车床轴套加工工艺及关键工序工装设计【钻φ4孔】【说明书+CAD】
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车床轴套加工工艺及关键工序工装设计【钻φ4孔】【说明书+CAD】,钻φ4孔,车床,轴套,加工,工艺,关键,工序,工装,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：任剑学 号：05010132专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：车床轴套加工工艺及关键工序工装设计指 导 教 师:龚光容 2009 年 3 月 22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/T 740894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“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 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 车床轴套是企业产品的关键零件之一，它在机床上起到了关键作用。本文介绍了我国机械制造业的现状与发展、我国与它国在机械制造业上的差距、轴套的加工工艺及关键工序工装设计的目的、加工工艺规程、机床夹具等1。在设计中采用先设计轴套的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计，而最主要的部分就是轴套的加工工艺及各加工工序的设计。关键词 轴套 加工工艺 夹具 夹紧装置 组合机床1.我国机械制造业的现状与发展在国民经济的各条战线上广泛使用着大量的机械、机床、工具、仪器、仪表等工艺装备2。这些工艺装备的制造过程总称为机械制造，生产这些工艺装备的工业即是机械制造业。机械制造业的主要任务就是围绕各种工程材料的加工技术，研究其工艺，并设计和制造各种工艺装备。机械制造业是国民经济的基础和支柱，是向其他各部门提供工具、仪器和各种机械设备的技术装备部3。据西方工业国家统计，机械制造业创造了60%的社会财富，完成乐45%的国民经济收入。如果没有机械制造业提供质量优良、技术先进的技术装备，那么信息技术、新材料技术、海洋工程技术、生物工程技术、以及空间技术等新技术群的发展将会受到严重的制约。因此，一个国家的经济竞争归根结底是机械制造业的竞争，机械制造业的发展水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一4。2.我国与它国在机械制造业上的差距 机械制造业是一个历史悠久的产业，经历了一个漫长发展过程。蒸汽机和电力的两次工业革命使机械制造业发生了巨大变革，世界各国都逐渐充分重视、发展和应用机械制造技术。经过建国五十多年的发展，机械工业已经成为我国工业中产品门类比较齐全，具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。改革开放以来，机械工业引进了大量的国外先进技术，加上国内自行研究开发的成果，使机械产品的结构正向合理化方向发展，对市场的适应能力日益明显增强5。 但是，与工业发达国家相比，我国的机械制造仍存在阶段性的差距。集中表现为制造技术的落后在设计方法和手段、制造工艺、制造过程自动化及管理技术诸方面都明显落后于工业发达国家。制造技术的落后严重制约了机械工业的进一步发展，使我国机械传动工业的技术来源大部分依赖引进国外技术，全员劳动生产率低，机械产品质量差，可靠性低，缺乏竞争力6。3 轴套加工工艺及关键工序工装设计的目的轴套是卧式车床的一个重要部分，生产量比较大。机械加工工艺规程是规定零件制造工艺规程操作方法等的技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据7。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而夹具在工艺设备中占有十分重要的地位,它对保证工件的加工精度、提高生产效率、降低生产成本、扩大机床使用范围等方面具有重要的作用。因此，夹具设计是机械加工中一项重要的工艺设备设计工作。4 加工工艺规程41机械加工工艺规程的概念在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使之成为成品或半成品的过程，称为工艺过程8。它包括：毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装包装等。其中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等，使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程9。42 机械加工工艺过程的组成工艺过程是由若干个按顺序排列的工序组成的，而工序又可分为安装、工位、工步和进给等几个层次。工序 一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划的基本单元。划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续及操作者和加工对象是否改变，共四个要素。在加工过程中，只要有其中一个要素发生变化，即换了一个工序。安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。在工件加工前，先要将工件在机床上放置准确，并加以固定。使工件在机床上所占据一个正确的工作位置的过程称为定位；工件定位后将其固定，使其在加工过程中不发生变动的操作成为夹紧。定位和夹紧。定位和夹紧的过程称为装夹10。 工位 工件在一次装夹后，在机床上所占据的每一个工作位置，称为工位。生产中为了减少装夹次数，常采用回转工作台、回转或移动夹具等，使工件在一次装夹中可以先后处于不同的位置进行加工。机床或夹具的工位有两个或两个以上的，称为多工位机床或多工位夹具。工步和进给 在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那部分工序称为工步。一般情况下，在一个工序内用一种工具每加工一个表面即为一个工步，如果某一个表面加工要分几次切削时，切削速度和进给量不改变的，算一个工步；切削速度或进给量改变则算两个工步。而每一次切削就是一个进给。可见工步和进给的区别仅在于：当余量分数次切削而其他条件都不变时，为一个工步数个进给。5 机床夹具51 机床夹具的功能 保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是定位，二是夹紧。