開題報(bào)告-割草機(jī)支架工藝制定及夾具設(shè)計(jì)

PAGE上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)院╳╳╳╳學(xué)院專業(yè)（四號宋體居中）班級學(xué)號（四號宋體居中）學(xué)生（四號宋體居中）指導(dǎo)教師（四號宋體居中）題目割草機(jī)支架工藝制定及夾具設(shè)計(jì)1綜述1.1課題目的與意義機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而機(jī)械制造技術(shù)的不斷創(chuàng)新是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和動力。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及新的管理思想、管理模式和生產(chǎn)秘史的引進(jìn)，近年來，先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入。我國制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制，但與先進(jìn)的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進(jìn)國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強(qiáng)市場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造模式的研究和實(shí)施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械制造業(yè)跨入世界先進(jìn)行列。這篇論文會對國內(nèi)割草機(jī)支架零件加工工藝夾具的歷來的情況進(jìn)行一個簡要的概述，而且加上了割草機(jī)支架零件加工工藝夾具工作的理念簡述，綜述國內(nèi)外割草機(jī)支架零件加工工藝夾具的現(xiàn)在的發(fā)展情況后，也綜合了它的裝置構(gòu)造是如何設(shè)計(jì)概念。論文中，做好了割草機(jī)支架零件加工工藝夾具構(gòu)造與設(shè)計(jì)的方案，對該裝置的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，校對其強(qiáng)度，分析其運(yùn)動，割草機(jī)支架零件加工工藝夾具的每個機(jī)械構(gòu)造和尺寸分別得到確認(rèn)和完善。1.2課題內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是割草機(jī)支架零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。從圖紙中可以清楚的知道，支架類零件的作用是用來支撐運(yùn)動零件和其他的基本零件，支架類零件的組成部分形狀多種多樣，支架類零件也各有不同，但是按照其結(jié)構(gòu)功能大體可以分為三大部分：工作主題部分、安裝部分和連接支承部分，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，支架類零件的制作和使用過程中得到了一致好評，應(yīng)用的范圍一直在擴(kuò)展，這種零件在機(jī)械的使用中具有良好的穩(wěn)定性和操縱性，一直是氣密性要求高適應(yīng)好等高要求鑄件應(yīng)用的主要對象。這種設(shè)計(jì)是必須要培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)以及自我創(chuàng)新的能力。所以這種設(shè)計(jì)是全面和實(shí)用的，涵蓋廣泛的知識。因此，我們不僅要關(guān)注設(shè)計(jì)中的基本概念，也需要關(guān)注生產(chǎn)實(shí)踐。把理論和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來，我們才能完成好這次的設(shè)計(jì)。本次課題設(shè)計(jì)最主要的問題是分析支架零件的加工工藝，制定零件機(jī)械加工工藝過程卡和工藝卡片，另外就是設(shè)計(jì)零件加工過程中的專用夾具等，夾具在設(shè)計(jì)的過程中需要考慮工件的定位以及定位元件的設(shè)計(jì)和夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。1.3研究目標(biāo)本次課題的研究除了完成研究任務(wù)之外，對產(chǎn)品的工藝制定是人們的焦點(diǎn)所在，通常選取普遍的制定方案，此方案是按照人工的方式來設(shè)計(jì)企業(yè)自制基本零件的工藝過程。當(dāng)今市場客戶對產(chǎn)品的需求是多品種小批量，因此這樣的工藝設(shè)計(jì)會帶來問題。于是，我們決定在成組分類的基礎(chǔ)上，完成工藝制定。成組工藝和典型工藝是兩種較主要的工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。以功能相同的同類型零件為對象，使同種零件型的工藝過程變得典型，能得出擁有相同工序順序及內(nèi)容的工藝，被稱作典型工藝。然而成組工藝則不需要零件的功能結(jié)構(gòu)相同，只需是許多零件在某一道工序能在同一個設(shè)備上，用同種工藝方法進(jìn)行生產(chǎn)。1.4課題涉及領(lǐng)域的國內(nèi)外進(jìn)展現(xiàn)狀和前沿情況先進(jìn)制造技術(shù)AMT(AdvancedManufacturingTecnology)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。1.我國先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀自建國以來，尤其是改革開放以來，我國機(jī)械制造業(yè)得到了迅速地發(fā)展。機(jī)械工業(yè)是我國工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一。20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單，一個新產(chǎn)品上市，很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后，隨著市場全球化的進(jìn)一步發(fā)展，市場競爭變得越來越激烈。20世紀(jì)90年代初，隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個開放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi)，部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動化、工藝設(shè)計(jì)自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。