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湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書(shū)
題 目：基于pro/E的車(chē)床撥叉加工專(zhuān)用銑床夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 詹 明
學(xué) 號(hào) 11130107
專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)自1101
指導(dǎo)老師 羅 頌 榮
2015年 3 月 25 日
論文（設(shè)計(jì)）題目
基于pro/E的車(chē)床撥叉加工專(zhuān)用銑床夾具設(shè)計(jì)
課題目的、意義及相關(guān)研究動(dòng)態(tài)：
一、選題的背景及意義
制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”為特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)特別是像撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問(wèn)題在現(xiàn)階段撥叉類(lèi)零件的加工還沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中它的加工工藝還需要人工畫(huà)線的方法來(lái)保證其精度而對(duì)工件的裝夾也是通過(guò)人工的方法進(jìn)行的。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分不論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)夾具都是十分重要的。 因此好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率保證和提高加工精度降低生產(chǎn)成本等還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)前Pro /Engineer技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的境界 ,它能為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員提供更先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段 ,具有形象生動(dòng)、 直觀明了、 快速響應(yīng)等設(shè)計(jì)特點(diǎn) ,其開(kāi)發(fā)過(guò)程很符合設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思維。三維開(kāi)發(fā)平臺(tái)的出現(xiàn)和完善 ,為增強(qiáng)企業(yè)的開(kāi)發(fā)能力、 提高設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 ,提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。三維開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用和推廣 ,可謂是傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)的一次革命;三維立體設(shè)計(jì)逐步替代傳統(tǒng)的二維平面是必然的趨勢(shì). 因此基于pro/E的車(chē)床撥叉加工專(zhuān)用銑床夾具設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、國(guó)內(nèi)外研究歷史現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在大約可以分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上這一階段的夾具主要是以人為主夾具作為單純的輔助工具使加工過(guò)程趨于完善;第二階段夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁夾具的機(jī)能發(fā)生變化它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到夾具的改進(jìn)可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍所以對(duì)夾具引起了重視;第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合夾具作為機(jī)床的一部分成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。我國(guó)對(duì)撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。特別是像撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于落后階段[1-3]。然而在今后的發(fā)展過(guò)程中為加速撥叉類(lèi)零件的生產(chǎn)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化系列化和通用化工作。同時(shí)在對(duì)該類(lèi)零件的設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調(diào)夾具尤其是成組夾具[4]。隨著數(shù)控機(jī)床組合機(jī)床及其它高效自動(dòng)化機(jī)床的出現(xiàn)夾具的自動(dòng)化程度也得到相應(yīng)的提高它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展才能更好的發(fā)揮機(jī)床的作用和提高生產(chǎn)效率[4-6]。
撥叉、撥叉體類(lèi)零件廣泛用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、坦克等行走機(jī)械的變速箱中,其工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造成本是影響整體成本的一個(gè)重要方面。通常,企業(yè)在加工這類(lèi)零件時(shí),常常針對(duì)不同零件的不同工序設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的工裝[5,6]。由于該類(lèi)零件的多樣性,造成工裝類(lèi)型多,制造周期長(zhǎng),給企業(yè)帶來(lái)了很大的浪費(fèi)。如果在設(shè)計(jì)工裝時(shí)考慮應(yīng)用成組技術(shù),則可以大大縮短其設(shè)計(jì)和制造周期,減少材料消耗,從而降低制造成本。
Pro/Engineer系統(tǒng)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）的產(chǎn)品。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，開(kāi)發(fā)出來(lái)第三代機(jī)CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時(shí)進(jìn)行同一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造工作，即實(shí)現(xiàn)所謂的并行工程[7-9]。
課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處：
三、主要研究?jī)?nèi)容
以Pro/E為機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)平臺(tái)根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用夾具的零件設(shè)計(jì)零件和部件的裝配工程圖樣的生成根據(jù)需要可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
