托架機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計【加工4-Φ13孔】【開題和文獻綜述】【含6張cad圖紙+文檔全套資料】
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畢業(yè)設計(論文)任務書
城南 學院 機械設計制造及自動化 專業(yè) 11-1 班
題 目 托架機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計
任務起止日期: 2014年 12 月 22日~ 2015年 6 月 5 日
學 生 姓 名 黃宇環(huán) 學 號 201179250118
指 導 教 師 李碧瓊
教研室主任 年 月 日審查
院 長 年 月 日批準
一、畢業(yè)設計(論文)任務
課題內(nèi)容
1. 搜集有關資料,了解機床夾具設計原理以及機械制造工藝等方面的知識;
2. 仔細閱讀托架零件圖,初步確定其機加工工藝方案;
3. 設計專用夾具,要求保證孔的加工;
4. 熟練掌握AutoCAD軟件;
5. 畫出所設計夾具的裝配圖及相關的零件圖。
課題任務要求
1、確定工藝方案,編制工藝規(guī)程;
2、確定指定工序的夾具設計方案;
3、完成夾具裝配圖和全部零件圖;
6、完成畢業(yè)設計論文、開題報告和英文翻譯。
課題完成后應提交的資料(或圖表、設計圖紙)
⒈開題報告;
⒉ 畢業(yè)設計論文一(含中、英文摘要,引言,開題報告、設計方案論述,設計分析與計算,設計總結,參考文獻等);
⒊ 裝配圖1張,典型零件圖3張;
⒋相關英文資料及譯文(作為設計說明書的附錄)。
主要參考文獻與外文翻譯文件(由指導教師選定)
1. 王先逵主編,機械制造工藝學,北京:機械工業(yè)出版社,1998
2. 馮道主編,機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊,安徽文化音像出版社
3. 王光斗、王春福主編,機床夾具設計手冊,上??茖W技術出版社,2002
4.切削用量手冊,機械工業(yè)出版社,1985,艾興,肖詩鋼編
5.AutoCAD(較新版本)
6.機電專業(yè)期
7.機械加工工藝師手冊,機械工業(yè)出版社,楊叔子主編
同組設計者
注:1. 此任務書由指導教師填寫。如不夠填寫,可另加頁。
2. 此任務書最遲必須在畢業(yè)設計(論文)開始前一周下達給學生。
3. 此任務書可從教務處網(wǎng)頁表格下載區(qū)下載
二、畢業(yè)設計(論文)工作進度計劃表
序號
畢 業(yè) 設 計(論 文)工 作 任 務
工 作 進 度 日 程 安 排
周次
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
調(diào)研、收集資料,寫出開題報告
—
—
2
確定工藝方案,編制工藝規(guī)程
—
—
3
畢業(yè)實習
—
—
—
4
初步確定指定工序的夾具設計方案
—
—
5
繪制夾具裝配圖、有關零件圖
—
—
—
6
撰寫設計說明書
—
—
7
審閱、準備答辯
—
—
8
答辯
—
9
10
注:1. 此表由指導教師填寫;
2. 此表每個學生人手一份,作為畢業(yè)設計(論文)檢查工作進度之依據(jù);
3. 進度安排請用“一”在相應位置畫出。
三、學生完成畢業(yè)設計(論文)階段任務情況檢查表
時間
第 一 階 段
第 二 階 段
第 三 階 段
內(nèi)容
組織紀律
完成任務情況
組織紀律
完成任務情況
組織紀律
完成任務情況
檢
查
記
錄
教師
簽字
簽字 日期
簽字 日期
簽字 日期
注:1. 此表應由指導教師認真填寫。階段分布由各學院自行決定。
2. “組織紀律”一檔應按《長沙理工大學學生學籍管理實施辦法》精神,根據(jù)學生具體執(zhí)行情況,如實填寫。
3. “完成任務情況”一檔應按學生是否按進度保質(zhì)保量完成任務的情況填寫。包括優(yōu)點,存在的問題與建議
4. 對違紀和不能按時完成任務者,指導教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出忠告并督促其完成。
四、學生畢業(yè)設計(論文)裝袋要求:
1. 畢業(yè)設計(論文)按以下排列順序印刷與裝訂成一本(撰寫規(guī)范見教務處網(wǎng)頁)。
(1) 封面 (2) 扉 頁
(3) 畢業(yè)設計(論文)任務書 (4) 中文摘要
(5) 英文摘要 (6) 目錄
(7) 正文 (8) 參考文獻
(9) 致謝 (10) 附錄(公式的推演、圖表、程序等)
(11) 附件1:開題報告(文獻綜述) (12) 附件2:譯文及原文影印件
2. 需單獨裝訂的圖紙(設計類)按順序裝訂成一本。
3. 修改稿(經(jīng)、管、文法類專業(yè))按順序裝訂成一本。
4.《畢業(yè)設計(論文)成績評定冊》一份。
5.論文電子文檔[由各學院收集保存]。
學生送交全部文件日期
學生(簽名)
指導教師驗收(簽名)
機械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號
零(部)圖號
共 1 頁
產(chǎn)品名稱
托架
零(部)名稱
托架
第 1 頁
材料牌號
HT100
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備 注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
10
鑄件
2.時效處理
3.粗洗底面
4.鉆4*直徑13、4*直徑26孔
5.銑前面
6.銑削后面
7.銑削左面
8.銑削右面
9.銑削頂面
10.粗鏜,半精鏜直徑128孔
11.粗鏜半精鏜直徑60孔
12.鉆頂面各孔,并攻絲
13.鉆前面各孔并攻絲
14鉆后面各孔并攻絲
15.鉆左面各孔并攻絲
16.鉆右面各孔并攻絲
17.精鏜直徑128孔
18精鏜直徑60孔
19終檢
20清洗入庫
鑄件
2.時效處理
3.粗洗底面
4.鉆4*直徑13、4*直徑26孔
5.銑前面
6.銑削后面
7.銑削左面
8.銑削右面
9.銑削頂面
10.粗鏜,半精鏜直徑128孔
11.粗鏜半精鏜直徑60孔
12.鉆頂面各孔,并攻絲
13.鉆前面各孔并攻絲
14鉆后面各孔并攻絲
15.鉆左面各孔并攻絲
