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3227
泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计
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3227 泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计,3227,泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计,泥浆泵,加工,工艺,工装,设计
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广东技术师范学院天河学院本科毕业设计开题报告题 目： 泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计 系 别： 机电工程系 专 业：机械设计制造及其自动化 姓 名： 王达 学 号： 2008611743121 指导教师： 王敏之 2011年 12 月 31 日- 6 - 本科毕业设计开题报告系别机电工程系专业机械设计制造及其 自动化班级本机制081姓名王达学号2008611743121联系方式13570973597题目泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计一、 选题背景中国泥浆泵市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励泥浆泵产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对泥浆泵行业的关注越来越密切，这使得泥浆泵行业的发展需求增大。泥浆泵有着深远的社会价值。当今世界各国加大了石油资源开采的力度。同时我国对中西部地区大开发，对母亲河黄河、长江及各水系如澜沧江、金沙江、鸦龙江等的开发应用，综合治理。铁路、桥梁、隧道、大小水电站层出不穷，对泥浆泵的需求正在逐渐增多。因此可以看出社会与市场对泥浆泵的需求量是非常大的，而且将会越来越大。所以通过创新生产出优良的泥浆泵，提高它的稳定性，安全性和使用性能就显得十分必要了。而Y型管又是泥浆泵的重要零件之一，所以泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计是一个非常重要的课题。二、课题设计2.1课题的内容为了提高生产率和经济性，为了能提高生产效益，我们必须通过分析零件，列出不同的方案，通过对比选择更优的加工方案，确定加工路线。归纳起来主要以下内容：（1）、完成泥浆泵Y型管加工工艺与工装设计的综述，外文资料的翻译（2000字 符）；（2）、完成Y型管加工工艺路线的拟定（生产类型为中批）；完成一副镗夹具和一副铣夹具的草图；（3）、根据拟定的Y型管加工工艺路线和夹具草图，完成所有参数、尺寸的计算、查表和确定；（4）、完成整套工艺规程的设计以及两副夹具的装配图与零件图（折合2涨0 # 以上图纸）； （5）、完成设计说明书（至少8000字以上）。 通过优化设计和精密计算，生产出符合要求甚至优于要求的Y型管，从而提高泥浆泵的安全性和增强其使用性能，比如：降低机械工作时的噪声，改善工作环境，有益于工作者的身心健康。2.2课题的目的（1）创新性的生产出符合要求的Y型管，解决工程实际问题，提高生产效率 （2）通过创新设计，生产出满足不同需求的Y型管，解决市场需求（3）掌握机械加工和装配方面的基本理论知识（4）巩固学过的知识，包括：制图知识，机械制造技术知识，CAD、UG软件等（5）掌握如何设计铣床夹具，镗床夹具（6）掌握制定零件加工工艺过程，产品装配工艺过程方法（7）学会分析影响加工质量的原因，了解先进制造技术，想方设法改进技术2.3课题的意义机械加工所用的工艺装备主要是刀具、夹具,以及计量器具和辅具,工艺装备的选择或设计是否合理,对工件加工的精度、表面质量、制造成本和生产率等至关重要.对于一些几何形状复杂,或者精度很高,或者两者兼而有之的零件,如果不使用专门的工艺装备,根本就无法加工,即使不使用专门的工艺装备能加工出来,生产效率也是极低的. 而且加工中心在生产实际中的应用已越来越广泛，使得机械制造的理念与过程发生了显著的变化.工艺装备设计如果比较合理与先进,在保证加工精度和表面粗糙度的同时,还可以获得高的生产率。本课题主要研究的是泥浆泵Y型管加工工艺和工装设计. 通过综合运用大学期间所学知识，编制Y型管加工工艺过程, 分别设计镗夹具、钻夹具和铣夹具各一副，巩固以前的所学知识，提高自身的能力，从而为今后踏上社会打好坚实的专业知识基础。三、课题研究现状3.1国外研究现状CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1969年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。 在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-I于1976年推出的CAM-IS Automated Process Planning系统。取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义美国推出的CAPP课题到目前为止，已经取得了长足的进步。