燃油泵支架工艺规程及其工装设计开题报告

毕 业 设 计 开 题 报 告 课题名称 燃油泵支架工艺规程及其工装设计 课题来源 工程设计（技术） 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2016. 一、 课题来源、目的、意义 1课题的来源 本课题将针对 公司的生存实际，分析燃油泵支架结构特点和质量要求，设计工艺流程方案。 2本课题研究目的 制造业特别是机械制造业是国民 经济 的支柱产业， 现代 制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至 社会 的组织结构和文化。由于 中国 潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国 . 现代制造技 术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果，是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科，它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。 1999年国际生产工程学会（ 46届年会主席吉川教授（日本）在报告中指出，世界上各个发达工业国经济上的竞争，主要是制造技术的竞争。在各个国家企业生产力的构成中，制造技术的作用一般占 55%65%，日本及亚洲四小龙的发展，在很大程度上都是依靠他们重视制造技术。 发达工业国家，例如美国、日本、德国、瑞士等国的专 家、教授已将制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为当今时代四大支柱之一。而美国由于近年来缺乏对制造科学的重视，使他们许多产品缺乏竞争能力。为此，美国政府已将先进制造计划列为国家预算唯一重点支持的科技领域，这已经引起美国、欧洲、日本在制造技术上新一轮的竞争。 制造业是国民经济的物质基础和工业化的产业主体，是社会进步与富民强国之本。任何一个大国（我不是说像新加坡这样的城市国家）为了自身的发展和安全，都将装备制造业的发展和升级作为国家战略来对待，高度发达的装备制造业是实现工业化的必备条件，也是一个国家综合 竞争力的重要标志。制造业在中国现阶段至少有五个方面的作用：第一是我们国家经济高速增长的发动机；第二是推动国民经济和社会信息化的基础产业；第三是科技创新的重要载体；第四是劳动就业的主要部门；最后也是国家安全的一个基本保证。中国制造业在改革开放 25年间得到了快速的增长，就是中国进出口是平衡的。中国制造业也面临非常严峻的挑战，因为我们要走一条新型工业化的道路，就必 须要以信息化带动工业化，工业化促进信息化，走出一条科技含量高，经济效益好，资源消耗低，环境污染少，人力资源得到充分利用、充分发挥的新型工业化道路，这是我们的目标。 3本课题研究的意义 一般人只认识到机械制造工业必须依靠信息科学、材料科学来改造自己，这只是问题的一方面；而另一方面，信息科学、材料科学也必须依赖制造技术来取得的进展。例如，在计算机发展中最关键的问题高密集度的大规模集成电器与存储器件的制做，有赖于制造技术的发展。 当前我国机械制造厂（公司）第一线工程技术人员主力大部分是 20 世纪八十年代的机械制造及其工艺装备专业的毕业生。在学校学习的知识是西方发达国家 20 世纪四十年代的制造技术，知识已非常陈旧；而且工厂实习的设备和制造技术已老化。 我所选择 的题目就是通过优化工艺和设计专业夹具来达到提高生产率和减小加工误差的目的，这一课题可以把我四年来学到的机械制造知识应用于实践也是对我学习的一次检验。 二、 国内外概况、预测和文献综述 1. 课题的国内外研究概况 在制造业自动化发展方面，发达国家机械制造技术已经达到相当水平，实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计 (、计算机辅助产品工程 (和计算机仿真等手段，企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段，在加工技术方面也已实现了底层的自动化，包括广泛地采用加工中心 (或数控技术 ) 、自动引导 小车(等。我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低，大约落后 20 年。近十几年来，我国大力推广应用 术， 20 世纪 90 年代初期已建成研究环境，包括有 验工程中心和 7 个开放实验室。在全国范围内，部署了 若干研究项目，诸如件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略， 体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。各项研究均取得了丰硕成果 7。 现代机械 制造业已经不是传统意义上的机械制造业，即所谓的机械加工。它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体 新技术与新兴工业的综合体。 现代机械制造技术不仅在他的信息处理与控制等方面运用了微电子、计算机技术、激光加工技术；而且在加工机理、切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术。例如激光加工通过控制激光束与工件的相对运动，可以在一台机床上加工孔、槽、二、三维曲面等各种形状，完成钻、镗、铣等动作。它可能引起 21 世纪初机械加工的一场新的革命 激光切削、焊接、剪裁、成形加 工等。例如，在激光束作用下使板料弯曲、激光快速找正、激光测量等技术有许多已在美国、日本、西德等汽车工业、计算机工业、家用电器工业中得到广泛应用，并获得巨大的经济效益。 2. 课题的研究趋势预测 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。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。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。省工、省时、节材、节能，体现在各种夹具系统的创新之中。专家建议 组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和技术网络，与时俱进地创新和发展夹具技术。 21世纪实机械制造业的发展总趋势为 四化 ：柔性化 适用于迅速更换工艺、更换产品的需要。