涡轮箱体加工工艺和专用卡具设计开题报告

27 附件附件 4 4 理工科类 本科生毕业设计（论文）开题报告 论文(设计)题目涡轮箱体加工工艺和专用卡 具设计 作者所在系别机械工程系 作者所在专业机械设计制造及其自动化 作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 指导教师姓名 指导教师职称教授 完 成时 间2012年12月 北华航天工业学院教务处制 28 说说明明 1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定 ，学生必须撰写毕业设 计（论文）开题报告 。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答 辩资格审查的依据材料之一。 2开题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教研室论证审查后生效。开题报 告不合格者需重做。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文 字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次 出现缩写词，须注出全称。 4开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容 另加附页。 5阅读的主要参考文献应在 10 篇以上（土建类专业文献篇数可酌减） ， 其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考 资料。 6参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。 7开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交， 文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在 2000 字 左右。 29 毕业设计毕业设计( (论文论文) )开题报告开题报告 学生姓名专 业 机械设计制造 及其自动化 班 级 指导教师姓名职 称教授工作单位北华航天工业学院 课题来源教师自拟课题课题性质应用设计 课题名称涡轮箱体机械加工工艺和专用卡具设计 本设计的科学 依据 （科学意义和应 用前景，国内外 研究概况，目前 技术现状、水平 和发展趋势等） 零件的工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编 制的合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具设计也 是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两 者在机械加工行业中是至关重要的环节。 涡轮箱体的设计工艺是否完 好，对部件运行时的加工效率和配合精度影响很大。特别是现代工艺对 箱体零件的要求越来越高，已经运用于各种场合，很多工业设备对其运 用非常重要。 德国 FLENDER、比利时 HANSEN、日本住友等公司在减速器箱体零件 制造业处于技术领先地位，国内企业通过改进设计方法、制造工艺使减 速器相关产品的品质不断提高，部分中、低端产品已经可以和国外的部 分产品相媲美，但与 FLENDER 等公司相比，在产品性能、外观造型等方 面仍存在一定差距。其根本原因是在设计理念、设计方法上存在一定差 异。例如，在设计理念上，国外公司重视减速器箱体的外观造型的设计， 由此树立品牌特征，而国内企业往往只注重产品的性能而忽略了外观设 计；在设计方法上，国外公司在 20 世纪 80 年代将模块化设计应用于箱 体零件，而国内直到 20 世纪末才引进模块化的概念。实践证明，设计方 法的改进与创新对缩小国内外箱体类零件的差距至关重要。 涡轮箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状 复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精 度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一 般中型机床制造厂用于涡轮减速器箱体类零件的机械加工劳动量约占整 个产品加工量的 15%20%。 30 设计内容和预 期成果 （具体设计内容 和重点解决的技 术问题、预期成 果 和 提 供 的 形 式） 一、机械加工工艺规程的慨述，其中有工艺的组成，工艺规程的内容和 作用，机械制造工艺规程的类型及格式，工艺规程的原理和步骤的介绍。 同时对定位基准的选择，工艺路线中表面加工方法的选择、加工方法的 划分、加工顺序的安排起到详细的介绍。 二、机床夹具的设计，讲解机床夹具的慨述，机床夹具的组成分类。工 件定位的原理，定位方法和定位元件对定位误差的计算，对夹紧装置的 组成和夹紧力的三要素作了分析。 三、介绍对零件加工的全过程，包括：铸件对毛坯的确定；加工中的时 效性处理；工艺路线的编制和工序卡片的编写（有卡片工艺、工序全过 程） 、加工完后的检验；加工中夹具的设计和计算；对机械简明手册的翻 阅和国标的选择；加工完后绘制出零件图。 拟采取设计方 法和技术支持 （设计方案、技 术要求、实验方 法和步骤、可能 遇到的问题和解 决办法等） 主要结构特点是：主要结构特点是： 有一对和数对要求严、加工难度大的轴承支承孔；有一个或数个基 准面及一些支承面；结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不均匀；有许多精 度要求不高的紧固用孔。 主要技术要求是主要技术要求是： 对孔和平面的精度和表面粗糙度的要求；支撑孔的尺寸精度、几何 形状精度和表面粗糙度；孔与孔的轴线之间的相互位置精度（平行度、 垂直度） ；装配基准面与加工时的定位基准面的平面度和表面粗糙；各支 承孔轴线和平面基准面的尺寸精度、平行度和垂直度。这些技术要求是 保证机器与设备的性能与精度的重要措施。 加工工艺的原则：加工工艺的原则： 1）“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是涡轮减速器箱体零 件加工的一般规律。 2）“粗精分开，先粗后精” 。由于涡轮减速器箱体类零件结构复杂，主 要表面的精度要求高，为减少或消除粗加工时产生的切屑力、夹紧力和 切屑热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不 同机床上进行。至于要求不高的平面，则可将粗精两次进给安排在一个 工序内完成，以缩短工艺过程，提高功效。 3）主要表面加工方法的选择。涡轮减速器箱体的主要加工表面为平面和 轴承支承孔。涡轮减速器箱体平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削 和铣削。铣削的生产率比刨削高，在成批和大量生产中，多采用铣削。 涡轮减速器箱体平面的精加工多用磨削。涡轮减速器箱体上的轴承支承 31 孔，一般采用钻-扩-粗铰-精铰或镗-半精镗-精镗的加工方案进行 加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。 工艺路线工艺路线 ： （1）热处理工序的安排 加工工艺不安排热处理，因此铸件一般不另进 行热处理，使用状态极为铸态。 （2）定位基准的选择 粗基准如果选择其他面，则由非加工面到加工面 多个尺寸就不一定能保证准确度达到图纸要求。 精基准加工时支靠面不 选择最大平面，因为加工时稳定性差一些，加工精度就受到了影响，角 向定位也是这样。 （3）前机体的检验 前机体零件加工到工序时，已加工好全部表面，此 时安排检验，接着是该零件所属组件组合，这样安排较好。 精度检验的 内容有：表面几何形状精度、尺寸精度、各表面的相互位置精度。所用 量具有专用卡规、百分尺、游标卡尺、塞规、对表环、表架等。 通过对 工件进行检验，不仅可以确定工件的加工质量是否能满足设计使用上的 要求，而且可以发现影响加工质量关键所在，以使在误差分析的基础上 采取有效措施，从而提高加工质量。 实现本项目预 期目标和已具 备的条件 （ 包 括 过 去 学 习、研究工作基 础，现有主要仪 器设备、设计环 境 及 协 作 条 件 等） 预期目标：预期目标： 通过对涡轮箱体机械加工工艺和专用夹具的设计，一方面对学生大 学四年来所学理论知识进行实际联系，另一方面锻炼自己的独立思考、 自我创新的意识和能力。 已具备的条件：已具备的条件： 1 1四年内有关机械的课本理论知识，具备一定的设计能力； 2 2有校内图书馆，可以从中查阅相关的工具书和设计资料； 3 3有指导教师及组内同学对于疑难问题的帮助和探讨； 4 4有个人电脑可以进行绘图和查找相关资料和网上交流； 5通过合作与独立相结合，并收集大量资料，独立完成该设计； 各环节拟定阶 段性工作进度 (以周为单位) 第七学期 第 11 周第 14 周：查阅资料，撰写文献综述，外文资料翻译； 第 15 周第 16 周：开题报告撰写、修改，完成开题。 第八学期 第 1 周第 3 周：理论分析，工艺方案可行性评价，方案确定； 第 4 周第 12 周：工艺流程设计，