夾具設(shè)計開題報告.docx

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江蘇師范大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）立題卡 專業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化 班級 11機制2 課題名稱 基準面銑模平面結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要內(nèi)容 基準面銑模平面結(jié)構(gòu)設(shè)計 指導(dǎo)教師及職稱 負責(zé)指導(dǎo)教師 閔勇 參加指導(dǎo)教師 學(xué)生人數(shù) 1 學(xué)生姓名 劉亮亮 畢業(yè)設(shè)計 周數(shù) 15 課題類型 設(shè)計型 √ 計算型 實驗型 教學(xué)型 課題來源 科研 縱向 生產(chǎn)實踐 自擬 √ 實驗室建設(shè) 橫向 同課題學(xué)生分工形式 主要內(nèi)容不同 內(nèi)容參數(shù)不同 各做課題不同部分 課題內(nèi)容差異程度 約80％ 約60％ 40％~20％ 課題對學(xué)生綜合能力培養(yǎng) 計算機應(yīng)用 完成全部程序 完成部分程序 應(yīng)用已有程序 上機時數(shù) 機型 設(shè)計繪圖 0號圖紙 1號圖紙 2號圖紙 3號圖紙 4號圖紙 總張數(shù) 1張 2張 1張 4 實驗及調(diào)研 畢 業(yè) 實 習(xí) 環(huán) 節(jié) 實 驗 研 究 調(diào) 查 研 究 有 無 獨立完成 參加完成 有 無 3周 100％ ％ 3周 文獻閱讀及外文應(yīng)用訓(xùn)練 中文 15篇 外文 5篇 文獻翻譯 3000 英文摘要 課題總工作量 適 當(dāng) √ 偏 多 偏 少 課 題 難 度 適 當(dāng) √ 偏 難 偏 易 教研室審查意見 系（部）審核意見 備 注 說明：（1）空格內(nèi)打"√"或填上數(shù)字等 （2）本卡一式3份，一份交學(xué)院教務(wù)部門，一份由教研室保存，一份裝訂到畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋中。 負責(zé)指導(dǎo)教師 日期 教研室主任 日期 教學(xué)院長 日期 江 蘇 師 范 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告及工作實施計劃 學(xué) 院 　 科文學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化 年級 、 班級 11機制2 姓 名 劉亮亮 指 導(dǎo) 教 師 閔勇 開題報告日期 2015.04.06 江蘇師范大學(xué)教務(wù)處印制 填 表 須 知 1、開題報告由學(xué)生本人領(lǐng)取后，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下填寫此表； 2、工作實施計劃應(yīng)由指導(dǎo)教師填寫； 3、本表一式三份，一份交學(xué)院教務(wù)部門，一份由教研室保存，一份裝訂到畢業(yè)設(shè)計（論文）資料袋中。 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目 彎板夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 研 究 方 向 夾具設(shè)計 課 題 來 源 國家 部委 省 市 廠礦 自選 備注 √ 課 題 類 型 理論 研究 應(yīng)用 研究 工程 技術(shù) 跨學(xué)科 研 究 其他 √ 一、 課題綜述及研究意義 在機械加工過程中，為了保證加工精度，固定工件，使之占有確定位置以接受加工或檢測的工藝裝備統(tǒng)稱為機床夾具，簡稱夾具。夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備[1， 2]。機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置并在加工過程中保持這個位置不變。機床夾具在機械加工中的作用可以歸納這幾個方面：保證加工精度；提高生產(chǎn)效率、降低成本；擴大機床工藝范圍；減輕工人的勞動強度。其組成包括定位元件、夾緊裝置、夾具與機床間的連接元件、對刀或?qū)蛟?、其他裝置或元件、夾具體。根據(jù)夾具的使用范圍可分為：通用夾具，專用夾具，通用可調(diào)夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。在這里我們著重于夾具設(shè)計的自動化、標準化、通用化和高效化；并注重綠色設(shè)計，使操作舒適、敏捷、準確。這樣有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本，使獲得良好的經(jīng)濟效益。 連桿銑鍵槽工序的夾具設(shè)計為本課題的研究內(nèi)容，連桿銑鍵槽工序是連桿機械加工工藝過程中，用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質(zhì)使之成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件的過程。 一． 機床夾具的國內(nèi)外現(xiàn)狀 我國國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，當(dāng)時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時曾達到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，通常為機床價格的1110一1115，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入wTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù) 的應(yīng)用，對夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 　2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 　3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 　4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 二．現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的方向主要表現(xiàn)為標準化，精密化，高效化和柔性化四個方面： （1）標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 （2）精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。 （3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。 （4）柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向[12,13,14,15]。 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，先進制造技術(shù)不斷得到發(fā)展。在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、符合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展。 根據(jù)基準面銑模夾具的加工工藝的要求，本課題所要求的夾具的特點是加工精度高、針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。除此之外選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)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。 設(shè)計的主要內(nèi)容： 1. 清楚工件定位的原理，采用完全定位的方式。 2. 定位原件的選擇：選用V型塊加緊的方式。包括夾緊力方向，作用點以及大小的確定。 3. 夾具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計。 4. 定位誤差的分析及其計算方法。 5. 確定夾具在機床主體上的定位。 課題擬采取的研究方法和技術(shù)路線 本課題要研究或解決的問題：在此次設(shè)計中，我將對連桿進行進工藝分析，提出幾種可能的機械加工工藝方案，經(jīng)過分析論證后確定適合于給定生產(chǎn)條件的最佳方案后擬定其詳細的工藝規(guī)程，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時等，選擇其加工設(shè)備，設(shè)計指定的夾具。 第一部分：分析零件的工藝過程和本工序的加工要求，明確設(shè)計任務(wù). 第二部分：擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 1. 定位方案的確定 2. 定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸及在夾具中位置的確定 3. 夾緊方案的確定 4. 對刀方案的確定 5. 夾具在機床上的安裝方式 6. 夾具體及總體設(shè)計 第三部分：夾具總圖設(shè)計 第四部分：夾具精度的校核 第五部分：用相關(guān)軟件繪制零件和裝配圖 技術(shù)路線: 市場調(diào)研，搜集資料 總體方案設(shè)計確定 夾具的零部件設(shè)計 夾具整體設(shè)計 夾具各部件載荷 計算校驗 編寫設(shè)計畢業(yè)論文 完善設(shè)計，準備答辯 （二）畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進度與安排 起訖日期 工 作 內(nèi) 容 和 要 求 備 注 2.16～2.27 選擇課題，搜集課題相關(guān)材料 2.28～3.10 完成上交立題卡、任務(wù)書、開題報告 3.10～3.20 夾具的加緊與定位方案的確定 3.20～4.01 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的確定 4.01～4.20 夾具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.20～5.20 完成畢業(yè)論文及繪畫零件圖，裝配圖 5.20～6.1 修改完善畢業(yè)論文準備畢業(yè)答辯 參考文獻： [1]劉守勇.機械制造工藝與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [2]曾志新 呂明.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2004 [3]倪曉丹等.機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京：清華大學(xué)出版社，2007 [4]劉越.機械制造基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001 [5]吳宗澤，羅圣國. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊. 北京：高等教育出版社，1999 [6]鄭修本等.機械制工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，1992 [7]王啟平.機床夾具設(shè)計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 [8]張龍勛.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題.北京：機械工業(yè)出版社, 2006 [9]王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社, 2001 [10]李名望.機床夾具實例教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 [11]張耀宸.機械加工工藝設(shè)計實用手冊.北京：北京航空工業(yè)出版社，1993 [12]徐發(fā)仁.機床夾具設(shè)計.重慶：重慶大學(xué)出版社，2005 [13]徐嘉元、曾家駒.機械制造工藝學(xué). 北京：機械工業(yè)出版社，2007 [14]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo).北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [15]龔定安，蔡建國.機床夾具設(shè)計原理.陜西：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1999 [16]毛振揚、陳秀寧、施高義.機械零件設(shè)計課程.浙江：浙江大學(xué)出版社，1985 [17]吳宗澤.機械設(shè)計師手冊（上、下冊）.北京：機械工業(yè)出版社，2002 三、對開題報告的審閱意見 指導(dǎo)教師綜合意見 經(jīng)審閱，劉亮亮同學(xué)所做的開題報告研究方法正確，技術(shù)路線切實可行，畢業(yè)設(shè)計工作進度安排合理。 同意該同學(xué)的《基準面銑模平面結(jié)構(gòu)設(shè)計》開展工作。 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 開題報告審議意見 教研室主任（簽名） 年 月 日 學(xué) 院 意 見 教學(xué)院長（簽名） 年 月 日