LH157QMJ-C左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计【说明书+CAD】
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南京理工大学泰州科技学院毕业设计论文开题报告学生姓名寇迎成学号0601510133专业机械工程及自动化设计论文题目LH157QMJC左箱体工序卡及第一道机加工夹具设计指导教师王羡梅2010年4月4日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年1月5日”或“2010016”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文献综述摘要LH157QMJC发动机产品是借鉴国外多种样机基础上全新设计的OHC结构、同步正时带传动的小型立轴汽油机产品。产品结构简单紧凑，体积小、重量轻，噪声低、振动小、性能稳定。本文对LH157QMJC发动机进行了介绍，提出了制定加工工序卡注意点，论述了专用夹具设计的基本要求、精度的设计原则及夹具技术的发展趋势。关键词发动机工艺规程夹具发展趋势1产品概述林海集团LH157QMJC发动机产品开发的设计指导思想是以市场为导向，以标准为依据，坚持诚信创新、领先一步的方针，力求充分吸收国外同类产品的优点、克服不足之处、在产品设计上有所创新。LH157QMJC发动机是借鉴国外多种样机基础上全新设计的OHC结构、同步正时带传动的小型立轴汽油机产品。产品结构简单紧凑，体积小、重量轻，噪声低、振动小、性能稳定。适应市场，畅销全国各地。11产品分析汽油机配气机构目前市场上有侧置气门SV配气结构、顶置气门下置凸轮OHV配气结构、顶置气门顶置凸轮OHC配气结构等形式。其中OHC配气结构凸轮轴置于气缸盖上，凸轮直接或通过摇臂开启气门，由于没有挺柱和推杆，惯性力、振动和变形都较小，改善了内燃机的高速性能；采用无声链或齿形带传动可使传动基本无声，从而具有良好的综合性能。该结构在垂直轴小型四冲程汽油机上应用目前市场化的只有HONDA的GCV系列。近几年，国内也有部分厂家开始进行OHC配气结构垂直轴小型四冲程汽油机的试制开发，多数是直接拷贝HONDA样机，由于存在专利问题以及其他技术问题，目前均处于小批量试生产阶段，有少量产品进入欧洲市场，但尚未得到销售商批量认可1。林海集团LH157QMJC发动机借鉴摩托车发动机OHC缸头结构、HONDA的GCV发动机OHC缸头结构特点，避开相关专利、自主设计OHC结构，采用球形燃烧室，进排气门V型布置，冲压构件摇臂、同步齿形带传动等结构设计，整体设计结构简单紧凑，具有完全自主知识产权。样机测试表明，功率、噪声、振动等性能优于其它结构形式同类发动机1。经林海测试、江苏苏美达公司配套测试及试验、以及第三方认证测试，林海LH157QMJC发动机性能符合指标要求，配套性能优越，噪声、振动、排放、热表面温度、抗电磁波干扰、安全等指标都达到国内以及欧盟相关指令要求，小批量试生产样机已得到江苏苏美达公司配套用户认可12加工中心加工中心是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。工件经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。箱体类、板类零件在卧式加工中心上利用回转工作台，对箱体零件进行多面加工，如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工，可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件，如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。3机械加工工艺规程的概述31机械加工工艺过程的简述及其组成机械加工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状1，尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的全过程。机械加工工艺过程直接决定零件及产品的质量和性能，对产品的成本、生产周期都有较大的影响，是整个工艺过程的重要组成部分。机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的2。32机械加工工艺规程的简要定义机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产8。机械加工工艺规程一般包括以下内容工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法切削用量、时间定额等。33机械加工工艺规程的作用及内容工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验10，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。工艺规程是指导生产的重要技术文件，是生产组织和生产准备工作的依据，是新建和扩建工厂（车间）的技术依据。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。工艺规程主要包括机加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两个主要的工艺文件。34制订机械加工工艺规程的基本原则及步骤工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题（1）技术上的先进性（2）经济上的合理性（3）良好的劳动条件及避免环境污染4计算机辅助NC加工工序卡的设计改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距。进入二十一世纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场，因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持。工艺工作的电脑化对企业的经济效益有着十分重要的作用。很重要的基础就是以柔性制造系统和加工中心为主的数控车间的生产、管理运作良好,数控机床保持高效率、高柔性的特点,工艺技术准备工作无疑是非常重要的环节。而工序卡的设计又是编程、夹具、刀具、量具等工艺技术准备工作的基础一环,同时工序卡也是今后指导生产的重要技术文件。工艺设计已全部由工艺人员在电脑上操作,利用本厂工艺管理系统软件来完成,同时工艺卡片通过电脑打印出来。由于加工工序卡片目前尚无统一格式,依据机械加工工序卡片一的基本格式,结合加工的特点与实践,制定出了加工工序卡,此外需要说明的有几点2（1）随着电脑化管理的深人普及,逐步将以物料编号取代零件图号。（2）工序卡中的工步号与数控程序中的顺序号是一一对应的关系,体现在数控程序中每个顺序号下包括若干个程序段来完成一个工步的加工内容。在数控程序中,这种格式相对于每个程序段前写一个顺序号的格式,更有利于节省加工中心电脑的内存空间。（3）工序卡的空白框内主要用于清楚地显示工件定位装夹的工艺图。