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南京理工大學泰州科技學院
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 生 姓 名：
任劍
學 號：
05010132
專 業(yè)：
機械工程及自動化
設計(論文)題目：
車床軸套加工工藝及關鍵工序工裝設計
指 導 教 師:
龔光容
2009 年 3 月 22日
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
摘要 車床軸套是企業(yè)產品的關鍵零件之一，它在機床上起到了關鍵作用。本文介紹了我國機械制造業(yè)的現狀與發(fā)展、我國與它國在機械制造業(yè)上的差距、軸套的加工工藝及關鍵工序工裝設計的目的、加工工藝規(guī)程、機床夾具等[1]。在設計中采用先設計軸套的加工工藝再根據加工工藝來選取夾具和組合機床的設計，而最主要的部分就是軸套的加工工藝及各加工工序的設計。
關鍵詞 軸套 加工工藝 夾具 夾緊裝置 組合機床
1.我國機械制造業(yè)的現狀與發(fā)展
在國民經濟的各條戰(zhàn)線上廣泛使用著大量的機械、機床、工具、儀器、儀表等工藝裝備[2]。這些工藝裝備的制造過程總稱為機械制造，生產這些工藝裝備的工業(yè)即是機械制造業(yè)。機械制造業(yè)的主要任務就是圍繞各種工程材料的加工技術，研究其工藝，并設計和制造各種工藝裝備。
機械制造業(yè)是國民經濟的基礎和支柱，是向其他各部門提供工具、儀器和各種機械設備的技術裝備部[3]。據西方工業(yè)國家統計，機械制造業(yè)創(chuàng)造了60%的社會財富，完成樂45%的國民經濟收入。如果沒有機械制造業(yè)提供質量優(yōu)良、技術先進的技術裝備，那么信息技術、新材料技術、海洋工程技術、生物工程技術、以及空間技術等新技術群的發(fā)展將會受到嚴重的制約。因此，一個國家的經濟競爭歸根結底是機械制造業(yè)的競爭，機械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個國家經濟實力和科學技術水平的重要標志之一[4]。
2.我國與它國在機械制造業(yè)上的差距
機械制造業(yè)是一個歷史悠久的產業(yè)，經歷了一個漫長發(fā)展過程。蒸汽機和電力的兩次工業(yè)革命使機械制造業(yè)發(fā)生了巨大變革，世界各國都逐漸充分重視、發(fā)展和應用機械制造技術。經過建國五十多年的發(fā)展，機械工業(yè)已經成為我國工業(yè)中產品門類比較齊全，具有相當規(guī)模和一定技術基礎的支柱產業(yè)之一。改革開放以來，機械工業(yè)引進了大量的國外先進技術，加上國內自行研究開發(fā)的成果，使機械產品的結構正向合理化方向發(fā)展，對市場的適應能力日益明顯增強[5]。
但是，與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國的機械制造仍存在階段性的差距。集中表現為制造技術的落后——在設計方法和手段、制造工藝、制造過程自動化及管理技術諸方面都明顯落后于工業(yè)發(fā)達國家。制造技術的落后嚴重制約了機械工業(yè)的進一步發(fā)展，使我國機械傳動工業(yè)的技術來源大部分依賴引進國外技術，全員勞動生產率低，機械產品質量差，可靠性低，缺乏競爭力[6]。。
3 軸套加工工藝及關鍵工序工裝設計的目的
軸套是臥式車床的一個重要部分，生產量比較大。機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝規(guī)程操作方法等的技術性文件，它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據[7]。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而夾具在工藝設備中占有十分重要的地位,它對保證工件的加工精度、提高生產效率、降低生產成本、擴大機床使用范圍等方面具有重要的作用。因此，夾具設計是機械加工中一項重要的工藝設備設計工作。
4 加工工藝規(guī)程
4．1機械加工工藝規(guī)程的概念
在生產過程中，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使之成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程[8]。它包括：毛坯制造、零件加工、部件或產品裝配、檢驗和涂裝包裝等。其中，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量和性能等，使其成為零件的過程，稱為機械加工工藝過程[9]。
4．2 機械加工工藝過程的組成
工藝過程是由若干個按順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和進給等幾個層次。
工序 一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產計劃的基本單元。劃分工序的主要依據是工作地是否變動和工作是否連續(xù)及操作者和加工對象是否改變，共四個要素。在加工過程中，只要有其中一個要素發(fā)生變化，即換了一個工序。
