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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
任劍
學(xué) 號：
05010132
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
車床軸套加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師:
龔光容
2009 年 3 月 22日
開題報(bào)告填寫要求
1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(bào)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(jì)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(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)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(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（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(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 車床軸套是企業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵零件之一，它在機(jī)床上起到了關(guān)鍵作用。本文介紹了我國機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展、我國與它國在機(jī)械制造業(yè)上的差距、軸套的加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)的目的、加工工藝規(guī)程、機(jī)床夾具等[1]。在設(shè)計(jì)中采用先設(shè)計(jì)軸套的加工工藝再根據(jù)加工工藝來選取夾具和組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，而最主要的部分就是軸套的加工工藝及各加工工序的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 軸套 加工工藝 夾具 夾緊裝置 組合機(jī)床
1.我國機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展
在國民經(jīng)濟(jì)的各條戰(zhàn)線上廣泛使用著大量的機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表等工藝裝備[2]。這些工藝裝備的制造過程總稱為機(jī)械制造，生產(chǎn)這些工藝裝備的工業(yè)即是機(jī)械制造業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的主要任務(wù)就是圍繞各種工程材料的加工技術(shù)，研究其工藝，并設(shè)計(jì)和制造各種工藝裝備。
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱，是向其他各部門提供工具、儀器和各種機(jī)械設(shè)備的技術(shù)裝備部[3]。據(jù)西方工業(yè)國家統(tǒng)計(jì)，機(jī)械制造業(yè)創(chuàng)造了60%的社會財(cái)富，完成樂45%的國民經(jīng)濟(jì)收入。如果沒有機(jī)械制造業(yè)提供質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)的技術(shù)裝備，那么信息技術(shù)、新材料技術(shù)、海洋工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、以及空間技術(shù)等新技術(shù)群的發(fā)展將會受到嚴(yán)重的制約。因此，一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)競爭歸根結(jié)底是機(jī)械制造業(yè)的競爭，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一[4]。
2.我國與它國在機(jī)械制造業(yè)上的差距
機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)歷史悠久的產(chǎn)業(yè)，經(jīng)歷了一個(gè)漫長發(fā)展過程。蒸汽機(jī)和電力的兩次工業(yè)革命使機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了巨大變革，世界各國都逐漸充分重視、發(fā)展和應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)。經(jīng)過建國五十多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已經(jīng)成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)引進(jìn)了大量的國外先進(jìn)技術(shù)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的成果，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向合理化方向發(fā)展，對市場的適應(yīng)能力日益明顯增強(qiáng)[5]。
但是，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的機(jī)械制造仍存在階段性的差距。集中表現(xiàn)為制造技術(shù)的落后——在設(shè)計(jì)方法和手段、制造工藝、制造過程自動化及管理技術(shù)諸方面都明顯落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。制造技術(shù)的落后嚴(yán)重制約了機(jī)械工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，使我國機(jī)械傳動工業(yè)的技術(shù)來源大部分依賴引進(jìn)國外技術(shù)，全員勞動生產(chǎn)率低，機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量差，可靠性低，缺乏競爭力[6]。。
3 軸套加工工藝及關(guān)鍵工序工裝設(shè)計(jì)的目的
軸套是臥式車床的一個(gè)重要部分，生產(chǎn)量比較大。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝規(guī)程操作方法等的技術(shù)性文件，它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)[7]。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而夾具在工藝設(shè)備中占有十分重要的地位,它對保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍等方面具有重要的作用。因此，夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械加工中一項(xiàng)重要的工藝設(shè)備設(shè)計(jì)工作。
4 加工工藝規(guī)程
4．1機(jī)械加工工藝規(guī)程的概念
在生產(chǎn)過程中，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使之成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程[8]。它包括：毛坯制造、零件加工、部件或產(chǎn)品裝配、檢驗(yàn)和涂裝包裝等。其中，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量和性能等，使其成為零件的過程，稱為機(jī)械加工工藝過程[9]。
