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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題目香煙橫包機(jī)右支架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 學(xué) 號 068105337 學(xué) 生 姓 名 鄭帥棟 指 導(dǎo) 教 師 羅海泉 填 表 日 期 2010 年 05 月 20 日 說 明 開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。 一、選題的依據(jù)及意義： 制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動(dòng)力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移，中國正在成為世界的制造大國. 現(xiàn)代制造技術(shù)是以傳統(tǒng)制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)交叉融合的結(jié)果，是一個(gè)集機(jī)械、電子、信息、材料與管理技術(shù)于一體的新型交叉學(xué)科，它使制造技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵和水平發(fā)生了質(zhì)的變化。 1999年國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）第46屆年會(huì)主席吉川教授（日本）在報(bào)告中指出，世界上各個(gè)發(fā)達(dá)工業(yè)國經(jīng)濟(jì)上的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。在各個(gè)國家企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占55%~65%，日本及亞洲四小龍的發(fā)展，在很大程度上都是依靠他們重視制造技術(shù)。 發(fā)達(dá)工業(yè)國家，例如美國、日本、德國、瑞士等國的專家、教授已將制造科學(xué)與信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)一起列為當(dāng)今時(shí)代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學(xué)的重視，使他們許多產(chǎn)品缺乏競爭能力。為此，美國政府已將先進(jìn)制造計(jì)劃列為國家預(yù)算唯一重點(diǎn)支持的科技領(lǐng)域，這已經(jīng)引起美國、歐洲、日本在制造技術(shù)上新一輪的競爭。 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和工業(yè)化的產(chǎn)業(yè)主體，是社會(huì)進(jìn)步與富民強(qiáng)國之本。任何一個(gè)大國（我不是說像新加坡這樣的城市國家）為了自身的發(fā)展和安全，都將裝備制造業(yè)的發(fā)展和升級作為國家戰(zhàn)略來對待，高度發(fā)達(dá)的裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必備條件，也是一個(gè)國家綜合競爭力的重要標(biāo)志。制造業(yè)在中國現(xiàn)階段至少有五個(gè)方面的作用：第一是我們國家經(jīng)濟(jì)高速增長的發(fā)動(dòng)機(jī)；第二是推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)；第三是科技創(chuàng)新的重要載體；第四是勞動(dòng)就業(yè)的主要部門；最后也是國家安全的一個(gè)基本保證。中國制造業(yè)在改革開放25年間得到了快速的增長，就是中國進(jìn)出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀円咭粭l新型工業(yè)化的道路，就必須要以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源得到充分利用、充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，這是我們的目標(biāo)。 一般人只認(rèn)識(shí)到機(jī)械制造工業(yè)必須依靠信息科學(xué)、材料科學(xué)來改造自己，這只是問題的一方面；而另一方面，信息科學(xué)、材料科學(xué)也必須依賴制造技術(shù)來取得的進(jìn)展。例如，在計(jì)算機(jī)發(fā)展中最關(guān)鍵的問題高密集度的大規(guī)模集成電器與存儲(chǔ)器件的制做，有賴于制造技術(shù)的發(fā)展。 當(dāng)前我國機(jī)械制造廠（公司）第一線工程技術(shù)人員主力大部分是20世紀(jì)八十年代的機(jī)械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識(shí)是西方發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)四十年代的制造技術(shù)，知識(shí)已非常陳舊；而且工廠實(shí)習(xí)的設(shè)備和制造技術(shù)已老化。 我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設(shè)計(jì)專業(yè)夾具來達(dá)到提高生產(chǎn)率和減小加工誤差的目的，這一課題可以把我四面來學(xué)到的機(jī)械制造知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐也是對我學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)。 二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）： 在制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方面，發(fā)達(dá)國家機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 、計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品工程(CAE) 和計(jì)算機(jī)仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學(xué)的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術(shù)方面也已實(shí)現(xiàn)了底層的自動(dòng)化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術(shù)) 、自動(dòng)引導(dǎo)小車(AGV) 等。我國機(jī)械制造技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比還非常低，大約落后20 年。近十幾年來，我國大力推廣應(yīng)用CIMS 技術(shù)，20 世紀(jì)90 年代初期已建成研究環(huán)境，包括有CIMS 實(shí)驗(yàn)工程中心和7 個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室。在全國范圍內(nèi)，部署了CIMS 的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS 軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS 總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等專題。各項(xiàng)研究均取得了豐碩成果[7]。 