作为CAPP中的关键技术之一工序工步排序，工序工步排序是工艺设计与否的关键，也是工艺设计的难点之一。它在很大程序决定了CAPP系统的应用水平，同时也是衡量CAPP系统智能化和实用化程度的一个重要标志。最近几年，研究人员对CAPP的工序工步排序理论与方法进行了广泛的研究和深入的探索，将人工智能技术、人工神经网络，面向对象方法和特征技术等引入到CAPP系统中。3.2国内研究现状国内钻井泵现状轻使钻井泵功率在9 55kw以下,主要配套于4000m以下钻机,因此,轻便钻井泵的市场前景基本依从于4000m以下钻机的使用现状和发展。根据2000年的统计,中国拥有钻机1000余台,占世界钻机总量的32%,其中中石油集团公司拥有702台。 目前中国泥浆泵Y型管加工主要还是以小批量生产为准，对夹具的使用比较少，更不用说是组合夹具，都是通过工人们的划线加工，和试切法加工，所以中国的Y型管加工工艺工序细且长，装夹的次数多，不能形成一条流水线生产的生产线。当然，在中国比较有实力的生产商使用了先进的工艺工装和工装夹具，但，还是脱离不了工序长、工时长、耗能大等问题，所以生产效率不高，工时长，产品的次品率高，产品的性能低，不利于市场的需求。在机械方面国内的起步晚于国外，特别在制造工艺方面，现在国外广泛采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。但是我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。国内的数控机床普及率还是很不高，我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。国内在夹具的标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面尚处于起步阶段。四、课题设计方案4.1设计方案选型与分析由于Y型管的管孔直径远大于40-50mm所以选择毛坯为铸件，首先铸出3个孔方案一:1、毛坯选择Y型管铸件 2、以Y型管管孔为粗基准粗设计镗床夹具加工Y型管的3个孔 3、镗床精加工孔 4、以Y型管分叉2个管脚作为基准设计铣床夹具初加工端面 5、精加工端面方案二：1、毛坯选择Y型管铸件 2、用组合双面铣床粗加工Y形管的两端面 3、精加工两端面 4、以Y型管管孔为粗基准粗设计镗床夹具加工Y型管的3个孔 5、精镗Y型管的3个孔4.2方案的确定选择方案二：先加工两个端面，由于先切除了毛坯的表面凹凸不平和表面夹砂等缺陷，在加工分布在平面上的孔时，划线找正方便。而且镗刀开始镗孔时不会因为端面有高低不平而产生冲击振动，损坏刀刃。Y型管的3个孔系属于同轴孔系，需先确定基准平面后保证3孔的中心线在同一水平面，保证中心线的装配精度要求。因此选择先确定面再确定孔，先分别粗加工3孔后再精加工主要考虑加工时产生的切削热变形，粗加工时切削量较大，加上孔对装配的精度要求采取粗加工精加工分开，有利于减小由于加工热变形产生的误差4.3方案的特点及创新由于零件孔对与装配精度的需求，加工平面时应减小装甲保证两面的位置精度，所以采用双面铣的组合专用机床，再在镗床对孔进行加工。这样可以减少工装夹具的设计量，同时可以保证上下端面的平行度要求，同时也保证加工孔的需求，有利于校正毛坯孔的精度五、预期成果 本次设计的零件为中批生产，设计工艺与工装有利于保证生产的精度要求，同时减小夹具的设计量，规范化生产，提高加工效率。六、设计主要步骤1绪论2.Y型管工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用2.1.2零件的工艺分析2.2箱体零件加工的主要问题2.2.1主要加工问题分析2.2.2孔和平面加工顺序2.2.3孔系加工方案选择2.3加工定位基准选择2.3.1粗基准选择2.3.2精基准选择2.4工艺路线的确定2.5加工余量工序，毛坯尺寸的选择2.6加工工时确定2.7小结3.专用夹具设计3.1镗夹具设计3.1.1工件夹紧分析3.1.2定位方案分析和定位基准选择3.1.3定位元件的设计3.1.4定位误差分析3.1.5切削力计算与夹紧力分析3.1.6镗套支架及家具体设计3.1.7小结3.2钻夹具设计3.2.1工件夹紧分析3.2.2定位方案分析和定位基准选择3.2.3定位元件设计3.2.4定位误差分析3.2.5切削力计算与夹紧力分析3.2.6钻套与钻模板设计3.2.7小结4结论参考文献致谢附录一：外文翻译附录二：文献综述七、进度计划序号任务名称开始时间结束时间1选题2011.12.22011.12.52查阅中、外文献资料，外文资料翻译，确定系统设计方案2011.12.102011.12.253开题2011.12.262012.1.84进行毕业设计2012.2.272012.3.125中期检查2012.3.132012.4.26上交毕业设计正稿打印版及电子材料，毕业设计及设计说明书光盘，完成毕业答辩ppt2012.5.82012.5.147毕业答辩2012-05-152012-05-21七、参考文献 1 王先逵，机械制造工艺学（第二版）。北京：机械工业出版社2006.12 陆剑中，孙家宁，金属切削原理与刀具。北京：机械工业出版社 2005.1 3 梁旭坤，焦建雄，机械制造基础（公差，配合，材料热加工分册）。长沙：中南大学出版社 2006.64 李益民，机械制造工艺设计简明手册。北京：机械工业出版社5 龚定安等主编，机床夹具设计，西安交通
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