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畢業(yè)設計 論文 開題報告 題目 手柄座零件機械加工工藝及典型 夾具設計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導 師 2012 年 12 月 23 日 1 1 畢業(yè)設計 論文 綜述 題目背景 研究意義及國內外相關研究情況 1 1 題目背景 機械加工工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè) 也是一個國家發(fā)展的重要經濟來源 在 機械零件的加工過程中 機械加工工藝是相當重要的一環(huán) 因為機械工藝對產品的 質量控制起著重要作用 直接影響到產品的生產成本和生產效率 以及價格的高低 所以作為一名機械設計者 應該具備以下基本要求 零件的結構設計基本合理 制 定良好的加工工藝路線 在此基礎上盡可能優(yōu)化結構 降低成本 提高生產率 1 2 研究意義 1 對于機械產品的設計可以從到零件到裝配有一個完整的了解和初步的掌握 以 進一步的熟練掌握 Pro E 和 CAD 的運用 2 鍛煉自己的獨立思考能力和創(chuàng)造能力 進一步將所學知識和實踐結合 為更好更快的適應工作作準備 1 3 國內外相關研究情況 1 3 1 國內發(fā)展情況 目前國內機械行業(yè)的基本情況是 隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅發(fā)展 機械設計 制造日漸受到人們的廣泛關注 已形成一個熱門行業(yè) 但是我國機械加工行業(yè)缺乏 技術人員 存在制造周期長 壽命短 供不應求 目前存在的主要問題是 1 從設計結構上看 我們的設計還不夠細致 許多細節(jié)考慮的欠周到 以至于 零件使用受命不長 特別是加工工藝和熱處理技術 在這方面與國外的差距更大 2 從零件材料看 我國的機械加工行業(yè)起步時間不長 而國際上產品的材料品 種則有很多可供選擇 目前 我國雖然也有個別品種諸如高速鋼具有較好的質量 但應用較少 主要是國產的鉆頭 端銑刀等切削工具難以切削諸如HRC40等很硬的 鋼 3 從加工工藝水平看 主要是設備水平不高 專門設備使用的少 加工出來的 零件表面精度很難達到國外水平 檢測手段落后 裝配水平不高 導致容易出現(xiàn)報 廢或裂痕現(xiàn)象 為了提高企業(yè)的設計水平和加工能力 國家推薦適合于機械企業(yè)用 的CAD CAM 系統(tǒng) 但國內優(yōu)秀的 CAD CAM系統(tǒng)很少 只有少數(shù)適合應用 而國外 購買的雖有強大的三維曲面造型能力 強大的結構有限元分析能力 強大的計算機 輔助制造能力 產品數(shù)據管理能力等 但價格昂貴 一般企業(yè)難以支持 1 3 2 國外的發(fā)展情況 進入21世紀 發(fā)達國家把機械制造工藝裝置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位 機械 制造工藝的基礎地位毫不動搖 機械制造工藝位居工業(yè)的核心地位 擔負著為國民 經濟發(fā)展和國防建設提供技術裝備的責任 是工業(yè)化國家的主導地位 工業(yè)發(fā)達國 家不斷加大對機械制造工藝的研發(fā)投入 持續(xù)加強核心技術創(chuàng)新 增強高技術在機 2 械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力 從而更加凸顯了現(xiàn)代機械制造工藝對于推動產 業(yè)技術升級和國民經濟發(fā)展的重要性 2 本課題的研究內容 要求 目的及擬采用的工藝路線 2 1 本課題的研究內容 課程設計題目通常定為 設計手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計 零件圖樣 生產綱領和生產條件是設計的主要原始資料 由指導教師提供給學生 零件復雜程度以中等為宜 生產類型為成批生產 學生根據教師設計任務書中規(guī)定 的設計題目 按照所給零件編寫出相應的加工工藝規(guī)程 設計出其中由教師指定的 一道重要工序 如 工藝規(guī)程中所要求的車 銑 鉆夾具中的一種 的專用夾具 并撰寫說明書 學生在指導教師的指導下 參考設計指導書 認真地 有計劃地 獨立按時完成設計任務 具體設計內容如下 1 對零件進行工藝分析 擬定工藝方案 繪制零件工作 圖 1 張 如下圖 1 圖 2 2 確定毛坯種類及制造方法 繪制毛坯圖 1 張 3 擬 定零件的機械加工工藝過程 選擇各工序加工設備及工藝裝備 刀具 夾具 量具 輔具 確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸 編制機械加工工藝規(guī)程卡片 工 藝過程卡片和工序卡片 1 套 4 設計重要工序中的一種專用夾具 繪制夾具裝配 總圖和大件零件圖 通常為夾具體 各 1 張 5 撰寫設計說明書 1 份 圖 1 3 圖 2 2 2 本課題的研究要求 1 繪圖要求 用 AutoCAD 和 Pro E 軟件 繪制零件圖 二維及三維圖 2 編寫 15000 字左右論文一篇 3 工藝分析 計算編寫加工工藝 各夾具的定位分析 設計計算 2 3 本課題的研究目的 1 鞏固與擴充 機械制造 機械設計 等課程所學的內容 掌握夾具設計的方 法和步驟 檢驗理論知識掌握情況 將理論與實踐結合 2 掌握進行夾具設計的方法 過程 為將來走向工作崗位進行科技開發(fā)工作 和撰寫科研論文打下基礎 3 掌握零件及夾具設計的基本技能 