16.鉆右面各孔并攻絲
17.精鏜直徑128孔
18精鏜直徑60孔
19終檢
20清洗入庫
鑄
20
時效
時效
熱
30
銑
粗、精銑底面
金工
二
銑床 X52K
專用銑夾具,面銑刀
40
銑
粗、精銑左側面
金工
二
銑床 X52K
專用銑夾具,面銑刀
50
鉆、擴、鉸
鉆、擴、鉸2-?10孔
金工
二
鉆床 Z525
專用鉆夾具,鉆頭
60
鉆孔
鉆4-?13孔、4-?24孔
金工
二
鉆床 Z525
專用鉆夾具,鉆頭
70
鉆孔攻絲
鉆2-M10底孔,然后攻絲
金工
二
鉆床 Z525
專用鉆夾具,絲錐,鉆頭
80
粗鏜
粗鏜?75孔、?80孔
金工
二
鏜床 T68
專用鏜夾具,鏜刀
90
半精鏜
半精鏜?75孔、?80孔
金工
二
鏜床 T68
專用鏜夾具,鏜刀
100
精鏜
精鏜?75孔
金工
二
鏜床 T68
專用鏜夾具,鏜刀
110
檢
檢、檢查各部分尺寸及精度
金工
二
120
入庫
入庫、組裝入庫
金工
二
設計(日期)
審核(日期)
標準化(日期)
會簽(日期)
標記
處記
更改文件號
簽字
日期
畢業(yè)設計(論文) 文獻綜述
題目:托架機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計
課 題 類 別: 設計 □ 論文 □
學 生 姓 名:
學 號:
班 級:
專業(yè)(全稱):
指 導 教 師:
200 年 月
文獻綜述
1、 前言
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件,是一切有關工生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置,其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置,并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。
機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后,進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用,使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高,為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計,保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段,是企業(yè)進行生產(chǎn)準備,計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù),也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平,加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分,不論是傳統(tǒng)制造,還是現(xiàn)代制造系統(tǒng),夾具都是十分重要的。因此,好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴大機床的使用范圍,從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。
2、 發(fā)展歷史
從1949年以來,我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展,已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術基礎的產(chǎn)業(yè)部門之一,其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展,但是與工業(yè)發(fā)達國家相比,我們這方面的水平還存在著階段性的差距,主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高,加工工藝過程不合理,夾具應用也比較少,使其加工工人勞動強度大,加工出來的產(chǎn)品也不理想。
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在,大約可以分為三個階段:第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上,這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具,是加工過程加速和趨于完善;第二階段,夾具成為人與機床之間的橋梁,夾具的機能發(fā)生變化,它主要用于工件的定位和夾,夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系,所以對夾具引起了重視;第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合,夾具作為機床的一部分,成為機械加工緊。人們越來越認識到中不可缺少的工藝裝備。
3、 發(fā)展現(xiàn)狀
長期以來,加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程,其方案一般各不相同,而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設計涉及的因素多,因果關系錯綜復雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢,它不僅提高了工藝設計的質(zhì)量,而且使工藝人員從繁瑣重復的工作中擺脫出來,集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展,以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),特別像不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題,在現(xiàn)階段像類的加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中,它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度,而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。
