缸蓋主油道孔鉆削夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

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本科畢業(yè)論文(設計)開題報告 論 文 題 目： 缸蓋主油道孔鉆削夾具設計學 院： 機械工程學院 專 業(yè) 、班 級： 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名： 指導教師（職稱）： 年 12 月 28 日填 畢業(yè)論文（設計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質量畢業(yè)論文 （設計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據 1. 論文（設計）題目及研究領域； 2. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設計）研究的內容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）； 3. 本論文（設計）預期取得的成果。三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數）； 2. 論文（設計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學生應根據所在學院及指導教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應在調研、實驗或實習的基礎上遞交相關的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎。 五、其他要求 1. 開題報告應在畢業(yè)論文（設計）工作開始后的前四周內完成； 2. 開題報告必須經學院教學指導委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導教師； 5. 開題報告的內容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據需要手寫在統一紙張上，但封面需按統一格式打印）。 一、選題依據 1. 論文（設計）題目 缸蓋主油道孔鉆削夾具設計 2. 研究領域夾具設計 3. 論文（設計）工作的理論意義和應用價值 夾具是在加工零件過程中保持工件正確定位于機床的一種設備，廣泛應用于制造方面，夾具直接影響產品的質量，生產率和成本。一般來說，工裝夾具的設計和制造相關的成本可以占到10% ~ 20%的制造系統的總成本。大約40%的被拒絕的部分是由于尺寸都歸咎于不良的夾具的設計錯誤所產生的。夾具設計的工作是費時的，它往往依賴于夾具設計工程師的經驗和知識，通常需要10年以上的制造實踐設計經驗。一個定位精度高，加工效率好的夾具設計往往是根據設計者的經驗，了解產品，并不斷修正的過程。 因此，在日趨激烈的全球競爭中，為了提高其市場的競爭力的各廠商只有為提高產品的質量做最好的努力，壓縮生產成本，減少交貨時間將產品推向市場，對于制定合理的夾具設計更高效、低成本的希望的夾具設計方法升級一個強烈的愿望。開發(fā)的計算機輔助夾具設計（CAFD）就是為了實現這一目標。 作為制造業(yè)的一個重要領域，夾具設計的研究與應用一直受到人們的廣泛關注， 在過去的幾十年，許多學術和應用的論文已發(fā)表，從中知道了發(fā)動機缸蓋是發(fā)動機的關鍵零件之一，而主油道孔是缸蓋的關鍵部位，可以起到冷卻和潤滑的作用。所以夾具的重要性也就應運而生，因為在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產綱領等分析），精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 （1）、研究概況： 隨著我國加工業(yè)的發(fā)展，機床夾具也在不斷改進，然而在通用性以及精度方面還有待改進，這在一定程度上阻礙了機床加工的發(fā)展，為提高夾具的通用性，很多企業(yè)正在不斷和優(yōu)化，目前常用的機床夾具有以下幾種： ① 組合夾具 為了提高專用夾具的使用效果、降低其報廢率，將這些不同形狀、不同規(guī)格的標準專用夾具組合成為一體，使其可以在多種不同的機床上使用，以加工不同的器件， 從而提高了夾具的通用性，同時保證加工的精度。由于組合夾具是將多個夾具組合在一起，故體積和重量較大，在安裝使用過程中會造成一定的不便，并且一次性投資高， 從而限制了其應用推廣。 ② 成組夾具 成組夾具也是對專用夾具改造而成，主要由固定部分和可更換部分組合而成，其中可更換部分可根據加工對象的不同而更換相應的夾具單元使之成為一個新的夾具， 從而提高夾具的通用性，成組夾具尤其適用于一臺機床加工不同規(guī)格零部件的場合， 在加工完一種零部件后，可通過快速更換夾具單元的方式來繼續(xù)加工另一種規(guī)格零件，因此具有高精度、高通用性的優(yōu)點，并且比組合夾具的成本更低，但其自動化程度不夠，無法滿足數控機床加工的要求。 ③ 自動化夾具 為適應自動化機械加工，其相應的夾具也正加快自動化進程，在自動化的流水線加工過程中，自動化夾具可根據加工的需要實現自動更換，整個過程不需人工介入， 因此更換的速度較快，在對自動化夾具使用的過程中，要注意設計好夾具輸送、更換的工藝，使預更換的夾具能夠準確輸送到預定部位，并用氣動、電動或者液壓等作為動力實現快速更換，另外，由于自動化的高速切削會帶來大量的切屑，因此必須同時在夾具上設計自動清屑裝置，避免影響切削工作，同時要做好夾具以及夾具與機床接觸部位的潤滑工作，防止在加工過程中磨損過大，而由于流水線式的加工過程一般持續(xù)性較強，因此這些工作都需要預先設定好程序，使之可以在無人操作的情況下完成。 ④ 數控機床夾具 隨著機械加工行業(yè)的飛速發(fā)展，數控機床得到了廣泛的應用，數控機床的加工精度更高、加工速度快、加工產品的轉換容易實現，自動化程度較高，適合用在多種不同規(guī)格、種類工件的加工以及高精度、多工序、小批量工件的加工等，在數控機床中， 對夾具提出了更高的要求：首先，夾具要具備高精度加工的要求，并且能夠做到自身的快速更換以及夾具對加工工件的快速裝夾，其次，夾具應具有良好的敞開性和機動性，機床坐標系中坐標關系明確，數據簡單，便于坐標的轉換計算；最后，部分數控機床要求相應夾具還需要具備協助刀具的自動對刀的功能。 （2）、發(fā)展趨勢： 國際生產研究協會的統計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85％左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場的需求與競爭。別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統（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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； 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率； ⑥提高機床夾具的標準化程度。 夾具是機械加工不可缺少的部件，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，特別是計算機在夾具設計中的應用，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟的方向發(fā)展。 二、論文（設計）研究的內容 1. 重點解決的問題 (1) 工件的定位； (2) 工件的夾緊； (3) 定位誤差的計算及校核； (4) 夾具的結構設計； (5) 編制鉆削夾具加工工藝過程； (6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖； (7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路） (1) 夾具分類組成概述； (2) 工件在夾具中的定位和定位誤差的分析計算； (3) 工件夾緊和夾緊裝置選擇與設計； (4) 夾具結構設計及方案比較； (5) 編制鉆削夾具加工工藝過程； (6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖； (7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖； (8) 編制設計說明書一份。 