2.國外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方面，巳實(shí)現(xiàn)了底層(車間層)的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù))、自動引導(dǎo)小車(AGV)等．近10余年來，發(fā)達(dá)國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢大致有以下幾個方面：1、信息技術(shù)對先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越重要的作用2、設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化3、成形及改進(jìn)制造技術(shù)向精密、精確、少能耗、無污染方向發(fā)展4、加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展5、工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展6、專業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失7、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。8、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用9、信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展，造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量--少品種大批量、--多品種小批量生產(chǎn)模式的過渡后,先進(jìn)制造模式必將獲得不斷發(fā)展。半個世紀(jì)來，我國機(jī)械制造業(yè)雖然從無到有，從小到大取得了較快的發(fā)展，但與西方先進(jìn)工業(yè)國家相比還存在這明顯的差距，主要表現(xiàn)在如下方面：（1）產(chǎn)品檔次低，高水平產(chǎn)品所占比例小目前我國機(jī)械工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平的不到5%，達(dá)到上世紀(jì)90年代國際先進(jìn)水平的占25%，答到80年代水平的占40%。（2）創(chuàng)新開發(fā)能力差，新產(chǎn)品貢獻(xiàn)率低我國大中型企業(yè)生產(chǎn)的2000多種主導(dǎo)產(chǎn)品的平均生命周期為10.5年，而美國一般僅有3-4年。美國制造業(yè)的新產(chǎn)品的貢獻(xiàn)率已達(dá)到國內(nèi)生產(chǎn)總值的52%。（3）專業(yè)化生產(chǎn)水平低我國基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝專業(yè)化水平與國外先進(jìn)國家比較存在很大的差距。（4）企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)落后目前，我國大部分企業(yè)的生產(chǎn)管理依舊停留在過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理方式上，現(xiàn)金管理模式和手段未能得到實(shí)施。目前我國制造企業(yè)的技術(shù)水平與國先進(jìn)水平相比較，從總體上看差距達(dá)20年左右。結(jié)合我國基本國情，解決我國先進(jìn)制造技術(shù)目前問題應(yīng)：（1）提高認(rèn)識，全面規(guī)劃，力促先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。（2）深化科技體制改革，推動技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè)。（3）將引進(jìn)消化國外先進(jìn)制造技術(shù)與自主開發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合。（4）大力發(fā)展先進(jìn)高新制造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。（5）積極培養(yǎng)創(chuàng)造性人才，努力提高制造業(yè)的全員素質(zhì)。目前國內(nèi)在現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向，主要有四個方面，分別是：柔性化、精密化、標(biāo)準(zhǔn)化和高效化。精密化指的是如今隨著機(jī)器產(chǎn)品的精細(xì)程度越來越高，必定也將使夾具的精度要求提高。精密化夾具的種類繁多，比方精度可以達(dá)到±0.1的多齒盤，定心精度可以達(dá)到5μm的三爪定心卡盤，三抓定心卡盤常被應(yīng)用在對車削要求高的情況。標(biāo)準(zhǔn)化指的是夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是彼此相關(guān)的?，F(xiàn)今國內(nèi)被廣泛使用的夾具零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T2148~T2259-91和其他常用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化有助于減少生產(chǎn)所需時間、提高大規(guī)模生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)所需成本。高效化夾具指的是通過此類夾具能減少加工工件所需的時間，以此來提高生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)工人的勞動強(qiáng)度。普遍的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等等。比如：電動虎鉗裝夾，此種夾具多數(shù)被應(yīng)用于銑床上，通過此夾具，可使得效率提升五倍之多。還有高速三爪自定心卡盤，此類夾具大多被應(yīng)用于車床，在某試驗(yàn)中，轉(zhuǎn)速高達(dá)9千r/min，此夾具仍然能牢牢地夾緊零件，使得切削速度提高。如今，在加工中心上有許多能夠自動裝夾加工零件的夾具和能夠自動切換夾具的設(shè)備，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。從國外的夾具發(fā)展情況來看，狀況如下：主要的夾具生產(chǎn)大國是美國、德國及俄國三國?，F(xiàn)今，國際上的夾具廠商普遍都是中小型，許多專用夾具和可調(diào)整夾具僅僅只接受自己國家或所處地方的采購。然而，通用性較強(qiáng)的組合夾具正漸漸成為國際交易市場中的一大類。