CA6140車床手柄座加工工藝規(guī)程及夾具設計【含三維PROE和CAD圖紙】

- 1 -題目來源一、論文題目 ：CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設計 生產實踐二、試驗研究（調查）的目的意義：研究（調查）的目的：畢業(yè)之前進行這次設計是為了給我們將要畢業(yè)的大學生一次進一步學習和鍛煉的機會，在整個畢業(yè)設計中提高了我們的設計能力，具體設計目的如下：（1）培養(yǎng)我們解決機械加工工藝問題的能力（2）進一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能（3）培養(yǎng)我們熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力研究（調查）的意義：機械加工工藝與夾具設計是全面地綜合運用有關專業(yè)課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。通過該畢業(yè)設計，綜合所學專業(yè)知識，熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，同時培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，加深理論知識的理解，強化生產實習中的感性認識。設計過程也是理論聯系實際的過程，能培養(yǎng)理論聯系實際的設計思想，并學會使用手冊、查詢相關資料等，提高分析和解決工程實際問題的獨立工作能力，能鞏固、加深和擴展有關機械加工工藝與夾具方面的知識，為以后的實際工作奠定堅實的基礎。三、國內、外研究概況和應用前景（附參考文獻）：1 機械加工工藝技術的研究現狀如今，企業(yè)為了增強市場競爭力和快速響應市場的變化而采用多種新技術的環(huán)境下，革新傳統(tǒng)的工藝設計手段，采用以計算機為工具的現代化工藝設計和管理方式是企業(yè)上水平、上臺階的關鍵之一，也是企業(yè)發(fā)展的必由之路。隨著科學技術的發(fā)展，特別是計算方法和計算機的迅速發(fā)展，大大地推動了機械加工工藝的進步 。計算機輔助工藝過]1[程設計即 CAPP ，通常指機械產品零件制造工藝過程的計算機輔助設計與文檔編制。它]2[是為了解決手工設計工藝規(guī)程中存在的效率低下、工藝質量不穩(wěn)定、不便于管理、柔性差等問題而提出的。應用 CAPP 技術，可以使工藝人員從繁瑣重復的事務性工作中解脫出來，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產準備周期，提高產品制造質量，進而縮短整個產品的開發(fā)周期。2 夾具設計技術的研究現狀國際生產研究協會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類- 2 -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(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約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%左右的專用夾具，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(tǒng)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。隨著先進制造技術的發(fā)展和市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產品快速上市的瓶頸，企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。因此，快速實現夾具設計已成為企業(yè)的迫切要求，將計算機輔助設計技術應用到夾具設計的過程是解決這一問題的必然選擇。隨著計算機技術的發(fā)展和應用，計算機輔助夾具設計即 CAFD 在理論和應用上都得到了迅速發(fā)展，大大提高了夾具的設計效率，對保證產品質量，提高生產率，減輕勞動強度，縮短產品生產周期等都具有重要意義。同時工件夾具供應商們采用一種合作伙伴方式與用戶工作，開發(fā)動力系統(tǒng)以提高精度，研究新的材料并開發(fā)舊夾具的新處理方法，并發(fā)明了監(jiān)控夾具性能的方法 。 ]3[3．機械加工工藝的研究方向近年來，隨著現代集成制造系統(tǒng)、并行工程等先進制造系統(tǒng)的發(fā)展，無論從廣度上還是從深度上，都對 CAPP 的應用提出了更新更高的要求。從先進制造技術發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，CAPP 的發(fā)展應在符合技術發(fā)展趨勢的前提下，更加強調市場需求，從系統(tǒng)化角度對面向產品(以整個產品為對象)的 CAPP 集成化(包含工藝信息管理)、智能化、工程化技術進行深人研究，研究 CAPP 系統(tǒng)體系結構、基于知識的工藝快速設計、工藝管理等基礎性技術問題，滿足制造企業(yè)工藝信息集成系統(tǒng)的需要 。]4[同時企業(yè)為了提高競爭能力，必須進行結構調整和技術改造，采用新的生產技術和裝備，發(fā)展新產品，并調整市場戰(zhàn)略。機械加工工藝技術的發(fā)展有以下兩個最佳化的趨勢 ：（1）為達到通過增加產量來提高生產率以便提高經濟效益的目的，可以采取不]5[同的措施和方法，其中包括對新型加工方法和新型刀具的研究。 （2）加工技術的優(yōu)化越來越多地考慮環(huán)保的因素，例如不再采用冷卻潤滑液，依靠科技進步，減少廢物排放，在制造業(yè)實施綠色制造已勢在必行 。通過對新制造技術的研究，從而達到合理利用資]6[源及原材料、降低零件制造成本。 4.