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機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
姓 名： 李林
學(xué) 院： 工程學(xué)院
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 號：
課 題 名 稱：設(shè)計座體零件機械加工工藝規(guī)程及
工藝裝備 （年產(chǎn)量30 000件）
指 導(dǎo) 教 師： 陳恒高 教授
研究起止日期：2013 年 3月－2013年5月
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2013年2月26日”或“2013-02-26”。
一、機座的結(jié)構(gòu)設(shè)計
典型結(jié)構(gòu)
1、方形截面機座：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，箱體內(nèi)有較大的空間來安放其它部件；但剛度稍差，宜用于載荷較小的場合。所以機座應(yīng)選擇合適的壁厚、筋板和形狀，以保證在重力、慣性力和外力的作用下，有足夠的剛度。
2、圓形截面機座：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于制造和造型設(shè)計，有較好的承載能力。
3. 鑄鐵板裝配式機座：鑄鐵板裝配結(jié)構(gòu)，適用于局部形狀復(fù)雜的場合。它具有生產(chǎn)周期短、成本低以及簡化木模形狀和鑄造工藝等優(yōu)點。但剛度較整體箱體機座的差，且加工和
裝配工作量較大。
截面形狀的選擇
為保證機座的剛度和強度，減輕重量和節(jié)約材料，減輕重量和節(jié)約材料，必須根據(jù)設(shè)備的受力情況，選擇經(jīng)濟合理的截面形狀。機座雖受力較復(fù)雜，但不外是拉、壓、彎、扭的作用。當(dāng)受簡單拉、壓作用時，變形只和截面積有關(guān)，而與截面形狀無關(guān)，設(shè)計時主要是選擇合理的尺寸。如果受彎、扭作用時，變形與截面形狀有關(guān)。在其它條件相同情況下，抗扭慣性矩Ic越大，扭轉(zhuǎn)變形越小，抗扭剛度越大。
隔板與加強筋
封閉空心截面的剛度較好，但為了鑄造清砂及其內(nèi)部零部件的裝配和調(diào)整，必須在機座壁
上開“窗口”，其結(jié)果使機座整體剛度大大降低。若單靠增加壁厚提高剛度，勢必使機座
笨重、浪費材料，故常用增加隔板和加強筋來提高剛度。
加強筋常見的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四種。直形筋的鑄造工藝簡單，但剛度
最??；米字筋的剛度最大，但鑄造工藝最復(fù)雜。加強筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8
倍。
連接剛度
為提高結(jié)合表面的連接剛度，可采取如下措施：
1. 根據(jù)受力大小和方向，合理選擇緊固螺釘?shù)闹睆?、?shù)量及其位置。必要時，可使螺釘
產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。
2. 提高結(jié)合表面的光潔度和形狀精度，使結(jié)合表面上的接觸點增多，從而提高結(jié)合面的
產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。
3. 增加局部剛度來提高連接剛度，在安裝螺釘處加厚凸緣；或用壁龕式螺釘孔；或用加
強筋等辦法增加局部剛度，從而提高連接剛度。
結(jié)構(gòu)的工藝性
機座屬于箱體類零件，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。設(shè)計時，應(yīng)使其具有良好的結(jié)構(gòu)工
藝性，以便于制造和降低成本。
二、座體常用的材料：
機座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇，常用的有：
鑄鐵
鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件；價格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，有良好的抗振性。其缺點
是生產(chǎn)周期長，單件生產(chǎn)成本較高；鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大，
機械加工費用大。
常用的灰口鑄鐵有兩種：HT200適用于外形較簡單，單位壓力較大（p>5公斤/厘米2）的導(dǎo)軌，或彎曲應(yīng)力較大的（σ≥300公斤/厘米2）床身等；HT150的流動性較好，但機械性能稍差，適用于形狀復(fù)雜而載荷不大的機座。若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，應(yīng)采用耐磨鑄鐵。
鋼
用鋼材焊接成機架。鋼的彈性模量比鑄鐵大，焊接機架的壁厚較薄，其重量比同樣剛度的機座約輕20%~50%；在單件小批量生產(chǎn)情況下，生產(chǎn)周期較短，所需設(shè)備簡單；焊接機架的缺點是鋼的抗振性能較差，在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施；鉗工工作量較大；成批生產(chǎn)時成本較高。
三、機械加工工藝規(guī)程的作用
機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進，經(jīng)濟效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查
3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、 制訂工藝路線
5、 進行工序設(shè)計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。）
四、研究方法及技術(shù)路線
1. 深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究
在深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，制造與使用夾具情況等。
2. 確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式
工件在夾具中的定位符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件。設(shè)計定位件和導(dǎo)向件時，應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)。
3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計夾緊機構(gòu)
夾緊力的作用點和方向應(yīng)符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，以確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸。
4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式
如分度裝置，對刀元件和夾具體等
5. 繪制夾具總裝配圖
在繪制總裝配圖時，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明體，按定位元件，導(dǎo)向元件，夾緊機構(gòu)，傳動裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。
6. 標(biāo)注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)要求
7. 標(biāo)注零件編號及編制零件明細(xì)表
在標(biāo)注零件編號時。標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國家標(biāo)準(zhǔn)代號。明細(xì)表要注明夾具名稱，編號，序號，零件名稱及材料，數(shù)量等。
8. 繪制家具零件圖
拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。
五、課題背景及發(fā)展趨勢
當(dāng)今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，作為向各行各業(yè)提供裝備的機械工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。
機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時。
五、課題的研究進度
第一階段（2010年3月10-2009年3年31）材料的搜集整理查閱相關(guān)資料；本階段需要完成與課題相關(guān)的調(diào)研工作，并對相關(guān)的文章進行搜集、整理，選出與設(shè)計有關(guān)的資料備用，并且找出自己設(shè)計的產(chǎn)品與國內(nèi)外的不同之處，說明其優(yōu)點所在，擬定設(shè)計草圖，選出最佳方案。
第二階段（2010年4.1-2009年5月10）方案設(shè)計，總體布置設(shè)計，計算中，最為顯著的特點是機電一體化程度越來越高，機電一體化是目前新型卷染機發(fā)展的必然趨勢和目標(biāo)。本階段主要清楚的表達出卷染機的結(jié)構(gòu)，及相關(guān)方案設(shè)計，總體布置設(shè)計.如果有不合適的地方應(yīng)進行修改，計算，使之滿足生產(chǎn)要求。
第三階段 (2010年5月11-2009年6月10) 繪制裝配圖 零件圖 撰寫設(shè)計說明書本階段主要完成與方案相符合的文章的撰寫，包括摘要、前言、設(shè)計步驟、內(nèi)容、參考文獻等。圖紙的繪制、裝配圖、零件圖
六、預(yù)期結(jié)論
通過本次開題，我對工藝有了更加深刻的認(rèn)識和了解，也使所學(xué)的專業(yè)知識得到實踐，對知識有了更加深刻的印象。對座體的設(shè)計和未來發(fā)展也有了初步的認(rèn)識。這次設(shè)計先對零件進行工藝分析，選擇毛坯的制造方法。對夾具設(shè)計和刀具設(shè)計有了實踐和了解。通過對夾具、刀具和工藝的設(shè)計，盡可能的提高座體零件的年產(chǎn)量。
七、參考文獻
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3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4
12，陶濟賢 主編 機床夾具設(shè)計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4
13， 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7
14，龔定安 主編 機床夾具設(shè)計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
15，李益民 主編 機械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
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