这样，就保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正、对刀等辅助时间，采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率12。扩大机床使用范围 有些机床夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔隙加工。减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 52 机床夹具的类型机床夹具有多种分类方法，如按夹具的使用范围来分，有下面五种类型：通用夹具 通用性强，一般不需要调整就可以适用多种工件的安装加工，在单件小批生产中广泛应用专用夹具 用于某一特定工件特定工序的夹具，广泛用于成批生产和大批量生产中。可调整夹具和成组夹具 具有一定的可调性或称为“柔性”。夹具中部分元件可以更换，部分装置可调整，以适应不同工件的加工。组合夹具 由一系列标准化元件组装而成，标准元件有不同的形状，尺寸和功能，其配合部分有良好的互换性和耐磨性。随行夹具 在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它即要完成工件的定位和夹紧，又要作为载体工具将工件在机床间进行输送，输送到下一道工序的机床后，随行夹具应在机床上准确地定位和可靠地夹紧13。53 夹具的组成定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件和装置；夹紧元件及夹紧装置 用于固定工件已获得的正确元件或位置；导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件；动力装置 为减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置；夹具体 用于将各种元件、装置联接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上；其它元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置以上是夹具机床的基本组成。对于一个具体的夹具，略有不同，但定位、夹紧和夹具体一般是不可缺少的。6组合机床的现状和发展趋势61 组合机床的现状目前我国机械制造业的企业里有各类通用机床多达320多万台，其中有不少高性能的生产设备，但由于缺少必要的辅助装置、控制装置、实现自动工作循环装置等，而使这些设备的自动化程度很低。带有浓厚的就技术论技术色彩，偏重速度，忽视效益，造成了不少组合机床只出样品、展品，不能提供商品，用于生产实际14。62 组合机床的发展趋势现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术，必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。我国目前应在消化吸收、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上，努力做到从我国机械制造业的实际情况出发，发展创新，形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说，进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究，以适用为前提，急需什么就解决什么的企业应用项目，取得实践经验再推广应用15。参 考 文 献1 方子良, 宋彪, 龚光荣. 机械制造技术基础M. 上海：上海交通大学出版社，2003. 104.2 冯辛安, 黄玉美, 杜君文. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社, 1998. 251.3 沈延山.生产实习与组合机床设计D.第一版，大连：大连理工大学出版社，1989.4 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著.机械制造工艺学M（修订版）.福建：福建科学技术出版社，1996.5 王华坤，范元勋编.机械设计基础M.北京：兵器工业出版社，2000.6 冯辛安等编.机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社,1998.7 陈日曜主编.金属切削原理M. 第2版.北京：机械工业出版社,1992.8 方子良等编.机械制造技术基础M.上海：上海交通大学出版社，2004.9 刘秋生，李忠文主编.液压传动与控制M.北京：宇航出版社，1994.10 陈于萍，周兆元等.互换性与测量技术基础M. 第一版，北京：机械工业出版社,2005.11 东北重型机械学院等合编.机床夹具设计手册M.上海：上海科学技术出版社，1979.12机械设计手册联合编写组. 机械设计手册M. 第2版.北京：机械工业出版社,1987.13 徐平, 于英华. PC材料数控车床尾架体的设计与制造J. 辽宁工程技术大学学报:自然科学版, 2000, 19 (2).14徐志刚, 黄克正. 组合夹具结构设计自动化系统研究J. 机械工程学报, 2000,36 (12) ： 56 57.15 杨晓君, 杨楚民. 机床夹具设计，网络教学系统的设计与开发J. 机械研究与应用, 2002, 15 (2) ： 48 49. 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）：1本课题要研究及解决的问题是轴套加工工艺规程的设计。具体工作要求如下：11 结合文献资料，仔细研究所要设计的零件图纸，并对其进行结构性分析，了解轴套的特征，编制合理的加工工艺规程。12 根据轴套的结构特点，设计出专用的车夹具，并选择合适的工件定位方式和恰当的夹紧方案。13 了解夹具的特点，选择和设计相应的定位元件和夹紧装置。14 材料选择。设计中对材料的选择应该考虑成本，并且能保证零件设计的准确性，同时还要对零件在各种情况下的切削力范围、承载能力等进行计算，最终达到所设计的零件的使用要求。 2 本课题拟采用的研究手段（途径）21 调查目前国内外的比较先进的轴套的结构，从整体上把握设计的方向，了解轴套的加工工艺规程编制及车夹具的设计原理。22 通过查阅相关手册，了解轴套的特点来划分加工阶段、选择合适的表面加工方法、基准选择（对粗基准和精基准进行选择）、对工序进行合理的排序。23熟悉夹具的结构从而选择机床和装夹设备、确定加工余量、确定工序尺寸、对工艺基准和设计基准要进行尺寸计算和估算时间定额。3 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题： 31 尽可能做到
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