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重 慶 理 工 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開(kāi) 題 報(bào) 告
題 目 泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設(shè)計(jì)
二級(jí)學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用）
班 級(jí)
姓 名 李祥勝
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師 袁建國(guó)
時(shí) 間 2013年 1 1月 日～2014年 月 日
1、本課題的研究目的及意義
1.1、設(shè)計(jì)目的
背景：改革開(kāi)放以來(lái)，隨著中國(guó)與世界的接軌，中國(guó)不斷的引進(jìn)了西方先進(jìn)的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運(yùn)用，使得我國(guó)的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像泵體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問(wèn)題，現(xiàn)階段泵體主要零件零件加工還打不到自動(dòng)化加工，它的工藝好需要人工畫(huà)線的方法來(lái)保證，而零件的裝夾也是通過(guò)人工來(lái)完成的，所以現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)泵體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過(guò)去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。
1.2、設(shè)計(jì)意義
泵體主要零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)的一個(gè)過(guò)程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，使本人對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝主要是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個(gè)非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，而這個(gè)泵體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時(shí)提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。
2、 本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析
2.1課題內(nèi)容：
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容是泵體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，包括以下內(nèi)容：
1、進(jìn)行工藝分析；
2、設(shè)計(jì)工藝過(guò)程；
3、選擇機(jī)床及工藝裝備；
4、制定加工工藝卡；
5、編寫(xiě)數(shù)控加工程序；
6、選擇一個(gè)加工工序,設(shè)計(jì)相關(guān)夾具。
2.2 任務(wù)要求
1、針對(duì)課題內(nèi)容編寫(xiě)一篇文獻(xiàn)綜述；
2、完成一篇與設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)翻譯；
3、在完成上述課題內(nèi)容的基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
2.3分析、實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)：
2.3.1毛坯的選擇
毛坯的選擇根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對(duì)于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準(zhǔn)和計(jì)算加工余量時(shí)有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準(zhǔn)確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。
毛坯的種類和其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時(shí)對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號(hào)、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來(lái)。常常需要提出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后再確定。
2.3.2計(jì)算切削用量、加工余量及工時(shí)定額
查閱《切削用量手冊(cè)》等資料并進(jìn)行計(jì)算確定。目前，對(duì)單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行選定，但對(duì)于自動(dòng)線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時(shí)定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來(lái)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時(shí)定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。
對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾，但只要把它們處理好，就會(huì)成為一個(gè)統(tǒng)一體。在三個(gè)要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問(wèn)題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。
因此，泵體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。
2.3.3 夾具設(shè)計(jì)的研究途徑和可行性分析
泵體主要零件鏜等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。
夾具設(shè)計(jì)最關(guān)鍵是要求對(duì)工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問(wèn)題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問(wèn)題。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
3、 本課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、期刊、教材、廠家資料及國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)查閱。根據(jù)要求完成對(duì)泵體主要零件加工工藝和夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)圖紙的繪制并進(jìn)行相關(guān)校核工作，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。
泵體主要零件加工工藝
1、制訂泵體主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。在設(shè)計(jì)開(kāi)始的過(guò)程中，我們必須要認(rèn)真分析零件圖，了解其泵體主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)泵體主要零件零件的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析，如泵體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意泵體主要零件零件各孔系自身精度（同泵體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（泵體主要零件線之間的平行度、垂直度以及泵體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），泵體主要零件零件的尺寸是整個(gè)零件加工的關(guān)鍵，必須弄清泵體主要零件零件的每一個(gè)尺寸。繪制零件圖是一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)因?yàn)楸皿w主要零件零件比較復(fù)雜,所以也是一個(gè)難點(diǎn)。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì)autoCAD軟件的熟悉。
工序的劃分
確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項(xiàng)工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序次數(shù)；如批量小時(shí)可采用在通用機(jī)床上工序集中原則，批量大時(shí)即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。
2、夾具設(shè)計(jì)可能遇到的問(wèn)題：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，可通過(guò)撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過(guò)定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來(lái)解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過(guò)大，以免工件或夾具產(chǎn)生過(guò)大變形?？刹捎枚帱c(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過(guò)對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料,聯(lián)系在工廠看到的一些泵體主要零件加工的夾具來(lái)解決這些問(wèn)題.
擬采用的設(shè)計(jì)方法與手段：
（1） 搜集資料，了解并掌握泵體主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。
（2） 確定設(shè)計(jì)大體思路，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，要求完成具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容及計(jì)算。
（3） 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。按要求完成完整的設(shè)計(jì)計(jì)劃及預(yù)期達(dá)到的結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)及計(jì)算。
（4） 對(duì)所設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)相關(guān)校核，準(zhǔn)備相關(guān)資料。
對(duì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿進(jìn)行相關(guān)格式修改，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙并進(jìn)行修改。
4、完成本課題所需的工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法
先要參考本課題內(nèi)容相關(guān)的設(shè)計(jì)書(shū)制定工藝路線及工藝卡，然后在計(jì)算機(jī)上模擬試加工，驗(yàn)證加工的可行性，再計(jì)算各個(gè)工藝所需要的車削力以及背吃刀量，還有刀具的選擇等。調(diào)研零件在現(xiàn)實(shí)工廠的加工方法及改進(jìn)方案等。
結(jié)合這四年所學(xué)知識(shí)，通過(guò)查找工具書(shū)及相關(guān)資料，完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
5、 工作方案分析及進(jìn)度計(jì)劃
5.1工作方案分析
第一步：理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開(kāi)題報(bào)告、翻譯、文獻(xiàn)綜的撰寫(xiě)等；
第二步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計(jì)與優(yōu)化方案；
第三步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算；
第四步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計(jì)與各元件設(shè)計(jì)；
第五步：泵體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設(shè)計(jì)；
第六步：完成泵體零件的數(shù)控加工工藝及程序；
第七步：完成論文的撰寫(xiě)和答辯準(zhǔn)備工作。
5.2進(jìn)度計(jì)劃
1、資料收集，完成開(kāi)題報(bào)告等 1-4周
2、工藝分析與設(shè)計(jì) 5-6周
3、專用夾具設(shè)計(jì)以及說(shuō)明書(shū) 7-12周
4、撰寫(xiě)畢業(yè)論文和準(zhǔn)備答辯 13-14周
5、畢業(yè)答辯 15-16周
報(bào)告人：李祥勝 2014 年 4 月6 日
6、參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師：
年 月 日