开题报告-边缘刮刀体零件机械加工工艺规程设计及UG仿真

本科生毕业设计开题报告书 题 目 边缘刮刀体零件机械加工 工艺规程设计及 真 学生姓名 张君一 学 号 201015010139 专业班级 机自 12101 班 指导老师 李志刚 2016 年 3 月 25 日 设计题目 边缘刮刀体零件机械加工工艺规程设计及 真 课题目的、意义及相关研究动态： 课题目的 : 毕业设计 的目的是为了全面复习、综合运用大学四年所学的基础理论、基础知识和专业技能，促进理论与实践、学习与研究的紧密结合，从而是基本理论深化，是基础知识扩展，是专业技能延伸。通过本次毕业设计，使学生进一步理解和掌握零件的工艺分析和解决工程问题的能力，为毕业后从事工程技术和教研工作奠定基础。此外，通过文献检索、外文翻译和计算机绘图，提高徐盛运用计算机和英语的实际能力。为了搞好本次毕业设计我在学校图书馆和网络上查阅了一系列相关的国家标准和有关文献资料，对边缘刮刀体的机械加工工艺规程设计及其相关夹具设计有了一个较为深刻的认 识和理解。这次设计有利于讲所学知识综合应用于实践中并在实践中加深巩固对所学知识的理解，培养自己的动手能力。在这次设计中，将训练和提高我的家具设计能力，着重培养综合运用所学知识和独立分析、设计、解决实际生产问题以及其它一些综合能力，同时养成良好的工作态度、工作作风。此外，还可进一步熟悉相关标准和规范应用有关设计手册、编写技术文件的写作能力。 课题意义 : 制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和 力学物理性能，从而生产成为合格零件。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等。 其中需要解决的主要问题是处理好生产中工件的加工质量、生产效率和经济性之间的关系。 相关研究动态： 从 1949 年以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，其机械加工和夹具也有很大的发展，但是与工业发达国家相比，我们这方面的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高，加工工艺过程不合理，夹具应用也比较少，使其加工工人劳动强度大，加工出来的产品也不理想。 现在，各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场，制定了一系列振兴计划、建立世界级制造技术中心，纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领 域。 机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进。机械加工工艺以各个工厂的具 体情况不同，其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按情况合理制定，但也要满足其基本要求：在保证产品质量的前提下，尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验。还应保证操作者良好的劳动条件。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺，多半不规定工步和切削用量，工 时定额也凭经验来确定，十分粗略，缺乏科学依据，难以进行合理的经济核算。 机床夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3 4年就要更新 50 80 左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10 20左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（ 新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度。 长期以来，加工工艺编制是由工 艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多，因果关系错综复杂。 是机械加工工艺的发展趋势，它不仅提高了工艺设计的质量，而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来，集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。 机械加工制造技术的发展趋势 （ 1）特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工，如金刚石、陶瓷等超硬 材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。 （ 2）快速成形 利用离散、堆积成形概念，可将一个三维实体分解为若干二维实体制 造出来，再经堆积而构成三维实体。 （ 3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。 （ 4）传统加工工艺的改 造和革新 这一方面的技术潜力很大，如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面，旧设备的改造和挖潜，如普通机床改造成数控机床等，对机械工业的发展和提高是不容忽视的。 课题的主要内容、创新之处： (1)对所给零件进行工艺分析，并建立该零件三维模型，设计该零件毛坯。 (2)所给零件的工艺分析，计算、编写加工工艺，有数控工序的并编写数控代码； (3)设计 1工序的机床夹具，有定位分析（自由度）、夹具的 定位误差计算等内容； (4)绘制各夹具的装配图及部分零件图；要求各夹具设计合理，符合工程实际； (5)撰写毕业 设计说明书 。 方案 一 ： 工序 10 铸造 工序 20 时效处理 工序 30 粗铣底部大端面 工序 40 粗铣上端面 工序 50 精铣上端面 工序 60 精铣底部大端面 工序 70 粗铣侧面 工序 80 粗铣台阶面 1 工序 90 粗铣、半精铣台阶面 2 工序 100 粗铣、半精铣台阶面 3 工序 110 粗铣、半精铣台阶面 4 工序 120 粗铣、半精铣侧部圆弧面 工序 130 粗镗孔 47 工序 140 半精镗孔 47 工序 150 精镗孔 47 工序 160 钻孔 10 工序 170 铰孔 10 工序 180 去毛刺 工序 190 检验 方案 二 ： 工序 10 铸造 工序 20 时效处理 工序 30 粗铣底部大端面 工序 40 粗铣上端面 工序 50 精铣底部大端面 工序 60 精铣上端面 工序 70 粗铣侧面 工序 80 粗铣台阶面 1 工序 90 粗铣、半精铣台阶面 2 工序 100 粗铣、半精铣台阶面 3 工序 110 粗铣、半精铣台阶面 4 工序 120 粗铣、半精铣侧部圆弧面 工序 130 粗镗孔 47 工序 140 半精镗孔 47 工序 150 精镗孔 47 工序 160 钻孔 10 工序 170 铰孔 10 工序 180 去毛刺 工序 190 检验 综合考虑，方案一 相较于方案二，零件的夹持工序较少，能够大量节约加工时间，故选择方案一 课题的创新之处： 采用计算机技术进行设计制造流程： 计算机辅助设计制造流程： 工件 三维建模 实施使设计人员不用在复杂用手工画图，能将更多的精力用于其他创造性的设计上，设计制造效率大大提高。复杂注射模采用 3D 标准化设计，设计制造周期缩短 20%在产品开发中应用 件建立产品实体模型，其设计数据准确可靠。采用 高生产率、解决制造瓶颈。通过实施计算机辅助设计制造技术捉高了设计、制造质量和开发速度，有效地降低了设计和开发成本，赢得了众多用户，从而提升了企业市场竞争的能力。 研究方法、设计方案： 先要参考本课题内容相关的设计书制定工艺路线及工艺卡，然后在计算机上模拟试加工，验证加工的可行性，再计算各个工艺所需要的切削力以及背吃刀量，还有刀具的选择等。调研零件在现实工厂的加工方法及改 进方案等。 结合这四年所学知识，通过查找工具书及相关资料，完成本次毕业设计。 设计 方案分析 第一步：根据零件图，分析零件 第二步：查找相关资料，文献，完成文献综述以及外文翻译 第三步：结合此零件制定加工工艺及工艺过程 第四步：制定工艺卡 第五步：编写数控加工程序 第六步：选择一个加工工序，设计相关夹具 第七步：编写说明书 第八步：准备答辩以及毕业答辩 毕业设计进度安排： 毕业设计课题调研阶段：（第 1 2 周）：课题调研及文献检索、完成英文翻译。 毕业设计开题报告阶段：（第 3 4 周）：完成开 题报告。 毕业设计主要工作阶段：（第 5 12 周） 毕业设计答辩阶段：（第 13 15 周 ） 主要参考资料： 1 S,2005. 2 陈旭东 M华大学出版社， 2010. 3 徐鸿本 M宁科学技术出版社， 2004. 4 闻邦椿 京：机械工业出版社 5 徐名聪 . 机床夹具三维计算机辅助设计 J2004, 101 102. 6 周海宝 . 提高机床夹具精度的实用方法 J17. 7 郑文伟 M等教育出版社， 2010. 8 张克猛 M学出版社， 2008. 9 薛源顺 M械工业出版社， 2011. 10 王先逵编著 机械制造工艺学（上下册） M 北京：清华大学出版社 ， 1989 11 李德庆，吴锡英 编著 计算机辅助制造