开题报告-加工刀架座指定面的夹具及其制造工艺设计-圆盘式车床夹具

SJ003-1SJ003-12024届毕业设计（论文）开题报告课题名称加工刀架座指定面的夹具及其制造工艺设计课题类型☑毕业设计□毕业论文起止时间第3周—第16周一.课题来源及现状1.课题来源本课题源于生产一线，用于生产。由于现代技术的迅速发展，大部分企业需要的生产效率和产品的精度要求大大的提高，在加工制造型企业中，工艺和工装的设计起了决定性的作用，本项目研究的产品来自于生产实际，借此为课题，进行工艺和夹具的设计。通过本课题的毕业设计，要求能够综合运用所学的专业知识自己能够独立的研究、分析和设计零件的加工工艺及工装的设计，能够独立的查阅相关资料，能够运用所学，并了解当今相关的机械制造技术的发展方向及发展水平，并可以依据所优选的零件机械加工规程进行夹具的方案设计等工作，提高自己分析问题和解决问题的能力，并养成独立思考的习惯。本次设计的主要目的在于：（1）运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。（3）熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段。熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力。（4）进一步熟练在识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能从现生产一线来的产品进行课题研究，对于从学校即将毕业的我们来说，是一次接触实际工作前的一次很好的锻炼机会，对于我们今后走上工作岗位将打好良好的基础。2.课题研究现状（1）国内研究现状机械加工技术国内发展现状：随着中国制造业的发展和技术水平的提高，国内机械加工技术在近年来也得到了快速的发展。目前，国内机械加工技术水平已经达到了世界先进水平，尤其在高速加工、超精密加工、数字化加工等方面取得了重大进展。在机床制造方面，国内企业已经具备了自主设计和制造高档数控机床的能力。同时，国内企业也在大力推进智能化、自动化加工技术的研究和应用，以提高加工效率和产品质量。我国的刀架生产还处在发展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，远远没有达到成熟。基本上采用传统材料和传统，加上部分外购配套件的可靠性较差造成产品整体的可靠性与外国的差距。目前，国内的部分加工已经开始向数控方面靠近，但是数控机床同样需要刀架来装夹工件，也就是说，虽然技术得到了很大的提高但是他的本质要求并没有多大的变化，从反面来讲，由于他的技求精度要求很高，所以一个优质的刀架对数控机床来说是绝对必要的。众所周知，由于我国的技术在不断的发展，加工技术对刀架的要求也越来越高，以前一个普通车床刀架只是装夹四把车刀，而现在有很大一批都将不能满足工作要求，因而，一部分能够同时装夹多把车刀的刀架也有待我们工作人员去研制，开发，这不担可以防止一部分不必要资源的浪费，也可是明显的减少换刀次数，多面性的提高工作效益。机床夹具国内发展现状：我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。（2）国外研究现状机械加工技术国外发展现状：发达国家在机械加工技术方面一直处于领先地位，主要体现在高精度加工、高效率加工、多功能加工、自动化加工等方面。在机床制造方面，德国、日本、美国等国家拥有世界上最先进的机床生产技术和装备。此外，一些发达国家在机械加工技术的创新和应用方面也取得了一些重要进展，如3D打印、激光加工、机器人加工等领域。国外机床附件产品的开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料，新结构的不断出现与应用，使得其产品的可靠性比较高。国外主要分为日本和欧美两大流派。其产品的特点是夹紧力大，体积小，转矩大，耐磨，可靠性较高。[4]比如，日本日研公司部分回转刀架的核心部件表面采用氮化处理，硬度高、耐磨。既实现了高速又保证了高可靠性。还有德国的肖特（SAUTER）、意大利的杜普洛马蒂克（DUPLOMATIC）和巴鲁法迪（BARUFFALDI）等，他们都有自己的系列、规格和。像肖特（SAUTER）的刀架，采用行星传动机构，其结构紧凑，传动方向均为同一方向，没有像蜗杆副的降速机构的交叉轴设计，易于一体化布置。采用牙嵌式齿行离合器的升起和加紧，空行程转角、小效率高，且自锁功能可靠。机床夹具国外发展现状：从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。二．设计要求1.要求认真查阅，收集资料，深刻理解论文所要设计内容，在此基础上完成开题报告；2.要求掌握夹具和非标零件工艺规程设计；3.要求确定夹具和非标零件机械加工工艺过程并独自拟定工艺过程卡和工序卡；4.要求确定夹具和非标零件加工余量、工序尺寸并制定工序卡片；5.要求独自编写论文以及相关外文翻译；6.