泥漿泵Y型管加工工藝與工裝夾具設計【鏜φ231兩對稱孔】【鉆φ35孔】【說明書+CAD】
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廣東技術師范學院天河學院本科畢業(yè)設計開題報告題 目: 泥漿泵Y型管加工工藝與工裝設計 系 別: 機電工程系 專 業(yè):機械設計制造及其自動化 姓 名: 王達 學 號: 2008611743121 指導教師: 王敏之 2011年 12 月 31 日- 6 - 本科畢業(yè)設計開題報告系別機電工程系專業(yè)機械設計制造及其 自動化班級本機制081姓名王達學號2008611743121聯系方式13570973597題目泥漿泵Y型管加工工藝與工裝設計一、 選題背景中國泥漿泵市場發(fā)展迅速,產品產出持續(xù)擴張,國家產業(yè)政策鼓勵泥漿泵產業(yè)向高技術產品方向發(fā)展,國內企業(yè)新增投資項目投資逐漸增多。投資者對泥漿泵行業(yè)的關注越來越密切,這使得泥漿泵行業(yè)的發(fā)展需求增大。泥漿泵有著深遠的社會價值。當今世界各國加大了石油資源開采的力度。同時我國對中西部地區(qū)大開發(fā),對母親河黃河、長江及各水系如瀾滄江、金沙江、鴉龍江等的開發(fā)應用,綜合治理。鐵路、橋梁、隧道、大小水電站層出不窮,對泥漿泵的需求正在逐漸增多。因此可以看出社會與市場對泥漿泵的需求量是非常大的,而且將會越來越大。所以通過創(chuàng)新生產出優(yōu)良的泥漿泵,提高它的穩(wěn)定性,安全性和使用性能就顯得十分必要了。而Y型管又是泥漿泵的重要零件之一,所以泥漿泵Y型管加工工藝與工裝設計是一個非常重要的課題。二、課題設計2.1課題的內容為了提高生產率和經濟性,為了能提高生產效益,我們必須通過分析零件,列出不同的方案,通過對比選擇更優(yōu)的加工方案,確定加工路線。歸納起來主要以下內容:(1)、完成泥漿泵Y型管加工工藝與工裝設計的綜述,外文資料的翻譯(2000字 符);(2)、完成Y型管加工工藝路線的擬定(生產類型為中批);完成一副鏜夾具和一副銑夾具的草圖;(3)、根據擬定的Y型管加工工藝路線和夾具草圖,完成所有參數、尺寸的計算、查表和確定;(4)、完成整套工藝規(guī)程的設計以及兩副夾具的裝配圖與零件圖(折合2漲0 # 以上圖紙); (5)、完成設計說明書(至少8000字以上)。 通過優(yōu)化設計和精密計算,生產出符合要求甚至優(yōu)于要求的Y型管,從而提高泥漿泵的安全性和增強其使用性能,比如:降低機械工作時的噪聲,改善工作環(huán)境,有益于工作者的身心健康。2.2課題的目的(1)創(chuàng)新性的生產出符合要求的Y型管,解決工程實際問題,提高生產效率 (2)通過創(chuàng)新設計,生產出滿足不同需求的Y型管,解決市場需求(3)掌握機械加工和裝配方面的基本理論知識(4)鞏固學過的知識,包括:制圖知識,機械制造技術知識,CAD、UG軟件等(5)掌握如何設計銑床夾具,鏜床夾具(6)掌握制定零件加工工藝過程,產品裝配工藝過程方法(7)學會分析影響加工質量的原因,了解先進制造技術,想方設法改進技術2.3課題的意義機械加工所用的工藝裝備主要是刀具、夾具,以及計量器具和輔具,工藝裝備的選擇或設計是否合理,對工件加工的精度、表面質量、制造成本和生產率等至關重要.對于一些幾何形狀復雜,或者精度很高,或者兩者兼而有之的零件,如果不使用專門的工藝裝備,根本就無法加工,即使不使用專門的工藝裝備能加工出來,生產效率也是極低的. 而且加工中心在生產實際中的應用已越來越廣泛,使得機械制造的理念與過程發(fā)生了顯著的變化.