連桿鏜孔組合機床(2個63孔)夾具設(shè)計
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浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院開題報告開題報告 “連桿鏜孔專用機床設(shè)計”開題報告1. 選題背景及其意義 1.1國內(nèi)外研究動態(tài)2003 年開始,中國就成了全球最大的機床消費國,也是世界上最大的數(shù)控機床進口國。目前正在提高機械加工設(shè)備的數(shù)控化率,1999 年,我們國家機械加工設(shè)備數(shù)控華率是58,目前預(yù)計是1520之間。車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法,所謂機械加工,就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀,包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱為機床,數(shù)控機床就是在普通機床上發(fā)展過來的,數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機床裝上數(shù)控系統(tǒng)后,機床就成了數(shù)控機床。當(dāng)然,普通機床發(fā)展到數(shù)控機床不只是加裝系統(tǒng)這么簡單,例如:從銑床發(fā)展到加工中心,機床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,最主要的是加了刀庫,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我國目前各種門類的數(shù)控機床都能生產(chǎn),水平參差不齊,有的是世界水平,有的比國外落后1015 年,但如果國家支持,追趕起來也不是什么問題,例如:去年,沈陽機床集團收購了德國西思機床公司,意義很大,如果大力消化技術(shù),可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進了不少先進技術(shù)。上海一家企業(yè)購買日本著名的機床制造商池貝。近幾年隨著中國制造的崛起,歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并,如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟不景氣,有不少在80 年代很出名的機床制造商倒閉,例如:新瀉鐵工所?,F(xiàn)代機床的研究方向包括六個方面:智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機床精度最高,綜合起來,德國的水平最高,日本的產(chǎn)值最大。美國的機床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、2種類多少而言,我們應(yīng)該能進世界前4 名。長期以來,國產(chǎn)數(shù)控機床始終處于低檔迅速膨脹,中檔進展緩慢,高檔依靠進口的局面,特別是國家重點工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進口,技術(shù)受制于人。究其原因,國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(yè)大多處于“粗放型”階段,在產(chǎn)品設(shè)計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5-10 年;在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了10-15 年。同時中國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低,相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對滯后,國產(chǎn)的數(shù)控機床還沒有形成品牌效應(yīng)。同時,中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系,市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力,完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少,制約了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國外公司在中國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破,中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。同時,還要建立起比較完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系,提高中國的自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力,創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品,提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平。1.2選題背景及其意義在實際中,此設(shè)備的開發(fā)背景主要是由于在我國現(xiàn)代的孔加工生產(chǎn)中,大都采用單個孔獨個加工,效率較低,精度不高,因此,開發(fā)研制一種高精度全自動的專用鉆孔專機,對提高企業(yè)生產(chǎn)效率,使企業(yè)具有更強的爭競力,具有重要意義。特別是近幾年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機技術(shù)得到廣泛地應(yīng)用,產(chǎn)品的開發(fā)具有明顯的工程背景、技術(shù)背景、市場背景、經(jīng)濟背景,對多軸機床的需求也將越來越大,因此,當(dāng)前我們的任務(wù)就是:加大科研開發(fā)力度,盡早實現(xiàn)國產(chǎn)化,采用機電一體化和自動化控制技術(shù),提高工藝水平,開發(fā)出可靠性好、綜合性強的專用機床,滿足廣大市場的需要,提高現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)能力。2.解決的主要問題及研究的基本內(nèi)容設(shè)計一注塑機連桿膛孔專用機床,年生產(chǎn)量10萬件,本次加工的注塑機前連桿零件圖1.1,要求加工精度按圖紙要求,負(fù)責(zé)該專機的總體設(shè)計。圖1.1在零件的加工過程中,零件生產(chǎn)成本的組成可分為工藝成本和其他費用。其中與工藝過程直接相關(guān)的費用占生產(chǎn)成本的70%75%。所以提高生產(chǎn)率與保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本同等重要。