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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告 論 文 題 目： 缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）： 年 12 月 28 日填 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）； 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目 缸蓋主油道孔鉆削夾具設(shè)計 2. 研究領(lǐng)域夾具設(shè)計 3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 夾具是在加工零件過程中保持工件正確定位于機床的一種設(shè)備，廣泛應(yīng)用于制造方面，夾具直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)率和成本。一般來說，工裝夾具的設(shè)計和制造相關(guān)的成本可以占到10% ~ 20%的制造系統(tǒng)的總成本。大約40%的被拒絕的部分是由于尺寸都歸咎于不良的夾具的設(shè)計錯誤所產(chǎn)生的。夾具設(shè)計的工作是費時的，它往往依賴于夾具設(shè)計工程師的經(jīng)驗和知識，通常需要10年以上的制造實踐設(shè)計經(jīng)驗。一個定位精度高，加工效率好的夾具設(shè)計往往是根據(jù)設(shè)計者的經(jīng)驗，了解產(chǎn)品，并不斷修正的過程。 因此，在日趨激烈的全球競爭中，為了提高其市場的競爭力的各廠商只有為提高產(chǎn)品的質(zhì)量做最好的努力，壓縮生產(chǎn)成本，減少交貨時間將產(chǎn)品推向市場，對于制定合理的夾具設(shè)計更高效、低成本的希望的夾具設(shè)計方法升級一個強烈的愿望。開發(fā)的計算機輔助夾具設(shè)計（CAFD）就是為了實現(xiàn)這一目標。 作為制造業(yè)的一個重要領(lǐng)域，夾具設(shè)計的研究與應(yīng)用一直受到人們的廣泛關(guān)注， 在過去的幾十年，許多學(xué)術(shù)和應(yīng)用的論文已發(fā)表，從中知道了發(fā)動機缸蓋是發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一，而主油道孔是缸蓋的關(guān)鍵部位，可以起到冷卻和潤滑的作用。所以夾具的重要性也就應(yīng)運而生，因為在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 （1）、研究概況： 隨著我國加工業(yè)的發(fā)展，機床夾具也在不斷改進，然而在通用性以及精度方面還有待改進，這在一定程度上阻礙了機床加工的發(fā)展，為提高夾具的通用性，很多企業(yè)正在不斷和優(yōu)化，目前常用的機床夾具有以下幾種： ① 組合夾具 為了提高專用夾具的使用效果、降低其報廢率，將這些不同形狀、不同規(guī)格的標準專用夾具組合成為一體，使其可以在多種不同的機床上使用，以加工不同的器件， 從而提高了夾具的通用性，同時保證加工的精度。由于組合夾具是將多個夾具組合在一起，故體積和重量較大，在安裝使用過程中會造成一定的不便，并且一次性投資高， 從而限制了其應(yīng)用推廣。 ② 成組夾具 成組夾具也是對專用夾具改造而成，主要由固定部分和可更換部分組合而成，其中可更換部分可根據(jù)加工對象的不同而更換相應(yīng)的夾具單元使之成為一個新的夾具， 從而提高夾具的通用性，成組夾具尤其適用于一臺機床加工不同規(guī)格零部件的場合， 在加工完一種零部件后，可通過快速更換夾具單元的方式來繼續(xù)加工另一種規(guī)格零件，因此具有高精度、高通用性的優(yōu)點，并且比組合夾具的成本更低，但其自動化程度不夠，無法滿足數(shù)控機床加工的要求。 ③ 自動化夾具 為適應(yīng)自動化機械加工，其相應(yīng)的夾具也正加快自動化進程，在自動化的流水線加工過程中，自動化夾具可根據(jù)加工的需要實現(xiàn)自動更換，整個過程不需人工介入， 因此更換的速度較快，在對自動化夾具使用的過程中，要注意設(shè)計好夾具輸送、更換的工藝，使預(yù)更換的夾具能夠準確輸送到預(yù)定部位，并用氣動、電動或者液壓等作為動力實現(xiàn)快速更換，另外，由于自動化的高速切削會帶來大量的切屑，因此必須同時在夾具上設(shè)計自動清屑裝置，避免影響切削工作，同時要做好夾具以及夾具與機床接觸部位的潤滑工作，防止在加工過程中磨損過大，而由于流水線式的加工過程一般持續(xù)性較強，因此這些工作都需要預(yù)先設(shè)定好程序，使之可以在無人操作的情況下完成。 ④ 數(shù)控機床夾具 隨著機械加工行業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控機床得到了廣泛的應(yīng)用，數(shù)控機床的加工精度更高、加工速度快、加工產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換容易實現(xiàn)，自動化程度較高，適合用在多種不同規(guī)格、種類工件的加工以及高精度、多工序、小批量工件的加工等，在數(shù)控機床中， 對夾具提出了更高的要求：首先，夾具要具備高精度加工的要求，并且能夠做到自身的快速更換以及夾具對加工工件的快速裝夾，其次，夾具應(yīng)具有良好的敞開性和機動性，機床坐標系中坐標關(guān)系明確，數(shù)據(jù)簡單，便于坐標的轉(zhuǎn)換計算；最后，部分數(shù)控機床要求相應(yīng)夾具還需要具備協(xié)助刀具的自動對刀的功能。 （2）、發(fā)展趨勢： 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS） 等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： ①能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； ②能裝夾一組具有相似性特征的工件； ③能適用于精密加工的高精度機床夾具； ④能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； ⑤采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； ⑥提高機床夾具的標準化程度。 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，特別是計算機在夾具設(shè)計中的應(yīng)用，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1. 