夹具设计开题报告

1、精品文档你我共享毕业设计（论文）材料之二（2）本科毕业设计（论文）开题报告题目制动阀下壳体零件机械加工工艺及端面夹具设计课题类型：设计实验研究口 论文口学生姓名：学号:专业班级：学院：机械与汽车工程学院指导教师：开题时间： 2014 年3月3日2014年 月 日开题报告内容与要求一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）1、研究内容：本课题设计的是制动阀下壳体零件机械加工工艺及端面夹具设计。 主要内容 有编制零件制造工艺方案，设计重要工序工序卡，绘制零件总工序图，夹具定位 方案、误差计算，专用夹具总图及零件图设计，并对专用夹具进行装配仿真。2、研究意义：（1）. 我们必须仔细了解零件结构，认真

2、分析零件图。培养我们的独立识图能 力。增强我们对零件图的认识和了解。通过图形的原始资料建立三维模型。（2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误 差分析等。在整个设计中也是非常重要的，通过这些设计，不仅让我们更为全面地 了解零件的加工过程、加工尺寸的确定，而且让我们知道工艺路线和加工余量的 重要性，这对以前学习过的知识的复习，也是以后工作的一个铺垫。（3）在这个设计过程中，我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速，又会影响辅助时间的长短，从而影 响生产率，夹具是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置. 它对保

3、证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的 重点,也是一个难点。所以夹具的重要性也就应运而生，因为在机械加工过程中， 夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率， 减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、 使生产能力利用系数最大化的一项重 要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量 的关键。二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）1、研究现状：机械制造工艺是机

4、械制造的核心技术，现代机械产品特点是品种更新快、生 产周期短，这就要求整个加工系统及制造工艺技术向着柔性化、高效、自动化方向发展。目前我国的机械制造业还处在发展阶段， 其中一些先进的工艺已开始应 用于机械制造过程中。像精密与超精密加工技术，微细加工与纳米技术，高速加 工技术，特种加工技术，制造自动化技术，绿色制造技术等。随着计算机技术的 发展和成组技术理论的出现，CAD CAM CAPP数控加工技术、加工中心、自动 控制技术、自动制造单元、自动制造系统、计算机集中控制的流水线、柔性控制 技术等先进技术在制造业中得到广泛应用， 大大缩短机电产品生产周期，提高了 效率，保证产品高精度、高质量。2、

5、发展趋势：现在，机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进。机械加工工艺 以各个工厂的具体情况不同，其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。 使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按情况合理制定，但也要满足其基本要求：在保证产品质量的前提 下，尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件 的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验。还应保证操作者良好的劳动条件。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺，多半不规定工步和切削用量，工时定额也凭经验来确定，十分粗略，缺乏科学依据，难以进行 合理的经济核算。国际生

6、产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工 件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代， 以适应市场的需求与竞争。别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性 制造系统（FMS等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成 本；2）能装夹一组具有相似性特征的工件；3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提 高劳动生产率；6）提高机床夹具的标准化程度。夹具是机械加工不可缺少的

7、部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、 智能、环保方向发展的带动下，特别是计算机在夹具设计中的应用， 夹具技术正 朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。三、毕业设计（论文）研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）1、研究方案：（1）根据不同的研究对象拟采用不同的研究方案 （途径），本课题包括以下内 容：制动阀下壳体零件的机械加工工艺设计和端面夹具设计，以及三维建模和 装配仿真。（2）、毛坯的选择：根据原始资料，毛坯材料为CF8,即为不锈钢材料。（3）、拟订工艺路线：确定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

8、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。（4）确定切削用量、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。为了保证生产的节拍，必须 规定切削用量，并不能随意改变。确定加工余量、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。2、工作计划：阶段应完成的主要工作备注第12周查阅资料，完成开题报告第34周分析零件，完成工艺方案 设计第56周完成重要工序卡设计第78周制疋夹具疋位方案，元成 误差计算第910周对前期研究工作总结，元 成其中检查第1112周绘制夹具总图和零件图第1314周元成夹具装配仿真第1516

