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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
徐星
學(xué) 號(hào)：
0601510157
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
SPE175右箱蓋結(jié)合面圓盤(pán)銑
夾具設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師:
許國(guó)宏
2010年 4月 4日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)審查后生效；
2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，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、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展[1]。夾具是機(jī)床與工件之間的聯(lián)接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一[2]。
關(guān)鍵詞 夾具 效率 微電子 氣動(dòng)技術(shù)
1 機(jī)床夾具的要求
1.1 機(jī)床加工的高精度
隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)[3]。當(dāng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
1.2 機(jī)床加工的高效性
為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新[4]。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正[5]。采用美國(guó)Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用[6]。
1.3 夾具元件模塊組合
夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中[7]。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)[8]。
1．4 夾具通用性與經(jīng)濟(jì)性
夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好[9]。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值[10]。
2 氣動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)
20世紀(jì)60年代末，氣動(dòng)元件得到發(fā)展，控制方式有所創(chuàng)新，從而使氣動(dòng)系統(tǒng)在很多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因?yàn)闅鈩?dòng)元件兼有通用性和靈活性的特點(diǎn)，所以使它在現(xiàn)代系統(tǒng)的集成化和完整性方面發(fā)揮了決定性的作用，氣動(dòng)元件本身也得到了飛速的發(fā)展。
因此，近年來(lái)氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從機(jī)械(機(jī)床、汽車(chē)、軸承、農(nóng)機(jī)等)、冶金(鑄造、鍛造、軋鋼等)、采礦、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)擴(kuò)展到輕工(紡織、自行車(chē)、手表、縫紉機(jī)等)、食品、化工、電子、物料搬運(yùn)以及軍事等工業(yè)部門(mén)，它對(duì)于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、改善勞動(dòng)條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了很大的作用。
微電子技術(shù)的進(jìn)展，滲透到氣動(dòng)技術(shù)中并與之相結(jié)合，創(chuàng)造出了很多高可靠性、低成本的微型節(jié)能元件，為氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)各部門(mén)中的應(yīng)用開(kāi)辟了更為廣闊的前景。
如今，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，氣動(dòng)技術(shù)必須不斷創(chuàng)新，不斷地提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日益變化的市場(chǎng)需要。
2.1 氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)
氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣或其他氣體為工作介質(zhì)，利用其能量完成各項(xiàng)工作。由于氣體的可壓縮性，相對(duì)液壓、電力等，氣動(dòng)技術(shù)有以下特點(diǎn)：
（1） 容易積聚能量。小型壓縮機(jī)配備儲(chǔ)氣罐，就可在間歇工作狀態(tài)下輸出較大能量，甚至可以預(yù)先封裝壓縮空氣，以后不必供給能量即可產(chǎn)生力。
（2） 借助氣體的可壓縮性，實(shí)現(xiàn)柔軟操作?？惯^(guò)載能力強(qiáng)，不易發(fā)熱，不易因過(guò)載而發(fā)生事故。
（3） 動(dòng)力調(diào)整方便簡(jiǎn)單，并且便于控制。可以進(jìn)行檢測(cè)、放大、傳輸、邏輯運(yùn)算等信息處理[11]。
（4） 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，環(huán)境污染小，防火防爆性好。只要?dú)鈩?dòng)原件的材質(zhì)和密封件許可，介質(zhì)經(jīng)適當(dāng)處理，氣動(dòng)系統(tǒng)的適用環(huán)境溫度范圍大，可達(dá)-20攝氏度到200攝氏度。