重點解決的問題 (1) 工件的定位； (2) 工件的夾緊； (3) 定位誤差的計算及校核； (4) 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計； (5) 編制鉆削夾具加工工藝過程； (6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖； (7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） (1) 夾具分類組成概述； (2) 工件在夾具中的定位和定位誤差的分析計算； (3) 工件夾緊和夾緊裝置選擇與設(shè)計； (4) 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及方案比較； (5) 編制鉆削夾具加工工藝過程； (6) 繪制鉆削夾具加工夾具總裝配圖； (7) 繪制鉆削夾具加工夾具重要零件圖； (8) 編制設(shè)計說明書一份。 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 (1) 正確擬定方案； (2) 定位夾緊元件選用正確、規(guī)范并完成校核； (3) 機械結(jié)構(gòu)圖紙繪制要求視圖完整、符合最新國家標準，圖面整潔、質(zhì)量高 （圖紙繪制要求采用計算機繪圖）； (4) 用 AutoCAD 完成夾具的零件圖、組裝圖； (5) 用 SolidWorks 完成夾具的三維圖形； (6) 圖紙工作量折合成圖幅為 A0 號的圖紙約 3 張。 (7) 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）。 三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； a) 技術(shù)路線： (1) 對于結(jié)構(gòu)的合理性，可通過提出幾個方案，著重考慮誤差計算和定位方案比較，通過與指導(dǎo)老師和大連機床廠工程師交流，選擇最優(yōu)的方案； (2) 對于運用 AutoCAD 或者 SolidWorks 相關(guān)軟件，可通過老師的指導(dǎo)和通過我借閱相關(guān)的夾具設(shè)計書籍，以及通過大連機床廠的工程師指導(dǎo)； (3) 對于查閱國家標準及結(jié)構(gòu)問題，學(xué)校圖書館有良好的資源及相關(guān)機械夾具設(shè)計書籍。 b) 設(shè)計參數(shù)： (1) 加工零件：發(fā)動機缸蓋； (2) 加工工序：主油道孔鉆削； (3) 加工機床：槍鉆機床。 2. 論文（設(shè)計）進度計劃第 1 周：確定研究題目 第 2 周：收集、查閱相關(guān)資料 第 3 周：撰寫文獻綜述 第 4 周：撰寫開題報告，進行開題答辯 第 5 周：分析零件及圖紙轉(zhuǎn)化 第 6 周：確定該工序定位方案 第 7 周：確定夾緊方案 第 8 周：完成鉆削夾具設(shè)計 第 10 周：完成夾具的全部零件圖 第 11 周：完成夾具的總裝圖 第 12 周：詳細審閱設(shè)計計算及圖紙并修改 第 14 周：準備答辯材料，并進行答辯 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 王先逵編著．機械制造工藝學(xué)（上下冊）[M]．北京:清華大學(xué)出版社，1989． [2] 任家隆，李菊麗，張冰蔚主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社，2009. 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[21]羅蕊，齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司.機床夾具的設(shè)計[J].自動化應(yīng)用， 2015,12:65-67. 附：文獻綜述或報告 文獻綜述 夾具設(shè)計是畢業(yè)前對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得成功的關(guān)鍵因素。 機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。 從 1949 年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。 現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術(shù)視為當代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術(shù)中心，紛紛把先進制造技術(shù)列為國家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進。機床夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3～4 年就要更新 50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10～ 20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS） 等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 2） 能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3） 能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5） 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6） 提高機床夾具的標準化程度。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 （1） 標準化 機床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 （2） 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、 自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。 （3） 精密化 機床夾具的精度會直接影響到零件的加工精度，而隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。 （4） 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)， 發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。 綜上，機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素。現(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識， 不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱） 審 核 簽字： 年 月 日 意 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章：