畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告設(shè)計(論文)題目： 齒輪箱殼體雙面銑專用機床及夾具設(shè)計 學生姓名： 學 號： 專 業(yè)： 所在學院： 指導教師： 職 稱： 年 月 日開題報告填寫要求1．開題報告（含“文獻綜述” ）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導教師簽署意見；3． “文獻綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于 15 篇（不包括辭典、手冊） ；4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當按照國標 GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年 4 月 26 日”或“2004-04-26” 。5.開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距 1.5 倍。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于 1000 字的文獻綜述：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，齒輪箱殼體的用途，機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容以及夾具設(shè)計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)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(guān)鍵詞 工藝規(guī)程 加工工藝 夾具設(shè)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(shù)物化的基礎(chǔ)，是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體，是國防建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是為提高人民生活質(zhì)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(guān)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(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì)，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(nèi)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(yīng)，進行機床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)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(diào)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(yīng)的調(diào)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(zhì)、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(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，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(nèi)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(lǐng)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(shè)計；⑥編制工藝文件。3．夾具設(shè)計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(shù)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(shù)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(yīng)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(shù)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(gòu)兩大部分組成。典型的夾緊機構(gòu)有斜楔夾緊機構(gòu)、螺旋夾緊機構(gòu)、圓偏心夾緊機構(gòu)、定心夾緊機構(gòu)、鉸鏈夾緊機構(gòu)、聯(lián)動夾緊機構(gòu)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。4．組合機床設(shè)計4.1 組合機床的特點組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、銑削磨削等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。組合機床與通用機床、其他專用機床比較，具有以下特點：（1） 組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總量的70～80%，因此設(shè)計和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟效果好。（2） 由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。（3） 組合機床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。（4） 在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。（5）當被加工產(chǎn)品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設(shè)計和制造。（6）組合機床易于聯(lián)成組合機床自動線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。組合機床常用的通用部件有：機身、底座、立柱、動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按循序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺或回轉(zhuǎn)工作臺。動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭 [15]。機身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。4.2 組合機床的分類和組成組合機床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機功率為1.5-3.0 千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機功率為 1.1-2.2 千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機床稱為大型組合機床。用小型通用部件真誠的機床稱為小型組合機床。按設(shè)計的要求本次設(shè)計的機床為小型通用機床。組合機床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工為和多工位機床兩大類。單工位機床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。參考文獻：[1] 叢鳳廷，遲建山 . 組合機床設(shè)計[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1995[2] 王先奎. 機械加工工藝手冊[M]. 北京：機械工藝出版社，2007[3] 謝家瀛. 組合機床設(shè)計簡明手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1992.[4] 李鐵堯. 金屬切削機床[M]. 北京：機械工業(yè)出版社. 1990[5] 李慶余，張佳 . 機械制造裝備設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.8[6] 大連組合機床研究所編. 組合機床設(shè)計圖冊[M]. 北京：機械工藝出版社，1977[7] 胡家秀. 機械零件設(shè)計實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社. 1999[8] 燕山大學等. 機床夾具設(shè)計手冊（第 3 版）[M ]. 上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2000[9] 何慶，李郁 .