工藝裝備設計如果比較合理與先進,在保證加工精度和表面粗糙度的同時,還可以獲得高的生產率。本課題主要研究的是泥漿泵Y型管加工工藝和工裝設計. 通過綜合運用大學期間所學知識,編制Y型管加工工藝過程, 分別設計鏜夾具、鉆夾具和銑夾具各一副,鞏固以前的所學知識,提高自身的能力,從而為今后踏上社會打好堅實的專業(yè)知識基礎。三、課題研究現狀3.1國外研究現狀CAPP的開發(fā)、研制是從60年代末開始的,在制造自動化領域,CAPP的發(fā)展是最遲的部分。世界上最早研究CAPP的國家是挪威,始于1969年,并于1969年正式推出世界上第一個CAPP系統(tǒng)AUTOPROS;1973年正式推出商品化的AUTOPROS系統(tǒng)。 在CAPP發(fā)展史上具有里程碑意義的是CAM-I于1976年推出的CAM-IS Automated Process Planning系統(tǒng)。取其字首的第一個字母,稱為CAPP系統(tǒng)。目前對CAPP這個縮寫法雖然還有不同的解釋,但把CAPP稱為計算機輔助工藝過程設計已經成為公認的釋義美國推出的CAPP課題到目前為止,已經取得了長足的進步。作為CAPP中的關鍵技術之一工序工步排序,工序工步排序是工藝設計與否的關鍵,也是工藝設計的難點之一。它在很大程序決定了CAPP系統(tǒng)的應用水平,同時也是衡量CAPP系統(tǒng)智能化和實用化程度的一個重要標志。最近幾年,研究人員對CAPP的工序工步排序理論與方法進行了廣泛的研究和深入的探索,將人工智能技術、人工神經網絡,面向對象方法和特征技術等引入到CAPP系統(tǒng)中。3.2國內研究現狀國內鉆井泵現狀輕使鉆井泵功率在9 55kw以下,主要配套于4000m以下鉆機,因此,輕便鉆井泵的市場前景基本依從于4000m以下鉆機的使用現狀和發(fā)展。根據2000年的統(tǒng)計,中國擁有鉆機1000余臺,占世界鉆機總量的32%,其中中石油集團公司擁有702臺。 目前中國泥漿泵Y型管加工主要還是以小批量生產為準,對夾具的使用比較少,更不用說是組合夾具,都是通過工人們的劃線加工,和試切法加工,所以中國的Y型管加工工藝工序細且長,裝夾的次數多,不能形成一條流水線生產的生產線。當然,在中國比較有實力的生產商使用了先進的工藝工裝和工裝夾具,但,還是脫離不了工序長、工時長、耗能大等問題,所以生產效率不高,工時長,產品的次品率高,產品的性能低,不利于市場的需求。在機械方面國內的起步晚于國外,特別在制造工藝方面,現在國外廣泛采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。但是我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。國內的數控機床普及率還是很不高,我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數企業(yè)使用。國內在夾具的標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面尚處于起步階段。四、課題設計方案4.1設計方案選型與分析由于Y型管的管孔直徑遠大于40-50mm所以選擇毛坯為鑄件,首先鑄出3個孔方案一:1、毛坯選擇Y型管鑄件 2、以Y型管管孔為粗基準粗設計鏜床夾具加工Y型管的3個孔 3、鏜床精加工孔 4、以Y型管分叉2個管腳作為基準設計銑床夾具初加工端面 5、精加工端面方案二:1、毛坯選擇Y型管鑄件 2、用組合雙面銑床粗加工Y形管的兩端面 3、精加工兩端面 4、以Y型管管孔為粗基準粗設計鏜床夾具加工Y型管的3個孔 5、精鏜Y型管的3個孔4.2方案的確定選擇方案二:先加工兩個端面,由于先切除了毛坯的表面凹凸不平和表面夾砂等缺陷,在加工分布在平面上的孔時,劃線找正方便。