現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造業(yè)，即所謂的機(jī)械加工。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)、激光學(xué)、管理學(xué)等最新成就為一體新技術(shù)與新興工業(yè)的綜合體。 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)不僅在他的信息處理與控制等方面運(yùn)用了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)；而且在加工機(jī)理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當(dāng)代的高新技術(shù)。例如激光加工通過控制激光束與工件的相對運(yùn)動(dòng)，可以在一臺(tái)機(jī)床上加工孔、槽、二、三維曲面等各種形狀，完成鉆、鏜、銑等動(dòng)作。它可能引起21世紀(jì)初機(jī)械加工的一場新的革命——激光切削、焊接、剪裁、成形加工等。例如，在激光束作用下使板料彎曲、激光快速找正、激光測量等技術(shù)有許多已在美國、日本、西德等汽車工業(yè)、計(jì)算機(jī)工業(yè)、家用電器工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。專家建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)[3]。 21世紀(jì)實(shí)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展總趨勢為"四化"：柔性化--使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要。靈捷化--使生產(chǎn)推向市場準(zhǔn)備時(shí)間縮為最短，使機(jī)械制造廠機(jī)制能靈活轉(zhuǎn)向。智能化--柔性自動(dòng)化的重要組成部分，它是柔性自動(dòng)化的新發(fā)展和延伸。人類不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁鎖的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。信息化--機(jī)械制造業(yè)將不再是由物質(zhì)和能量借助于信息的力量生產(chǎn)出價(jià)值，而是由信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值。因此，信息產(chǎn)業(yè)和智力產(chǎn)業(yè)將為社會(huì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。機(jī)械制造也將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。21世紀(jì)初機(jī)械制造業(yè)的重要特征表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。 制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點(diǎn)。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實(shí)施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。 三、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題及其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 本課題的任務(wù)是：香煙橫包機(jī)右支架的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問題，提高分析問題、解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法，切削用量的確定、刀具與機(jī)床的選用、熱處理方法的確定；夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法；用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；鏜模夾具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)等等。 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的總體思路 （1）零件的工藝分析 ①毛坯的選擇 ②主要表面和定位基準(zhǔn)的選擇 ③主要表面的加工 ④次要表面的加工 （2）確定零件的工藝規(guī)程 （3）鏜模的設(shè)計(jì) （4）夾具裝配圖與零件圖的設(shè)計(jì) （5）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （6）答辯 3 初步擬定的設(shè)計(jì)方案 （1) 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的初步方案 根據(jù)先選擇的毛坯擬定加工路線，選擇各工序所用設(shè)備，選擇各工序所用刀刃量具及工夾具，確定各工序的加工余量、加工要求和繪制工序簡圖，確定重要工序的切削用量和工時(shí)定額，最后填寫工藝文件。初步擬定的工藝方案為：毛坯→粗加工→時(shí)效→精加工；Φ52H7， Φ23H7 ，Φ22H7平行孔系工藝方案為：粗鏜→時(shí)效→精鏜； （2）鏜模設(shè)計(jì)的初步方案 ①工件的定位方法：工件以底面和孔Φ52H7為定位基準(zhǔn)，安裝在鏜模上定位 ②夾緊方式及夾緊機(jī)構(gòu)：用壓板、墊圈和螺母將工件夾緊，即用螺旋式夾緊機(jī)構(gòu) ③刀具的導(dǎo)向方式：用鏜套及鏜模支架等 四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 基本使工藝路線達(dá)到最優(yōu)化的程度，設(shè)計(jì)的夾具有比較多的創(chuàng)新并滿足裝夾要求。 1． 繪制零件圖，收集、查閱有關(guān)資料，外文翻譯(6000實(shí)詞以上)，撰寫開題報(bào)告 3.1 －3.26 4周 2．對零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝分析，確定工藝方案論證； 3.29 －4.9 2周 3．工藝參數(shù)計(jì)算，完成零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.12－4.30 3周 4．設(shè)計(jì)夾具裝配圖，拆繪主要零件圖； 5.3 －6.4 5周 5．撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)論文審查、畢業(yè)答辯。 6.7 －7.2 4周 五、參考文獻(xiàn) [1]．趙志修 . 機(jī)械制造工藝學(xué)[M] . 機(jī)械工業(yè)出版社，1988 [2]．李洪 . 機(jī)械加工工藝手冊[M] . 北京出版社，1994 [3]．東北重型機(jī)械學(xué)院等 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，第二版[M] . 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [4]．艾新，肖詩綱 . 切削用量手冊[M] . 機(jī)械工業(yè)出版社，1985. [5]．Wang Xiankui, Liu Chengying, Li Zhizhong,ect. THCAPP: Computer Aided Process Planning System in an Integrated Environment. Tsinghua Science and Technology, 1996.1(2): 119-123.