大学设计开题报告计划书

1、毕业设计（论文）开题报告学生姓名：梁刚学 号： 20081233学 院：机电学院专 业：机械设计制造及其自动化设计（论文）题目车床零件托架零件工艺规程设计及夹具设计与仿真指导教师：李国平2012年3月15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

2、；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 154. 有关年月日等日期，按照如“ 2002年4月26日”方式填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1500字左右的文献综述（包括研究进展，选题依据、目的、意义）文献综述1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容。对此研究查阅的 大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和 材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。为了能具体确切

3、的说明工艺过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就 得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加 工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。 工艺规程是指导生产的技术文件，是指挥现场生产的根据。对于CA6140车床后 托架大批量生产，要求在给定的生产条件下，明确生产调度、技术准备、器材配置等 安排。为该工件具体的每步工序制定详细的加工工艺，并且在保证质量的基础上，要 求此工艺过程最经济合理。 工艺规程是进行组织生产，做好生产技术准备的文件。 在工艺规程付诸实现的过程中，根据实践结果，便于总结和积累生产经验。同时，在机械加工过程中，夹具占有重要的地位。它可靠地

4、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），进行调查研究，吸取国内外的先进技术， 制订出合理的设计方案。从国内外机械制造工艺的技术水平来看发展较迅速，出现了很多新型的加工工艺 技术。如制造自动化：在形式方面，制造自动化有三个方面的含义：代替人的体力劳 动；代替或辅助人的脑力劳动；制造系统中人、机及整个系统的协调、管理、控制和优 化。在功能方面，制造自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是制造自动化功能目 标体系的一部分。制造自动化的功能目标是多方面的，已形成一个有机体系。在范围 方面，制造自动化不仅涉及到

5、具体生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。制造自动化技术的研究现状和发展趋势 采用模拟技术，优化工艺设计成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序，是将原材料（主要是金属材料）制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动 态、瞬时过程，其间发生一系列复杂的物理、化学、冶金变化，这些变化不仅不能直接 观察，间接测试也十分困难，因而多年来，热加工工艺设计只能凭“经验”。近年来， 应用计算机技术及现代测试技术形成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球，成为 热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。 成形精度向近无余量方向发展毛坯和零件的成形是机械制造

6、的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发展，零件成形的形 状尺寸精度正从近净成形向净成形即近无余量成形方向发展。“毛坯”与“零件”的界 限越来越小。有的毛坯成形后，已接近或达到零件的最终形状和尺寸， 磨削后即可装配。 成形质量向近无“缺陷”方向发展毛坯和零件成形质量高低的一另一指标是缺陷的多少、大小和危害程度。由于热加工过程十分复杂，因素多变，所以很难避免缺陷的产生。近年来热加工界提出了“向近无“缺陷”方向发展”的目标，这个“缺陷”是指不致引起早期失效的临界缺陷概念。采 取的主要措施有：采用先进工艺，净化熔融金属薄板，增大合金组

7、织的致密度，为得到 健全的铸件、锻件奠定基础；采用模拟技术，优化工艺设计，实现一次成形及试模成功； 加强工艺过程监控及无损检测，及时发现超标零件；通过零件安全可靠性能研究及评估， 确定临界缺陷量值等。 机械加工向超精密、超高速方向发展超精密加工技术目前已进入纳米加工时代，加工精度达0.025卩m表面粗糙度达0.0045卩m精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和X射线波段趋近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非 金属。目前起高速切削铝合金的切削已超过 1600m/min；铸铁为1500m/min；超高速切 削已成为解决一些难加工材料加工问题的一

8、条途径。 采用新型能源及复合加工激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、高 压水射流等新型能源或能源载体的引入，形成了多咱崭新的特种加工及高密度能切割、 焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其中以多种形式的激光 加工发展最为迅速。 采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合，形成了从单机到系统，从刚 性到柔性，从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术，使工艺过程控制方式 发生质的变化。 采用清洁能源及原材料、实现清洁生产机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等，劳动条件繁重 危险，已不适

9、应当代清洁生产的要求。其途径：一是采用清洁能源，如用电加热代替燃 煤加热锻坯；二是采用清洁的工艺材料开发新的工艺方法，如在锻造生产中采用非石墨 型润滑材料；三是采用新结构，减少设备的噪声和振动。如在铸造生产中，噪声极大的 震击式造型机已被射压、静压造型机所取代。在清洁生产基础上，满足产品从设计、生 产到使用乃至回收和废弃处理的整个周期都符合特定的环境要求的“绿色制造”将成为 21世纪制造业的重要特征。 加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化CAD/CAM FMS CIMS并行工程、快速原型等先进制造技术及哲理的出现，使加工 与设计之间的界限逐渐淡化，并走向一体化。同时冷热加工之间，加

10、工过程、检测过程、 物流过程、装配过程之间的界限亦趋向谈化，、消失，而集成于统一的制造系统之中。 工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展先进制造技术系统是一个由技术、人和组织构成的集成体系，三者有效集成才能取 得满意的效果。因而先进制造工艺只有通过和信息、管理技术紧密结合，不断探索适应 需求的新型生产模式，才能提高先进制造工艺的使用效果。先进制造生产模式主要有： 柔性生产、准时生产、精益生产、敏捷制造、并行工程、分散网络化制造等。这些先进 制造模式是制造工艺与信息、管理技术紧密结合的结果，反过来它也影响并促进制造工 艺的不断革新与发展。2. 本课题要研究或解决的问题

11、和拟采用的研究手段（途径）1本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施本课题的基本内容：CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计CA6140车床后托架加工工艺设计可能遇到的困难：制订CA6140车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。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

12、原则组织生产。定位基准的选择 根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由 零件图具体分析可得：CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平 面A进行粗加工，再以底平面 A为基准加工孔。夹具设计可能遇到的困难：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

13、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。上述即为遇到困难的解决措施。2、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括两方面的内容： CA6140车床后托架加工工艺的设计夹具设计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

14、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。 CA6140车床后托架毛坯材料为灰铸铁（HT150）,硬 度范围在150200HBS承受中等载荷。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

15、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

16、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，CA6140车床后托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CA6140车床后托架镗、铣、钻等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