機床及夾具設計畢業(yè)設計開題報告.doc

南京工程學院 車輛工程系 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目：箱體側(cè)孔加工專機及夾具設計專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化(汽車技術(shù)) 班 級： 汽車081 學 號：215080104學 生 姓 名： 曹 瑞 起 止 日 期： 2012.2.202012.6.8 指 導 教 師： 賀曙新 副教授 發(fā)證書日期 2012年3月21日說 明1根據(jù)南京工程學院畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定，學生必須撰寫畢業(yè)設計（論文）開題報告，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結(jié)報告。本科畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名曹瑞學 號215080104專 業(yè)機械設計制造及其自動化（汽車技術(shù)）指導教師姓名賀曙新職 稱副教授所在院系車輛工程課題來源自擬課題課題性質(zhì)工程設計課題名稱箱體側(cè)孔加工專機及夾具設計畢業(yè)設的內(nèi)容和意義本次設計的具體內(nèi)容：采用計算機繪圖技術(shù)，進行箱體側(cè)孔加工專機及夾具的設計（研究），并應用CAD/CAM技術(shù)進行計算機繪圖。1 按給定工件選擇合理的加工形式；2 設計鉆孔組合機床(三圖一卡)；3 設計機床夾具總圖；4 設計若干零件圖及有關(guān)部件圖；5 撰寫畢業(yè)論文本課題研究的意義：隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā)展，組合機床的研究已經(jīng)成為當今機器制造業(yè)的一個重要方向，在現(xiàn)代工業(yè)運用中，大多數(shù)機器的設計和制造都是用機床大批量完成的。現(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，降低了組合機床的實現(xiàn)成本，軟件支持機制也使得實現(xiàn)變得更為簡單，因此，研究組合機床的設計具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。在工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代化浪潮中，各種機械設計和制造中，組合機床的應用越來越廣泛，越來越轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從這個意義上講，對組合機床的研究具有重要的現(xiàn)實意義。組合機床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。組合機床是按照系列化標準化設計的通用部件和按加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，從而縮短了設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到了廣泛的應用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。文獻綜述組合機床是以系列化、標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成的專用機床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進行加工。這種機床既有專用機床的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率和自動化程度較高的特點，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應工件變化的需要。由于組合機床是一種高效率自動化機床，并且能從多方面、多工位對一個或多個工件同時進行多刀加工，因而特別適用于成批、大量定型產(chǎn)品的加工。目前，我國組合機床已經(jīng)越來越廣泛的應用于汽車、拖拉機、內(nèi)燃機、電機、閥門、自行車、縫紉機、儀表儀器、機床制造及國防工業(yè)等部門1。組合機床設計制造從“一所一廠”起步已發(fā)展到如今個獨立的配套齊全的行業(yè)。我國組合機床制造技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷以下四個階段：1引進消化，開創(chuàng)我國組合機床技術(shù)標準體系2普及組合機床技術(shù)，發(fā)展形成行業(yè)3組織科技攻關(guān)，努力擔高組合機床技術(shù)水平4柔性制造技術(shù)的發(fā)展，推動了組合機床傳統(tǒng)制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變。