开题报告-面向柴拖变速箱体300的加工工艺和工装夹具设计

2015 届毕业设计（论文）开题报告二级学院： 延陵学院 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 职 称： 课题名称 面向柴拖变速箱体 300 的加工工艺与工装夹具设计课题类型 毕业设计 毕业论文起止时间 2015.32015.6开题报告（毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。字数为 3000 以上。 ）（毕业论文：含课题来源、研究价值，国内外研究现状，研究内容，研究方法，研究思路，论文提纲，预期目标，时间安排及参考文献等。字数为 3000 以上。 ）一课题来源及现状本课题来自常州飞天集团有限公司的实际课题。该课题结合企业实际，由于箱体结构复杂、加工精度要求较高，课题的完成对提高生产一线岗位的工艺能力和设计能力有较大帮助。 “面向柴拖变速箱体 300 的加工工艺与工装夹具设计”就是基于此而产生的。本课题研究对象是变速箱箱体 300 的的加工工艺及部分工装夹具的设计，其指导思想是在保证质量的前提下达到高生产率、经济性（包括利润和经济效益） 。课题的研究重点是箱体的加工工艺。工艺是使原材料、半成品成为产品的方法和过程。各种机械的制造方法和过程的总称为机械制造工艺。工艺是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法，又是实在的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、夹具所构成的工艺系统中，所以它包含和涉及的范围很广，需要多门学科知识的支持，同时又和生产实际联系十分紧密。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。制造技术已经不是单纯的制造工艺方法和产品设计，它是一个从产品概念到最终产品的集成活动和系统，是一个功能体系和信息处理系统。我国的制造技术经过 40多年的发展，已进入了发展最迅速、实力增强最快的新阶段。但是与工业发达国家SJ003-1相比，我国的机械工业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、技术开发能力不够强、科技投资少。变速箱是拖拉机的关键部件之一, 和后桥、动力输出轴传动、四轮驱动(前桥除外) 、制动器其他部件组成传动系, 其功能是将柴油发动机输出的高转速低转矩转换为驱动桥和动力输出轴的低转速大转矩。变速箱性能的好坏对拖拉机的燃油经济性、乘座舒适性、牵引力特性和可靠性等关键性能指标有着重要的影响, 拖拉机生产企业不惜投入大量的人力物力, 用于拖拉机变速箱的设计、制造以及质量控制。研究人员也高度重视拖拉机变速箱的研究, 致力于传统拖拉机变速箱的性能改进和新型拖拉机变速箱的研发。经过一百多年的发展, 拖拉机变速箱从初期的手动换挡机械变速箱、同步套换挡变速箱发展到今天的动力换挡变速箱和无级变速箱, 变速箱的换挡品质不断提高, 对农业生产复杂多变工况的适应性不断增强。二设计要求1.生产批量为年产量五千件/年，加工精度符合图纸要求；2.结合企业实际对该箱体的加工工艺规程和工序卡片进行编制；3.对箱体的加工工装夹具进行设计；4.外文资料的翻译和设计说明书的编写；5.本课题将使学生对所学知识的综合运用能力、计算机技术能力有较大的提高。三工作内容1.要求编制工艺过程卡和工序卡片各 1 份；2.对 1-2 个典型工装夹具设计；3. 设计说明书一份，外文资料翻译一份。四设计方案方案一：整个加工过程选用加工中心。加工中心是带库和自动换刀装置的一种多任务数控机床。由于工件一次装夹后，能对两个以上的表面自动完成铣、钻、镗、铰等多种工序的加工，并且可在加工过程中完成自动换刀，因而能使生产效率和自动化程度大大提高。然而，加工中心的使用受到许多因素的影响，并不是有了合格的加工中心就可以达到预期的使用效果和良好的经济效益。如果整个加工过程采用加工中心，虽然从技术角度看是完全可行的，但不能适合整个生产的节拍。粗估整个零件所需加工总工时为 5h,按 44min 的节拍计算所需加工中心的台数为7 台,本工艺所选的加工中心价格为 250 万/台,总投资为 1750 万,是一个很不经济的工艺方案.方案二:本设计方案主要采用“一面两销”定位，先加工平面后加工孔，先进行粗加工再进行精加工，采用加工中心+组合机床+万能摇臂钻床生产线.这个方案的提出是考虑到人员配置、生产成本的核算,以及整个生产节拍的合理性.此方案能够满足该 5000 台/年的产量.加工中心满足比较复杂化的加工表面,同时还可以保证精加工的基准统一.在产品的精加工工序,用加工中心，既可以保证精度要求又可以减少设备台数，节省投资。组合机床可以满足对比较重要的表面加工，把余量较大壳体表面安排在组合机床上加工，可提高加工效率。同时在设计组合机床的时候考虑一定的可调性。万能摇臂钻床可以满足在整个加工节拍的基础上使得整个加工流水线减少专用机床的数量，获得更多的柔性。