4．2 機(jī)械加工工藝過程的組成
工藝過程是由若干個(gè)按順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和進(jìn)給等幾個(gè)層次。
工序 一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。劃分工序的主要依據(jù)是工作地是否變動和工作是否連續(xù)及操作者和加工對象是否改變，共四個(gè)要素。在加工過程中，只要有其中一個(gè)要素發(fā)生變化，即換了一個(gè)工序。
安裝 工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。在工件加工前，先要將工件在機(jī)床上放置準(zhǔn)確，并加以固定。使工件在機(jī)床上所占據(jù)一個(gè)正確的工作位置的過程稱為定位；工件定位后將其固定，使其在加工過程中不發(fā)生變動的操作成為夾緊。定位和夾緊。定位和夾緊的過程稱為裝夾[10]。
工位 工件在一次裝夾后，在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)工作位置，稱為工位。生產(chǎn)中為了減少裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)或移動夾具等，使工件在一次裝夾中可以先后處于不同的位置進(jìn)行加工。機(jī)床或夾具的工位有兩個(gè)或兩個(gè)以上的，稱為多工位機(jī)床或多工位夾具。
工步和進(jìn)給 在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序稱為工步。一般情況下，在一個(gè)工序內(nèi)用一種工具每加工一個(gè)表面即為一個(gè)工步，如果某一個(gè)表面加工要分幾次切削時(shí)，切削速度和進(jìn)給量不改變的，算一個(gè)工步；切削速度或進(jìn)給量改變則算兩個(gè)工步。而每一次切削就是一個(gè)進(jìn)給?？梢姽げ胶瓦M(jìn)給的區(qū)別僅在于：當(dāng)余量分?jǐn)?shù)次切削而其他條件都不變時(shí)，為一個(gè)工步數(shù)個(gè)進(jìn)給。
5 機(jī)床夾具
5．1 機(jī)床夾具的功能
保證加工精度 工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了二層含義：一是定位，二是夾緊。這樣，就保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。
提高生產(chǎn)率 使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正、對刀等輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率[12]。
擴(kuò)大機(jī)床使用范圍 有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔隙加工。
減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。
5．2 機(jī)床夾具的類型
機(jī)床夾具有多種分類方法，如按夾具的使用范圍來分，有下面五種類型：
通用夾具 通用性強(qiáng)，一般不需要調(diào)整就可以適用多種工件的安裝加工，在單件小批生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用
專用夾具 用于某一特定工件特定工序的夾具，廣泛用于成批生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)中。
可調(diào)整夾具和成組夾具 具有一定的可調(diào)性或稱為“柔性”。夾具中部分元件可以更換，部分裝置可調(diào)整，以適應(yīng)不同工件的加工。
組合夾具 由一系列標(biāo)準(zhǔn)化元件組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合部分有良好的互換性和耐磨性。
隨行夾具 在自動線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。它即要完成工件的定位和夾緊，又要作為載體工具將工件在機(jī)床間進(jìn)行輸送，輸送到下一道工序的機(jī)床后，隨行夾具應(yīng)在機(jī)床上準(zhǔn)確地定位和可靠地夾緊[13]。
5．3 夾具的組成
定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件和裝置；
夾緊元件及夾緊裝置 用于固定工件已獲得的正確元件或位置；
導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件；
動力裝置 為減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置；
夾具體 用于將各種元件、裝置聯(lián)接在一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上；
其它元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置
以上是夾具機(jī)床的基本組成。對于一個(gè)具體的夾具，略有不同，但定位、夾緊和夾具體一般是不可缺少的。
6組合機(jī)床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
6．1 組合機(jī)床的現(xiàn)狀
目前我國機(jī)械制造業(yè)的企業(yè)里有各類通用機(jī)床多達(dá)320多萬臺，其中有不少高性能的生產(chǎn)設(shè)備，但由于缺少必要的輔助裝置、控制裝置、實(shí)現(xiàn)自動工作循環(huán)裝置等，而使這些設(shè)備的自動化程度很低。帶有濃厚的就技術(shù)論技術(shù)色彩，偏重速度，忽視效益，造成了不少組合機(jī)床只出樣品、展品，不能提供商品，用于生產(chǎn)實(shí)際[14]。
6．2 組合機(jī)床的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、零件檢測和機(jī)床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作，既要發(fā)展主機(jī)，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破?、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計(jì)算機(jī)等將是今后機(jī)械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。我國目前應(yīng)在消化吸收、融會貫通國際上有用的自動化技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，努力做到從我國機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)，發(fā)展創(chuàng)新，形成有國情特征的發(fā)展自動化技術(shù)理論和學(xué)說，進(jìn)行圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動化技術(shù)開發(fā)研究，以適用為前提，急需什么就解決什么的企業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)再推廣應(yīng)用[15]。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 方子良, 宋彪, 龔光榮. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 上海：上海交通大學(xué)出版社，2003. 104.