要求采用AutoCAD软件绘制零件图、夹具装配图图；7.要求用三维软件绘制夹具和非标零件三维模型。三．工作内容本课题是加工刀架座指定面的夹具及其制造工艺设计，设计重点是明确机械加工工艺规程和夹具设计、非标零件设计等问题。本课题的研究内容如下：设计该专用夹具。设计其中的非标零件。3.设计符合单件小批量生产的非标零件的机械加工工艺规程。4.完成该夹具的装配工艺设计。设计方案通过以上分析及了解任务书，得出该课题需要完成：先设计指定所加工零件形面所用夹具，然后分析设计其非标零件，再拟定其制造工艺：单个非标零件的机加工艺装配工艺设计方案如下图1所示调研和查阅资料调研和查阅资料加工刀架座指定面的夹具及其制造工艺设计夹具设计装配设计完成设计图纸，说明书非标零件的设计非标零件的机加工艺设计SHAPE图1设计方案思维导图技术路线根据设计的具体内容：针对该课题所使用的夹具进行设计，确定其定位方案、夹紧方案等问题，其设计方案思维导图见图2；再对所设计的夹具，判定其中的非标零件，设计非标零件图纸，主要是它的技术标注，其设计方案思维导图见图3；确定了零件图，再对其进行符合生产类型的机械加工工艺设计；最后完成夹具的装配工艺设计，主要是装配单元的确定。SHAPESHAPE调研和查阅资料调研和查阅资料确定需要设计的夹具类型确定夹具设计的要求规范定位方案的确定和夹紧方案的确定设计夹具图的草图完成设计图纸，说明书相关内容夹具零件图绘制图2夹具设计思维导图、调研和查阅资料调研和查阅资料确定需要设计的非标零件确定非标零件的要求规范及其尺寸设计非标零件图的草图完成设计图纸，说明书相关内容非标零件图绘制图3非标零件设计思维导图六．预期目标预期结果和成果形式：1.夹具和非标零件图、毛坯图、三维模型2.机械加工工艺过程卡、工序卡片3.镗刀架⌀48内孔专用夹具装配三维模型4.设计说明书1份七．时间序号时间周次毕业设计任务完成的内容及质量要求12024.3.18-3.24第4周按任务书，查阅相关文献、撰写开题报告，进行开题答辩22024.3.25-3.31第5周试验研究或设计阶段，绘制相关图纸，编写设计说明书32024.4.01-4.07第6周试验研究或设计阶段，绘制相关图纸，编写设计说明书42024.4.08-4.14第7周试验研究或设计阶段，绘制相关图纸，编写设计说明书52024.4.15-4.21第8周毕业设计期中检查62024.4.22-4.28第9周试验研究或设计阶段，绘制相关图纸，编写设计说明书72024.4.29-5.05第10周试验研究或设计阶段，绘制相关图纸，编写设计说明书82024.5.06-5.12第11周修改相关图纸，完善毕业设计说明书92024.5.13-5.19第12周修改相关图纸，完善毕业设计说明书102024.5.20-5.26第13周设计查重、修改设计112024.5.27-6.02第14周打印装订毕业设计相关材料122024.6.03-6.09第15周指导老师与评阅老师赋分、毕业答辩八．参考文献孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M]北京：冶金工业出版社，2010.张金生等.机械制造工艺与夹具设计指导[M].北京：机械工业出版社，2009.张亚明等.机床夹具的分类与构成[J].科技资讯，2008.王凤鲜.浅谈组合夹具的重要作用[J].科技情报开发与经济.2008，（13）.张伟.浅谈机床夹具的类型和加工特点[J].中国新技术新产品，2011（14）.王启平.机械制造工艺学［M］.哈尔滨工业大学出版社，1999.王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨工业大学出版社，1996.02.王光斗。王春福等。机床夹具设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，2001.01.龚定安.高化等.机床夹具设计[M].西安：西安交通大学出版社,1992.03.黄剑波.数控机床夹具的发展[J].电子机械工程2011（10），27（5）:34-36.意识形态审查（包括课题来源、工作内容、设计方案、预期目标等）课题来源于生产一线，与社会对专业人员从事社会实践工作密切相关。指导老师在确立课题，布置工作任务时，以及学生在撰写开题报告和确定的技术方案和预期目标中，均无出现与新时代对大学生要求的意识形态问题。学生坚决执行新时代对自己的要求，不断提高自己对专业知识的学习和应用能力，努力培养服务社会的专业技能，励志为社会做出自己的微薄贡献，态度端正，努力钻研，不断创新。指导老师：2024年3月15日指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价）：课题“加工刀架座指定面的夹具及其制造工艺设计”与工程实践紧密结合，选题有较强的工程实用价值。学生需要根据任务书的具体要求，结合自己所学基础专业知识和拥有的专业技能，完成相关任务。整个课题具有分析、设计、计算等工