目前尚缺乏對與產(chǎn)值有關(guān)的夾具和夾具量的國際交易統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但有一套被應(yīng)用在加工中心的夾具在歐洲和美國市場，其中組合夾具中的大型零件價格特別高。我國的組合夾具技術(shù)是有一定上風(fēng)的，這是因?yàn)槲覀儑覛v史的沉淀與生產(chǎn)資源的性價比之高。在我國加入WTO之后，制造業(yè)逐漸走向國際化，隨著電子商務(wù)平臺一天天的壯大，相信這當(dāng)中蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景?，F(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，是國家制造業(yè)的水平的主要標(biāo)志，也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。隨著社會的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求，就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。因此，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，了解我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國家站在同一起跑線上2方案論證2.1工藝路線設(shè)計(jì)零件主加工面是割草機(jī)支架的兩組加工面，并且兩組加工面成60度夾角，需要加工的部位有左側(cè)端面、臺階面、粗鏜φ28、φ26、φ24、割1.3mm寬槽、鉆孔φ5、鉆孔5-φ4.2、攻螺紋5-M5、φ25.2、φ24、φ25.4、φ31。零件的整體表面的粗糙度不是很高的。零件半成品是具有熱處理要求的鑄件。為了確保裝配的可靠性跟操作的準(zhǔn)確性，零件的精度有很高的要求。擬好方案因?yàn)楦鱾€表面的加工方式和粗精加工的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確定，現(xiàn)在就根據(jù)“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”“基準(zhǔn)先行”的標(biāo)準(zhǔn)。工序號工序名工序內(nèi)容1鑄造鑄造毛坯尺寸75*160*802清砂清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、飛刺等3熱處理人工時效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑、鏜粗銑左側(cè)端面、臺階面、粗鏜φ28、φ26、φ246精銑、鏜精銑左側(cè)端面、臺階面、精鏜φ28、φ26、φ247割1.3mm寬槽、鉆孔φ5、鉆孔5-φ4.2、攻螺紋5-M58粗鏜粗鏜φ25.2、φ24、φ25.4、φ319精鏜精鏜φ25.2、φ24、φ25.4、φ3110檢驗(yàn)檢查各部尺寸精度11入庫成品入庫表格3-1工藝的流程方案1工序號工序名工序內(nèi)容1鑄造鑄造毛坯尺寸75*160*802清砂清除澆注系統(tǒng)、冒口、型砂、飛邊、飛刺等3熱處理人工時效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑粗銑左側(cè)端面6粗銑粗銑臺階面7粗鏜粗鏜φ288粗鏜粗鏜φ269粗鏜粗鏜φ2410精銑精銑左側(cè)端面11精銑精銑臺階面12精鏜精鏜φ281314精鏜精鏜φ2614精鏜精鏜φ2415割1.3mm寬槽16鉆鉆孔φ517鉆鉆孔5-φ4.218攻攻螺紋5-M519粗鏜粗鏜φ2420粗鏜粗鏜φ25.421粗鏜粗鏜φ3122精鏜精鏜φ2423精鏜精鏜φ25.424精鏜精鏜φ3125檢驗(yàn)檢查各部尺寸精度26入庫成品入庫表格3-2工藝的流程方案2分析以上兩個工藝路線，加工的順序都是先加工左側(cè)端面和臺階孔后加工夾角60度方向臺階孔，工藝路線一遵循工序集中原則，工藝路線二遵循工序分散原則，通過分析割草機(jī)支架零件圖可以發(fā)現(xiàn)零件上的臺階孔有同軸度要求，由于工藝路線二工序比較分散，在加工同軸孔的時候由于二次定位導(dǎo)致要保證臺階孔的同軸度比較困難，相反遵循工序集中原則的工藝路線一則比較容易保證臺階孔的同軸度，故選擇工藝路線一比較合適。2.2夾具設(shè)計(jì)概述1）加工工件的詳細(xì)零件圖2）零件的流程序卡3）生產(chǎn)的綱領(lǐng)（設(shè)計(jì)的任務(wù)，詳細(xì)見表格5-1）工件的名稱割草機(jī)支架零件夾具的類型專用的夾具材料HT200生產(chǎn)的類型大批量的生產(chǎn)機(jī)床的型號割草機(jī)同時安裝的夾工件數(shù)2個表格2-1生產(chǎn)的綱領(lǐng)夾具在已經(jīng)過去的2個世紀(jì)里，它歷經(jīng)了三個重要階段。第一階段就是：夾具知識被當(dāng)做工件上的夾緊裝配。第二階段：夾具的高效率、高精度裝夾，在機(jī)械制造中的優(yōu)勢日益顯現(xiàn)，逐步誠意機(jī)床設(shè)備的重要組成部分。第三階段：夾具的精度不僅大大提高，且往柔性化方向發(fā)展。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，夾具做到了與特種設(shè)備的集成使用，生產(chǎn)加工水平不斷提高，完全能夠滿足大量的的生產(chǎn)需求。1）按照零件的加工工藝要求，合理的選擇裝夾方式，使其空間6各自由度都得到限制，確保定位裝夾可靠，但也要避免過定位。2）選選取定位的元件，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的定位裝置首先我們需要確定主要的定位基面的尺寸大小很內(nèi)部結(jié)構(gòu)好怎樣更好的幫助定位基準(zhǔn)，按照生產(chǎn)的要求以及歲尺寸精度的要求，來確定好定位原件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)跟尺寸的精度要求。（1）定位的原理為：六點(diǎn)定位原理（2）定位的元件就是：芯軸、圓柱支承釘參考文獻(xiàn)[1]董玉紅．?dāng)?shù)控技術(shù)[M]．北京：高等教育出版社，2004．[2]覃嶺．?dāng)?shù)控加工工藝基礎(chǔ)[M]．重慶：重慶大學(xué)出版社，2004．[3]戴向國，等．Mastercam9．0數(shù)控加工基礎(chǔ)教程[M]．北京：人民郵電出版社，2004．[4]范俊廣．?dāng)?shù)控機(jī)床及應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998．[5]楊毅．?dāng)?shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)[J]．機(jī)械工程師，2001，2(2)：24—26．[6]惠延坡，沙杰等．加工中心的數(shù)控編程與操作技術(shù)[