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SPE175
箱体
结合
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夹具
设计
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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：葛运学 号：0601510156专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目： SPE175左箱体缸头结合面圆盘铣夹具设计指 导 教 师:许国宏 2010年 4月 4日 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 SPE175汽油机是营林机械及发电机组的配套动力，左箱体是其上面的重要零件。本文简要介绍了SPE175左箱体缸头结合面结合面转盘铣夹具设计，论述了按照已给定零件对夹具的设计。关键词 汽油机 加工中心 工艺过程制定 气压传动 夹具技术1 汽油机我国小型汽油机从20世纪50年代开始生产，至今已初具规模，但随着改革开放的深化，国民经济的飞速发展，小型汽油机在产量、品种、质量、技术水平和配套等方面发展速度缓慢，不能适应市场需要。林海集团以小型林业机械为主，生产小型汽油机的历史都在30年以上，产品有油锯、风力灭火机、割灌机、割草机、喷雾机和水泵等。林海集团、西北林机厂的年产能力（指通用汽油机）都在10万台上。从19971999年，林海集团以摩托车产品为主，产量2.12.3万台。SPE175F型汽油机是江苏林海动力机械集团生产的一款新式汽油机。江苏林海动力机械集团具有五十多条研制和生产小型动力及配套机械的历史，有着强大的产品开发研制的能力。先后研制开发了排量从26ML到520ML的各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种启动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。现在集团主要的产品有通用发动机及小型汽油机发电组、油锯、风力灭火器、割灌机等配套机械；大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等；此外ATV、CUV等特种车辆畅销国内外市场。SPE175F是一款单缸汽油机，主要作为配套机械，使用在如油锯，割草机，小型水泵等小动力机械工件上，具有良好的市场效益。2 加工中心SPE175F型汽油机的生产纲领是单班制年产2万台。属于批量生产，在批量生产中为了提高生产效率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而尽可能使辅助和加工时间重合，使每个工位安装多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用加工中心。加工中心是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数控工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床5。加工中心能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着加工中心技术的发展，其工艺范围日益扩大2。加工中心广泛应用于批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等；一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，也采用加工中心来保证其加工的质量3。3 工艺过程的制订对于一个机械制造企业，生产过程可以理解为从原材料进货，到制成的产品投入市场其中所有劳动过程的总和。生产过程的内容极其广泛，一般包括产品的技术、生产准备，原材料检查、运输和保管，毛坯的制造，零件的加工，部件或产品的装配、检验、涂装包装，产品的发运销售，以及用户服务等。在生产过程中，工艺过程占有重要的地位。工艺过程是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。它包括锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配和试车等7。机械加工工艺过程在工艺过程占有重要的地位。它是指用机械加工的方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格的零件进行机械加工工艺过程是由一系列顺序排列的工序组成的，而工序又包括工步、走刀、安装和工位等内容。毛坯依次通过这些工序而成为成品6。工序卡片是工艺规程的一种形式。它是按零件加工的每一道工序编制的一种工艺文件。它的内容包括：每一工序的详细操作、操作方法和要求等。它适用于大量生产的全部零件和成批生产的重要零件。在单件小批生产中，一些特别重要的工序也需要编制工序卡片10。工艺过程的制订，可能是在现有工厂的条件下，或者是在新设计的工厂条件下进行。对于前者，主要应从现有的设备和工艺装备出发，来制订较为合理的工艺过程，使现有的设备得到充分的利用；对于后者，则可以根据需要并考虑当前可能的条件来选择设备，因而可采用较为先进的设备。此外，要注意新技术、新工艺的应用9。零件图是工艺设计的原始资料和基本依据，工艺过程的设计必须能保证零件图上的全部要求。进行零件图的工艺分析时，要仔细地熟悉零件的构造及其技术要求，了解零件的工作条件、各部分的作用，并按制图规则绘制零件图。通过毛坯设计，应会正确地选择毛坯，并熟悉毛坯设计的内容和要求。首先要根据零件的结构、材料、生产规模、机械加工的要求（余量，基准等）决定毛坯的制造方法。