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1、 毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：制订LH180MQ左箱体工序卡及铣镗结合面夹具设计指 导 教 师: 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述摘要 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保
2、证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。以下系统介绍了机床夹具设计的基本方法和关键技术。关键词 夹具设计 工艺过程 工艺分析 加工 1 机床夹具设计目的及要求1.1 目的 机械制造技术基础是以机械制造工艺技术设备为主要内容的技术科学，是机械类专业的一门主要课程，具有很强的实践性。因此在完成了理论教学和实践教学后，还
3、需要对学生进行机械零件加工工艺设计的实际训练，使学生通过工艺设计获得综合运用所学过的全部相关课程（如机械制造技术基础，互换性及技术测量，金属学与热处理学）进行零件工艺及结构设计的基本能力，能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的夹具的能力，培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力，进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。1.2 夹具设计要求 保证工件加工的各项技术要求要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进
4、行误差分析与计算。具有较高的生产效率和较低的制造成本为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。尽量选用标准化零部件尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。夹具操作方便安全、省力为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。夹具应具有良好的结构工艺性，所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修1。2 夹具设计中的参数化设计机床夹具设计是机械制造专业类
5、学生一项重要的技能训练，也是工厂生产实践中一项重要的工艺内容之一。相同类型的机床夹具具有结构相似性，设计中重复劳动较多 目前大部分工厂、学校、研究部门用AutoCAD完成二维图形的绘制。AutoCAD是目前应用最广泛、使用人数最多的CAD软件。已经成为一种微机CAD系统的标准，工程设计人员之间交流思想的公共语言2。但是，AutoCAD作为通用的交互式绘图软件，所提供的只是一般的通用CAD的功能，不能满足机床夹具设计的需要，绘图效率低，但其强大的二次开发功能为夹具设计参数化提供了便利。机床夹具设计一般包括定位元件、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀、导向元件等的设计，在AutoCAD平台上设计出方
6、便自己使用的夹具界面，可大大缩短设计时间，减少设计人员的重复劳动时间3。3 设计面临的问题在设计中，需要对零件加工工艺方案和夹具进行设计，在确定加工工艺方案时，可能会出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，可能因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。所以在设计过程中应制订多套方案，以供比较选择最优，同时还要多请教指导老师和同学，并多查阅相关的书籍来尽可能好的完成设计4。4 结构工艺性问题机械零部件的结构
7、工艺性问题是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。零部件加工各阶段的工艺内容主要是根据设计阶段早已确定的结构设计方案进行的。产品零部件的结构设计在很大程度上决定了采用何种工艺手段及其工艺性。所以零部件的结构设计除满足其使用功能的要求外，还必须满足其在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求，即零部件结构设计应具有良好的结构工艺性。结构工艺性是机械零部件设计的基准之一，同时也是工艺人员必须高度重视的问题。结构设计和加工工艺设计有机地结合起来，系统、全面、综合地分析和解决零部件结构工艺性的问题这对提高产品的技术经济效益有很大的意义5。在箱体类零件各加工表面中，通常平面的加工精度比较
8、容易保证，而精度要求较高的支承孔的加工精度以及孔与孔之间、孔与平面之间的相互位置精度则较难保证。所以，在制订箱体类零件加工工艺过程时，应将如何保证孔的精度作为重点来考虑。精基准的选择 精基准的选择对保证箱体类零件的技术要求十分重要。在选择精基准时，首先要遵循“基准统一”原则，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位。这样就可避免因基准转换带来的误差，有利于保证箱体类零件各主要表面间的相互位置精度6。粗基准的选择 加工精基准时定位用的粗基准，应能保证重要加工表面（主轴支承孔）的加工余量均匀；应保证装入箱体中的轴、齿轮等零件与箱体内壁各表面间有足够的间隙；应保证加工后
