殼體零件的機械加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計

殼體零件的機械加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計,殼體零件的機械加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計,殼體,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,編制,夾具,設(shè)計  畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 1.1課題的提出原因 殼體零件主要是指箱體類零件，是具有一定內(nèi)腔的薄壁類結(jié)構(gòu)。殼體也是構(gòu)成主機的主要部件，殼體一般在主機在結(jié)構(gòu)中起到支撐和包容其他零件的作用。殼體內(nèi)會安裝許多細小零件，一般是由一定厚度的四壁及類似外形的內(nèi)腔構(gòu)成的箱形體。殼壁部分常設(shè)計有安裝軸，密封蓋，軸承蓋，油杯，油塞等零件的凸臺，凹坑，溝槽，螺孔等結(jié)構(gòu)。典型的殼體零件包括：減速箱，發(fā)動機，內(nèi)燃機等，結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜。殼體零件的質(zhì)量好壞會直接影響到產(chǎn)品整機的使用性能和工作穩(wěn)定性，尤其是對工作要求比較高的機器，其對殼體的加工質(zhì)量要求會更高，合理的工藝會對提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和合格率起到至關(guān)重要的作用。 制造工藝是生產(chǎn)中最為重要的因素，它既是構(gòu)思和想法，又是實在的方法和手段。過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達到所要求的尺寸，形狀，表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴格執(zhí)行，認真貫徹紀律性文件。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變[1]。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)[2]。 進入21世紀，我國經(jīng)濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)就對數(shù)控機床的大量要求以及計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進步，數(shù)控機床的應(yīng)用范圍還在不斷擴大，不斷發(fā)展以滿足生產(chǎn)的需要，本文簡析了數(shù)控機床高速化，高精度化，復(fù)合化，智能化，開放化，網(wǎng)絡(luò)化，多軸化，綠色化等發(fā)展趨勢，并提出了我國數(shù)控機床發(fā)展中存在的一些問題[3]。所以要對進行殼體零件的工藝改進。 我國數(shù)控技術(shù)起步于20世紀50年代，經(jīng)過個各階段的發(fā)展，現(xiàn)已基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了許多數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)[4]。 經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，并且被用戶認可，形成了一定的市場競爭力。但是由于系統(tǒng)的技術(shù)含量無法與進口系統(tǒng)相比，只有在低端市場占有一席之地，仍然與國外有一定的差距，存在以下問題：（1）技術(shù)創(chuàng)新成分低，消化吸收能力不足，落后于國外技術(shù)水平，特別是在高精尖方面，這造成了無法擺脫對國外技術(shù)依賴的狀況。（2）技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境不完善，還未形成有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的競爭環(huán)境。目前大多數(shù)企業(yè)尚未建立起有效的技術(shù)創(chuàng)新機制，很難取得較高水平的科研成果。（3）大部分數(shù)控產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)不夠開放，用戶接口不完善，少數(shù)具有開發(fā)功能的產(chǎn)品，只停留在研制階段，這無形中流失了許多資源。（4）功能化部件專業(yè)化生產(chǎn)水平較低，產(chǎn)品可靠性不高，市場占有率低，種類覆蓋率低，沒有形成規(guī)模生產(chǎn)。（5）網(wǎng)絡(luò)化程度不高，目前我國的數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)被用于NC程序的傳遞，其集成化，網(wǎng)絡(luò)化水平和遠程故障排除水平有限[5-6]。