法蘭盤(831004)機械加工工藝及工裝夾具設計【鉆4-φ9孔】【說明書+CAD】
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湖 南 科 技 大 學開題報告學 生 姓 名: 陳煒迪 學 院: 機電學院 專業(yè)及班級: 機設2班 學 號: 1103010216 指導教師: 尹喜云 2015年 5 月 29日湖南科技大學 2015屆畢業(yè)設計(論文)開題報告題 目年產三十萬件法蘭盤機械加工工藝及工裝設計作者姓名陳煒迪學號1103010216所學專業(yè)機械設計制造及其自動化1、 研究的意義,同類研究工作國內外現(xiàn)狀、存在問題(列出主要參考文獻)制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè),現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源,世界的制造業(yè)正在向中國轉移,中國正在成為世界的制造大國. 現(xiàn)代制造技術是以傳統(tǒng)制造技術與計算機技術、信息技術、自動控制技術等現(xiàn)代高新技術交叉融合的結果,是一個集機械、電子、信息、材料與管理技術于一體的新型交叉學科,它使制造技術的技術內涵和水平發(fā)生了質的變化。1999年國際生產工程學會(CIRP)第46屆年會主席吉川教授(日本)在報告中指出,世界上各個發(fā)達工業(yè)國經濟上的競爭,主要是制造技術的競爭。在各個國家企業(yè)生產力的構成中,制造技術的作用一般占55%65%,日本及亞洲四小龍的發(fā)展,在很大程度上都是依靠他們重視制造技術。 發(fā)達工業(yè)國家,例如美國、日本、德國、瑞士等國的專家、教授已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學的重視,使他們許多產品缺乏競爭能力。為此,美國政府已將先進制造計劃列為國家預算唯一重點支持的科技領域,這已經引起美國、歐洲、日本在制造技術上新一輪的競爭。制造業(yè)是國民經濟的物質基礎和工業(yè)化的產業(yè)主體,是社會進步與富民強國之本。任何一個大國(我不是說像新加坡這樣的城市國家)為了自身的發(fā)展和安全,都將裝備制造業(yè)的發(fā)展和升級作為國家戰(zhàn)略來對待,高度發(fā)達的裝備制造業(yè)是實現(xiàn)工業(yè)化的必備條件,也是一個國家綜合競爭力的重要標志。制造業(yè)在中國現(xiàn)階段至少有五個方面的作用:第一是我們國家經濟高速增長的發(fā)動機;第二是推動國民經濟和社會信息化的基礎產業(yè);第三是科技創(chuàng)新的重要載體;第四是勞動就業(yè)的主要部門;最后也是國家安全的一個基本保證。中國制造業(yè)在改革開放25年間得到了快速的增長,就是中國進出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn),因為我們要走一條新型工業(yè)化的道路,就必須要以信息化帶動工業(yè)化,工業(yè)化促進信息化,走出一條科技含量高,經濟效益好,資源消耗低,環(huán)境污染少,人力資源得到充分利用、充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路,這是我們的目標。 一般人只認識到機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己,這只是問題的一方面;而另一方面,信息科學、材料科學也必須依賴制造技術來取得的進展。例如,在計算機發(fā)展中最關鍵的問題高密集度的大規(guī)模集成電器與存儲器件的制做,有賴于制造技術的發(fā)展。當前我國機械制造廠(公司)第一線工程技術人員主力大部分是20世紀八十年代的機械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學校學習的知識是西方發(fā)達國家20世紀四十年代的制造技術,知識已非常陳舊;而且工廠實習的設備和制造技術已老化。 我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設計專業(yè)夾具來達到提高生產率和減小加工誤差的目的,這一課題可以把我四面來學到的機械制造知識應用于實踐也是對我學習的一次檢驗。2、 研究目標、內容和擬解決的關鍵問題(根據任務要求進一步具體化)設計法蘭盤的加工工藝,年產三十萬件。通過這次畢業(yè)設計,可以系統(tǒng)的把大學里的專業(yè)知識應用到實際設計和生產中去,提高自己的動手能力和創(chuàng)新能力,鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力,以此提高自己的綜合素質來適應社會發(fā)展的需求。本課題的基本內容:法蘭盤加工工藝及夾具設計1、法蘭盤加工工藝1、 制訂法蘭盤加工工藝規(guī)程,關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程中,我們必須要認真分析零件圖,了解其盤體零件的結構特點和相關的技術要求,對盤體零件的每一個細節(jié),都應仔細的分析,如盤體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度,特別是要注意盤體零件各孔系自身精度(同軸度、圓度、粗糙度等)和它們的相互位置精度(軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求),盤體零件的尺寸是整個零件加工的關鍵,必須弄清盤體零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點,同時因為盤體零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖,一方面增加我們對零件的了解認識,另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。工序的劃分確定加工順序和工序內容,安排工序的集中和分散程度,劃分工序階段,這項工作與生產綱領有密切關系,具體可以根據生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等。生產條件確定工藝過程的工序次數(shù);如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則,批量大時即可按工序分散原則,組織流水線生產,也可利用高生產率的通用設備,按工序集中原則組織生產。