本厂开发的零件加工工序卡设计软件,是基于又工作站的网络数据库系统,并以卡片形式作为用户的交互界面,同时,集成了所有的操作功能于同一屏幕,简化及方便了用户的操作。该套软件可辅助工艺人员设计零件加工工序卡,可对加工工序或工步内容相似的零件工艺进行搜索并提供拷贝,工艺人员只需修改拷贝上的部分参数即完成新的零件工序卡的设计。（4）工序设计与工步设计的分步在设计工序卡时，工序内容的编辑与工步内容的编辑是分步进行的。因此系统采用了以工序为基础，逐步细化工步的方法，即，在设计时可以先进行工序的设计，而后完善工步内容设计，从而简化了设计过程。填写完工序内容后，通过编辑工步内容可以对工步进行添加、修改、删除、存储等操作。（5）在工序卡设计中，表头信息可以通过数据库自动添加完成，也可以进行必要的修改；“工序卡显示”则可以直接通过浏览器将编辑好的工序卡上以事先规定的工序卡格式显示出来，方便用户浏览或打印输出2。5专用夹具的设计51专用夹具设计的基本要求一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求（1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。（4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。（5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益3。52夹具设计精度的设计原则要保证设计的夹具制造成本低，规定零件的精度要求时应遵循以下原则（1）对一般精度的夹具（A）应使主要组成零件具有相应终加工方法的平均经济精度；（B）应按获得夹具精度的工艺方法所达到的平均经济精度，规定基础件夹具体加工孔的形位公差。对一般精度或精度要求低的夹具，组成零件的加工精度按此规定，既达到了制造成本低，又使夹具具有较大精度裕度，能使设计的夹具获得最佳的经济效果。（2）对精密夹具除遵循一般精度夹具的两项原则外，对某个关键零件，还应规定与偶件配作或配研等，以达到无间隙滑动等45。53夹具技术的发展趋势夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着下列方向发展。（1）高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5M，夹具支承面的垂直度达到001MM/300MM，平行度高达001MM/500MM。德国DEMETER戴美乐公司制造的4M长、2M宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为003MM；精密平口钳的平行度和垂直度在5M以内；夹具重复安装的定位精度高达5M；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25M。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业6。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。（2）高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多7。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件8。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国JARGONS杰金斯公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用9。（3）模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点10。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中11。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具12。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统13。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化1415。（4）通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好16。德国DEMETER戴美乐公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具17。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值1819。参考文献1王羡梅技术经济分析报告R江苏林海动力机械集团公司技术文件，江苏江苏林海动力机械集团公司，20062赵立刚计算机辅助NC加工工序卡的设计M广东广东机械出版社，19963肖继德，陈守平机床夹具设计R北京空气动力研究所技术报告BG7270，北京机械工业出版社，19994王光斗，王春福机床夹具设计手册M北京空气动力研究所技术报告BG7270，上海上海科学技术出版社，20005刘文剑，曹天河，赵维夹具工程师手册M北京空气动力研究所技术报告BG7270，哈尔滨黑龙江科学技术出版社，19876李硕根罗仁芝摩托车左机体铣大平面基准气动夹具的设计J科技学报，2004，14（12）15187吕云嵩X3016圆台铣床夹具液压系统改造20051205HTTPWWWICADCOMCN8来建刚粗铣缸盖顶面及台阶面专用机床的设计J机电一体化技术，2000，1（94）25289付书明,李明柔性组合机床及其生产线的发展探讨J成组技术与生产现代化，2006，23（1）5710潘滨,韩松如何正确理解与选定组合机床的柔性J组合机床与自动化工技术，1999,24121411熊幸明基于PLC的双面钻孔组合机床控制系统设计J计算机PLC应用，2005，6（1）272912李秀敏组合机床行业现状与发展思考J航空制造技术，2003,84414313杨刚刚,郎福元,冯瑞成专用机床主轴系统的平衡分析J甘肃科学学报，2005，17（1）7914周碧旋一种专用组合机床J甘肃科学学报，2005，2（162）101215栗新,张志民,姚建民数控双面钻窝专用机床设计及调试J现代制造技术与装备，2007，3（178）2527毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）箱体是各类机器的基础零件，它将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。题目所给定的零件LH157QMJC左箱体主要作用。本课题要研究或解决的问题有以下几点（1）熟悉LH157QMJC箱体的CAD图纸，查找出箱体上需要加工的地方。（2）加工工序卡的制订。（3）了解夹具的设计，并对第一道机加工进行夹具设计。（4）撰写设计说明书。拟采用的研究手段（途径）（1）首先收集一些关于LH157QMJC发动机的相关材料，对这些材料知识加以总结和分析，了解制订加工工序卡的基本知识，为下面的课题开展
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