（5） 可以構(gòu)成低成本系統(tǒng)。氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，維修保養(yǎng)方便，工作介質(zhì)隨處可取。氣動(dòng)系統(tǒng)、裝置投資成本及運(yùn)行成本低。為此，利用氣動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化素有低成本自動(dòng)化之說(shuō)。
2．2 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)
（1） 空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過(guò)的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬(wàn)一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境。
（2) 空氣的粘度很小，在管道中的壓力損失較小，因此便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
（3） 壓縮空氣的工作壓力較低(一般為0.3-0.8MPa)，因此，對(duì)氣動(dòng)元件的材質(zhì)要求較低。
（4） 氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充、更換等問(wèn)題。
（5） 使用安全，沒(méi)有防爆的問(wèn)題，并且便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。
（6） 氣動(dòng)元件采用相應(yīng)的材料后，能夠在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行正常工作。
2．3 氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)
(1) 氣動(dòng)裝置中的信號(hào)傳遞速度較慢，僅限于聲速的范圍內(nèi)。所以氣動(dòng)技術(shù)不宜用于信號(hào)傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中[12]。
（2) 由于空氣具有可壓縮性較大的特點(diǎn)，因而運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性較差。
（3） 氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，結(jié)構(gòu)尺寸又不宜過(guò)大，因而氣壓傳動(dòng)裝置的總推力一般不可能很大。
（4） 目前氣壓傳動(dòng)的效率較低。
2.4 氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用
氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用范圍大，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，不僅用于生產(chǎn)、工程自動(dòng)化和機(jī)械化中，還滲透到醫(yī)療保健和日常生活中。氣動(dòng)系統(tǒng)具有防火、防爆等特點(diǎn)，可應(yīng)用到礦山、石油、天然氣、煤氣等設(shè)備[13]。還因其耐高溫，適用于火山發(fā)電設(shè)備、焊接夾緊裝置等。同時(shí)，它容易凈化，可用于半導(dǎo)體制造、純水處理。醫(yī)藥，香煙制造等設(shè)備。氣動(dòng)技術(shù)的高速工作性能，在沖床、壓機(jī)、壓鑄機(jī)械、注塑機(jī)等設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，還用于工件的裝配生產(chǎn)線、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、工程機(jī)械、木工機(jī)械和金屬切削機(jī)床和紡織設(shè)備等[14]。
氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中主要承擔(dān)上下料、整列、搬運(yùn)、定位、固定夾緊、組裝等作業(yè)以及清掃、檢測(cè)等工作。這些工作可直接利用氣體射流、利用真空系統(tǒng)、利用氣動(dòng)執(zhí)行器（氣缸、氣馬達(dá)等）來(lái)完成[15]。
本次設(shè)計(jì)的課題是SPE175上箱體轉(zhuǎn)盤(pán)銑夾具部件及氣路設(shè)計(jì)，該課題來(lái)源于江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)。江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)是集科工貿(mào)及金融與大專院校于一體的由60多個(gè)成員單位組成的跨行業(yè)、跨地區(qū)的大型企業(yè)集團(tuán)，江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)公司是林海集團(tuán)的核心企業(yè)。
企業(yè)始建于1956年，具有五十年研制和生產(chǎn)小型動(dòng)力及配套機(jī)械的歷史，有專業(yè)生產(chǎn)線和柔性生產(chǎn)線組成的國(guó)內(nèi)一流的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，有達(dá)到國(guó)家一級(jí)計(jì)量水平的計(jì)量檢測(cè)系統(tǒng)，有動(dòng)力試驗(yàn)中心和CAD開(kāi)發(fā)中心組成的研究開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等，具備了強(qiáng)大的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，公司現(xiàn)有總資產(chǎn)18億元，固定資產(chǎn)3.3億元。
企業(yè)主要生產(chǎn)摩托車(chē)、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、特種車(chē)輛、小型汽油機(jī)、小型汽油發(fā)電機(jī)組、林業(yè)機(jī)械、消防機(jī)械等七大類100多種規(guī)格的產(chǎn)品。