而且鏜刀開始鏜孔時不會因為端面有高低不平而產生沖擊振動,損壞刀刃。Y型管的3個孔系屬于同軸孔系,需先確定基準平面后保證3孔的中心線在同一水平面,保證中心線的裝配精度要求。因此選擇先確定面再確定孔,先分別粗加工3孔后再精加工主要考慮加工時產生的切削熱變形,粗加工時切削量較大,加上孔對裝配的精度要求采取粗加工精加工分開,有利于減小由于加工熱變形產生的誤差4.3方案的特點及創(chuàng)新由于零件孔對與裝配精度的需求,加工平面時應減小裝甲保證兩面的位置精度,所以采用雙面銑的組合專用機床,再在鏜床對孔進行加工。這樣可以減少工裝夾具的設計量,同時可以保證上下端面的平行度要求,同時也保證加工孔的需求,有利于校正毛坯孔的精度五、預期成果 本次設計的零件為中批生產,設計工藝與工裝有利于保證生產的精度要求,同時減小夾具的設計量,規(guī)范化生產,提高加工效率。六、設計主要步驟1緒論2.Y型管工藝規(guī)程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用2.1.2零件的工藝分析2.2箱體零件加工的主要問題2.2.1主要加工問題分析2.2.2孔和平面加工順序2.2.3孔系加工方案選擇2.3加工定位基準選擇2.3.1粗基準選擇2.3.2精基準選擇2.4工藝路線的確定2.5加工余量工序,毛坯尺寸的選擇2.6加工工時確定2.7小結3.專用夾具設計3.1鏜夾具設計3.1.1工件夾緊分析3.1.2定位方案分析和定位基準選擇3.1.3定位元件的設計3.1.4定位誤差分析3.1.5切削力計算與夾緊力分析3.1.6鏜套支架及家具體設計3.1.7小結3.2鉆夾具設計3.2.1工件夾緊分析3.2.2定位方案分析和定位基準選擇3.2.3定位元件設計3.2.4定位誤差分析3.2.5切削力計算與夾緊力分析3.2.6鉆套與鉆模板設計3.2.7小結4結論參考文獻致謝附錄一:外文翻譯附錄二:文獻綜述七、進度計劃序號任務名稱開始時間結束時間1選題2011.12.22011.12.52查閱中、外文獻資料,外文資料翻譯,確定系統(tǒng)設計方案2011.12.102011.12.253開題2011.12.262012.1.84進行畢業(yè)設計2012.2.272012.3.125中期檢查2012.3.132012.4.26上交畢業(yè)設計正稿打印版及電子材料,畢業(yè)設計及設計說明書光盤,完成畢業(yè)答辯ppt2012.5.82012.5.147畢業(yè)答辯2012-05-152012-05-21七、參考文獻 1 王先逵,機械制造工藝學(第二版)。北京:機械工業(yè)出版社2006.12 陸劍中,孫家寧,金屬切削原理與刀具。北京:機械工業(yè)出版社 2005.1 3 梁旭坤,焦建雄,機械制造基礎(公差,配合,材料熱加工分冊)。長沙:中南大學出版社 2006.64 李益民,機械制造工藝設計簡明手冊。北京:機械工業(yè)出版社5 龔定安等主編,機床夾具設計,西安交通大學出版社 1999 6 數字化手冊編委會,設計夾具設計手冊,機械工業(yè)出版社 2009.27 張世友,箱體類零件加工工藝分析。哈爾濱技師學院,哈爾濱,科技信息2010.2(17)8 王凡 宋建新主編,實用機械制造工藝設計手冊,機械工業(yè)出版社2008.5附錄:文獻綜述與外文翻譯指導教師意見: 指導教師簽名: 年 月 日教研室審核意見: 教研室主任簽名: 年 月 日備注:本開題報告須裝入學生的畢業(yè)設計(論文)檔案袋存檔。
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