9、的外平面与不加工的内壁之间壁厚均匀以及定位、夹紧牢固可靠。粗基准定位方式与生产类型有关。生产批量较大时采用专用夹具，生产率高7。4.1 工艺过程的拟订箱体的时效处理 为了消除铸造内应力，防止加工后的变形，使加工精度保持长期稳定，要进行时效处理。自然时效比人工时效了，目前仍用于精密机床铸件，一般都在毛坯铸造后立即时效。而粗加工之后，精加工之前应有一段存放时间，以消除加工内应力。8对于精密机床的主轴箱体，应为粗加工后甚至半精加工之后再安排一次时效处理。人工时效处理的工艺规范为加热到530560，保温68h，冷却速度300/h，出炉温度2009。4.2 箱体加工工艺的原则拟订箱体类零件工艺过程时一般
10、应遵循以下原则：“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是箱体零件加工的一般规律。这是因为作为精基面的平面在最初的工序中应该首先加工出来。而且，平面加工出来以后，由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夹砂等缺陷，使平面上的支承孔的加工更方便，钻孔时可减少钻头的偏斜，扩孔和铰孔时可防止刀具崩刃10。有些精度要求较低的螺钉孔，可根据加工的方便及工序时间的平衡，安排其工序的次序。但对于保证箱体部件装配关系的螺钉孔、销孔以及与轴承孔相交的润滑油孔，则必须在轴孔精加工后钻铰。前者是因为要以轴孔为定位基准，而后者会影响轴孔精细镗时的加工质量11。“粗精分开，先粗后精”的原则。由于箱体结构复杂，主要表面的精度
11、要求高，为减少或消除粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不同机床上进行12。至于要求不高的平面，则可将粗精两次走刀安排在一个工序内完成，以缩短工艺过程，提高工效。主要表面加工方法的选择。箱体的主要加工表面为平面和轴承支孔。箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和铣削，也可采用车削13。铣削的生产率一般比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。当生产批量较大时，还可以采用各种专用的组合铣床对箱体各平面进行多刀、多面的同时铣削；对于尺寸较大的箱体；也可以在龙门铣床上进行组合铣削，以便有效地提高箱体平面加工的生产效率14。箱体平面的精加工，在单
12、件小批生产时，除一些高精度的箱体仍需手工刮研以外，一般多以精刨代刮；当生产批量大而精度要求又高时，多采用磨削。为了提高生产效率和平面间的相互位置精度，还可采用专用磨床进行组合磨削。箱体上精度为IT7的轴承支承孔，一般采用钻扩粗铰精铰或镗半精镗精镗的工艺方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。当孔的精度超过IT7、表面粗糙度小于0.63m时，还应增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精细镗、珩磨、滚压等15。5 小结 在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品，可以扩大机床的工艺范围，
13、改善操作的劳动条件。因此，夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。一个好的机床夹具，首先要保证能加工出合格的产品。为此，所设计的夹具首先应满足以下两项要求：第一，在未受外力作用时，加工件对刀具和机床应保持正确的位置，即工件应有正确的定位。第二，在加工过程中，作用于工件上的各种外力，不应当破坏工件原有的正确定位，即对工件应有正确的夹紧。在夹具设计过程中，应多读些典型机床夹具总图，多了解一些夹具结构方案，从中多学习一些结构工艺性方面的知识，使设计能力有所提高。参 考 文 献1 徐发仁.机床夹具设计.重庆:重庆大学出版社，1996.2林文焕.陈本通，机床夹具设计M.北京:国防工业出版社，1987. 3
14、邱宣怀，机械设计M.第四版.北京:高等教育出版社，1997. 4 (美)Sham TickooAutoCAD 2000高级定制北京:机械工业出版社，19975 徐憬.机械设计手册. 北京:机械工业出版社，2000.6 清宏计算机工作室AutoCAD工程二次开发北京:机械工业出版社，19977 陈兴强Auto LISP在AutoCAD的二次开发中的应用机电一体化，20018 张龙勋.机械制造工艺学课程设计指导书. 北京:机械工业出版社，1993. 9 郭俊峰用Visual LISP开发AutoCAD2000应用程序北京:人民邮电出版社， 2001 10 戴起勋机械零件结构工艺性300例主编 北京
15、：机械工业出版社2003 11 刘守勇等，机械制造工艺与机床夹具.北京:机械工业出版社，1994. 12 孟少农机械加工工艺手册北京：机械工业出版社，1991 13 王昆等，机械设计课程设计M.武汉:高等教育出版社，1995. 14 柯明扬.机械制造工艺学. 北京:北京航天航空大学出版社，1995. 15 王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2004. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本课题要研究及解决的问题课题为LH180MQ发动机是用于机动车发动机的部件，左箱体是其上面的重要零件，为提高生产效率，根据生产纲领年产单班制2万台，制订机加工工序卡达到图样要求，另再设计一套铣镗结合面的夹具。2.2拟采用的研究手段 首先对所选的箱体进行大概的分析，了解箱体的最基本的加工方法，了解箱体类零件机加工工艺路线，不同的生产