顯然,采取合適的工藝措施,縮減各工序的單件時間,是提高勞動生產(chǎn)率的有效途徑。對于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品加工中心孔時, 受生產(chǎn)成本等因素影響,多采用流水線生產(chǎn)方式, 自動化程度和生產(chǎn)效率都比較高。但對于中小批量產(chǎn)品,受生產(chǎn)規(guī)模限制, 往往沒有專用設(shè)備, 只好在普通車床上加工端面和中心孔,即傳統(tǒng)的加工方法: 夾左端, 車右端面鉆右端中心孔; 二次安裝, 夾右端,車左端面鉆左端中心孔, 然后才用兩頂尖孔定位加工其他表面。這對于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品,在加工軸的端面和中心孔時, 一般都安排在銑端面鉆中心孔專用機床上來加工。應(yīng)用機床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量;有利于提高勞動生產(chǎn)率和降低成本;有利于改善工人勞動條件,保證安全生產(chǎn);有利于擴大機床工藝范圍,實現(xiàn)“一機多用”。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著工件加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。3.研究的方法與技術(shù)路線3.1制定工藝方案要深入現(xiàn)場,了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾壓情況以及生產(chǎn)效率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容以及其他方法。這里要確定加工步數(shù),決定刀具的種類和類型。3.2機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時,既要考慮現(xiàn)實工藝方案,保證精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)效率;又要考慮機床操作、維護、修理是否方便,排泄情況是否良好;還要注意被加工零件的生產(chǎn)批量,以便使設(shè)計的專用機床符合多快多省的要求。3.3專用機床的總體設(shè)計這里要確定機床各部件間的相互關(guān)系,選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向,計算切削用量及機床生產(chǎn)率。繪制專用機床的總聯(lián)系尺寸及加工示意圖等。3.4專用夾具設(shè)計專為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾具,稱為專用夾具。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,采用各種專用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計周期較長、投資較大。除大批大量生產(chǎn)之外,中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具,但在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要進行具體的技術(shù)經(jīng)濟分析。4.完成論文的條件及進程安排4.1完成論文的條件首先,已經(jīng)具有明確的研究對象,即連桿鏜孔專用機床。其次,已經(jīng)準(zhǔn)備好了研究所需要的資源。下載了大量關(guān)于連桿鏜孔專用機床的相關(guān)文獻并安裝好AutoCAD軟件。AutoCAD是本人感興趣的軟件,花些時間精通它,是完成本文所必需的。第三,從專業(yè)本身來講,學(xué)過材料力學(xué),理論力學(xué),機械原理等科目的知識也是本文研究所需要的基本知識。4.2完成論文的關(guān)鍵點首先,明確研究對象,并對研究對象要相當(dāng)?shù)牧私?。機械部分改裝設(shè)計在普通車床上用傳統(tǒng)方法加工中心孔時,存在3個問題,考慮普通車床原有結(jié)構(gòu)和傳動關(guān)系, 并分析改裝的可能性, 提出下列改裝方案。其次,工件定位夾緊裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備。第三,提出解決方案。4.3 論文進度的安排 13周 查閱有關(guān)文獻,翻譯相關(guān)資料,完成文獻綜述、譯文及開題報告。45周 根據(jù)設(shè)計要求,擬定方案,確定設(shè)計的參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式。67周 繪制專機的總裝配圖。810周 完成該工位的夾具圖。1112周 編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。13周 完成畢業(yè)設(shè)計所有資料。 14周 準(zhǔn)備答辨資料。參考文獻 【1】嚴(yán)建華,軸類零件中心孔加工專用機床控制系統(tǒng)設(shè)計 D . 南昌:南昌大學(xué), 2007.【2】白恩遠(yuǎn). 現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術(shù)M . 北京:機械工業(yè)出版社, 2002.【3】余英良. 機床數(shù)控改造設(shè)計及實例M . 北京:機械工業(yè)出版社, 1998.【4】周林,殷俠. 數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)M . 西安:西安電子科技大學(xué)出版社, 2005.【5】 東北工學(xué)院. 機械零件設(shè)計手冊 D. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1988.【6】 陸劍中, 孫家寧. 金屬切削原理與刀具 D. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1982.【7】沈陽工業(yè)大學(xué), 大連鐵道學(xué)院, 吉林工學(xué)院. 組合機床設(shè)計 D. 上海: 上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 1992.【8】 J.Flack,Marine Combustion Practice,Pregamo Press,1969.【9】 R.S.Benson and N.D.Whitehouse,Internal Combustion Engine,1979.【10】 KALPAKJAN.Manufacturing Engineering and Technology.Addiso-WesleyPublish Company ,1995.7
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