機械加工工藝與夾具設計技術的發(fā)展前景- 3 -4.1 機械加工工藝技術的發(fā)展前景CAPP 對機械制造業(yè)技術進步主要表現在適應當前日趨自動化的現代制造業(yè)的需要，為實現計算機集成制造系統(tǒng)建立了必要的集成技術基礎，為企業(yè)管理信息系統(tǒng)提供了技術基礎數據源?？v觀 CAPP 發(fā)展的歷程，可以看到 CAPP 的研究和應用始終圍繞著兩個方面的需要展開：一是不斷完善自身在應用中出現的不足，二是不斷滿足新的技術、制造模式對其提出的新要求。因此，未來 CAPP 的發(fā)展，將在應用范圍、應用的深度和水平等方面進行拓展，表現為以下幾個方面的發(fā)展趨勢：（1）面向產品全生命周期的 CAPP系統(tǒng)， （2）基于知識的 CAPP 系統(tǒng)， （3）基于三維 CAD 的 CAPP 系統(tǒng)， （4）基于平臺技術、可重構式的 CAPP 系統(tǒng)。如何使 CAFD 系統(tǒng)更加實用是當前 CAFD 研究者們最為關注的問題。CAFD 系統(tǒng)將繼續(xù)朝著集成化、標準化、并行化和智能化的方向發(fā)展，同時各方向間相互交叉、互相促進是 CAFD 系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。 4.2 夾具設計技術的發(fā)展前景機床夾具是機械加工不可缺少的部件，機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向研究。（1） 高精化：高精機床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對夾具制造精度要求，機床夾具精度已提高到微米級，世界知名夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，適應不同行業(yè)需求和經濟性，夾具有不同型號，以及不同檔次精度標準供選擇。（2） 高效化：提高機床生產效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產品越來越多。減少工件安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，夾緊和松開工件只需 1-2 秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具已成為夾具技術開發(fā)基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現各種先進夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具計算機輔助設計與組裝打下了基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。（4） 通用、經濟化：夾具通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經濟性好。德國戴美樂公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強，使夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經濟實用，很有推廣應用價值。參考文獻：[1] 王先逵.《機械制造工藝學》.[M].北京：機械工業(yè)出版社.2002- 4 -[2] 宗勝強，劉振宇，李軍建.CAPP 技術及其發(fā)展現狀和方向.[J].河北建筑工程學院學報.2006 年第 24 期[3] 夏河.工件夾具的發(fā)展.[J].世界制造技術與裝備市場.2001 年第 4 期[4] 許建新、孔憲光、張振明.CAPP 技術綜述.[J].CAD/CAM 與制造業(yè)信息化.2002 年第 7 期[5] 王守安.國外機械加工工藝發(fā)展概況.[J].工具展望.1996 年第 2 期[6] 王鳳岐、許紅靜、郭偉.計算機輔助夾具設計綜述.[J].航空制造技術.2003 年第 11 期[7] 張亞明.機床夾具的分類與構成.[J].科技資訊.2008 年第 4 期四、主要試驗研究內容（一）本課題主要的設計內容包括（1）零件的分析；（2）零件二維圖形及三維圖形的繪制；（3）工藝規(guī)程設計；（3）夾具設計；（4）進行工藝計算、填寫工藝文件；（5）完成指定的工序夾具的設計工作，撰寫設計說明書一份；（6）設計并繪制夾具裝配圖一套（包括二維和三維） ；（二）研究方法（1）分析研究零件圖紙，熟悉設計對象。（2）設計工藝規(guī)程，形成工藝過程綜合卡片。（3）設計鉆夾具，繪制夾具裝配圖，完成夾具三維造型。（4）撰寫設計論文，闡述設計依據，說明設計內涵。根據已經得到的設計結果，闡述其中設計的方法和依據，整理成文。（三）技術路線零件的分析—毛坯制造形式選擇—基準選擇—工藝路線方案制定—相關分析計算—夾具設計—對零部件造型（四）可行性分析根據我在大學期間系統(tǒng)的學習，包括機械制造工藝學、機械課程設計等相關專業(yè)課程和金工實習、生產實習等相應實習課程。在硬件方面，工程訓練中心和學校圖書館提供了良好的學習、設計環(huán)境，實習中看到的機床實際造型及在網上搜索到的與設計相關的技術資料和文獻，這些都能夠使我更加直觀，方便的進行設計，同時還有指導老師的引導和幫助，相信我一定能夠順利按時完成設計。五、試驗（調查）研究進度和預期結果（一）時間進程：- 5 -12 月底 拿到設計題目，熟悉題目和要求1 月～2 月初 練習 CAD,Pro/E 繪圖軟件，建立零件的實體造型2 月～3 月初 分析零件，進行工藝規(guī)程設計3 月～4 月初 第 6 道鉆工序夾具結構設計，繪制裝配圖和三維實體圖4 月～6 月初 整理和撰寫設計論文，形成終稿，送審、答辯、修改并裝訂。（二）預期結果1、零件二維圖形及三維建模2、手柄座加工工藝工序卡片及過程綜合卡片3、第 6 道鉆工序夾具裝配圖與三維圖4、設計論文- 6 -六、指導教師意見：指導教師簽字： 年 月 日評議結果：所在系（教研室）簽字： 年 月 日教學院部意見：系主任簽字： 年 月 日