畢業(yè)設計(論文)開題報告學 生 姓 名：學 號：專 業(yè) ：設計 (論文 )題目 ： 搖臂鉆床箱體夾具設計指 導 教 師 : 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫1000 字左右的文獻綜述：文 獻 綜 述摘要 本文著重講述了機械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，機械加工工藝規(guī)程的作用及內容以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調整，工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)。關鍵詞 工藝規(guī)程 加工工藝 夾具設計 1．機械行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，是科學技術物化的基礎，是高新技術產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設的基礎工業(yè)，也是為提高人民生活質量提供消費類機電產(chǎn)品的行業(yè)。機械工業(yè)具有產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度高，需求彈性大，對經(jīng)濟增長帶動促進作用強，對國家積累和社會就業(yè)貢獻大等特點。各工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明，沒有強大的裝備制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化 [1]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素，加大結構調整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉變經(jīng)濟增長方式，提高國民經(jīng)濟整體素質，增強我國經(jīng)濟的國際競爭力，保障國防安全等都具有重要而深遠的意義 [5]。 目前機械工業(yè)全行業(yè)擁有企業(yè) 3.97 萬個，其中工業(yè)聯(lián)合會系統(tǒng)企業(yè) 2.99 萬個，從業(yè)人員 1118.1 多萬人。從事 6 大類、48 中類、205 小類產(chǎn)品的生產(chǎn)。全國規(guī)模以上機械工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值完成 28489 億元，同比增長 25.12%；按 90 年不變價計算的總產(chǎn)值完成 28206 億元，同比增長 23.39%。這一增長速度比同期全國工業(yè)增速 15.70%和18.90%分別高 9.42 個百分點和 4.49 個百分點，居工業(yè)各行業(yè)之首。全行業(yè)實現(xiàn)的凈利潤和交納的稅金也分別達到了 831.1 億元和 694.8 億元 [4]。這是機械工業(yè)持續(xù)五年增長，而且是我國機械行業(yè)歷史上罕見的高速。機械工業(yè)經(jīng)過改組，多種成分共同發(fā)展、相互促進的局面已基本形成。民營資本主要經(jīng)濟指標已占機械行業(yè)的 40%，三資企業(yè)主要指標占全行業(yè)的 30%左右，而利潤和出口交貨值分別超過全行業(yè)的 50%和 60%。2．機械加工工藝規(guī)程的作用及內容機械加工工藝規(guī)程的主要作用：①機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應，進行機床調整，專用工藝裝備的設計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產(chǎn)成本核算等。②機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應的調度計劃，并能做到各工序科學地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實現(xiàn)優(yōu)質、高產(chǎn)和低消耗。③機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領，才能確定所需機床的種類和數(shù)量、工廠的面積、機床的平面布置、生產(chǎn)工人的工種、等級和數(shù)量、以及各輔助部門的安排等。機械加工工藝規(guī)程包括的內容是機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機械加工工藝過程卡片指導生產(chǎn)，過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的，用于直接指導工人進行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 [7]。制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下：①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型；②分析零件加工的工藝性；③選擇毛坯的種類和制造方法；④擬訂工藝過程；⑤工序設計；⑥編制工藝文件。3.國內外研究現(xiàn)狀、水平 （1）國外研究現(xiàn)狀水平：目前，J.-Y. Jung 以及 Ferreira 等人在進行 CAPP 方面的研究中對設備規(guī)劃有詳細論述。計算機輔助夾具設計（CAFD）就夾具方面也做了一些工作；Chou YC Chandru V 等人提出的自動夾具定位和夾緊的一種方法；de meter EC 提出的利用機械杠桿原理進行定位和夾緊位置選擇的一種算法。目前，關于工件夾具的自動化配置方面的工作，自動化結構設計 AFCD 中很少提及。Cai 等提出了一種指導夾具設計的方法，此方案是縮小由于工件表面與夾具安裝誤差所帶來的定位誤差。Hockenberger[4]與 Demter 提出的模式是在工件加工期間工件的靜態(tài)分析，這種方法是一種定性分析并且是在抓緊或夾緊物體的最壞的情況下的偏差，這種情況是由于干涉扭矩。（2）國內的研究現(xiàn)狀水平:我國于 80 年代末開始對組合夾具元件的設計與管理進行了研究和開發(fā),在總結和吸取我國應用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗的基礎上,根據(jù)現(xiàn)代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢,研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調性和孔的旋轉可調性的優(yōu)勢,可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個系列的元件有機融為一體,可在一塊多夾具基礎板上,既能組裝單個大工件夾具,又能組裝多個中小零件夾具,有利于裝夾具基礎板長期固定在機床工作臺上,此系統(tǒng)還設有孔系和槽系過渡元件,便于實現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合使用。