3. 本論文（設計）預期取得的成果 (1) 正確擬定方案； (2) 定位夾緊元件選用正確、規(guī)范并完成校核； (3) 機械結構圖紙繪制要求視圖完整、符合最新國家標準，圖面整潔、質量高 （圖紙繪制要求采用計算機繪圖）； (4) 用 AutoCAD 完成夾具的零件圖、組裝圖； (5) 用 SolidWorks 完成夾具的三維圖形； (6) 圖紙工作量折合成圖幅為 A0 號的圖紙約 3 張。 (7) 畢業(yè)設計說明書（論文）。 三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數）； a) 技術路線： (1) 對于結構的合理性，可通過提出幾個方案，著重考慮誤差計算和定位方案比較，通過與指導老師和大連機床廠工程師交流，選擇最優(yōu)的方案； (2) 對于運用 AutoCAD 或者 SolidWorks 相關軟件，可通過老師的指導和通過我借閱相關的夾具設計書籍，以及通過大連機床廠的工程師指導； (3) 對于查閱國家標準及結構問題，學校圖書館有良好的資源及相關機械夾具設計書籍。 b) 設計參數： (1) 加工零件：發(fā)動機缸蓋； (2) 加工工序：主油道孔鉆削； (3) 加工機床：槍鉆機床。 2. 論文（設計）進度計劃第 1 周：確定研究題目 第 2 周：收集、查閱相關資料 第 3 周：撰寫文獻綜述 第 4 周：撰寫開題報告，進行開題答辯 第 5 周：分析零件及圖紙轉化 第 6 周：確定該工序定位方案 第 7 周：確定夾緊方案 第 8 周：完成鉆削夾具設計 第 10 周：完成夾具的全部零件圖 第 11 周：完成夾具的總裝圖 第 12 周：詳細審閱設計計算及圖紙并修改 第 14 周：準備答辯材料，并進行答辯 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 王先逵編著．機械制造工藝學（上下冊）[M]．北京:清華大學出版社，1989． [2] 任家隆，李菊麗，張冰蔚主編.機械制造技術基礎[M].北京:高等教育出版社，2009. 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[21]羅蕊，齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司.機床夾具的設計[J].自動化應用， 2015,12:65-67. 附：文獻綜述或報告 文獻綜述 夾具設計是畢業(yè)前對專業(yè)知識的綜合運用訓練。制造技術已經是生產、國際經濟競爭、產品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現代國家經濟上獲得成功的關鍵因素。 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。 從 1949 年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經成為工業(yè)中產品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術基礎的產業(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，主要表現在機械產品質量和水平不夠高，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，加工出來的產品也不理想。 現在，各工業(yè)化國家都把制造技術視為當代科技發(fā)展為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術中心，紛紛把先進制造技術列為國家關鍵技術和優(yōu)先發(fā)展領域。夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機床夾具最早出現在 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。 國際生產研究協會的統計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的 85％左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，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的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(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，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統（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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； 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率； 6） 提高機床夾具的標準化程度。 現代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 （1） 標準化 機床夾具的目的就在于提高生產效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而機床夾具的標準化與通用化是相互聯系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 （2） 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產流水線、 自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數控機床上，尤其在加工中心上出現了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數控機床的效率。 （3） 精密化 機床夾具的精度會直接影響到零件的加工精度，而隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。 （4） 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數控夾具等。為適應現代機械工業(yè)多品種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構， 發(fā)展可調夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。 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、數控技術、控制論及系統工程與制造技術的結合為制造系統，形成現代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統的三個基本要素?，F代加工都為集成化的系統加工，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。這需要我們全方位的認知現代科技知識。因此，在以后的學習中需要我們全方位的學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。 指導教師評閱意見（對選題情況、研究內容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 審 核 簽字： 年 月 日 意 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學院教學指導委員會意見 簽字： 年 月 日公章：