開題報告-掛輪架軸加工工藝及銑床夾具設(shè)計

開題報告題目：掛輪架軸機械加工工藝及夾具設(shè)計

本課題設(shè)計（研究）的目的：完成掛輪架軸需要的加工工序、裝配工序及工藝等，使用的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。為了掛輪架軸零件的提高勞動生產(chǎn)率，保證掛輪架軸零件加工質(zhì)量，降低掛輪架軸零件加工的勞動強度。在加工掛輪架軸時，需要設(shè)計專用夾具。機床銑削掛輪架軸零件夾具是在機械加工中設(shè)計使用的加工工藝的一種工藝裝夾裝備，它的主要功能是實現(xiàn)對掛輪架軸零件被加工面的定位和夾緊作用。設(shè)計（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述）：2.1、本課題研究的科學(xué)依據(jù)和意義（1）科學(xué)意義和運用前景掛輪架軸設(shè)計和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求發(fā)動機的缸體以及其他掛輪架軸間的某些相對運動關(guān)系和掛輪架軸的一定強度和剛度，發(fā)展至今日的高度科學(xué)技術(shù)成果綜合應(yīng)用的現(xiàn)代掛輪架軸的設(shè)計，也包括計算機輔助設(shè)計（CAD）的應(yīng)用。但目前掛輪架軸的設(shè)計還是以經(jīng)驗或類比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設(shè)計方法。因此，探索科學(xué)理論的應(yīng)用，科學(xué)地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高掛輪架軸設(shè)計和制造水平，也將促進設(shè)計方法的現(xiàn)代化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，改型也日益頻繁，對掛輪架軸的性能、精度、自動化程度等提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上述要求的重要技術(shù)措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動條件。為此，許多企采用自動掛輪架軸、組合掛輪架軸和專用掛輪架軸組成自動或半自動生產(chǎn)線。但是，采用這種自動、高效的設(shè)備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽銑、拖拉機、家用電器等工業(yè)主要掛輪架軸的生產(chǎn)）下、才會有顯著的經(jīng)濟效益。在機械制造工業(yè)中，單件、小批量生產(chǎn)的掛輪架軸約占機械、加工的70%～80%?？茖W(xué)技術(shù)的進步和機械產(chǎn)品市場競爭的日益激烈，致使機械產(chǎn)品不改型、更新?lián)Q代、批量相對減少，質(zhì)量要求越來越高。采用專用的自動化掛輪架軸加工這類掛輪架軸就顯得橫不合理，而且調(diào)整或改裝專用的“剛性”自動化生產(chǎn)線投資大、周期長，有時從技術(shù)上甚至是不可能實現(xiàn)的。采用各類仿型掛輪架軸，雖然可以部分地解決小批量復(fù)雜的加工，但在更新掛輪架軸時需制造靠模和調(diào)整掛輪架軸，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長，而且由于靠模誤差的影響，加工掛輪架軸的精度很難達到較高的要求。同時，在設(shè)計中處處實際出發(fā)，分析和處理問題是至關(guān)重要的。從大處講，聯(lián)系實際是指在進行掛輪架軸工藝可能性的分析。參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當(dāng)今的先進生產(chǎn)水平和可能趨勢。更應(yīng)了解我國實際生產(chǎn)水平，使設(shè)計的掛輪架軸，機器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的效蓋。從小處講，指對設(shè)計的掛輪架軸零部件的制造，裝配和維修要進行認(rèn)真的，切實的考慮和分析，綜合思考的設(shè)計方法。（2）國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢國內(nèi)的夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此我國對缸體類不規(guī)則掛輪架軸的加工還處于效率低、成本高的階段。我國數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，在重大關(guān)鍵技術(shù)上(包括核心技術(shù))，已達到國外先進水平。目前，已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80種。自“七五”以來，國家一直把數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展作為重中之重來支持，現(xiàn)已開發(fā)出具有中國版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，掌握了國外一直對我國封鎖的一些關(guān)鍵技術(shù)。我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進水平。