造成這些問題的原因：(1)企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強，核心技術(shù)的工程化能力不強，數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)研究不夠，而且企業(yè)對引進技術(shù)的吸收和再創(chuàng)造能力不足，（2）不良的競爭機制導(dǎo)致人才的大量流失，又制約了技術(shù)，產(chǎn)品的創(chuàng)新，也很大程度上制約了計劃的有效實施，（3）對國內(nèi)數(shù)控數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程的艱巨性，長期性和復(fù)雜性的特點認識不足，對產(chǎn)業(yè)市場的不規(guī)范以及對國外企業(yè)的產(chǎn)業(yè)保護及限制估計不足，對我國的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力的認識不夠，（4）對數(shù)控技術(shù)關(guān)注的時候，從數(shù)控技術(shù)角度關(guān)注的多，從產(chǎn)業(yè)鏈角度關(guān)注的少，沒有建立起完整的配套體系，（5）國內(nèi)對數(shù)控裝置研發(fā)進行著低水平研發(fā)，投資不夠集中，造成產(chǎn)品水平和品質(zhì)都跟不上[7-8]。目前國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢如下：（1）新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，（2）驅(qū)動裝置向交流，數(shù)字化方向發(fā)展，（3）增強通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，（4）數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展[9-11]。因此，對殼體的加工工藝進行改進及編制是至關(guān)重要的。 1.2課題構(gòu)思及研究內(nèi)容 課題的主要研究內(nèi)容是殼體的加工工藝，規(guī)程設(shè)計和某些工序夾具的工裝設(shè)計。其中需要解決的問題有：零件圖公益性分析，毛坯的選擇，加工余量的計算，工藝路線的確定。機床夾具的定位和加緊裝置的設(shè)計，處理好生產(chǎn)中工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性之間的關(guān)系。 工藝路線是制造單位按照規(guī)定的作業(yè)流程完成生產(chǎn)任務(wù)的途徑，主要用來進行工序排產(chǎn)和計算車間成本。通過查閱資料[12]，有關(guān)內(nèi)容如下：在制定工藝過程時，選擇定位基準(zhǔn)的目的是為了保證加工表面的位置精度，所以選擇定位基準(zhǔn)的原則是從有較高位置精度要求的表面中進行選擇。定位基準(zhǔn)包括粗，精基準(zhǔn)的選擇；選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確，同時考慮工件安裝拆卸方便，夾具簡單。 夾具設(shè)計要考慮定位元件的選擇，夾緊裝置與夾緊力的確定和典型夾具的設(shè)計原則等因素，經(jīng)查閱資料[13-16]。 在零件加工時，需考慮的問題之一是如何將零件準(zhǔn)確的裝夾在機床上。裝夾有兩個含義：定位和夾緊[17]。通過查閱資料有以下論述：定位是確定工件在機床上占有正確的位置的過程，可以理解為工件相當(dāng)于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求，定位方法有：工件以平面定位，工件以圓柱孔定位，工件以外圓表面定位，工件以其他表面定位，定位表面的組合，一面兩孔定位。夾緊是工件在定位后將其固定，使其在加工過程中承受重力，切削力等從而保持定位位置不變的操作；夾具的主要設(shè)計方法是繪制所需的圖樣同時制定有關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)在查閱有關(guān)典型家具圖樣的基礎(chǔ)上，按加工要求構(gòu)想出方案，再經(jīng)修改從而確定夾具的結(jié)構(gòu)[18-19]。 參考文獻： [1] 《機械加工工藝師手冊》，楊淑子主編.北京：機械工業(yè)出版社，2008．1 [2]《機械制造工藝學(xué)》，王先逵主編．北京：機械工業(yè)出版社，2006．1 [3]《金屬切削原理與刀具》，陸劍中，孫家寧主編．北京：機械工業(yè)出版社，2005．1 [4]《機床夾具設(shè)計與制造》，李昌年主編．北京：機械工業(yè)出版社，2006 [5]《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》，蒲林祥主編．北京：機械工業(yè)出版社，1995 [6]機床夾具圖冊，薛源順主編．北京：機械工業(yè)出版社 [7]機械零件設(shè)計手冊，王紹俊主編．北京：機械工業(yè)出版社 [8]《機械設(shè)計基礎(chǔ)》，陳立德主編．北京：高等教育出版社，2007 [9]《公差與配合》，任嘉卉主編．北京：機械工業(yè)出版社，2000．4 [10]《金屬工藝學(xué)》上下冊，鄧文英，郭曉鵬主編．-5版．-北京：高等教育出版社，2008．4 [11]《機械制圖》（應(yīng)用本科），郭紀林，余桂英主編．大連：大連理工大學(xué)出版社，2005．8 [12]張玉峰，淺談我國數(shù)控機床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢{J}．金屬加工，2010，（21）：22-23 [13]陳啟源，淺析數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢和發(fā)展途徑{J}，內(nèi)蒙古水利，2010，（4）：34-35 [14]尚德波，現(xiàn)代機床數(shù)控技術(shù)發(fā)展動態(tài){J}．職大學(xué)報，2009，（7）：92-93 [15]韓立群．