开题报告-减速器箱体箱盖三维造型及工艺规程设计.doc

毕业设计（论文）开题报告题目 减速器箱体箱盖三维造型及工艺规程设计专 业 名 称 机械设计制造及其自动化班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 填 表 日 期 2015 年 1 月 10 日说 明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。一、选题的依据及意义： 本课题为减速器箱体箱盖三维造型及工艺规程设计，在机械设计及制造领域中，这是一项相当普遍和基础技术要求。机械制造水平的高低已经是衡量一个国家制制造水平高低的重要标志之一。本题的研究也会涉及一些二维及三维软件如AutoCad、UG等操作水平的综合应用。在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着科学技术的不断发展，机械产品的结构也变得越来越合理，其性能与精度精度还有效率日趋提高，更新换代也变得越来越频繁。在制造业中，先进的制造技术研究与工艺的优化变得尤为重要。因此通过本次设计将对我所学的知识巩固及灵活运用所学知识来解决解决实际问题有着深远的意义。2、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 零件设计与机械加工工艺设计随着技术的发展，并且与计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成了现代制造工程学。 国外研究概况及发展趋势在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，已实现了底层(车问层)的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。【1】目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。驱动装置向交流、数字化方向发展。增强通信功能，向网络化发展。数控系统在控制性能上向智能化发展。【4】在操控方面，无论是CTX 310 ECO还是CTX 510ECO，都采用西门子和发那科的高科技三维CNC数控系统，同时还提供最大可达15英寸的彩色LCD操作显示器，标准键盘和电子控制手轮。除了在任何情况下都极具说服力的硬件配置，CTX 310 ECO和CTX510 ECO外，还有若干在现场信息领域内支持操作人员对车床进行舒适操控的软件，其中包括整合在西门子控制系统中的ShopTum图形化编程软件以及法那科控制系统中Manual Guide i图形化编程软件。ECO系列产品在操控方面的其他过人之处在于强大的刀具管理以及直观的图形界面设置，还具有强大的图形界面故障诊断功能。【10】德国FLENDER、比利时HANSEN、日本住友等公司在齿轮箱体零件制造业处于技术领先地位，而我国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。 国内研究概况及发展趋势21世纪是知识经济新时代，制造业作为我国新世纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历一场深刻的技术变革。在传统制造技术基础之上发展起来的先进制造技术代表了制造技术发展的前沿，对制造业的发展将产生巨大影响。【4】我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段，“六五”、“七五”期间的消化吸收、引进技术阶段，“八五”期间建立国产化体系阶段，“九五”期间产业化阶段，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控专业人才，初步形成了自己的数控产业。【7】目前，较具规模的企业有广州数控、航天数控、华中数控等，生产了具有中国特色的经济型、普及型数控系统。经半个世纪的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可，在市场上站稳了脚跟。但是由于系统技术含量低，产生的附加值少，不具备与进口系统进行全面抗衡的能力，只在低端市场占有一席之地，还不能为我国数控产业起到支撑的作用，与国外相比，还有不小的差距。主要问题有一下几个方面：(1) 技术创新成分低、消化吸收能力不足目前我国数控技术的研究主要还是依照国外开发的一些模式按部就班地进行。真正创新的成分不多，对国外技术的依赖度较高，对所引进技术的消化依旧停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有完全形成产品自主开发能力和技术创新能力。(2)技术创新环境不完善我国尚未形成有利于企业技术创新的竞争环境。 (3)产品可靠性、稳定性不高可靠性的指标一般采用平均无故障时间(MTBF，单位为h)，国外数控系统平均无故障时间在10 000 h以上，国产数控系统平均无故障时间仅为3 0006 000 h。这使得可靠性、稳定性上就与国外技术相差很大，必然影响产品的市场占有率。(4)网络化程度不够我国数控技术的网络化程度不够，目前主要用于NC程序传送，采用纸带阅读器、串口通讯技术，其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。(5)体系结构不够“开放” 大部分数控产品体系结构不够开放，用户接口不完善，少数具有开放功能的产品又不能形成真正的产品。针对以上存在的不足，国内机床公司厂家作出了很大的努力。目前，较具规模的企业有广州数控、航天数控、华中数控等，生产了具有中国特色的经济型、普及型数控系统。众所周知，国外的高档数控系统价格非常昂贵，如意大利Fidia仿形数控系统价格为60一70万元人民币，英国的雷尼绍仿形测头价格高达28万元人民币；德国Walter的数控工具磨床，仅一种刀具的编程软件即需l万美元。而华中数控与菲地亚相同档次的仿形数控系统价格约仅为其13。此外，若进口五轴联动以上的数控系统，还受到西方政府的管制，要对最终用户和最终用途进行调查，限制其使用，若认为与军事工业有关，则不予批准。即使我国民用工业能购进口这类设备，其价格也非常昂贵，仅一套CNC单元价格高达20多万元人民币，而华中数控五轴CNC，价格约为其14。三、研究内容及实验方案： 本次研究的内容包括减速器箱体箱盖的三维造型设计、零件加工工艺规程以及零件的书孔模拟加工仿真环节。加工工艺的原则：（1）“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是齿轮减速器箱体零件加工的一般规律。（2）“粗精分开，先粗后精”。由于齿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。减速器箱体的主要加工表面为平面和轴承支承孔。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。齿轮减速器箱体平面的精加工多用磨削。齿轮减速器箱体上的轴承支承孔，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：（1） 是否安排热处理：铸件一般不另进行热处理，因此加工工艺不安排热处理，毛坯使用状态为铸态即可。（2）定位基准的选择：在该箱体零件的加工工序中，应该首先选择该箱体的底面作为粗基准面，再用精基准定位加工其他轴孔位置，这样一来，其余面加工余量就一定会是均匀的。（3） 检验入库：零件加工完成时，此时应该安排检验步骤。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。四、目标、主要特色及工作进度 目标：通过对齿轮减速器箱体箱盖的三维造型及工艺规程设计，一方面对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。 主要特色：箱体主要特点为有几个要求严、加工难度大的轴承支承孔；有多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。 工作进度1. 查阅资料，撰写开题报告 2015.1.12-2015.1.16（1周）2. 英文资料翻译（6000字符） 2015.3.2-2015.3.6（1周）3. 减速器箱体箱盖零件图纸 2015.3.9-2015.3.20（2周）4. 完成减速器箱体箱盖零件三维CAD建模 2015.3.23-2015.4.17（4周）5. 制定工艺规程与数控加工工艺 2015.4.20-2015.5.8（3周）6. 撰写毕业论文 2015.5.11-2015.5.29（3周）7. 答辩准备及毕业答辩 2015.6.1-2015.6.19（3周）五、参考文献1郁鼎文、陈恳.现代制造技术M. 北京，清华大学出版社，2006.2邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京，机械制造出版社，20043张进生.机械制造工艺与夹具设计指导M.北京，机械制造出版社，19934赵玉刚、宋现春.数控技术M.北京，机械工业出版社，20135孙立媛.机械制造工艺及夹具设计指导M.北京，冶金工业出版社，20026赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京，机械工业出版社，20067晏初宏.数控加工工艺与编程M.北京，化学工业出版社，20108王先逵.机械加工工艺手册M.北京，化学工业出版社，20099张耀吉，马占永.机械加工工艺设计适用手册M.北京，航空工业出版社，199310余英良机床数控改造设计与实例M.北京，机械工业出版社，199811王先逵.机械