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重 慶 理 工 大 學
畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告
題 目 泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設計
二級學院 應用技術學院
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化（數(shù)控技術應用）
班 級
姓 名 李祥勝
學 號
指導教師 袁建國
時 間 2013年 1 1月 日～2014年 月 日
1、本課題的研究目的及意義
1.1、設計目的
背景：改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像泵體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段泵體主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對泵體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。
1.2、設計意義
泵體主要零件加工工藝及夾具設計是本人在基本完成大學的學習任務后完成的一次由理論轉化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去，使本人對自己所學的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解，為我以后的工作打下基礎。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設計，保證產(chǎn)品質量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個泵體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設計，保證產(chǎn)品質量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。
2、 本人對課題任務書提出的任務要求及實現(xiàn)目標的可行性分析
2.1課題內容：
本次畢業(yè)設計的研究內容是泵體零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計，包括以下內容：
1、進行工藝分析；
2、設計工藝過程；
3、選擇機床及工藝裝備；
4、制定加工工藝卡；
5、編寫數(shù)控加工程序；
6、選擇一個加工工序,設計相關夾具。
2.2 任務要求
1、針對課題內容編寫一篇文獻綜述；
2、完成一篇與設計相關的英文文獻翻譯；
3、在完成上述課題內容的基礎上，撰寫一份設計說明書；
2.3分析、實現(xiàn)任務目標：
2.3.1毛坯的選擇
毛坯的選擇根據(jù)生產(chǎn)綱領和零件結構選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。
毛坯的種類和其質量對機械加工的質量有密切的關系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。
2.3.2計算切削用量、加工余量及工時定額
查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質量以保證最終加工質量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。
對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結為質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質量是首要的。質量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術性能指標，質量不能保證，根本談不上數(shù)量；質量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質量，應在保證質量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。
因此，泵體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。
2.3.3 夾具設計的研究途徑和可行性分析
泵體主要零件鏜等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結構緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結構型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結構與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
3、 本課題的關鍵問題及解決問題的思路
通過網(wǎng)絡、期刊、教材、廠家資料及國內外相關文獻查閱。根據(jù)要求完成對泵體主要零件加工工藝和夾具設計系統(tǒng)設計。完成設計圖紙的繪制并進行相關校核工作，完成設計說明書的編寫。
泵體主要零件加工工藝
1、制訂泵體主要零件加工工藝規(guī)程，關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其泵體主要零件零件的結構特點和相關的技術要求，對泵體主要零件零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如泵體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意泵體主要零件零件各孔系自身精度（同泵體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（泵體主要零件線之間的平行度、垂直度以及泵體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），泵體主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清泵體主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為泵體主要零件零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。
工序的劃分
確定加工順序和工序內容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領有密切關系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。
2、夾具設計可能遇到的問題：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結合一些夾具的具體設計事例,查閱相關的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些泵體主要零件加工的夾具來解決這些問題.
擬采用的設計方法與手段：
（1） 搜集資料，了解并掌握泵體主要零件加工工藝結構和工作原理。
（2） 確定設計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設計內容及計算。
（3） 根據(jù)設計任務書的要求，熟悉相關軟件AutoCAD，確定設計方法及設計要點。按要求完成完整的設計計劃及預期達到的結果，進行相關設計及計算。
（4） 對所設計夾具設計相關校核，準備相關資料。
對設計說明書初稿進行相關格式修改，對設計圖紙并進行修改。
4、完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調研等）及解決辦法
先要參考本課題內容相關的設計書制定工藝路線及工藝卡，然后在計算機上模擬試加工，驗證加工的可行性，再計算各個工藝所需要的車削力以及背吃刀量，還有刀具的選擇等。調研零件在現(xiàn)實工廠的加工方法及改進方案等。
結合這四年所學知識，通過查找工具書及相關資料，完成本次畢業(yè)設計。
5、 工作方案分析及進度計劃
5.1工作方案分析
第一步：理解和消化課題內容，完成課題的調研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等；
第二步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與優(yōu)化方案；
第三步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與參數(shù)計算；
第四步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與各元件設計；
第五步：泵體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設計；
第六步：完成泵體零件的數(shù)控加工工藝及程序；
第七步：完成論文的撰寫和答辯準備工作。
5.2進度計劃
1、資料收集，完成開題報告等 1-4周
2、工藝分析與設計 5-6周
3、專用夾具設計以及說明書 7-12周
4、撰寫畢業(yè)論文和準備答辯 13-14周
5、畢業(yè)答辯 15-16周
報告人：李祥勝 2014 年 4 月6 日
6、參考文獻
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指導教師意見
指導教師：
年 月 日