我國組合機床具有較強的總量供給能力3。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟迅速發(fā)展和國防建設的必要強化，國家裝備制造業(yè)對機床這種基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性生產(chǎn)制造手段，提出了急迫的大量的需求。特別是2001年以來，我國機床市場消費金額躍居世界第一位。面對這一巨大需求，我國機床工業(yè)奮力迎戰(zhàn)，2002年市場自我滿足率達到48%；2008年達到61%，自我滿足率上升至世界第三位，截至2009年6月，我國機床工業(yè)全國企業(yè)總數(shù)4832個，工業(yè)總產(chǎn)值908.5億美元名列世界第三位、出口71.3億美元占世界第六位，進口123.9億美元占世界首位。近十多年來，組合機床及其自動線在高效、高生產(chǎn)率、柔性化以及采用并行(同步)工程制訂更為合理、更為節(jié)省的方案方面取得了不小的進展2。尤其是汽車工業(yè)，為了提高汽車的性能，對零件的加工精度提出了一些新的要求， 因此對機床性能的要求也更高了。文獻2主要論述了液壓驅(qū)動、精益生產(chǎn)和機敏制造、復原組合機床和再生組合機床等對組合機床發(fā)展的影響，并通過新穎刀具及加工技術(shù)、提高加工精度、高速部件、工件輸送和冷卻等方面的研究，提出對機床的改進方案，使機床和自動線在提高加工效率、柔性和可靠性方面得到了很大的發(fā)展。目前隨著數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)等的發(fā)展，組合機床的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大變化。針對傳統(tǒng)組合機床在加工過程中存在的弊端，不斷采用先進的設計技術(shù)和手段，加快設計速度，提高設計質(zhì)量，縮短開發(fā)周期，是提高企業(yè)競爭力，改變目前機床業(yè)現(xiàn)狀的有效途徑。組合機床的突破性進展包括：1、數(shù)控化6。數(shù)控組合機床的出現(xiàn)，不僅完全改變了過去那種由繼電器電路組成的組合機床的控制系統(tǒng)，而且，還創(chuàng)造了自動換刀和自動控制切削用量的組合機床，還有用于加工中小批生產(chǎn)箱體零件的可自動更換主軸箱的組合機床。用一臺這樣的組合機床就能完成一種工件的全部的工序加工，能起到一條流水線的作用。特別是數(shù)字程序控制發(fā)展，為發(fā)展這種機床創(chuàng)造了更有利的條件?，F(xiàn)在組合機床及其自動化一般已不是完成一個工件的某道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。2、模塊化5。數(shù)控加工二模塊化極大地豐富了組合機床的通用件，它必將引起組合機床通用件發(fā)生根本性變化。3、高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力，大大減小切削溫度，提高生產(chǎn)效率，故機床的高速化研究方興未艾，特別是數(shù)控機床的主運動和進給運動速度已達到了驚人高速。例如德國大眾汽車廠在加工鋁金缸蓋燃燒室側(cè)面時，采用PCD銑刀，銑削速度高達3 075mmin，進給速度達3 600mmmin，而采用安裝有CBN刀片的新穎鏜刀加工灰鑄鐵時， 切削速度達800mmin，進給速度達 500 mmmin。4、精密化。由于機床實現(xiàn)了數(shù)控化，因而機床的加工精度越來越高，使一些過去看來難以達到的加工精度今天也已經(jīng)實現(xiàn)了。5、全防護化。全封閉是現(xiàn)在機床的一大特點，不論是單機還是機床生產(chǎn)線，均采用全封閉的外罩， 電器、液壓全部采用空中走線。全封閉防護，不但使機床及其生產(chǎn)線外形美觀，而且也提高了安全性、可靠性和維修的便利性。機械制造離不開組合機床，而機床夾具則是保證機械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減輕勞動強度、降低對工人技術(shù)的過高要求、實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化不可或缺的重要工藝裝備之一。機床夾具被廣泛應用于機械制造業(yè)中，大量專用機床夾具的使用微大批量生產(chǎn)提供了必要的條件。機床夾具是在機床上加工零件時所使用的一種工藝裝備，用它來準確的確定工件與刀具之間的相對位置，即實現(xiàn)工件的定位和夾緊，以完成加工所需要的準確相對運動7。夾具是由各種不同作用的元件組成的。