機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來,數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本;
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;
3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;
4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具;
5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;
6)提高機床夾具的標準化程度。
4、發(fā)展趨勢
隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流,為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對機床夾具提出更高的要求。特別像類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中,應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具,尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。
(1)特種加工 它是指一些物理的、化學的加工方法,如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結合的復合加工有較大的發(fā)展前途。
(2)快速成形 利用離散、堆積成形概念,可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來,再經(jīng)堆積而構成三維實體。
(3)精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術、微細加工和超微細加工技術、微型機械和納米技術等方面。當前,以納米技術為代表的超精密加工技術和以微細加工為手段的微型機械技術有重要意義,它們代表了這一時期精密工程的方向。
(4)傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術潛力很大,如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面,舊設備的改造和挖潛,如普通機床改造成數(shù)控機床等,對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。
5、設計面臨的問題
在設計中,需要對零件加工工藝方案和夾具進行設計,在確定加工工藝方案時,可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理,甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時,可能因定位基準選擇不合理,出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小,尺寸等不合理,而達不到夾緊的目的,也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設計過程中應制訂多套方案,以供比較選擇最優(yōu),同時還要多請教指導老師和同學,并多查閱相關的書籍來盡可能好的完成設計。
6、總結
在機械制造中,為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等,使用著大量的夾具。利用夾具,可以提高勞動生產(chǎn)率,提高加工精度,減少廢品,可以擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。因此,夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設計的基礎理論一個好的機床夾具,首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此,所設計的夾具首先應滿足以下兩項要求:第一,在未受外力作用時,加工件對刀具和機床應保持正確的位置,即加工件應有正確的定位。第二,在加工過程中,作用于加工件上的各種外力,不應當破壞加工件原有的正確定位,即對加工件應有正確的夾緊。
綜上,機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術、數(shù)控技術、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術的結合為制造系統(tǒng),形成現(xiàn)代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?,F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工,這雖減輕了工人的勞動強度,但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此,在以后的學習中需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關領域的知識,不能只注重一點,為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。
參考文獻
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[2] 東北重型機械學院等,機床夾具設計手冊,上海:上海科學技術出版社,1979。
[3]?劉守勇等,機械制造工藝與機床夾具.?北京:機械工業(yè)出版社,1994.7
[4]?王啟平,機床夾具設計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,1988.