[2] 馮辛安, 黃玉美, 杜君文. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1998. 251.
[3] 沈延山.生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì)［D］.第一版，大連：大連理工大學(xué)出版社，1989.
[4] 上海市大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］（修訂版）.福建：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1996.
[5] 王華坤，范元?jiǎng)拙?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：兵器工業(yè)出版社，2000.
[6] 馮辛安等編.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)［M］. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1998.
[7] 陳日曜主編.金屬切削原理［M］. 第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1992.
[8] 方子良等編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，2004.
[9] 劉秋生，李忠文主編.液壓傳動與控制［M］.北京：宇航出版社，1994.
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[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院等合編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979.
[12]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊［M］. 第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1987.
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[15] 楊曉君, 楊楚民. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 機(jī)械研究與應(yīng)用, 2002, 15 (2) ： 48 ～ 49.
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
1本課題要研究及解決的問題是軸套加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。
具體工作要求如下：
1．1 結(jié)合文獻(xiàn)資料，仔細(xì)研究所要設(shè)計(jì)的零件圖紙，并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)性分析，了解軸套的特征，編制合理的加工工藝規(guī)程。
1．2 根據(jù)軸套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出專用的車夾具，并選擇合適的工件定位方式和恰當(dāng)?shù)膴A緊方案。
1．3 了解夾具的特點(diǎn)，選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件和夾緊裝置。
1．4 材料選擇。設(shè)計(jì)中對材料的選擇應(yīng)該考慮成本，并且能保證零件設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，同時(shí)還要對零件在各種情況下的切削力范圍、承載能力等進(jìn)行計(jì)算，最終達(dá)到所設(shè)計(jì)的零件的使用要求。
2 本課題擬采用的研究手段（途徑）
2．1 調(diào)查目前國內(nèi)外的比較先進(jìn)的軸套的結(jié)構(gòu)，從整體上把握設(shè)計(jì)的方向，了解軸套的加工工藝規(guī)程編制及車夾具的設(shè)計(jì)原理。
2．2 通過查閱相關(guān)手冊，了解軸套的特點(diǎn)來劃分加工階段、選擇合適的表面加工方法、基準(zhǔn)選擇（對粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)進(jìn)行選擇）、對工序進(jìn)行合理的排序。
2．3熟悉夾具的結(jié)構(gòu)從而選擇機(jī)床和裝夾設(shè)備、確定加工余量、確定工序尺寸、對工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要進(jìn)行尺寸計(jì)算和估算時(shí)間定額。
3 在確定定位和夾緊方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
3．1 盡可能做到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)與計(jì)算基準(zhǔn)的統(tǒng)一；
3．2 盡量將工序集中，盡量在一次裝夾后能加工出全部待加工表面；
3．3 避免采用占機(jī)人工調(diào)整時(shí)間長的裝夾方案；
3．4 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。
通過研究該課題，我將綜合運(yùn)用四年來所學(xué)的專業(yè)知識，針對現(xiàn)實(shí)中遇到的實(shí)際情況，做到舉一反三，理論聯(lián)系實(shí)際，從合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性等方面找出可以進(jìn)行改進(jìn)的地方，通過反復(fù)推敲對比，擬訂較為合理的夾具的總體方案。
1．對“文獻(xiàn)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(jì)（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