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機電工程學(xué)院 2015 屆畢業(yè)設(shè)計開題報告
題 目
支架殼體加工工藝及夾具設(shè)計
作者姓名
林勁
學(xué)號
1103040107
所學(xué)專業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
1、 選題的的背景和意義
選題背景：
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，大約擁有數(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至4 年就要更新50%到80%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10%到20%左右。
研究意義：
對夾具創(chuàng)新設(shè)計的研究，對國內(nèi)機械制造行業(yè)有著重要意義:
(1)保證加工精度 采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，工件的位置、精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。
(2)提高生產(chǎn)率、降低成本 用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動生產(chǎn)率。另外， 采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。
(3)擴大機床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機床的作用。
(4)減輕工人的勞動強度 用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度。
2、 設(shè)計內(nèi)容
主要設(shè)計內(nèi)容：
（1）完成殼體零件的三維造型
（2）完成殼體零件的工藝規(guī)程及工序卡片
（3）完成殼體上一副鉆夾具的設(shè)計任務(wù)
（4）完成殼體上一副銑夾具的設(shè)計任務(wù)
（5）完成夾具全部零件的三維造型及裝配
關(guān)鍵問題：
(1)對于殼體零件的定位基準不好選擇。定位基準通常應(yīng)優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計時的設(shè)計基準，并且盡可能的選擇加工面做基準，不采用過多的毛坯面定位。
(2)完成零件工藝卡片時，所需采用的機床型號不好選擇?？梢圆檎覚C械加工手冊。
(3)機床夾具設(shè)計精度難以把握?？梢杂镁C合分析公式計算出來。
3、設(shè)計的方法及措施：
可行性分析：
設(shè)計專用殼體夾具，可以保證加工精度，提高工作效率，減低勞動強度，全面提高經(jīng)濟效益，最大程度的減少人力損耗。各種創(chuàng)新夾具的設(shè)計，既能節(jié)省材料，又能節(jié)省時間，提高勞動生產(chǎn)率，促進社會和諧發(fā)展。由于銑削加工切削用量及切削力較大，又是多刃斷續(xù)切削，加工時易產(chǎn)生振動， 因此設(shè)計銑床夾具時應(yīng)注意:夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準確可靠， 即安裝及加工時要正確使用定向鍵、對刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理。 對于鉆夾具，鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上。
方法及措施：
（1）題目所給的零件是殼體，所以對密封性要求較高。零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn)，而且零件的加工尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率，保證加工精度后，可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此形狀毛坯可與零件形狀盡量接近。由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，參考機床夾具設(shè)計手冊可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造經(jīng)濟精度最好。還可用proe 軟件畫出該零件的三維造型圖進行綜合分析。
（2）殼體加工工序前后一般都穿插有其它普通的加工工序，如銜接的不好就容易產(chǎn)生矛盾。因此在熟悉整個加工工藝內(nèi)容的同時，要清楚殼體加工工序與普通零件加工工序各自的技術(shù)要求、加工目的、加工特點，從而保證質(zhì)量目標及綜合以上原則。
（3）為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專門的銑夾具和鉆夾具。設(shè)計夾具時，首先要確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)；其次要確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構(gòu)；再者要確定刀具的對刀、導(dǎo)向方式，選擇對刀、導(dǎo)向元件。
4、預(yù)期設(shè)計成果：
殼體零件的三維造型，工藝及工序過程卡，一副鉆夾具裝配圖，一副銑夾具裝配圖， 全部零件的三維造型圖及裝配圖。
5、設(shè)計工作計劃：
第7 學(xué)期
第7 周-第16 周 收集資料，撰寫開題報告、文獻綜述、外文翻譯
第17 周-第20 周 完成零件三維造型及圖紙轉(zhuǎn)化，確定工藝總體方案
第8 學(xué)期
第1 周-第2 周 完成工藝規(guī)程設(shè)計
第3 周-第4 周 完成第一套夾具的設(shè)計及該部分設(shè)計說明
第5 周-第6 周 完成第二套夾具的設(shè)計及該部分設(shè)計說明
第7 周 完成兩套夾具的三維造型及裝配，完成說明書
第8 周 審查
第9 周 準備答辯材料，答辯
6、 參考文獻：
[1]機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 鄒青、呼詠主編 機械工業(yè)出版社
[2]機床夾具設(shè)計實例教程 李名望主編 化學(xué)工業(yè)出版社
[3]現(xiàn)代機床夾具設(shè)計 吳拓主編 化學(xué)工業(yè)出版社
[4]機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 胡忠舉主編 中南大學(xué)出版社
[5]機床夾具設(shè)計集錦 吳拓主編 機械工業(yè)出版社
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