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内容简介：

湖 南 科 技 大 学 毕 业 设 计 开 题 报 告学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化 学 号： 1103010203 姓 名： 王明燃 指导老师： 杨国庆 日 期： 2015年1月25号 湖南科技大学2015届毕业设计（论文）开题报告题 目某卧式车床主轴零件加工工艺分析及其夹具设计作者姓名王明燃 学号1103010203 所学专业机械设计制造及其自动化 1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献） 研究的意义：机械制造企业在国民经济中占有重要的地位，是一个国家或地区发展的重要支柱，目前制造业更是我国的经济战略重点。机床及其它的制造装备是机械制造技术的重要载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平，担负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务。在机械制造中，为完成需要加工工序，装配工序及检验工序等，使用着大量的夹具，利用夹具，可以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围及改善操作的劳动条件。车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。本次我主要是对某卧式车床主轴做整体工艺方案设计并设计出指定工序的夹具，从而了解零件的整个机械加工工艺。其设计意义在于：1、能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学习到的实际知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，从而保证零件的加工质量。2、提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。3、学会使用手册及图表资料。掌握与笨设计有关的各种资料的名称出处、能够做到熟练运用。通过这次毕业设计，能对我在大学四年的基础知识和专业知识进行系统的复习，同时也是为了我今后的工作奠定一个坚实的基础。我相信通过这次毕业设计能对我的知识水平有一定的提高。课题背景及国内外研究现状：机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。在20世纪50年代“刚性”生产模式下，通过大量使用的专用设备而后工装夹具，提高生产效率和加工的自动化程度，进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。在20世纪70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。在20世纪80年代，较多地采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成来满足产品个性话和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。从20世纪90年代开始，机械制造工艺技术向着高精度、高效率、高自动化发展。精密加工精度已经达到亚微米级，而超精密加工已经进入0.01m级。现代机械产品的特点是多品种、更新快、生产周期短。这就要求整个加工系统及机械制造工艺向着柔性、高效率、自动化方向发展。由于成组技术理论的出现和计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、数控加工技术等在机械制造业中得到了广泛应用，从而大大缩短了机电产品的生产周期，提高了效率，保证了产品的高精度、高质量。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 研究的目标：卧式车床主轴零件加工工艺过程分析及其夹具设计本课题研究的主要内容和拟解决的关键问题：本课题就典型的机床主轴进行系统性的讲述、设计，从中介绍了典型轴类零件加工工艺分析、主轴加工工艺过程的制订及技术分析、轴的精度检验、轴加工中常出现的质量问题及其解决办法、主轴加工中的几个工艺问题及相关夹具的设计。机械制造工艺及夹具的设计是以机械制造中的工艺和工装设计问题为研究对象的一门应用性制造技术。研究范围主要是零件的机械加工及加工过程中工件的装夹和产品的装配两个方面，机械制造工艺及夹具课程涉及的行业有百余种，产品品种成千上万，但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。保证和提高产品的质量：产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。近代，由于宇航、精密机械、电子工业和国防工业的需要，对零件的精度和表面质量的要求越来越高，相继出现了各种新工艺新技术，如精密加工、超精密加工和细微加工等，加工精度由1m级提高到了0.10.01m级，目前正在向nm(0.001m)级精度迈进。提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。近年来出现的聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料，其切削速度可达1200m/min,高速磨削的磨削速度达200m/s。重磨削是高效磨削的发展方向，包括大进给、深切进给的强力磨削、荒磨和切断磨削等。二是改进工艺方法、创新工艺。例如，利用锻压设备实现少无切削加工，对高强度、高硬度的难切削材料采用特种加工等。三是提高自动化程度，实现高度自动化。例如，采用数控机床、加工中心、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）和无人化车间或工厂等。成组技术的出现，能解决多品种尤其是中、小批生产中存在的生产效率低的问题，也是企业实现高度自动化的基础。降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制新的高效设备等。对上述三类问题要辨证地全面地进行分析。要在满足质量的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。3、 特色与创新之处 1)主轴零件是车床中的关键零件之一，主要用以传递旋转运动和扭矩，支撑传动零件并承受载荷； 2)主轴零件是回转体零件，既是阶梯轴又是空心轴； 3)主轴长径比小于12，所以为刚性轴； 4)主轴零件的主要加工表面是内、外旋转表面，次要表面有键槽、花键、螺纹和横向孔等； 5)机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削和钻削。4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线 研究方法： 在图书馆进行课题资料查阅，上网搜索资料，视频辅助。 步骤：（1） 查阅和手机设计资料、绘制零件图；（2） 进行主轴加工工艺及家居设计并绘制毛坯图；（3） 填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片；（4） 设计主轴加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图；（5） 数控加工程序设计，撰写设计说明书；（6） 提交毕业设计准备答辩。技术路线：（1）、支承轴颈主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm；而支承轴颈112锥面的接触率70%；表面粗糙度Ra为0.4mm；支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。（2）、端部锥孔主轴端部内锥孔（莫氏6号）对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm，离轴端面300mm处公差为0.01mm；锥面接触率70%；表面粗糙度Ra为0.4mm；硬度要求HRC4550。该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的，其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴，否则会使工件（或工具）产生同轴度误差。（3）、端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm；表面粗糙度Ra为0.8mm。它是安装卡盘的定位面。为保证卡盘的定心精度，该圆锥面必须与支承轴颈同轴，而端面必须与主轴的回转中心垂直。（4）、空套齿轮轴颈，空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。（5）、螺纹主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一，所以应控制螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。5、 拟使用的主要仪器设备、试剂和药品 主要仪器设备： 立式精锻机、中心孔机床、多刀半自动车床、卧式车床、仿形车床、深孔钻床、摇臂钻床、高频淬火设备、数控车床、组合外圆磨床、内圆磨床 试剂：冷却剂、润滑剂6、 参考文献1. 胡忠举. 机械制造技术基础M. 长沙：中南大学出版社，20112. 关惠贞，冯辛安. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社，20093. 陈宏钧. 机械加工工艺装备设计员手册M. 北京：机械工业出版社，20084. 吴宗泽. 机械零件设计手册M. 北京：机械工业出版社，2003注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