主要有：定位元件、夾緊元件、自動定心元件或裝置、夾具體、引導元件、分度元件或裝置、靠模元件或裝置、動力元件或裝置和其他元件。文獻9-11運用組合機床的理論知識，對溜板箱體孔系、汽車發(fā)動機機體側(cè)面斜油孔、變速器殼體銷孔等的加工進行組合機床的設計，介紹了組合機床上專用部件主軸箱的功用、整體設計思路和設計過程，并在設計中很好地避免了工件重復定位的誤差、細長桿剛性不足等問題，從而確保了工件孔系的加工精度，降低勞動強度，提高了生產(chǎn)率，也給我們以后的設計提供了很好的案例和思路。組合機床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強數(shù)控技術(shù)的應用，提高組合機床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標部件，使其模塊化、柔性化，適應可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。 我國機床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進水平相比，還有較大差距。為了適應我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機床基礎(chǔ)理論研究，加強工藝試驗研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機床，使我國的機床工業(yè)盡早躋身于世界先進行列。參考文獻：1吳立梅. 組合機床發(fā)展及相關(guān)特點分析J.科技資訊，2010（8）：86-872裘愉. 從幾個側(cè)面看組合機床的發(fā)展動向J.組合機床與自動化加工技術(shù)，1994（11）：43-473梁訓塇. 奮戰(zhàn)六十年 我國機床工業(yè)進入世界前列J.中國機床工具工業(yè)協(xié)會，2009,37（9）: 1-34李春梅，崔風奎.組合機床CAD系統(tǒng)J.新技術(shù)新工藝，2004（10）：28-305李春梅，崔風奎.組合機床模塊化設計CAD系統(tǒng)J.河南科技大學學報，2004，25（8）：9-126關(guān)錫友，孫偉.數(shù)控機床主軸系統(tǒng)動力學特性分析方法研究J.組合機床與自動化加工技術(shù)，2010（04）：1-57 吳玉光，高曙明.組合夾具設計的幾何原理J.機械工程學報，2002，38（1）：117-1228 申曉龍，陳根余.夾具設計中定位誤差的微分計算J.工具技術(shù)，2006，40（11）：30-329 劉濤，劉偉.變速器殼體銷孔加工組合機床設計J. 組合機床與自動化加工技術(shù)，2001（07）：24-2510 胡建成.溜板箱體孔系加工雙面臥式9軸組合機床設計J.鑿巖機械氣動工具，2011（02）：13-1811 劉玉梅，刑鵬飛，潘為祥，鄭少華.發(fā)動機機體通大側(cè)面斜油孔加工工藝研究J.制造技術(shù)與機床，2009（02）：159-16112 J.L.Lin，C.L.Lin. The use of the orthogonal array with grey relational analysis to optimize the electrical discharge machining process with multipleperformance characteristicsJ. International Journal of Machine Tools&Manufacure，2002（02）：237-244研究內(nèi)容1 組合機床的總體設計 該組合機床總體結(jié)構(gòu)包括動力箱、多軸箱、夾具、刀具接桿、液壓滑臺、中間底坐、夾具系統(tǒng)、液壓等幾大部分。整體布局確定為臥式六軸頭單工位鉆孔組合機床。2動力部件設計動力部件是用以實現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進給運動的部件，是液壓滑臺和動力的組合。機床動力箱的電機提供多軸箱輪系轉(zhuǎn)動和刀具的旋轉(zhuǎn)切削等動力。動力滑臺由滑座、滑鞍和驅(qū)動裝置所組成，在滑鞍上安裝動力箱用以配合多軸箱。3 液壓裝置的設計液壓滑臺、定位夾緊裝置均為液壓控制。并采用了液壓控制閥，保證了運動的平衡性，循環(huán)性和精確性。4 夾具的設計要鉆削這樣的孔，工件安裝在夾具上固定不動，刀具做進給。需設置鉆模架。該夾具由夾具底座、鉆模架、鉆套、壓板、定位銷、支承板等零部件組成。采用“一面兩孔”來定位工件，并采用液壓夾緊裝置。研究計劃第1周 布置任務，熟悉被加工零件；第2周 熟悉被加工零件；第3周 參觀，收集資料，撰寫開題報告，翻譯；第4周 撰寫開題報告，翻譯；第5周 分析被加工零件零件加工工藝；第6周 擬定方案，確定切削用量及選擇刀具；第7周 被加工零件工序圖，加工示意圖；第8周 機床聯(lián)系尺寸圖，生產(chǎn)率計算卡；第9周 機床聯(lián)系尺寸圖