如計算 繪圖 查閱設計資料和手冊 熟悉標準和規(guī)范 2 4 本課題擬采用的工藝路線 2 4 1 工藝路線一 工序一 備料 工序二 鑄造毛坯 工序三 粗銑上 下表面 精銑下表面 工序四 鉆 孔 825H 工序五 插鍵槽 6H9 工序六 銑槽 14 43mm 工序七 鉆 拉孔 710 工序八 鉆孔 5 工序九 鉆 擴 螺紋孔 4H 4 工序十 鉆 鉗 錐銷通孔 M10 7H 5 工序十一 終檢 2 4 2 工藝路線方案二 工序一 備料 工序二 鑄造毛坯 工序三 鉆 825H 工序四 粗銑上 下表面 工序五 精銑下表面 工序六 插鍵槽 6H9mm 工序七 銑槽 14 mm 43mm 工序八 鉆孔 5 工序九 鉆 拉孔 710H 工序十 鉆 擴 4 工序十一 鉆 鉗 錐銷通孔 M10 7H 工序十二 終檢 2 4 3 工藝方案的分析比較 上述兩個工藝方案的特點在于 方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝 然后加工 的孔 再以 的孔的孔為基準加工 的孔 方案二則是先825H 825H 710H 加孔 后再加工上下表面 再加工孔 此時方案二采用車床加工工序一 710 這樣有利提高效率 節(jié)省成本 經比較可知 先加工上下表面 再以上下表面為基 準加工 及插鍵槽 最后完成對 的孔的定位 顯然方案一比方案二的裝 夾次數(shù)減少了 同時也更好的保證了精度要求 綜上所述 零件的具體工藝過程如下 工序一 備料 工序二 鑄造毛坯 工序三 粗銑 半精銑 凸臺端面 選用 X51 立式銑床 45 工序四 銑 半精銑大端面 工序五 鉆 擴 鉸 內孔 選用 Z535 立式鉆床 82H 工序六 鉆 粗鉸 精鉸 孔 選用 Z525 立式鉆床 710 工序七 銑槽 mm 選用 X63 臥式銑床 4 01 工序八 鉆 粗鉸 精鉸 螺紋孔 選用 Z525 立式鉆床 工序九 鉆底孔 攻螺紋孔 M10 H7mm 選用 Z525 立式鉆床 工序十 鉆 錐銷通孔 選用 Z525 立式鉆床 5 工序十一 拉鍵槽 6H9mm 5 工序十二 鉆槽底通孔鉆 選用 Z525 立式鉆床 5 工序十三 終檢 2 5 夾具初步設計 氣缸聯(lián)動夾緊裝置 比較高效和省力 故采用了氣缸推動壓塊夾 緊裝置 3 本課題研究的重點及難點 前期已開展工作 3 1 本課題研究的重點及難點 本課題的重點是 CA6140 手柄座的機械加工工藝與工裝設計 通過畢業(yè)設計 全面復習 鞏固機械制造工藝學 機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識 并 運用所學知識解決機械加工中的工藝 工藝裝備等實際設計問題 提高分析問題 解決問題的能力 難點包括 機械制造工藝規(guī)程的設計方法 切削用量的確定 刀 具與機床的選用 熱處理方法的確定 夾具設計的基本原理和方法 用 CAD 軟件進 行模具設計 鏜模夾具裝配圖與零件圖設計等等 3 2 前期已開展的工作 深入理解課題的內涵 廣泛搜集國內外相關的文獻資料 進行學習和研究 了 解國內外機械加工工藝現(xiàn)狀 借閱相關書籍 對這次設計將要用到的基礎知識進行 學習和了解 初步制定設計的方案 4 設計進度安排和周計劃排列 1 1 3 周 查閱資料學習相關知識 完成基礎知識的積累和開題報告 2 4 6 周 典型工件的工藝分析 計算 編寫各工件加工工藝 3 7 8 周 各夾具的設計計算 定位分析 設計中存在的問題 4 第 9 周 中期檢查 5 10 13 周 繪制各夾具的裝配圖 部分零件工程圖 6 14 15 周 完成畢業(yè)論文 7 第 16 周 答辯 5 指導教師意見 對課題的深度 廣度及工作量的意見 指導教師 年 月 日 6 6 所在系審查意見 系主管領導 年 月 日 7 參考文獻 1 唐增寶 何永然 劉安俊 機械設計課程設計 第二版 華中科技大學出版社 1995 3 2 施平 機械工程專業(yè)英語 第五版 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2003 10 3 王洪潢 成本會計 中國農業(yè)出版社 1993 3 4 聶桂平 錢可強 工業(yè)設計表現(xiàn)技法 機械工業(yè)出版社 1998 12 5 李貴軒 設計方法學 世界圖書出版社 1989 7 6 周忠龍 工業(yè)設計模型制作工藝 北京理工大學出版社 1995 7 鐘志華 周彥偉 現(xiàn)代設計方法 武漢理工大學出版社 2001 8 8 東北重型機械學院 洛陽農業(yè)機械學院 長春汽車廠工人大學 機床夾具手冊 上?？茖W技 術出版社 1980 1 9 濮良貴 紀名剛 機械設計 第六版 高等教育出版社 1996 10 薛源順 機床夾具設計 第二版 機械工業(yè)出版社 2003 1 11 哈爾濱工業(yè)大學 哈爾濱市教育局 專用機床夾具設計與制造 黑龍江人民出版社 1979 12 12 上海交通大學 610 教研組 機械制造工藝及裝備設計 3 機床夾具設計 1977 13 李貴軒 翻譯 聯(lián)邦德國迪茨教授來華講學資料 阜新礦業(yè)學院 1986 8 14 Patton WJ Mechanical Power Transmission New Jersey Printice Hall 1980 15 Sors l fatigue design of machine components oxford pergramon press 1971 16 Bokor J Advanced Lithography for ULSI J 1996 IEEE Circuit Devices