牛頭刨床推動(dòng)架的機(jī)械加工工藝及鉆下端φ16孔夾具設(shè)計(jì)[版本2][帶三維、CAD圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)]

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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 題目： 推動(dòng)架零件機(jī)械加工工藝以及專用夾具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 2012年12月23日 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1題目背景和研究意義 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求[1]。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)。[2] 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證[3]。夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)萚4]。夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。在當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求下，企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求[5]。 工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)。本課題的目的是通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握機(jī)械加工的流程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生盡早成為合格工藝工程師具有重要的實(shí)踐意義。[6] 我還認(rèn)為這次“推動(dòng)架零件機(jī)械加工工藝以及專用夾具的設(shè)計(jì)”的畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成了大學(xué)全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用。我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我的專業(yè)知識(shí)、技能有進(jìn)一步的提高，鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為自己以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 1.2.1發(fā)展歷史 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段:第一階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這時(shí)夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是使加工過(guò)程加速和趨于完善。第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生了變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視。第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。[7] 1.2.2發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì) 制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”為特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像推動(dòng)架這樣不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問(wèn)題，在現(xiàn)階段像推動(dòng)架的加工還沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的水平。[8]在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需用人工畫(huà)線的方法來(lái)保證其精度，而對(duì)工件的裝夾也是通過(guò)人工的方法進(jìn)行的。因此目前我國(guó)對(duì)推動(dòng)架加工還處于效率低、成本高的階段。[9] 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)張，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流。為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出了更高的要求。[10]特別像推動(dòng)架零件的加工還處于落后的階段。在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。[11]在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精度、高效、模塊組合、通用、經(jīng)濟(jì)等方向發(fā)展。[12] 2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 2.1主要內(nèi)容： a. 對(duì)所給零件進(jìn)行工藝分析，并建立該零件三維模型，設(shè)計(jì)該零件毛坯 b. 所給零件的工藝分析，計(jì)算、編寫(xiě)加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫(xiě)數(shù)控代碼 c. 設(shè)計(jì)1-2個(gè)工序的機(jī)床夾具，有定位分析（自由度）、夾具的定位誤差計(jì)算等內(nèi)容 d. 繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖；要求各夾具設(shè)計(jì)合理，符合工程實(shí)際 2.2研究方法、步驟 a. 分析推動(dòng)架零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) b. 對(duì)推動(dòng)架零件進(jìn)行工藝分析 c. 確定毛坯種類、余量及毛坯尺寸 d. 定制推動(dòng)架加工的工藝過(guò)程 e. 確定切削用量及基本工時(shí) f. 夾具設(shè)計(jì) 3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作 3.1本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)[13] 制定零件的機(jī)械加工工藝路線，包括：制定工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)，選擇機(jī)床及其工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差、確定切削用量。 夾具設(shè)計(jì)，包括：確定設(shè)計(jì)方案，繪制裝配圖和部分零件圖，選擇定位元件、計(jì)算定位誤差、計(jì)算夾緊力，說(shuō)明其原理及操作方法。 3.2前期已開(kāi)展工作 a. 明確設(shè)計(jì)要求，查閱、收集相關(guān)資料為設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備 b. 完成了零件的二維圖、三維實(shí)體圖的繪制，見(jiàn)下圖3.1 、圖3.2 圖3.1 零件二維圖 圖3.2 三維實(shí)體圖 c. 對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，初步制定了工藝路線方案[14] 工藝加工方案一: 工序I 銑φ32mm孔的端面 工序II 銑φ16mm孔的端面 工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面 工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽 工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面 工序VI 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45° 工序VII 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45° 工序VIII 鉆、半精鉸、精鉸φ16mm,倒角45° 工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H 工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角 工序Ⅺ 拉溝槽R3 工藝路線方案二: 工序I 銑φ32mm孔的端面 工序II 銑φ16mm孔的端面 工序III 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面 工序IV 銑深9.5mm寬6mm的槽 工序V 車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面 工序VI 鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45° 工序VII 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45° 工序VIII 鉆、半精鉸、精鉸φ16mm,倒角45° 工序Ⅸ 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H 工序Ⅹ 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角 工序Ⅺ 拉溝槽R3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)方案都是按加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm的孔，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm加工鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°[15]，而方案二則與此相反，先鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心線為基準(zhǔn)距離12mm鉆φ16mm的孔，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便.因此，選擇方案二是比較合理的。 d. 夾具的初步設(shè)計(jì) 初步打算設(shè)計(jì)鉆零件下方Φ16mm的孔時(shí)所用的夾具 由于公差要求較低，因此本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上[16]。出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ32和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位[17]。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)） 進(jìn)度安排： 第1周－第3周：熟悉課題，查閱資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累；運(yùn)用AutoCAD、 Pro/E 軟件繪制零件的二維圖和三維圖，完成開(kāi)題報(bào)告 第4周－第6周：典型工件的工藝分析，計(jì)算、編寫(xiě)工件的加工工藝 第7周－第8周：各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算，定位分析，設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題 第9周：中期檢查 第10周－第13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖 第14周－第15周：完成畢業(yè)論文 第16周：答辯 5 指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見(jiàn)： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 6 參考文獻(xiàn) [1] 趙家其. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 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