灵捷化 机械制造厂机制能灵活转向。智能化 是柔性自动化的新发展和延伸。人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁锁的计算、分析等脑力劳动中解放出 来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。信息化 是由信息借助于物质和能量的力量生产出价值。因此，信息产业和智力产业将为社会的主导产业。机械制造也将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。 21世纪初机械制造业的重要特征表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。 制造技术不仅是衡量一个国家 科技 发展水平的重要标志 ,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于 经济 发展的关键时期 ,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流 ,将其放在战略优先地位 ,并以足够的力度予以实施 ,才能尽快缩小 与发达国家的差距 ,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之 ,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。 三、 系统设计方案及可行性分析 1 系统设计方案 本课题的基本内容： 燃油泵支架 加工工艺及夹具设计 1、 燃油泵支架 加工工艺 制订 燃油泵支架 加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其 支架零件的结构特点和相关的技术要求，对支架零件的每一个细节，都应仔细的分析，如支架 加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注 意支架 零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间 的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），支架 零件的尺寸是整个零件加工的关键，必 须弄清 支架零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为支架 零件比较复杂 ,所以也是一个难点。我们采用 件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对 件的熟悉。 工序的划分 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的 通用设备，按工序集中原则组织生产。 2、夹具设计可能遇到的问题： 工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。 工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在 工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理 ,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析 ,结合一些夹具的具体设计事例 ,查阅相关的夹具设计资料 ,联系在工厂看到的一些 支架 零件加工的夹具来解决这些问题 . 2 可行性分析 制定工艺规程的研究途径和可行性分析 毛坯的选择： 根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按 其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。 支 架毛坯材料为灰铸铁（ 硬度范围在 150200受中等载荷。采用砂型铸造方法，由于大批量生产故宜采用实体模样（金属模）进行两箱造型，这不仅简化了造型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。在切削加工前进行石墨化退火处理，消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（大量渗碳体出现）以便进行切削加工。 拟订工艺路线： 表示零 件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。 计算切削用量、加工余量及工时定额： 查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各 工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。 对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质 量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。 因此， 燃油泵支架 的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。 夹具设计的研究途径和可行性分析 燃油泵支架 工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就 能提高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 四、 预计达到的要求及预计的关键技术 术指标 通过毕业设计 ，全面复习、巩固机械制造工艺学、机械制造装备设计以及相关课程的基本知识，并运用所学知识解决机械加工中的工艺、工艺装备等实际设计问题，提高分析问题、解决问题的能力。 主要内容包括： 机械制造工艺规程的设计方法，切削用量的确定、刀具与机床的选用、 热处理方法的确定；夹具设计的基本原理和方法；用 具 装配图与零件图设计等等。 2. 预计的关键技术 1 明确此零件的工作环境，零件图的审核和毛坯的确定。 2 拟定详细的加工工艺路线。 3 根据切削用量手册来计算各工序的进刀量、切削余量。 4 夹具的定位和夹紧。 五、 课题研究进展计划 毕业设计具体进度安排见表 1。 序号 设计（论文）各阶段名称 日 期 1 基本使工艺路线达到最优化的程度，设计的夹具有比较多的创新并满足装夹要求 2 绘制零件图，收集、查阅有