9、周撰写毕业论文第17周答辩四、主要参考文献(不少于10篇，期刊类文献不少于7篇，应有一定数量的外 文文献，至少附一篇引用的外文文献(3个页面以上及其译文)1 金属机械加工工艺人员修订组金属机械加工工艺人员手册M.北京：机 械工业出版社，1987.72 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社，19943 刍E昌平.机械制造工艺学M.北京：中央广播电视大学出版社；2012.124 陈宏钧.机械加工工艺技术及管理手册M.北京：机械工业出版社，2011.11 赵雪松，任小中，于华机械制造装备设计M.武汉：华中科技大学出版社，2009.11 赵雪松，任小中，赵晓芬.机械制造技术基础M.武

10、汉：华中科技大学出 版社，2010.97 上海市金属切削技术协会.金属切削手册M.上海：上海科学技术出版社， 20038 陈宏钧.实用机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社，19979 毛平淮.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2010.1010 孙本绪，熊万武.机械加工余量手册M.北京：国防工业出版社，199911 闫志中，刘晓梅.计算机辅助夹具设计方法及发展趋势J.内蒙古林学 院学报(自然科学版)，1996，18(3) : 69-74 .12 韩玉龙.Pro/ENGINEERWildfire 组件设计与运动仿真M.北京：清华大 学出版社.2004.1113 孙沛霞.浅谈机械制

11、造技术及其发展J.国土资源高等职业教育研究，2006( 3) : 112 115.14 蔡瑾，段国林，姚涛.计算机辅助夹具设计技术回顾与发展趋势综述J.机械设计，2010, 27(2) : 1-6 .15 闫志中，刘晓梅.计算机辅助夹具设计方法及发展趋势J.内蒙古林学 院学报(自然科学版)，1996，18(3) : 69-74 .16 J. Cabadaj ,Theory of computer aided fixture design Original Research Article Computers in In dustry, Volume 15, Issues 1-2, 1990,

12、Pages 141-14717 Hui Wang, Yimi ng (Kevi n) Ro ng, Hua Li, Price Shau n. Computeraided fixture desig n: Rece nt research and trends Origi nal Research Article Computer-Aided Desig n, V)lume 42, Issue 12, December 2010, Pages 1085-109418 Y. Kang, Y. Rong and M. Sun,“ Con stra int based modular fixture

13、 assemblymodeling and automated design”，Proceedings of the ASME ManufacturingScienee and Engineering Division, 8,pp. 901-908, 1998.指导教师意见签名：月日教研室意见教研室主任（签章）： 月日评审小组意见参加评审人员（签字）：月日AbstractWidely used in manufacturing, fixtures have a direct impact upon product manufacturing quality, productivity and

14、cost, so much attention has already been paid to the research of computer aided fixture desig n (CAFD) and many achieveme nts in this field have bee n reported.In this paper, a literature survey of computer aided fixture design and automation over the past decade is proposed. First, an introduction

15、is given on the fixture applications in industry. Then, significant works done in the CAFD field, including their approaches,requireme nts and work ing prin ciples are discussed. Fin ally, some prospective research trends are also discussed.Keywords: Computer aided fixture design Literature survey T

16、rendComputer aided fixture design: Recent research and trends1. IntroductionA fixture is a mechanism used in manufacturing to hold a work-piece, position it correctly with respect to a machine tool, and support it during machining. Widely used in manufacturing, fixtures have a direct impact upon pro

17、duct quality, productivity and cost. Gen erally, the costs associated with fixture desig n and manu facture can acco unt for 10%20% of the total cost of a manu facturi ng system. Approximately 40% of rejected parts are due to dime nsioning errors that are attributed to poor fixture design .Fixture d

18、esign work is also tedious and time-cconsuming. It often heavily relies on fixture design engineers experience/knowledge and usually requires over 10 years manufacturing practice to design quality fixtures. Traditionally, the desig n and manu facture of a fixture can take several days or eve n Ion g

19、er to complete when human experience in fixture design is utilized. And a good fixture desig n is ofte n based on the desig ners experie nce, his un dersta nding of the products, and a try-a nd-error process.Therefore, with the in creas in gly intense global competiti on which pushes every manu fact