采用加工中心+组合机床+万能摇臂钻床生产线，相对来说投资少、柔性好，不但能满足现有品种的加工制造并可为新的变型品种的加工留有余地，可通过更换调整组合机床、改变数控加工程序、更换摇臂钻床夹具等方式，来满足变型产品的加工。五技术路线1.对变速箱箱体 300 进行分析：1)变速箱箱体 300 的作用：柴拖变速箱是拖拉机传动系统中重要的部件，在箱体内装有轴承、齿轮、轴等零件，实现启动、停止、换向和变速功能2) 变速箱箱体 300 的工艺要求：拖拉机变速箱箱体里装有轴承、齿轮、轴等零件。这些零件的装配精度在很大程度上取决于壳体的加工精度。因此，变速箱箱体的加工质量直接影响到变速箱的传动性能。2.变速箱箱体 300 的工艺规程的设计：1)确定毛坯的制造形式2)基准面的选择3)加工工艺规程分析4)制定工艺路线5)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6)切削用量及切削工时的确定3.夹具的设计钻床夹具大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻模根据其特点可分为固定式钻模、回转式钻模、翻板式钻模、盖板式钻模和滑柱式钻模等。本道工序所采用的钻模为盖板式钻模，这类钻模没有夹具体，实际上是一块钻模板，但其上除钻套外，一般还装有定位元件和夹紧机构，将它覆盖在工件上定位夹紧后即可进行加工。盖板式钻模的主要特点是结构简单轻巧，清除切屑方便；但每次需从工件上装拆，比较费事。对于大而笨重的工件，采用盖板式钻模尤为适宜。也适用于中小批生产工件钻孔后立即进行倒角、攻螺纹等工步的情况。工件钻、铰孔后，即可取下盖板式钻模进行上述后继工步的加工。由上述可知，本道工序选择盖板式钻模是比较合理的。由于切削力的方向向下，所以无需夹紧机构。六.预期目标1.查阅资料，深入课题，收集图书，撰写并上传开题报告2.设计零件毛坯；机械加工工艺路线拟定；机械加工设备及工装选择；工序尺寸及公差计算；切削参数及工时定额确定说明；完成外文翻译3.运用 autocad 绘制相关夹具，并完成装配图及相关零件设计，并撰写毕业设计说明书前的相关工作；4.对前期工作进行自我检查，发现问题，及时改正解决问题，顺利的通过中期答辩；5.审核和修改图样，修改毕业说明书，并审核；6.整理相关文件，做好准备迎接毕业答辩。此次毕业设计要求完成变速箱壳体的机械加工过程卡、工艺卡片、部分工装夹具的设计以及一篇相关课题的外文资料的翻译。通过此次毕业设计，使我对零件的加工工艺编制及工装夹具的设计有了一定的认识，提高了我的综合运用所学知识的能力和设计能力，同时也培养了我独立使用工程手册和资料的能力。七.时间安排第 3-4 周：调查研究、收集资料、毕业实习、完成开题报告；第 5-7 周：工艺分析、拟定工艺方案；第 8-11 周：工艺系数的确定及细化；第 12-14 周：夹具设计；第 15-17 周：审核，编写说明书；第 18 周：毕业设计答辩 八.参考文献1张万昌.热加工工艺基础.北京：高等教育出版社，20022孟少农.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，19983王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，19954赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社，20005李益明.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，19946廖念钊.互换性与测量技术基础.北京：中国计量出版社，20027王光斗，王春福.机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社，20008孟宪栋，刘彤安.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，19999浦林祥.金属切削机床夹具设计手册.北京：机械工业出版社，199510郭幸福.拖拉机变速箱壳体工艺方案研究.中国学术期刊，2003，511曹思盛.北汽福田后桥变速箱壳体系列产品开发.中国铸造装备与技术，2005，112 Wu Ying xue,LONG AiXiang. The multi-class fuzzy Comprehensive appraisement of mechanicalo process plants,Machinery Design&Manufacture,2004,313B.D.Choat. Jigs and Fixtures Design,The Institution of Production Engineers,1973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）：本课题来自常州飞天集团有限公司的实际课题，属于箱体类零件的加工工艺的编制，生产批量为年产五千件，因零件结构复杂、精度要求高，所以变速箱加工工艺也较为复杂，为了提高生产率和加工质量，要求学生结合企业实际对该箱体的加工工艺进行编制、对部分工装夹具进行设计、翻译 15000 个字符的外文资料，课题要求学生机械制造基础较扎实，熟悉 CAD