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論．設(shè)計及應(yīng)用．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002． [16]Cheng CS．A neural network for the analysis of control chart patterns．International Journal of Production Research．1997，35(3)：667-669 [17]閻加強，張培新等．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助材料研究進展及問題．材料導(dǎo)報，1999，13（2）：15-16 [18]Shing I Chang．A hybird neural fuzzy system for statistical process control．Computitional Intelligence in manufacturing Handbook．boca Raton：CRC Press LLC ，2001 [19]樂清洪，騰霖，朱名銓等．質(zhì)量控制圖在線智能診斷分析系統(tǒng)．計算機集成制造系統(tǒng)，2004，10（12）：1584-1587  畢 業(yè) 設(shè) 計 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）： 2.1擬解決的關(guān)鍵問題 （1） 對于殼體零件的定位基準(zhǔn)不好選擇。 解決方法：定位基準(zhǔn)通常應(yīng)優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計時的設(shè)計基準(zhǔn)，并且盡可能的選擇加工面做基準(zhǔn)，不采用過多的毛坯面定位。 （2） 完成零件工藝卡片時，所需采用的機床型號不好選擇。 解決方法：可以查機械加工手冊。 （3） 機床夾具設(shè)計精度難以把握。 解決方法：可以用綜合分析公式計算出來。 2.2設(shè)計的方法及措施 設(shè)計專用殼體夾具，可以保證加工精度，提高工作效率，減輕工人的勞動強度，全面提高經(jīng)濟效益，最大程度的減少人力損耗。各種創(chuàng)新夾具的設(shè)計，既能提高效率，又能節(jié)省時間，提高生產(chǎn)率，促進社會和諧高效發(fā)展。 由于銑削加工切削用量及切削力大，并且是多刃斷續(xù)切削，加工時易產(chǎn)生振動，所以設(shè)計銑削夾具應(yīng)注意：夾緊力要足夠并且反形成自鎖；家具的安裝要準(zhǔn)確無誤，即安裝及加工時要正確使用定向鍵，對刀裝置，夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)合理。 對于鉆夾具，鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板大多安裝在夾具體或支架上。 2.3方法及措施 （1）題目給的零件是殼體，所以對密封性的要求較高，零件年生產(chǎn)量是小批量生產(chǎn)，考慮到零件的加工尺寸不大，為了提高生產(chǎn)率，保證加工精度可采用鑄造成型。零件形狀不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近。由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，參考機床夾具設(shè)計手冊可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造經(jīng)濟精度最好。 （2）殼體加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如果銜接的不好會產(chǎn)生矛盾。所以在熟悉整個加工內(nèi)容的同時要了解殼體加工工序與普通零件加工工序各自的要求，加工目的，加工特點，從而保證加工質(zhì)量。 （3）為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量及降低勞動強度，需要設(shè)計專門的銑削夾具和鉆夾具。設(shè)計夾具時，首先要確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)；其次確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構(gòu)；最后確定刀具的對刀，導(dǎo)向方式，選擇對刀，導(dǎo)向元件。 2.4預(yù)期設(shè)計成果 工藝過程卡片與工序卡片，AutoCAD繪制的夾具總圖及零件圖，外文資料翻譯一篇，設(shè)計說明書一份。 2.5設(shè)計工作進度計劃 2月29日-3月27日 收集相關(guān)資料，撰寫開題報告 3月28日-5月31日 零件工藝規(guī)程編制制訂及夾具設(shè)計 6月1日-6月5日 撰寫設(shè)計說明書 答辯 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 李宇健同學(xué)所做的開題報告，研究目的與意義明確，文獻綜述對殼體零件的基本結(jié)構(gòu)、工藝要求及特點等作了較充分的分析與論述，對擬采用的工藝路線進行了初步分析，語言簡練，格式符合規(guī)范化要求。所提出的研究方案切實、可行，建議進一步細化技術(shù)路線及結(jié)構(gòu)。 望該同學(xué)能積極工作、認真鉆研，按照研究計劃合理安排時間，相信能圓滿順利的完成畢業(yè)設(shè)計工作。 同意開題 指導(dǎo)教師： 2016 年 3月 21日 所在系審查意見： 同意開題 系主任： 2016 年 3 月 22 日