主導(dǎo)產(chǎn)品的質(zhì)量水平處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，并被中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)用戶委員會(huì)認(rèn)定為“全國(guó)用戶滿意產(chǎn)品”，企業(yè)通過(guò)ISO9001：2000質(zhì)量體系認(rèn)證和3C認(rèn)證，部分產(chǎn)品通過(guò)了歐洲EEC認(rèn)證、CE認(rèn)證及美國(guó)EPA和CARB認(rèn)證，產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)，遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。
參考文獻(xiàn)
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
一、課題研究?jī)?nèi)容
在金屬切削機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證加工表面的尺寸、幾何形狀和相互位置精度，應(yīng)使工件相對(duì)刀具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)有正確的位置，然后將工件夾緊固定以完成安裝過(guò)程。在機(jī)床上用于安裝工件的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。夾具在工藝裝備中占有十分重要的地位，它對(duì)保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍等方面具有重要的作用。本課題是SPE175上箱體轉(zhuǎn)盤(pán)銑夾具部件及氣路設(shè)計(jì)。
二、研究途徑
1、了解被加工零件的尺寸及被加工面的技術(shù)要求
2、根據(jù)毛坯件的外形結(jié)構(gòu)擬定定位方案
( 1 ) 確定定位基準(zhǔn)
由于毛坯件有一軸承孔，技術(shù)要求上該孔軸線與待加工面垂直，現(xiàn)擬用該孔作為定位基準(zhǔn)
( 2 ) 限定其他自由度，保證定位
選擇適當(dāng)位置，設(shè)計(jì)配合的支撐塊與限位塊等以保證工件的定位
3、根據(jù)機(jī)床特點(diǎn)設(shè)計(jì)適合的氣路
由于轉(zhuǎn)盤(pán)銑床的特殊性，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)與中軸主氣路之間保證氣密性也成為了設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)擬對(duì)兩接觸面進(jìn)行高精度研磨，來(lái)保證接觸后相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的氣密性
4、繪制夾具成型零件和氣動(dòng)部件草圖并進(jìn)行尺寸的計(jì)算
5、完成夾具裝配圖設(shè)計(jì)和全部零件圖設(shè)計(jì)
6、利用CAD軟件繪制圖紙
7、完成夾具和氣動(dòng)部件的制造工藝設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
文獻(xiàn)闡述了組合機(jī)床的過(guò)去，現(xiàn)狀，以及未來(lái)的發(fā)展方向。對(duì)組合機(jī)床的加工范圍有了一定的認(rèn)識(shí)，并對(duì)圓盤(pán)銑機(jī)床的結(jié)構(gòu)及加工有了一定的了解。認(rèn)識(shí)到夾具及刀具在圓盤(pán)銑機(jī)床中所起的作用及其重要性。了解了圓盤(pán)銑機(jī)床和通用機(jī)床區(qū)別。為接下來(lái)所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
SPE175右箱蓋結(jié)合面轉(zhuǎn)盤(pán)銑夾具設(shè)計(jì)，是江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)公司的設(shè)計(jì)課題，為提高生產(chǎn)效率需將SPE175右箱體結(jié)合面加工出并達(dá)到技術(shù)要求。通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，能基本掌握?qǐng)A盤(pán)銑夾具設(shè)計(jì)的全過(guò)程，能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，會(huì)進(jìn)行切削力的計(jì)算并由此確定機(jī)床功率，能根據(jù)加工要求能正確的選擇進(jìn)給量、切削速度、及切削用量，并能正確的進(jìn)行計(jì)算。會(huì)根據(jù)相關(guān)參數(shù)正確的進(jìn)行部件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)，了解關(guān)鍵零部件并能進(jìn)行強(qiáng)度校核。并能根據(jù)零件所起的作用正確的選擇零件材料及熱處理，根據(jù)機(jī)床的加工性質(zhì)設(shè)計(jì)出機(jī)床夾具的技術(shù)要求。另外對(duì)加工、裝配有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，會(huì)正確的選擇尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。設(shè)計(jì)計(jì)算及查閱資料的工作量較大。如認(rèn)真、獨(dú)立完成整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)自己將是一個(gè)極大的鍛煉，也為以后順利的走上工作崗位打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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所在專業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
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