安裝 工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。在工件加工前，先要將工件在機床上放置準確，并加以固定。使工件在機床上所占據一個正確的工作位置的過程稱為定位；工件定位后將其固定，使其在加工過程中不發(fā)生變動的操作成為夾緊。定位和夾緊。定位和夾緊的過程稱為裝夾[10]。
工位 工件在一次裝夾后，在機床上所占據的每一個工作位置，稱為工位。生產中為了減少裝夾次數，常采用回轉工作臺、回轉或移動夾具等，使工件在一次裝夾中可以先后處于不同的位置進行加工。機床或夾具的工位有兩個或兩個以上的，稱為多工位機床或多工位夾具。
工步和進給 在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序稱為工步。一般情況下，在一個工序內用一種工具每加工一個表面即為一個工步，如果某一個表面加工要分幾次切削時，切削速度和進給量不改變的，算一個工步；切削速度或進給量改變則算兩個工步。而每一次切削就是一個進給。可見工步和進給的區(qū)別僅在于：當余量分數次切削而其他條件都不變時，為一個工步數個進給。
5 機床夾具
5．1 機床夾具的功能
保證加工精度 工件通過機床夾具進行安裝，包含了二層含義：一是定位，二是夾緊。這樣，就保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。
提高生產率 使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正、對刀等輔助時間，采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產率[12]。
擴大機床使用范圍 有些機床夾具實質上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔隙加工。
減輕工人的勞動強度，保證生產安全。
5．2 機床夾具的類型
機床夾具有多種分類方法，如按夾具的使用范圍來分，有下面五種類型：
通用夾具 通用性強，一般不需要調整就可以適用多種工件的安裝加工，在單件小批生產中廣泛應用
專用夾具 用于某一特定工件特定工序的夾具，廣泛用于成批生產和大批量生產中。
可調整夾具和成組夾具 具有一定的可調性或稱為“柔性”。夾具中部分元件可以更換，部分裝置可調整，以適應不同工件的加工。
組合夾具 由一系列標準化元件組裝而成，標準元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合部分有良好的互換性和耐磨性。
隨行夾具 在自動線和柔性制造系統中使用的夾具。它即要完成工件的定位和夾緊，又要作為載體工具將工件在機床間進行輸送，輸送到下一道工序的機床后，隨行夾具應在機床上準確地定位和可靠地夾緊[13]。
5．3 夾具的組成
定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件和裝置；
夾緊元件及夾緊裝置 用于固定工件已獲得的正確元件或位置；
導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件；
動力裝置 為減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置；
夾具體 用于將各種元件、裝置聯接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上；
其它元件及裝置 根據加工需要來設置的元件或裝置
以上是夾具機床的基本組成。對于一個具體的夾具，略有不同，但定位、夾緊和夾具體一般是不可缺少的。
6組合機床的現狀和發(fā)展趨勢
6．1 組合機床的現狀
目前我國機械制造業(yè)的企業(yè)里有各類通用機床多達320多萬臺，其中有不少高性能的生產設備，但由于缺少必要的輔助裝置、控制裝置、實現自動工作循環(huán)裝置等，而使這些設備的自動化程度很低。帶有濃厚的就技術論技術色彩，偏重速度，忽視效益，造成了不少組合機床只出樣品、展品，不能提供商品，用于生產實際[14]。
6．2 組合機床的發(fā)展趨勢
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發(fā)展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發(fā)展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作，既要發(fā)展主機，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統?？删幊炭刂破鳌⑽⑻幚頇C、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術基礎。我國目前應在消化吸收、融會貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上，努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā)，發(fā)展創(chuàng)新，形成有國情特征的發(fā)展自動化技術理論和學說，進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術開發(fā)研究，以適用為前提，急需什么就解決什么的企業(yè)應用項目，取得實踐經驗再推廣應用[15]。
參 考 文 獻
[1] 方子良, 宋彪, 龔光榮. 機械制造技術基礎[M]. 上海：上海交通大學出版社，2003. 104.