然后（对锻造和铸造毛坯）确定其形状、出模角、圆角半径及技术条件。毛坯的尺寸和公差则在详细拟定零件机械加工工艺路线以后，根据各工序加工余量决定总加工余量及毛坯尺寸和公差。制订工艺过程时，首先要制订工艺路线，然后详细进行工序设计，这两个过程是相互联系的，需进行反复和综合的分析。制订工艺路线是制订工艺过程的总体布局，其任务是确定工序的数量、内容和顺序.辅助工序的种类较多，包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁、平衡和检验等。辅助工序也是必要的工序，若安排不当或遗漏，将会影响产品质量，甚至使机器不能使用。如未去净的毛刺将影响装夹、测量和装配精度以及工人安全；润滑油中未去净的切屑将影响机器的使用质量；研磨、珩磨后没清洗过的工件会带入残存的砂粒，加剧工件在使用中的磨损；用磁力夹紧的工件没有安排去磁工序，会使带有磁性的工件进入装配线，影响装配质量12。检验工序更是必不可少的工序。它对保证质量，防止产生废品起到重要作用。4 气压传动气压传动具有一些独特的优点，主要有如下几点：(1)空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境11。(2)空气的粘度很小，在管道中的压力损失较小，因此便于集中供气和远距离输送12。(3)压缩空气的工作压力较低(一般为0.3-0.8MPa)，因此，对气动元件的材质要求较低。(4)气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不存在介质变质、补充、更换等问题。(5)使用安全，没有防爆的问题，并且便于实现过载自动保护13。(6)气动元件采用相应的材料后，能够在恶劣的环境下进行正常工作14。气压传动也存在以下的一些缺点：(1)气动装置中的信号传递速度较慢，仅限于声速的范围内。所以气动技术不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中。(2)由于空气具有可压缩性较大的特点，因而运动速度的稳定性较差。(3)气动系统工作压力较低，结构尺寸又不宜过大，因而气压传动装置的总推力一般不可能很大。(4)目前气压传动的效率较低15。5 夹具技术 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。机床夹具是机床与工件之间的联结装置使工件相对于机床或刀具获得正确位置。 夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统参 考 文 献1 李秀敏.组合机床现状与发展思考J.专题综述，2003,4:101103.2 李庆余.机械制造装备M.北京：机械工业出版社，2003. 3 杜君文.机械制造技术装备及设计M.天津：天津大学出版社，1998. 4 申长宏.机车只论箱箱体结构的优化设计J. 电力机车与城轨车辆，2007,(8): 25. 5 熊海.专用钻床结构设计中的若干关键技术研究J. 机械研究与应用，2006. 6 杨文君.机械制造技术及设计M. 天津：天津大学出版社，2004. 7 濮良贵,纪名刚.机械设计M.第八版,北京：高等教育出版社，2004. 8 杨可桢,程光蕴.机械设计基础M.第四版,北京：高等教育出版社，2004. 9 赵如福.金属机械加工工艺设计手册M. 上海：上海科技出版社，2003. 10 王雪红,罗永新 机械制造工艺与装备M. 北京：化学工业出版社，1998. 11 李凯岭.机械加工工艺过程尺寸链M. 北京：国防工业出版社，2005. 12 陈根琴,宋志良. 机械制造技术M. 北京：北京理工大学出版社，2001. 13 刘登平.机械制造工艺及机床夹具设计M. 北京：北京理工大学出版社，2000. 14 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M. 南京：冶金工业出版社，1997. 15 周世学.机械制造工艺与夹具M. 北京：北京理工大学出版社，1996. 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.首先收集一些关于SPE175F型汽油机的相关知识，对这些知识加以总结和分析，了解SPE175左箱的知识。2.在金属切削机床上加工工件时，为了保证加工表面的尺寸、几何形状和相互位置精度，应使工件相对刀具和机床切削成形运动有正确的位置，然后将工件夹紧固定以完成安装过程。在机床上用于安装工件的工艺装备称为机床夹具。夹具在工艺装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。本课题是SPE175左箱体缸头结合面面转盘铣夹具设计。3.以现有的SPE175毛坯的CAD为基础，通过查询分析获得的工艺过程解决夹工序的制订、夹具的设计、工件的定位等问题。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献阐述了组合机床的过去，现状，以及未来的发展方向。对组合机床的加工范围有了一定的认识，并对圆盘铣机床的结构及加工有了一定的了解。认识到夹具及刀具在圆盘铣机床中所起的作用及其重要性。了解了圆盘铣机床和通用机床区别。为接下来所进行的毕业设计打下了良好的基础。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：SPE175左箱体缸头结合面转盘铣夹具设计，是江苏林海动力机械集团公司的设计课题，为提高生产效率需将SPE175左箱体缸头结合面加工出并达到技术要求。通过本课题的设计，能基本掌握圆盘铣夹具设计的全过程，能够对设计方案进行比较，会进行切削力的计算并由此确定机床功率，能根据加工要求能正确的选择进给量、切削速度、及切削用量
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