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湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告書
題 目：基于pro/E的車床撥叉加工專用銑床夾具設(shè)計
學(xué)生姓名 詹 明
學(xué) 號 11130107
專業(yè)班級 機自1101
指導(dǎo)老師 羅 頌 榮
2015年 3 月 25 日
論文（設(shè)計）題目
基于pro/E的車床撥叉加工專用銑床夾具設(shè)計
課題目的、意義及相關(guān)研究動態(tài)：
一、選題的背景及意義
制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)隨著以計算機技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問題在現(xiàn)階段撥叉類零件的加工還沒有達到現(xiàn)代自動化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中它的加工工藝還需要人工畫線的方法來保證其精度而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分不論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)夾具都是十分重要的。 因此好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率保證和提高加工精度降低生產(chǎn)成本等還可以擴大機床的使用范圍從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)前Pro /Engineer技術(shù)已經(jīng)達到了一個很高的境界 ,它能為產(chǎn)品開發(fā)人員提供更先進的設(shè)計方法和設(shè)計手段 ,具有形象生動、 直觀明了、 快速響應(yīng)等設(shè)計特點 ,其開發(fā)過程很符合設(shè)計人員的設(shè)計思維。三維開發(fā)平臺的出現(xiàn)和完善 ,為增強企業(yè)的開發(fā)能力、 提高設(shè)計效率和產(chǎn)品質(zhì)量 ,提供了強有力的技術(shù)支持。三維開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用和推廣 ,可謂是傳統(tǒng)的機械設(shè)計的一次革命;三維立體設(shè)計逐步替代傳統(tǒng)的二維平面是必然的趨勢. 因此基于pro/E的車床撥叉加工專用銑床夾具設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義。
二、國內(nèi)外研究歷史現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在大約可以分為三個階段:第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上這一階段的夾具主要是以人為主夾具作為單純的輔助工具使加工過程趨于完善;第二階段夾具成為人與機床之間的橋梁夾具的機能發(fā)生變化它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到夾具的改進可以提高勞動生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴大機床的使用范圍所以對夾具引起了重視;第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合夾具作為機床的一部分成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。我國對撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段[1-3]。然而在今后的發(fā)展過程中為加速撥叉類零件的生產(chǎn)簡化設(shè)計工作加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果必須重視機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化系列化和通用化工作。同時在對該類零件的設(shè)計時還應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調(diào)夾具尤其是成組夾具[4]。隨著數(shù)控機床組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn)夾具的自動化程度也得到相應(yīng)的提高它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展才能更好的發(fā)揮機床的作用和提高生產(chǎn)效率[4-6]。
撥叉、撥叉體類零件廣泛用于汽車、拖拉機、坦克等行走機械的變速箱中,其工藝裝備的設(shè)計與制造成本是影響整體成本的一個重要方面。通常,企業(yè)在加工這類零件時,常常針對不同零件的不同工序設(shè)計專門的工裝[5,6]。由于該類零件的多樣性,造成工裝類型多,制造周期長,給企業(yè)帶來了很大的浪費。如果在設(shè)計工裝時考慮應(yīng)用成組技術(shù),則可以大大縮短其設(shè)計和制造周期,減少材料消耗,從而降低制造成本。
Pro/Engineer系統(tǒng)是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）的產(chǎn)品。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念，開發(fā)出來第三代機CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件能將設(shè)計至生產(chǎn)全過程集成到一起，讓所有的用戶能夠同時進行同一產(chǎn)品的設(shè)計制造工作，即實現(xiàn)所謂的并行工程[7-9]。