[5]?林文煥.陳本通,機床夾具設計[M].北京:國防工業(yè)出版社,1987.
[6]?徐發(fā)仁,機床夾具設計[M].重慶:重慶大學出版社,1996.7
[7]?王昆等,機械設計課程設計[M].武漢:?高等教育出版社,1995
[8]?邱宣懷,機械設計[M].第四版.北京:高等教育出版社,1997
[9]?柯明揚,機械制造工藝學[M].?北京:北京航天航空大學出版社,1995
[10] 孟少龍,機械加工工藝手冊第1卷,北京:機械工業(yè)出版社,1991。
[11]《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組,金屬機械加工工藝人員手冊,上海:上??茖W技術出版社,1979。
[12] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980.
[13] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.
6
1.外文翻譯
機械加工零件的工藝及夾具設計
摘 要:本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析,確定了機械加工工藝路線,夾具在機械加工中所占的地位和重要性,以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)
關鍵詞:技術背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案
1 機械加工歷史背景及其意義
機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對機械產(chǎn)品的要求越來越高,機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來,我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展,一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來,我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術資源,有計劃地推進企業(yè)的技術改造,引導企業(yè)走依靠科技進步的道路,使制造技術、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化,為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍存在階段性差距。進入二十一世紀,我國發(fā)展經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè),特別是在我國加入世貿(mào)組織后,世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲,我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場,因此,我國工業(yè)要想發(fā)展,就需要有相應的技術和設備來支持。
機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè);是科學技術物化的基礎;是高新技術產(chǎn)業(yè)化的載體;是國防建設的基礎;是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱;也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費類機電產(chǎn)品的供應工業(yè)。它對國民經(jīng)濟運行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。
2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
隨著社會的發(fā)展,各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中,不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面,離開了機械的操作就談不上效率,因此,從某中角度上來說,一個國家的經(jīng)濟實力、社會地位,和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明,沒有強大的裝備制造業(yè),就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素,加大結構調(diào)整力度,推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展,對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì),增強我國經(jīng)濟的國際競爭力,保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。
3 機械加工工藝規(guī)程制訂
3.1 機械加工工藝過程的定義
機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀,尺寸,相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響,是整個工藝過程的重要組成部分。
3.2 機械加工工藝過程的組成
組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。
⑴ 工序是指一個或一組工人,在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質(zhì)量檢驗的基本單元。
⑵ 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當應用轉(zhuǎn)位(或移位)加工的機床(或夾具)進行加工時,在一次裝夾中,工件(或刀具)相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進行加工,在每一個工作位置上所完成的那一部分工序,稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù),減少裝夾誤差,提高生產(chǎn)率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量(僅指主軸轉(zhuǎn)速和進給量)都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。
⑸ 在一個工步中,如果要切掉的金屬層很厚,可分幾次切削,每切削一次就稱為一次走刀。
3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義
規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件,稱為工藝規(guī)程,它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導性技術文件。
3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容
機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應,進行機床調(diào)整,專用工藝裝備的設計與制造,編制生產(chǎn)作業(yè)計劃,調(diào)配勞動力,以及進行生產(chǎn)成本核算等。
機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應的調(diào)度計劃,并能做到各工序科學地銜接,使生產(chǎn)均衡、順利,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。
機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片,是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片,是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中,以機械加工工藝過程卡片指導生產(chǎn),過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的,用于直接指導工人進行生產(chǎn),多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟
在一定的生產(chǎn)條件下,以最少的勞動消耗和最低的費用,按計劃加工出符合圖紙要求的零件,是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。
制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下:
①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型;