（3）國外的生產(chǎn)制造的發(fā)展在國外的數(shù)控加工中能夠采用APT語言來進行編制數(shù)控加工的程序是具有程序相對應(yīng)的簡練化的，實現(xiàn)了能夠依靠走刀控制，靈活加工等優(yōu)點，這樣的發(fā)展使得數(shù)控加工編程，從面向機床加工指令的成都轉(zhuǎn)變成了更高一節(jié)的變化，從匯編語言上升到數(shù)控加工的面向幾何元素加工，但是這樣的發(fā)展中APT在使用各種仍有許多存在的不便之處和不好之處。可以解決了掛輪架軸加工的幾何造型、掛輪架軸的幾何形狀的直觀的顯示，可以形成交互掛輪架軸的設(shè)計、以及掛輪架軸的修改和數(shù)控加工刀具刀路軌跡的生成，實現(xiàn)了走刀過程的形象的仿真顯示、結(jié)果得到驗證等問題的解決，這一的發(fā)展推動了CAD制圖和CAM數(shù)控編程一起向一體化方向迅速的發(fā)展。設(shè)計（研究）的重點與難點，擬采用的途徑（研究手段）：在設(shè)計中，需要對掛輪架軸加工工藝方案和夾具進行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的掛輪架軸的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。主要的研究方法如下：（1）查閱相關(guān)資料，熟悉銑銷、鉆銷等加工掛輪架軸加工夾具設(shè)計方法。借助文獻，電腦軟件等工具逐步完成以下內(nèi)容：（2）二維結(jié)構(gòu)設(shè)計，技術(shù)要求分析等各種物理參數(shù)設(shè)計和分析打下了良好的基礎(chǔ)（3）夾具的結(jié)構(gòu)分析：分析氣動夾緊原件可以對夾具的強度、應(yīng)力、誤差等進行分析，改善夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。（4）明確設(shè)計依據(jù)和要求，確定處理工藝流程，計算各主要夾具結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、總平面圖繪制、出圖工作。（5）技術(shù)路線在設(shè)計中，需要對掛輪架軸加工工藝方案和夾具進行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的掛輪架軸的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。（6）預(yù)期目標(biāo)完成需要的加工工序、裝配工序及工藝等，使用的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。設(shè)計（研究）進度計劃：時間內(nèi)容安排2020.1.10～1.24布置設(shè)計任務(wù)，查找設(shè)計資料2020.1.24～3.3查閱與課題有關(guān)的圖書資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告2020.3.3～3.16方案確定，分析掛輪架軸的結(jié)構(gòu)工藝性2020.3.17～4.6討論確定銑床掛輪架軸的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及工藝難度，完成相關(guān)計算及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計2020.4.7～4.27繪制圖紙，同時整理材料2020.4.28～5.11修改圖紙2020.5.12～5.25整理并撰寫說明書2020.5.26～6.8打印圖紙和說明書為答辯做準(zhǔn)備參考文獻：[1]肖可主編.機械零件加工工藝概述.2版.甘肅：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[2]陳科元，張恒博.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計簡明手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2000.[3]張明科.現(xiàn)代機床夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計.上海：機械工業(yè)出版社，2002.[4]李揚帆.機床零件加工設(shè)計手冊.北京：國防工業(yè)出版社，2003.[5]上海工學(xué)院，武漢輕工學(xué)院.金屬熱加工原理.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1996.[6]華中工學(xué)院，寧夏工業(yè)大學(xué).金屬切削原理及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計（下冊）.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1998.[7]薛浩楠主編.機床夾具和輔具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.[8]李洪明.機械夾具設(shè)計.重慶：重慶大學(xué)出版社，1999.[9]彭浩然，謝寧琦.機械制造基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.[10]李明明.機械制造工藝學(xué)[M].2版北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.[11]王浩主編.機械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計概