課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處：
三、主要研究內(nèi)容
以Pro/E為機床專用夾具設(shè)計的設(shè)計平臺根據(jù)設(shè)計參數(shù)實現(xiàn)專用夾具的零件設(shè)計零件和部件的裝配工程圖樣的生成根據(jù)需要可進行運動仿真。
1根據(jù)撥叉零件尺寸設(shè)計計算專用夾具體的設(shè)計參數(shù)。
2利用Pro/E軟件進行三維造型設(shè)計。
4、 創(chuàng)新之處
1選題具有實際意義符合市場需求
2手段先進，利用Pro/E軟件進行運動仿真。
研究方法、設(shè)計方案：
五、 研究方法
1.主要研究方法資料查詢類比法與導(dǎo)師同學(xué)討論法。
2.本項目的技術(shù)關(guān)鍵所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下要求:
第一在未受外力作用時加工件對刀具和機床應(yīng)保持正確的位置即加工件應(yīng)有正確的定位。 第二在加工過程中作用于加工件上的各種外力不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。第三零件的有關(guān)數(shù)據(jù)采集和零件間相互關(guān)系的確定。找一個典型的分度裝置進行反求測量運用Pro/E對各零部件作造型設(shè)計采用自下而上的設(shè)計方法完成零件到部件再到分度裝置。
六、 設(shè)計方案
夾具方案
設(shè)計銑床夾具夾具時，首先應(yīng)考慮滿足加工要求。由于在前面的工序中孔和平面都已經(jīng)加工，并都達到了一定的精度要求，在加工槽時我選擇以小頭孔、大頭孔及小頭孔端面來定位。在小頭孔用一長銷定位限制了工件的四個自由度，在小頭孔的端面用一定位環(huán)定位限制了工件的一個自由度，在大頭孔用一削邊銷定位限制了工件的一個自由度，在夾具上的一個長銷、一削邊銷和一定位環(huán)作為定位機構(gòu)，實現(xiàn)了典型的一面兩銷定位，零件被完全定位。夾緊機構(gòu)我選擇用一個移動壓板，在小頭孔和大頭孔之間的連接板上實現(xiàn)壓緊。在夾具的頂端用一連接板來支撐對刀塊，以保證刀具的位置，來保證零件的加工精度。
定位方案
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動為限制次自由度應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)另輔助一左端面為輔助定位防止工件左右移動因此為了滿足這些定位要求設(shè)計壓板結(jié)構(gòu)既可以滿足軸向力的要求又可方便工件的裝夾。
實體建模
1、撥叉零件的建模
2、夾具體的建模
3、對刀塊的建模
4、其他零件的建模
5、夾具的裝配
6、支承板的裝配
7、撥叉的裝配
完成期限和預(yù)期進度：
七、時間安排
1．畢業(yè)設(shè)計調(diào)研階段：（第1~2周）進行畢業(yè)實習(xí)與=調(diào)研，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題寫出調(diào)研報告；完成文獻檢索和英文文獻翻譯。
2．畢業(yè)設(shè)計開題報告階段：（第3～4周）要求完成開題報告。
3．畢業(yè)設(shè)計主要工作階段：（第5～13周）完成主體設(shè)計，并撰寫畢業(yè)論文。
(1)總體方案設(shè)計與具體設(shè)計計算（第5～7周）；
(2)零件圖與裝配圖的三維建模與工程圖樣的繪制（第8～10周）；
(3)設(shè)計說明書的撰寫（第11～13周）。
4．畢業(yè)設(shè)計答辯階段：（第14～15周）。
主要參考資料：
[1]Junsheng Cheng, Kang Zhang, YAn order tracking technique for the gear fault diagnosis using local mean decomposition method[J]．Mechanism and Machine Theory 55 (2012) 67–76
[2]董玉明，楊洪玉.夾具設(shè)計常見問題[J]．機械工人，2005（1）：59～60
[3]錢東洲.定位誤差在機床夾具設(shè)計中的分析計算[J]．理工研究，2008（12）：274～275
[4]張亞明.機床夾具的分類與構(gòu)成[J]．科技咨詢，2008（4）：76～77
[5]李延平，張喜群，王耀，武梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應(yīng)用[J]．機械工人，2006（6）：43～44
[6]李月琴，曾令宜，弓申.撥叉，撥叉體類零件鉆徑向孔成組夾具[J]．工具技術(shù)，2005（38）：74～76
[7]楊青，陳東祥，胡冬梅等. 基于Pro/Engineer的三維零件模型的參數(shù)化設(shè)計[J]．機械設(shè)計,2006.9
[8] 高峰，王鐵，郭志強等.Pro/E平臺下的工序圖形生成技術(shù)[J]．機械工程師,2006(02)
[9] 范軍.基于ProENGINEER的計算機機構(gòu)運動分析[J]．四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2006 (03
指導(dǎo)教師意見：
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系工作小組意見
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