②分析零件加工的工藝性;
③選擇毛坯的種類和制造方法;
④擬訂工藝過程;
⑤工序設計;
⑥編制工藝文件。
4 夾具設計
4.1 夾具設計的意義
在機械行業(yè)中,如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質(zhì)性問題,一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題,其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題,高效的夾具是工件高精度的保證,如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟,這是行業(yè)人急需要解決的。
隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務,如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中,這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。
隨著科學技術的發(fā)展,和社會市場需要,夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關,產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。
機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內(nèi)。按照機床夾具的應用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。
通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整。但是,在實際生產(chǎn)中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產(chǎn)率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設計制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實際的需要。
用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合。總之,隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,保障生產(chǎn)安全的目的。
4.2 夾具的發(fā)展趨勢
工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產(chǎn)物,從英國莫里斯的“工藝美術運動”,到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣,工業(yè)設計經(jīng)過了醞釀,探索,形成,發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日,工業(yè)設計已成為一門獨立的專業(yè)學科,并且有一套完整的研究體系。
1980年國際工業(yè)設計協(xié)會理事會(ICSID)給工業(yè)作了明確定義:“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言,憑借訓練,技術知識,經(jīng)驗及視覺感受,而預示材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工,裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格,叫做工業(yè)設計。根據(jù)當時的具體情況,工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側面或其中幾個方面進行工作,而且需要工業(yè)設計師對包裝、宣傳、展示,市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時,這也屬于工業(yè)設計的范疇”。
材料、結構、工藝是產(chǎn)品設計的物質(zhì)技術基礎,一方面,技術制約著設計;另一方面,技術也推動著設計。從設計美學的觀點看,技術不僅僅是物質(zhì)基礎還具有其本身的“功能”作用,只要善于應用材料的特性,予以相應的結構形式和適當?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實用,美觀,經(jīng)濟的產(chǎn)品,即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。
任何設計都是時代的產(chǎn)物,它的不同的面貌,不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導,新材料,新工藝的出現(xiàn),必然給產(chǎn)品帶來新的結構,新的形態(tài)和新的造型風格。材料,加工工藝,結構,產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的,某個環(huán)節(jié)的變革,便會引起整個機體的變化。
現(xiàn)在,機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同,其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定,但也要滿足其基本要求:在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎上,盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術和經(jīng)驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝,多半不規(guī)定工步和切削用量,工時定額也憑經(jīng)驗來確定,十分粗略,缺乏科學依據(jù),難以進行合理的經(jīng)濟核算
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來,數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本;
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;
3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;
4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具;
5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;
6)提高機床夾具的標準化程度。
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。
利用更好的夾具,可以提高勞動生產(chǎn)率,提高加工精度,減少廢品,可以擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。因此,夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件,為了讓夾具有更好的發(fā)展,夾具行業(yè)應加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度,加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術,與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯(lián)系,爭取合資與合作,引進技術,這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
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畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目:托架機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計
課 題 類 別: 設計 □ 論文 □
學 生 姓 名:
學 號:
班 級:
專業(yè)(全稱):
指 導 教 師:
200 年 月
一、本課題設計(研究)的目的:
托架機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計是本人在基本完成大學的學習任務后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程,將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去,使本人對自己所學的專業(yè)知識,專業(yè)技能,和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解,為我以后的工作打下基礎。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設計,保證產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約能源,降低成本的重要手段,是企業(yè)進行生產(chǎn)準備,計劃調(diào)度,加工操作,生產(chǎn)安全,技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分,好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本,還可以擴大機床的使用范圍,而這個托架的精度,材料的好壞,加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命,所以本次設計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設計,保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率,節(jié)約成本。
二、設計(研究)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(文獻綜述):
(研究)現(xiàn)狀:
長期以來,加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程,其方案一般各不相同,而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設計涉及的因素多,因果關系錯綜復雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢,它不僅提高了工藝設計的質(zhì)量,而且使工藝人員從繁瑣重復的工作中擺脫出來,集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。
從英國莫里斯的“工藝美術運動”,到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播。改革開放以來,隨著中國與世界的接軌,中國不斷的引進了西方先進的加工技術,而且隨著世界科技的飛速發(fā)展,數(shù)控機床,加工中心,柔性制造單元,柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設備得以廣泛的運用,使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快,產(chǎn)品需求的多樣化,是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn),特別像汽車撥叉這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題,現(xiàn)階段汽車撥叉零件加工還打不到自動化加工,它的工藝好需要人工畫線的方法來保證,而零件的裝夾也是通過人工來完成的,所以現(xiàn)階段我國對汽車撥叉這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾,定位,刀具的引導定位為夾具的裝夾和定位,隨著數(shù)字化加工設備的擴大化,已經(jīng)將夾具的引導刀具功能完全替代,給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展,以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),特別像托架不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題,在現(xiàn)階段像加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中,它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度,而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。
機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來,數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本;
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;
3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;
4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具;
5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;
6)提高機床夾具的標準化程度。
發(fā)展趨勢
隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流,為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對機床夾具提出更高的要求。特別像托架不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中,應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具,尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。
(1)特種加工 它是指一些物理的、化學的加工方法,如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結合的復合加工有較大的發(fā)展前途。
(2)快速成形 利用離散、堆積成形概念,可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來,再經(jīng)堆積而構成三維實體。
(3)精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術、微細加工和超微細加工技術、微型機械和納米技術等方面。當前,以納米技術為代表的超精密加工技術和以微細加工為手段的微型機械技術有重要意義,它們代表了這一時期精密工程的方向。
(4)傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術潛力很大,如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面,舊設備的改造和挖潛,如普通機床改造成數(shù)控機床等,對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。
三、設計(研究)的重點與難點,擬采用的途徑(研究手段):
(1)在剛開始的時候工序的劃分以及定位基準會比較難選擇,所以就在過程中腰認真分析零件圖,了解托架的結構特點及相關的技術要求而加工工序要根據(jù)生產(chǎn)類型,零件的結構來認真分析。
(2)在夾具設計的時候也可能遇到問題,比如工件的定位是否正確,定位精度是否滿足要求等等,所以要調(diào)查現(xiàn)階段國內(nèi)外比較先進的托架結構,從整體上把握設計的方向,了解托架的加工工藝規(guī)程及夾具的設計原理。
(3)通過大量的資料,研究零件的結構,選擇合適的加工方法,及選擇合理的基準和工序安排。
(4)熟悉夾具的結構選擇合理的機床及裝夾設備,確定加工余量和工序,進行精細的準確的尺寸計算,和時間的估算。
擬采用的途徑(研究手段):
1) 在學校圖書館查閱相關資料,采用比較研究法。
通過書籍和網(wǎng)絡查找最新的發(fā)展動向,盡量在保證原來參數(shù)的基礎上,采用最新的一些結構,這樣才能使設計具有實用性和時代性,采用追蹤研究法。
2) 通過老師的指導采用行動研究法。
通過老師的指導,可以便捷地設計步驟。
3) 通過瀏覽因特網(wǎng)上的相關資料采用調(diào)查法。
4) 用相關的繪圖軟件畫出零件圖和裝配圖采用個案研究法。
四、設計(研究)進度計劃:
—2014年12月31日:收集資料,選題
2015年1月1日—2015年1月12日:參考文獻,完成開題報告
2015年1月13日—2014年2月7日:總體方案設計
2015月2月7日—2015年2月28日:完成所有結構設計和進行相關內(nèi)容的計算
2015年3月1日—2015年3月7日:根據(jù)計算結果畫出要求的圖紙草圖
2015年3月7日—2015年4月7日:根據(jù)結構設計和設計計算撰寫設計說明書
2015年4月7日—2015年5月7日:整理說明書;
2015年5月7日—2015年5月31日:圖紙和說明書的修改,形成畢業(yè)設計全部文件,準備答辯
2015年6月:畢業(yè)答辯
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指導教師意見
簽名:
月 日
教研室(學術小組)意見
教研室主任(學術小組長)(簽章):
月 日
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