北京工商大學麻建東和劉璇開發(fā)的組合夾具元件庫,元件庫模塊的核心程序用 ObjectARX SDK2. 02 工具包開發(fā),界面程序用 AU TOCAD 提供的對話框控制語言 DCL (Dialog Cont rol Language) 語言開發(fā),在 VC + + 6. 0 下編譯和聯(lián)接,生成的 ARX 可執(zhí)行程序在 AU TOCADR14 下直接加載運行。元件庫可為使用者提供 7 類組合夾具元件三維圖形的瀏覽以及交互設計功能,并生成三維組合夾具構形圖,在 CAD 環(huán)境中可進行修改或刪除山東工業(yè)大學的徐志剛在“廣義映射原理”的指導下,開發(fā)了支持“top - down”風范的夾具設計軟件自動化系統(tǒng)。吳玉光博士在這個領域取得了較大的突破。提出孔系基礎板組合夾具設計的系統(tǒng)方法。該方法利用連桿機構原理自動確定由直線和圓弧組成定位邊界的零件的全部候選定位方案。并提出定位銷可見概念和定位銷轉動支點的概念,進行定位方案的裝卸方便性分析。進一步提出瞬心三角形和同向邊的概念,對工件進行可夾緊性分析,確定工件邊界的可夾緊范圍。其理論水平在國內外相關領域內開拓了新的局面。3．夾具設計的發(fā)展方向趨勢在機床上裝夾工件所使用的工藝裝備稱為機床夾具。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀及導引元件、連接元件、夾具體、其他裝置或元件組成。定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分 [11]。按夾具的應用范圍分類有通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具等；按夾具上的動力源分類有手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具等。機床夾具的主要作用為：①易于保證加工精度，并使一批工件的加工精度穩(wěn)定；②縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；③減輕工人操作強度，降低對工人的技術要求；④擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)一機多能；⑤減少生產(chǎn)準備時間，縮短新產(chǎn)品試制周期。定位是指確定工件在機床或夾具中占有正確位置的過程。夾緊是指工件定位后將其固定，使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作。工件在夾具中的定位通常有以下四種情況：完全定位、部分定位、欠定位、重復定位。工件在夾具中的夾緊是由夾具的夾緊裝置完成的 [4]。夾緊裝置通常由動力裝置和夾緊機構兩大部分組成。典型的夾緊機構有斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、圓偏心夾緊機構、定心夾緊機構、鉸鏈夾緊機構、聯(lián)動夾緊機構等。夾緊動力裝置有氣動夾緊裝置、液壓夾緊裝置、電磁夾緊裝置、真空夾緊裝置等。參 考 文 獻[1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2011.[2] 李洪，機械加工工藝手冊[M].北京：北京出版社，2012.[3] 李慶壽，機床夾具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.[4] 張進生，機械制造工藝與夾具設計指導[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.[5] 上海市金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2014.[6] 黃如林，劉新佳，汪群，切削加工簡明實用手冊[M].沈陽：化學工業(yè)出版社，2014.[7] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2002.[8] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2002.[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，2007.[10] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M].重慶：重慶大學出版社，2005.[11] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2000.[12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M].銀州：寧夏人民出版社，2011.[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M].北京：中國計量出版社，2000：9～19.[14] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2010.畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：1 要研究的問題1.1 了解搖臂鉆床箱體的特點根據(jù)搖臂鉆床箱體的特點，了解制造所要求的技術參數(shù)，進而分析搖臂鉆床箱體的結構特點。1.2 進行搖臂鉆床箱體結構工藝性分析根據(jù)搖臂鉆床箱體制造的工藝路線，進行零件結構工藝性分析，找出合適的定位基準。 1.3 了解搖臂鉆床箱體的特點 認真查閱書籍資料，分析搖臂鉆床箱體結構特點，針對車窗搖臂鉆床箱體的表面特點和技術要求，設計合適搖臂鉆床箱體夾具結構。1.4 選材設計中對材料的選擇應該考慮成本，并且能保證零件設計的準確性，同時還要對零件在各種情況下的切削力范圍、承載能力等進行計算，最終達到所設計的零件的使用要求。2 研究的手段2.1 查找相關的資料和書籍，為設計尋找依據(jù)。通過書籍和網(wǎng)絡查找最新的夾具設計的發(fā)展動向，盡量在保證原來參數(shù)的基礎上，采用最新的一些結構，這樣才能使設計具有實用性和時代性。2.2 合理的設計夾具的結構使之滿足經(jīng)濟性，生產(chǎn)率，加工質量的要求。機械制造中一個很重要的指標就是生產(chǎn)成本的經(jīng)濟性，在很大程度上決定了該產(chǎn)品的研制和銷售以及運用情況，因此在設計機構時要考慮該機構的科學性、規(guī)范性、結構的通用性、部件的標準性和零件的可換性，這樣設計出來的機構才具有實用性和可推廣性。3 在確定定位和夾緊方案時應注意以下幾個問題： 3.1 盡可能做到設計基準、工藝基準與計算基準的統(tǒng)一；3.2 盡量將工序集中，盡量在一次裝夾后能加工出全部待加工表面； 3.3 避免采用占機人工調整時間長的裝夾方案；3.4 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。通過研究該課題，能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的時間知識，提高結構設計能力，學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日