2352 车床衬套加工工艺及关键工序工装设计
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车床衬套加工工艺及关键工序工装设计
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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：栾 俊学 号：05010128专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：车床衬套加工工艺及关键工序工装设计指 导 教 师:龚光容 教授 2008 年 12 月 30 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；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15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 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 本文主要介绍机械制造的现状及发展趋势，简述了车床衬套的特点及作用，讨论了夹具的用途及分类和加工工艺规程，最后对工序的工装设计作了简介。关键词 衬套 加工工艺 夹具1 机械制造业现状及发展趋势机械制造业是整个工业的基础，是工业核心竞争力的表现。有专家认为，机械制造是提升区域竞争力的产业，体现着一个区域的工业发展水平。在国际上，机械业在工业中的比例达到30%左右，被认为是工业经济能够和谐、高效、持续发展的合理结构。我国机械制造业在工业中的比例约为26%1。11 机械制造业现状制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。我国在家电等若干产品的产量已居世界第一位。但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然存在很大差距，所以我们还不是制造强国2。12 发展趋势机械制造业与机械自动化技术密切相关。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响3。展望21世纪，集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是改变传统制造系统，使之成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要的内容。除此以外，新的切削机理、新材料以及与其相对应的结构和工艺等方面也会有大的发展4。在计算机、通讯等行业成为人们追逐热点的今天，可以相信，一个以人为本，以产品创新为龙头，以先进技术为支撑，以全球化、信息化、智能化为发展方向的机械制造业将会蓬勃发展。2 车床衬套的概述衬套是起衬垫作用的环套，衬套常用做转轴的支撑，相当于一个滑动轴承，要求很好的耐磨性，加工精度尤其是表面粗糙度要求较高，材质常用锡青铜等铜合金。衬套在机械行业应用非常广泛6。车床衬套是在车床的轴上起衬垫和密封作用的环套。CA6140车床衬套所用材料是45钢，它是车床中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。3 夹具的用途及分类机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成7。31 夹具的用途夹具可以在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件。用途很广，例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。32 夹具的分类夹具种类按使用特点可分为：万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种标准附件。专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。组合夹具。由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务8。4 加工工艺规程41 机械加工工艺规程的概念在生产过程中，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，称为工艺过程。它包括：毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装包装等。其中，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等，使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程9。42 工艺规程在机械加工中的作用工艺规程是指生产的主要技术文件。在制订工艺规程时，首先要确保科学性与合理性，并在生产实践中不断改进和完善，而在生产中，则必须严格地执行既定的工艺规程，这是产品质量、生产效率和经济效益的保证10。工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。由工艺规程所涉及的内容可见，产品投产前原材料及毛坯的供应，通用工艺装备的准备11。机床负荷的调整，专用工艺装备的设计和制造，作业计划的编排，劳动力的组织以及生产成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。在新建或扩建工厂或车间时，只有根据生产纲领和工艺规程才能正确地确定生产所需的机床和其他设备的种类、规格和数量，车间的面积，机床的布置，生产工人的工种、等级和数量以及辅助部门的安排等。因此，工艺规程也是工厂基础建设的基本资料12。5 工装简介工装即工艺装备。在工业界，对某一特定产品加工、所涉及的专用加工设备的设计、制造；专用刀具、专用夹具、专用辅具、专用检具、专用模具、专用量具等专用工位器具的设计、制造都称为“工装”13。一般来说，工装都是某种产品专属的东西。比如说冲压车间内部，模具属于工装（模具只能生产对应的冲压件），油压机属于设备（油压机可以填装不同模具生产）；焊装的焊接夹具属于工装（焊接夹具只能特定使用于某种焊接总成），焊钳属于设备（焊钳只要适合，就都能用得上）14。6 结束语机械加工工艺规程是规定零件制造工艺规程操作方法等的技术性文件，它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而夹具在工艺设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。因此，夹具是机械加工中一项重要的工艺设备设计工作15。工序的工装设计工作不是一个单纯的理论设计与计算问题，而是一个包括论证、设计实验在内的研制过程。要求对每一个环节都应严格细致，切实准确。这个过程包括调查研究，分析论证，设计计算，试验和试制等，实际上就是一个不断发展、完善的理论与实践相结合的过程。参 考 文 献1 裘愉弢主编. 组合机床M. 第1版.北京：机械工业出版社，1995.2 金振华主编. 组合机床及其调整与使用M. 第一版. 北京：机械工业出版社，1990.3 沈延山. 生产实习与组合机床设计D. 第一版. 大连：大连理工大学出版社，1989.4 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著. 机械制造工艺学M（修订版）.福建科学技术出版社，1996.5 王华坤，范元勋编. 机械设计基础M. 北京：兵器工业出版社，2000.6 冯辛安等编. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社，1998.7 陈日曜主编. 金属切削原理M. 第2版.北京：机械工业出版社，1992.8 方子良等编. 机械制造技术基础M. 上海：上海交通大学出版社，2004.9 刘秋生，李忠文主编. 液压传动与控制M. 北京：宇航出版社，1994.10 陈于萍，周兆元等. 互换性与测量技术基础M. 第二版. 北京：机械工业出版社，2005.11 东北重型机械学院等合编. 机床夹具设计手册M. 上海：上海科学技术出版社，1979.12机械设计手册联合编写组. 机械设计手册M. 第二版. 北京：机械工业出版社，1987.13 吴恒文. 机械制造概论M. 重庆:重庆大学出版社，1993.14 赵月望. 机械制造技术实践M. 北京:机械工业出版社，1993.15 巩秀长. 机床夹具设计原理M. 济南:山东大学出版社，1993. 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）：通过对加工工艺及关键工序工装设计，可以有效的培养我们的综合应用机械制造知识，并根据工程实际要求，进行问题的分析解决，从而提高独立工作的能力，适应社会的需求。1 要研究的问题1）了解车床衬套的特点根据CA6140车床的特点，了解普通车床衬套所要求的技术参数，进而分析车床衬套的结构特点。2）根据生产专用零件进行零件结构工艺性分析根据零件制造的工艺路线，进行零件结构工艺性分析，找出合适的定位基准。 3）了解车床衬套的夹具特点 认真查阅书籍资料，分析车床衬套的结构特点，针对生产的专用零件的表面特点和技术要求，设计合适的车床衬套夹具结构。4）选材设计中对材料的选择应该考虑成本，并且能保证零件设计的准确性，同时还要对零件在各种情况下的切削力范围、承载能力等进行计算，最终达到所设计的零件的使用要求。2 研究的手段1）查找相关的资料和书籍，为设计寻找依据。通过书籍和网络查找最新的夹具设计的发展动向，尽量在保证原来参数的基础上，采用最新的一些结构，这样才能使设计具有实用性和时代性。2）了解一般代表性零件夹具的设计。了解衬套的夹具设计和轴套的夹具设计，清楚衬套和轴套的夹具设计对车床衬套的夹具设计是很重要的。 3）合理的设计夹具的结构使之满足经济性，生产率，加工质量的要求。机械制造中一个很重要的指标就是生产成本的经济性，在很大程度上决定了该产品的研制和销售以及运用情况，因此在设计机构时要考虑该机构的科学性、规范性、结构的通用性、部件的标准性和零件的可换性，这样设计出来的机构才具有实用性和可推广性。4）用相关的绘图软件画出零件图
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