拨叉的工艺与工装设计开题报告

1、附件A毕业设计(论文)开题报告题目： 拨叉的工艺与工装设计 课 题 类 别： 设计 论文学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 技师二班专业（全称）： 机械设计制造及其自动化指 导 教 师： 2011年 4 月一、本课题设计（研究）的目的： 本次设计为四年大学所学基础课程的一次综合性设计，要求我全面地综合运用机械专业先修课程的理论和实习实践只是进行工艺及结构的设计，也为以后走上机械工艺设计岗位打下坚实的基础。 本次设计的主要目的在于：（1）运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，

2、初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。（3）熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段。熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力。（4）进一步熟练在识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）： （一）、本课题背景知识 零件作用：拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离

3、合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。本零件以直径和精度等级为20H7的孔为回转中心，10H7两个同轴孔连接另一个零件，通过摇杆的运动实现零件的同步动作。 （二）、机械制造工艺技术相关知识 1.机械加工工艺基础知识拨叉机械加工工艺规程的制订 （1）.根据零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析 在对拨叉类零件进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证。 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。 分析零件上有哪

4、些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。 （2）.计算零件的生产纲领，确定生产类型 根据零件图查表可知，拨叉为轻型零件，根据生产要求将确定该零件为中批量生产。 （3）.确定毛坯种类和制造方法 机械加工中毛坯种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据拨叉零件图所选择的材料，拨叉零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必

5、不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素：a、材料的工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度要求；c、零件生产纲领；d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。 （4）.确定毛坯尺寸和公差 如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。 （5）.拟定工艺路线 拟定工艺路线包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将

6、是拨叉机械加工工艺规程设计制定的重点 （6）.确定各个工序的加工余量，计算工序尺寸及公差 （7）.选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备 （8）.确定各个工序的切削用量和时间定额 （9）.编制工艺文件2.机床夹具设计基础知识 在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应

7、该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装”。在机床上实现安装人物的工艺装备，就是“机床夹具”。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产。而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。 由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。 机床夹具在机械加工中起着

8、重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用： （1）.保证工件的加工精度，稳定产品质量 夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。 （2）.提高劳动生产率和降低加工成本 提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小，因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。 （3

9、）.改善工人劳动条件 采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置，确保操作者安全。 （4）.在流水线生产中，便于平衡生产节拍 工艺工程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高效夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。 机床夹具分类（1）.专用夹具 专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产

10、率，但是，游湖这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长，制造费用也较高。当产品变更时，往往因无法再使用而报废。因此，这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。（2）.可调式夹具 可调式夹具的特点是：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。 可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等，使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，通常配合成组技术，用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。 因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件，因此，只能到达有限目标

11、的通用化。即使这样，也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。（3）.专门化拼装夹具 专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求，由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此，这类夹具又具有专门夹具的优点。（4）.自动化生产用夹具 自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具，它与一般专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具有一般家具所担负的安装工件任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务，即在这工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具”。属于

12、自动化生产夹具的还有数控机床夹具。 夹具设计的特点和基本要求A:夹具设计的特点 （1）.针对性强，设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。（2）.保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。（3）.夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。夹紧

13、装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。（4）.夹具的制造多属于单件生产，因此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。（5）.设计周期短，一般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此

14、设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意，在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。B:设计的基本要求 夹具设计的原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为： （1）.夹具的构造应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 （2）.保证工件精度。 （3）.保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，

15、保证安全第一。 （4）.注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）： 本设计的重点是：用autoCAD跟UG软件绘制零件图，对本课题设计的零件进行机械加工工艺规程设计（包括零件的工艺分析与毛坯的设计、工艺路线的拟定、工艺计算、工艺文件的编制等），对指定的某道工序进行夹具设计，绘制夹具装配图及主要零件图。 本设计的难点是：工艺路线的拟定和绘制夹具装配图拟采用的途径：本设计是在老师的指导下，在查阅大量文献的基础上，通过自主独立完成。根据任务书，本零件材料灰铸铁，设计批量为大批量生产，选择的毛坯制造种类为铸造。 初

16、步制定工艺路线：工序1： 铸造工序2： 清砂工序3： 时效处理工序4： 钻、粗铰、精铰10孔工序5： 粗、精铣60与220凸台底平面工序6： 粗、精铰20孔工序7： 钻、铰9.8H9孔工序8： 钻两10H7孔工序9： 粗铣、半精铣两凸台上端面工序10：粗铣中间突台的T型孔工序11：粗铣、半精铣弧形徒耳内外两侧工序12：粗铣30孔工序13：粗铣、半精铣左端铣刀台阶工序14：螺纹孔(钻孔、镗孔、攻丝)工序15：钳工去毛刺工序16：终检 四、设计（研究）进度计划：毕业实习（调研、收集资料）-第1、2、3周撰写开题报告-第4、5、6周进行零件图设计-第7周进行加工工艺规程设计-第8、9、10周进行夹具

17、设计-第11、12、13周撰写设计说明书-第14、15周审阅、评定、准备答辩-第16周进行答辩-第17周五、参考文献： 1.王先逵 主编.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，20062.崇 凯 主编.机械制造技术基础课程设计指南M.北京：化学工业出版社，20063.邹 青 主编.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京：机械工业出版社，20044.孙丽媛 主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，20075.郭克希 主编.机械制图.机械类、近机类M.北京：机械工业出版社，20046.徐学林 主编.互换性与测量技术基础M.长沙：湖南大学出版社，20077.吴宗泽 罗圣国 主编.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，20068.余光