1根據(jù)撥叉零件尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算專(zhuān)用夾具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。
2利用Pro/E軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。
4、 創(chuàng)新之處
1選題具有實(shí)際意義符合市場(chǎng)需求
2手段先進(jìn)，利用Pro/E軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
研究方法、設(shè)計(jì)方案：
五、 研究方法
1.主要研究方法資料查詢類(lèi)比法與導(dǎo)師同學(xué)討論法。
2.本項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵所設(shè)計(jì)的夾具首先應(yīng)滿足以下要求:
第一在未受外力作用時(shí)加工件對(duì)刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置即加工件應(yīng)有正確的定位。 第二在加工過(guò)程中作用于加工件上的各種外力不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位即對(duì)加工件應(yīng)有正確的夾緊。第三零件的有關(guān)數(shù)據(jù)采集和零件間相互關(guān)系的確定。找一個(gè)典型的分度裝置進(jìn)行反求測(cè)量運(yùn)用Pro/E對(duì)各零部件作造型設(shè)計(jì)采用自下而上的設(shè)計(jì)方法完成零件到部件再到分度裝置。
六、 設(shè)計(jì)方案
夾具方案
設(shè)計(jì)銑床夾具夾具時(shí)，首先應(yīng)考慮滿足加工要求。由于在前面的工序中孔和平面都已經(jīng)加工，并都達(dá)到了一定的精度要求，在加工槽時(shí)我選擇以小頭孔、大頭孔及小頭孔端面來(lái)定位。在小頭孔用一長(zhǎng)銷(xiāo)定位限制了工件的四個(gè)自由度，在小頭孔的端面用一定位環(huán)定位限制了工件的一個(gè)自由度，在大頭孔用一削邊銷(xiāo)定位限制了工件的一個(gè)自由度，在夾具上的一個(gè)長(zhǎng)銷(xiāo)、一削邊銷(xiāo)和一定位環(huán)作為定位機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了典型的一面兩銷(xiāo)定位，零件被完全定位。夾緊機(jī)構(gòu)我選擇用一個(gè)移動(dòng)壓板，在小頭孔和大頭孔之間的連接板上實(shí)現(xiàn)壓緊。在夾具的頂端用一連接板來(lái)支撐對(duì)刀塊，以保證刀具的位置，來(lái)保證零件的加工精度。
定位方案
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)為限制次自由度應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)另輔助一左端面為輔助定位防止工件左右移動(dòng)因此為了滿足這些定位要求設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu)既可以滿足軸向力的要求又可方便工件的裝夾。
實(shí)體建模
1、撥叉零件的建模
2、夾具體的建模
3、對(duì)刀塊的建模
4、其他零件的建模
5、夾具的裝配
6、支承板的裝配
7、撥叉的裝配
完成期限和預(yù)期進(jìn)度：
七、時(shí)間安排
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研階段：（第1~2周）進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)與=調(diào)研，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題寫(xiě)出調(diào)研報(bào)告；完成文獻(xiàn)檢索和英文文獻(xiàn)翻譯。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告階段：（第3～4周）要求完成開(kāi)題報(bào)告。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第5～13周）完成主體設(shè)計(jì)，并撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
(1)總體方案設(shè)計(jì)與具體設(shè)計(jì)計(jì)算（第5～7周）；
(2)零件圖與裝配圖的三維建模與工程圖樣的繪制（第8～10周）；
(3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)（第11～13周）。
4．畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第14～15周）。
主要參考資料：
[1]Junsheng Cheng, Kang Zhang, YAn order tracking technique for the gear fault diagnosis using local mean decomposition method[J]．Mechanism and Machine Theory 55 (2012) 67–76
[2]董玉明，楊洪玉.夾具設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題[J]．機(jī)械工人，2005（1）：59～60
[3]錢(qián)東洲.定位誤差在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的分析計(jì)算[J]．理工研究，2008（12）：274～275
[4]張亞明.機(jī)床夾具的分類(lèi)與構(gòu)成[J]．科技咨詢，2008（4）：76～77
[5]李延平，張喜群，王耀，武梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應(yīng)用[J]．機(jī)械工人，2006（6）：43～44
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[7]楊青，陳東祥，胡冬梅等. 基于Pro/Engineer的三維零件模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]．機(jī)械設(shè)計(jì),2006.9
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[9] 范軍.基于ProENGINEER的計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析[J]．四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006 (03
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽名： 年 月 日
開(kāi) 題 報(bào) 告 會(huì) 紀(jì) 要
時(shí) 間
地 點(diǎn)
與
會(huì)
人
員
姓 名
職務(wù)（職稱(chēng)）
姓 名
職務(wù)（職稱(chēng)）
姓 名
職務(wù)（職稱(chēng)）
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會(huì)議主持人：
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年 月 日
系工作小組意見(jiàn)
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