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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題目：手柄座零件機(jī)械加工工藝及典型
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
機(jī)械加工工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來源。在機(jī)械零件的加工過程中，機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)；因?yàn)闄C(jī)械工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價(jià)格的高低。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率
1.2 研究意義
1)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以從到零件到裝配有一個(gè)完整的了解和初步的掌握。以進(jìn)一步的熟練掌握Pro/E和CAD的運(yùn)用。2)鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，進(jìn)一步將所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合，為更好更快的適應(yīng)工作作準(zhǔn)備。
1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
1.3.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況
目前國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)熱門行業(yè)。但是我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求。
目前存在的主要問題是：
1）從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致，許多細(xì)節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長(zhǎng)，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國(guó)外的差距更大。
2）從零件材料看，我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)起步時(shí)間不長(zhǎng)，而國(guó)際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。目前，我國(guó)雖然也有個(gè)別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應(yīng)用較少，主要是國(guó)產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等切削工具難以切削諸如HRC40等很硬的鋼。
3）從加工工藝水平看，主要是設(shè)備水平不高，專門設(shè)備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達(dá)到國(guó)外水平，檢測(cè)手段落后，裝配水平不高，導(dǎo)致容易出現(xiàn)報(bào)廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，國(guó)家推薦適合于機(jī)械企業(yè)用的CAD/CAM系統(tǒng)。但國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應(yīng)用。而國(guó)外購(gòu)買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等，但價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以支持。
1.3.2 國(guó)外的發(fā)展情況
進(jìn)入21世紀(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家把機(jī)械制造工藝裝置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的責(zé)任，是工業(yè)化國(guó)家的主導(dǎo)地位。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而更加凸顯了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。
2 本課題的研究?jī)?nèi)容、要求、目的及擬采用的工藝路線
2.1 本課題的研究?jī)?nèi)容：
課程設(shè)計(jì)題目通常定為：設(shè)計(jì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設(shè)計(jì)的主要原始資料，由指導(dǎo)教師提供給學(xué)生。零件復(fù)雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)題目，按照所給零件編寫出相應(yīng)的加工工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)出其中由教師指定的一道重要工序（如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種）的專用夾具，并撰寫說明書。學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，參考設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1．對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張（如下圖1、圖2）。2．確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。3．?dāng)M定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。4．設(shè)計(jì)重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各1張。5．撰寫設(shè)計(jì)說明書1份。
圖1
圖2
2.2 本課題的研究要求：
（1）繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件）繪制零件圖（二維及三維圖）
（2）編寫15000字左右論文一篇
（3）工藝分析，計(jì)算編寫加工工藝；各夾具的定位分析，設(shè)計(jì)計(jì)算
2.3 本課題的研究目的
（1）鞏固與擴(kuò)充“機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟。檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。
（2）掌握進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的方法、過程，為將來走向工作崗位進(jìn)行科技開發(fā)工作和撰寫科研論文打下基礎(chǔ)。
（3）掌握零件及夾具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
2.4 本課題擬采用的工藝路線。
2.4.1 工藝路線一：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面；
工序四：鉆孔；
工序五：插鍵槽6H9；
工序六：銑槽1443mm；
工序七：鉆、拉孔；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔；
工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十一：終檢。
2.4.2 工藝路線方案二：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：鉆；
工序四：粗銑上、下表面；
工序五：精銑下表面；
工序六：插鍵槽6H9mm；
工序七：銑槽14 mm 43mm；
工序八：鉆孔；
工序九：鉆、拉孔；
工序十：鉆、擴(kuò)；
工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；
工序十二：終檢。
2.4.3 工藝方案的分析比較：
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時(shí)方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對(duì)的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。
綜上所述，零件的具體工藝過程如下：
工序一：備料；
工序二：鑄造毛坯；
工序三：粗銑、半精銑凸臺(tái)端面，選用X51立式銑床；
工序四：銑，半精銑大端面；
工序五：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床；
工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床；
工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床；
工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床；
工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床；
工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床；
工序十一：拉鍵槽6H9mm；
工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床；
工序十三：終檢。
2.5 夾具初步設(shè)計(jì)：氣缸聯(lián)動(dòng)夾緊裝置，比較高效和省力，故采用了氣缸推動(dòng)壓塊夾緊裝置。
3 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)：
本課題的重點(diǎn)是：CA6140手柄座的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問題，提高分析問題、解決問題的能力。難點(diǎn)包括：機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法，切削用量的確定、刀具與機(jī)床的選用、熱處理方法的確定；夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法；用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；鏜模夾具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)等等。
3.2 前期已開展的工作：
深入理解課題的內(nèi)涵；廣泛搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料，進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，了解國(guó)內(nèi)外機(jī)械加工工藝現(xiàn)狀；借閱相關(guān)書籍，對(duì)這次設(shè)計(jì)將要用到的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解；初步制定設(shè)計(jì)的方案。
4 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排和周計(jì)劃排列：
（1）1-3周：查閱資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開題報(bào)告
（2）4-6周：典型工件的工藝分析，計(jì)算、編寫各工件加工工藝
（3）7-8周：各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算，定位分析，設(shè)計(jì)中存在的問題
（4）第9周：中期檢查
（5）10-13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖
（6）14-15周：完成畢業(yè)論文
（7）第16周：答辯
5 指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻(xiàn)
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