2、夾具設計可能遇到的問題: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,主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關,可提高夾具的制造精度,減少配合間隙,就能提高夾具在機床上的定位精度,夾具中出現(xiàn)過定位時,可通過撤消多余定位元件,使多余定位元件失去限制重復自由度的能力,增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。夾緊必須可靠,但夾緊力不可過大,以免工件或夾具產生過大變形??刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結合一些夾具的具體設計事例,查閱相關的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些盤體零件加工的夾具來解決這些問題。3、 特色與創(chuàng)新之處不管是什么零件的機械加工,盤體都可以當作一個典型的零件來看待,不管是加工路線的分析、工序卡的設計、工序尺寸的計算等等,都是很典型的。所以這個設計很有代表性?;臼构に嚶肪€達到最優(yōu)化的程度,設計的夾具有比較多的創(chuàng)新并滿足裝夾要求。4、 擬采取的研究方法、步驟、技術路線制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析毛坯的選擇:根據生產綱領和零件結構選擇毛坯,毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率,以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材,則按其標準確定尺寸規(guī)格,并決定每批加工件數(shù)。毛坯的種類和其質量對機械加工的質量有密切的關系。同時對提高勞動生產率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。法蘭盤毛坯材料為灰鑄鐵(HT200),硬度范圍在150200HBS,承受中等載荷。采用砂型鑄造方法,由于大批量生產故宜采用實體模樣(金屬模)進行兩箱造型,這不僅簡化了造型和合箱操作,還因型砂緊實度較為均勻,鑄件的表面質量得到提高。在切削加工前進行石墨化退火處理,消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織(大量滲碳體出現(xiàn))以便進行切削加工。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床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā),理論聯(lián)系實際和工人結合起來。常常需要提出幾個方案,進行分析比較后再確定。計算切削用量、加工余量及工時定額:查閱切削用量手冊等資料并進行計算確定。目前,對單件小批量生產不規(guī)定切削用量,而是由操作工人根據經驗自行選定,但對于自動線和流水線,為保證生產的節(jié)拍,必須規(guī)定切削用量,并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質量以保證最終加工質量。工時定額一般按各工廠的實際經驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產的發(fā)展,工藝的改進,新工藝,新技術的不斷出現(xiàn),工時定額應進行相應的修改。對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結為質量、生產率和經濟性。雖然有時互相矛盾,但只要把它們處理好,就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中,質量是首要的。質量表現(xiàn)在機械產品的各項技術性能指標,質量不能保證,根本談不上數(shù)量;質量和生產率之間是密切聯(lián)系的,在保證質量的前提下,應該不斷地最大限度地提高生產率,滿足生產量的要求。如果兩者矛盾,則生產率要服從于質量,應在保證質量的前提下解決生產率問題。在保證質量的前提下,應盡可能的節(jié)約耗費,減少投資,降低制造成本,這就是經濟性。因此,法蘭盤的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質量、生產率和經濟性的統(tǒng)一,達到經濟合理及可行的最優(yōu)方案。夾具設計的研究途徑和可行性分析法蘭盤座鏜、銑、鉆等工序使用的專用夾具,此類夾具的特點是針對性強、結構緊湊、操作簡便、生產率高。夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確,且滿足定位精度要求。為了解決此問題,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題。如定位基準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床上的定位精度。除此之外,選擇夾具的類型與結構型式必須與零件生產批量大小相適應,夾具結構與零部件應具有足夠的剛度和強度,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。5、 擬使用的主要設計、分析軟件及儀器設備本次設計采用計算機繪圖,軟件為AUTOCAD2010,文檔類軟件為OFFICES2003。6、參考文獻1趙志修 . 機械制造工藝學M . 機械工業(yè)出版社,19882李洪 . 機械加工工藝手冊M . 北京出版社,19943東北重型機械學院等 . 機床夾具設計手冊,第二版M . 上??茖W技術出版社,19984艾新,肖詩綱 . 切削用量手冊M . 機械工業(yè)出版社,1985.5Wang Xiankui, Liu Chengying, Li Zhizhong,ect. THCAPP: Computer Aided Process Planning System in an Integrated Environment. Tsinghua Science and Technology, 1996.1(2): 119-123.注:1、開題報告是本科生畢業(yè)設計(論文)的一個重要組成部分。學生應根據畢業(yè)設計(論文)任務書的要求和文獻調研結果,在開始撰寫論文之前寫出開題報告。2、參考文獻按下列格式(A為期刊,B為專著)A:序號、作者(外文姓前名后,名縮寫,不加縮寫點,3人以上作者只寫前3人,后用“等”代替。)、題名、期刊名(外文可縮寫,不加縮寫點)年份、卷號(期號):起止頁碼。B:序號、作者、書名、版次、(初版不寫)、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。3、表中各項可加附頁。7
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