機床夾具設(shè)計教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012,6[10] 范崇洛，機械加工工藝學[M].北京：東南大學出版社，2009[11] 胡兆國，機械加工基礎(chǔ)[M].北京：西南交大出版社，2007[12] 傅水根，機械制造工藝學基礎(chǔ)[M].北京： 清華大學出版社，2011[13] Cheng K, Pan P Y, Harrison D K. Web-based Design and Manufacturing Support systems: Implementation Perspectives[J].Computer Integrated Manufacturing, 2001,14(1): 14-27[14] Necip Fazil Yilmaz. An Integrated Computer-aided Decision Support Systemfor Die Stresses and Dimensional Accuracy of Precision Forging Dies [J]. Int J Adv Manuf Technol, 2009 ,40(5) : 875-886[15] Kuzman. Problems of Accuracy Control in Cold Forming [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2001,113(1-3): 10-15畢 業(yè) 設(shè) 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）：本課題要研究或解決的問題:方案一：1. 制定工藝方案:銑齒輪箱殼體左右兩個端面。首先確定工件的定位和夾緊方式，由于箱體類零件一般都有較高精度的孔需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此定位基準選擇“一面雙孔”是最常用的方法。以工件底面為基準面，再加上一個短圓柱銷和一個短菱形銷進行定位，分動箱體的夾緊，其夾緊方式采用了在基準面上端面用液壓缸夾緊。這樣有利于刀具的通過以及在有足夠的夾緊力下使工件產(chǎn)生的變形小。銑面的方式為采用端銑刀銑平面，設(shè)計的組合機床為臥式銑雙面專用機床。箱體兩側(cè)面的精度的要求較高，其表面粗糙度的要求均為 Ra6.3，需要粗銑、精銑。本工序只進行銑面加工。2． 確定機床配置及結(jié)構(gòu)方案：工設(shè)計大型的專用機床來加工此工序。 設(shè)計臥式銑床，經(jīng)過分析計算可以采用銑削頭，滑臺側(cè)底座，液壓滑臺 ，動力箱。3. 總體設(shè)計—三圖一卡： 根據(jù)箱體的加工 工藝路線， 繪 制 銑 箱 體 左 右 平 面 的 工序 圖 ， 將工件的加工部位尺寸， 精度， 表面粗糙度及技術(shù)要求， 加工用的 定位基準， 夾緊部位及被加工零件的材料， 硬度， 重量和在本道工序加工前毛坯或半 成品的情況表示清楚。 繪制加工示意圖， 將工件在機床上的加工過程， 刀具，輔助的 布置狀況以及工件， 夾具， 刀具等機床各部件間的相對位置關(guān)系。 繪制機床聯(lián)系尺寸圖， 將機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系表示出來， 以檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求， 通用部 件的選擇是否合適。 編寫機床生產(chǎn)率計算卡， 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度， 切削用量， 動力部件的快速及工進速度等計算出機床的生產(chǎn)率方案二：2. 制定工藝方案:分別銑齒輪箱殼體左右兩個端面。首先確定工件的定位和夾緊方式，由于箱體類零件一般都有較高精度的孔需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此定位基準選擇“一面雙孔”是最常用的方法。以工件底面為基準面，再加上一個短圓柱銷和一個短菱形銷進行定位，分動箱體的夾緊，其夾緊方式采用了在基準面上端面用液壓缸夾緊。這樣有利于刀具的通過以及在有足夠的夾緊力下使工件產(chǎn)生的變形小。銑面的方式為采用端銑刀銑平面，設(shè)計的組合機床為臥式銑單面專用機床。箱體兩側(cè)面的精度的要求較高，其表面粗糙度的要求均為 Ra6.3，需要粗銑、精銑。本工序只進行銑面加工。2． 確定機床配置及結(jié)構(gòu)方案：設(shè)計大型的專用機床來加工此工序。 設(shè)計臥式單面銑床，經(jīng)過分析計算可以采用銑削頭，滑臺側(cè)底座，液壓滑臺 ，動力箱。3. 總體設(shè)計—三圖一卡： 根據(jù)箱體的加工 工藝路線， 繪 制 銑 箱 體 左 右 平 面 的 工序 圖 ， 將工件的加工部位尺寸， 精度， 表面粗糙度及技術(shù)要求， 加工用的 定位基準， 夾緊部位及被加工零件的材料， 硬度， 重量和在本道工序加工前毛坯或半 成品的情況表示清楚。 繪制加工示意圖， 將工件在機床上的加工過程， 刀具，輔助的 布置狀況以及工件， 夾具， 刀具等機床各部件間的相對位置關(guān)系。 繪制機床聯(lián)系尺寸圖， 將機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系表示出來， 以檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求， 通用部 件的選擇是否合適。 寫機床生產(chǎn)率計算卡， 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度，切削用量， 動力部件的快速及工進速度等計算出機床的生產(chǎn)率。綜合上述兩種方案， 設(shè)計專用機床形式不同。方案一是臥式銑雙面專用組合機床，方案二是臥式銑單面專用組合機床，夾具的設(shè)計也不同。方案一:可采用兩邊對稱的多軸箱同時對箱體側(cè)面進行銑削，大大節(jié)約了工時，適合大批量工件生產(chǎn)，同時也要注意零件加工時會發(fā)熱膨脹，所以要考慮采取讓刀措施。方案二:不能同時對側(cè)面銑削，一個工件要裝夾兩次，浪費了時間和人力。比較適合小批量零件生產(chǎn)，不適宜大批量零件生產(chǎn)。這個兩個方案相比較而言，方案一相對于方案二來說更加簡單易操作。箱體銑面精度高且便于工件的安裝和定位，安全系數(shù)高，效率高，而且設(shè)計要求為大批量零件生產(chǎn)，因此我選用第一種方案。擬采用的研究手段（途徑）：通過實習了解齒輪箱殼體夾具的機構(gòu)設(shè)計原理。2．通過查閱書籍和資料，設(shè)計出幾個方案，對偏心軸套銑夾具的優(yōu)劣進行總結(jié)，然后選擇最合理的鉆床夾具。3．對照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中的相關(guān)技術(shù)要求對夾具進行計算，得出合理的設(shè)計。4．利用 CAD 完成銑夾具的零件圖和裝配圖的繪制。5．組合機床的方案選擇(1)制定工藝方案 要深入現(xiàn)場了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾壓情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。（2）機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考慮實現(xiàn)工藝方案，保證加工精度，技術(shù)要求及生產(chǎn)效率；又要考慮機床操作、維護、修理是否良好；還要注意被加工零件的生產(chǎn)批量，以便使設(shè)計的組合機床符合多快好省的要求。（3）組合機床總體方案 這里要確定機床各部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件的刀具的導向，計算切削用量及機床生產(chǎn)率。給制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。（4）組合機床的部份方案和施工方案 制定組合機床流水線的方案時，與一般單個的組合機床方案有所不同。 流水線上由于工序的組合不同，機床的型式和數(shù)量都會有較大的變化。因此，這時應(yīng)按流水線進行全面考慮，而不應(yīng)將某一臺或幾臺機床分裂開來設(shè)計。即使暫時不能全面地進行流水線設(shè)計，制定方案時也應(yīng)綜合研究，才能將工序組合得更為合理，更可靠地滿足工件的加工要求，用較多的工作，也為進一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。以上只是對本次畢業(yè)設(shè)計的一些初步思考，在畢業(yè)設(shè)計過程中將不斷糾正設(shè)計方向，完善設(shè)計理念。畢 業(yè) 設(shè) 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(shè)計（論文）結(jié)果的預測：3.是否同意開題：□ 同意 □ 不同意指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日