[2] 馮辛安, 黃玉美, 杜君文. 機械制造裝備設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社, 1998. 251.
[3] 沈延山.生產實習與組合機床設計［D］.第一版，大連：大連理工大學出版社，1989.
[4] 上海市大專院校機械制造工藝學協作組編著.機械制造工藝學［M］（修訂版）.福建：福建科學技術出版社，1996.
[5] 王華坤，范元勛編.機械設計基礎［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2000.
[6] 馮辛安等編.機械制造裝備設計［M］. 北京：機械工業(yè)出版社,1998.
[7] 陳日曜主編.金屬切削原理［M］. 第2版.北京：機械工業(yè)出版社,1992.
[8] 方子良等編.機械制造技術基礎［M］.上海：上海交通大學出版社，2004.
[9] 劉秋生，李忠文主編.液壓傳動與控制［M］.北京：宇航出版社，1994.
[10] 陳于萍，周兆元等.互換性與測量技術基礎［M］. 第一版，北京：機械工業(yè)出版社,2005.
[11] 東北重型機械學院等合編.機床夾具設計手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，1979.
[12]《機械設計手冊》聯合編寫組. 機械設計手冊［M］. 第2版.北京：機械工業(yè)出版社,1987.
[13] 徐平, 于英華. PC材料數控車床尾架體的設計與制造[J]. 遼寧工程技術大學學報:自然科學版, 2000, 19 (2).
[14]徐志剛, 黃克正. 組合夾具結構設計自動化系統研究[J]. 機械工程學報, 2000,36 (12) ： 56 ～ 57.
[15] 楊曉君, 楊楚民. 機床夾具設計，網絡教學系統的設計與開發(fā)[J]. 機械研究與應用, 2002, 15 (2) ： 48 ～ 49.
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
1本課題要研究及解決的問題是軸套加工工藝規(guī)程的設計。
具體工作要求如下：
1．1 結合文獻資料，仔細研究所要設計的零件圖紙，并對其進行結構性分析，了解軸套的特征，編制合理的加工工藝規(guī)程。
1．2 根據軸套的結構特點，設計出專用的車夾具，并選擇合適的工件定位方式和恰當的夾緊方案。
1．3 了解夾具的特點，選擇和設計相應的定位元件和夾緊裝置。
1．4 材料選擇。設計中對材料的選擇應該考慮成本，并且能保證零件設計的準確性，同時還要對零件在各種情況下的切削力范圍、承載能力等進行計算，最終達到所設計的零件的使用要求。
2 本課題擬采用的研究手段（途徑）
2．1 調查目前國內外的比較先進的軸套的結構，從整體上把握設計的方向，了解軸套的加工工藝規(guī)程編制及車夾具的設計原理。
2．2 通過查閱相關手冊，了解軸套的特點來劃分加工階段、選擇合適的表面加工方法、基準選擇（對粗基準和精基準進行選擇）、對工序進行合理的排序。
2．3熟悉夾具的結構從而選擇機床和裝夾設備、確定加工余量、確定工序尺寸、對工藝基準和設計基準要進行尺寸計算和估算時間定額。
3 在確定定位和夾緊方案時應注意以下幾個問題：
3．1 盡可能做到設計基準、工藝基準與計算基準的統一；
3．2 盡量將工序集中，盡量在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；
3．3 避免采用占機人工調整時間長的裝夾方案；
3．4 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。
通過研究該課題，我將綜合運用四年來所學的專業(yè)知識，針對現實中遇到的實際情況，做到舉一反三，理論聯系實際，從合理性、經濟性、工藝性等方面找出可以進行改進的地方，通過反復推敲對比，擬訂較為合理的夾具的總體方案。
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日