20、urer in in dustry to make the best effort to sharpe n its competitive ness by enhancing the products quality, squeez ing the product ion costs and reduci ng the lead time to bring new products to the market, there is an strong desire for the upgrad ing of fixture design methodology with the hope of

21、making sound fixture design more efficiently and at a lower cost. The development of computer-aided fixture design (CAFD) tech no logy over the past decadesca n be attributed to the fulfilli ng of this goal.As an important field in manufacturing, research and applications of fixture design has been

22、paid much attention over past decades4,5. Many academic and applications papers have been published in this area. In this paper, we will focus on an investigation of computer aided fixture design research in the past decade. The followi ng sect ions will give a survey on the state of the art of thes

23、e researches. Some con clusi ons on research trends are also discussed2. Fixtures in manufacturingA fixture is designed to position and hold one or more work-piece(s) within some specifications. It is widely used in manufacturing, e.g. machining (including turning, milling, grinding, drilling, etc),

24、 welding, assembly, inspection and testing. The followi ng Figs. are some real fixture desig n cases in manu facturi ng. Fixtures can be classified with different principles. However, compared with the publications of CAFD research in machining fixture field, only a few have been focused on other im

25、porta nt manu facturi ng fields, for in sta nee, assembly fixtures and weldi ng fixtures2.1. Weldi ng fixturesWelding is essential to a high dollar volume of manufacturing processes, including national defense industries. According to Economic Impact and Productivity of Welding, Heavy Manufacturing

26、Industries Report, by American Weldi ng Society and Edis on Weld ing In stitute on June 2001, The con tributi on of weld ing to the US economy in 1999 via these in dustries was no less tha n $7.85 billio n. This figure represented 7% of total expenditures by these firms in 1999”. So there are signif

27、icant technical and commercial advantages in the development and deployment of welding fixture design systems.In the past decade, only very limited CAFD research and applications have been reported in the welding sector. In this field, due to the importance of welding for sheet metal assembly in aut

28、omobile and aerospace in dustries, the assembly and weld ing of sheet metal has received some special atte nti on. A weld fixture is ofte n developed to reduce the deformation of each work-piece due to heat and residual stress in the welding process and, hence, to reduce the dimensional variation of

29、 the assembly. Therefore, some methods of offline or on li ne deformati on an alysis were developed to enhance the fixtures ability on deformati on con trolli ng. In sheet metal assembly with laser welding fixtures also should ensure a fit-up of the mating surfaces to ensure proper laser beam weld o

30、perati on and laser weld quality. As a result, a traditi onal 3-2-1 locating scheme is extended to a mixed locating idea, total locating and direct locating for welds 1013. The total locating scheme is used to locate the en tire assembly, and the direct locati ng scheme is used to locate the weld jo

31、i nts to meet the metals fit-up requireme nt.夹具被广泛的应用于机械制造中，直接影响产品的质量、生产率和成本。如 此多的关注已经给计算机辅助夹具设计的研究 (CAFD和在这一领域的产生许多 研究成果。本文中，计算机辅助夹具设计和自动化的研究已经有十年的历史了。首先， 介绍了夹具在工业上应用。然后，工作在重要的设计领域，包括他们设计的方法， 要求和工作原理进行了讨论。最后，还讨论了一些未来的研究趋势。关键词：计算机辅助夹具设计；文献调查；趋势；计算机辅助夹具设计：最近的研究和发展趋势1介绍夹具是在加工零件的过程中保持工件正确的定位于机床的一种设备。广泛应用于制造方面，夹具直接影响产品的质量，生产率和成本。一般来说，工装夹具 的设计和制造相关的成本可以占到10% 20%的制造系统的总成本。大约40%的被 拒绝的部分是由于尺寸都归咎于不良的夹具的设计错误所产生的。夹具设计的工作是乏味的和费时的。它往往严重依赖于夹具设计工程师的经验和知识。通常需 要10年以上的制造实践设计经验。一般来说，一个夹具的设计制造需要几天甚至 更长的时间来完成，而且在夹具设计中需要利用人的经验。 一个好的夹具的设计 往往是根据设计者的经验，