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南京理工大學泰州科技學院
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 生 姓 名：
陳洪濤
學 號：
0601510119
專 業(yè)：
機械工程及自動化
設計(論文)題目：
干燥機組設計
指 導 教 師:
吳萍
2010年 4 月 4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。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（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處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，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不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應當按照國標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“2010年3月15日”或“2010-03-15”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
摘要 干燥機是碳纖維干燥的核心關(guān)鍵件，加工工藝復雜，要求高。干燥機位于蒸汽加熱箱與熱水牽伸機組之間，用于碳纖維的干燥和熱定型，以提高纖維的強度。包括九輥、十七輥兩臺干燥機，共26個金屬輥，牽引輥水平間距為720mm，垂直間距595mm。輥內(nèi)通蒸汽和熱水。單機包括干燥輥、箱體、電機、傳動系統(tǒng)及汽管、水管等，動力由天津減速機廠配套。本文深入分析了干燥機零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及專用夾具的設計。
關(guān)鍵詞 干燥機 加工工藝 夾具設計
1 引言
干燥機是對大量物料進行干燥最常用的設備，具有運轉(zhuǎn)可靠、操作彈性大、處理能力大以及適應性強等特點，廣泛應用于食品、飼料、化工、醫(yī)藥、礦山、冶金和建材等行業(yè)。
對模型進行簡化、干燥機強度和剛度的計算，其結(jié)果多為近似值，不直觀，也能顯示各部件及局部的強度和剛度。隨著計算機及時的飛速發(fā)展及有限元件的日趨成熟，利用計算機對大型復雜設備進行設計和校核已成為發(fā)展趨勢[1]。
2 加工工藝分析
2.1 定位基準選擇
工件在進行機械加工時,用以確定工件對機床及刀具相對位置的表面稱為定位基準。最初工序所用的定位基準是毛坯上未經(jīng)加工的表面,稱為粗基準;在其后各工序加工中所用的定位基準是已加工的表面,稱為精基準[2]。選擇工件的哪些表面作為定位基準,是加工工藝過程設計時的一個十分重要的問題。定位基準選擇的是否合理,將直接影響零件加工質(zhì)量和機床夾具結(jié)構(gòu)的復雜程度,但由于粗基準和精基準的作用不同,兩者的選擇原則也不同[3]。
2.2 工藝過程
各種機械的用途和性能不同,其零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀和要求也各不相同。即使是相同的零件,由于生產(chǎn)條件和批量大小的不同,其工藝過程也不同,因此,必須制定合理的加工工藝規(guī)程[4]。
2.2.1 擬定工藝路線
制定零件機械加工工藝最主要的工作是擬定工藝路線。擬定工藝路線是制定工藝過程總體布局非常關(guān)鍵的一步,它與定位基準的選擇有著密切關(guān)系。擬定工藝路線的主要任務是加工方法的選擇,定位基準的選擇,加工階段的劃分及其工藝的安排等[5]。
2.2.2 加工階段的劃分
零件表面的加工是一個由粗到精的過程, 通過若干工序的加工逐步達到質(zhì)量的要求對加工精度要求較高的零件, 按工序性質(zhì)和內(nèi)容的不同, 將工藝路線劃分為粗加工、半精加工和精加工等階段各加工階段的基本要求如下：
粗加工階段 粗加工階段是切除毛坯黑皮和大部分加工余量, 為以后加工提供精準基面, 并留出均勻而合適的余量。
半精加工階段 半精加工階段可提高精加工需要定位基準的精確性和控制精加工余量, 為主要表面的精加工創(chuàng)造條件。
精加工階段 該階段主要為精度和粗糙度要求較高的表面進一步改善表面質(zhì)量, 使零件加工表面達到技術(shù)要求。
光整加工階段 光整加工階段的重點是保證獲得幾個重點表面的粗糙度或進一步提高精度[6] [7] [8]。
2.3 工序分析
在劃分了加工階段以及各表面加工先后順序后,就可以把這些內(nèi)容組成為各個工序。在組成工序時，有兩條原則：即工序集中和工序分散。工序集中就是將工件加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序分散就是將工件加工內(nèi)容分散在較多的工序中進行，每道工序的加工內(nèi)容較少，最少時每道工序只包含一個簡單工步[9] [10]。
3 夾具設計
機床夾具設計的主要任務是根據(jù)客戶提出的設計任務要求, 結(jié)合被加工零件、金切設備及其切削方式和參數(shù), 合理選擇定位方式, 設計合理的定位支承元件、夾緊裝置、對刀元件、夾具體等裝置或元件[11]。其設計流程的關(guān)鍵點是: 首先應分析使用夾具時, 造成被加工零件表面位置的加工誤差因素, 合理分配夾具定位精度; 其次要根據(jù)加工過程中被加工零件受到的切削力、慣性力及重力等外力的作用, 合理選擇定位方式、支承點、夾緊點、夾緊力大小及其作用方向, 設計合適的夾緊機構(gòu), 以保證被加工零件的既定位置穩(wěn)定可靠; 第三是設計夾具對定; 最后校核夾具關(guān)鍵零件強度和設備進刀抗力等, 最終完成全套夾具圖設計[12]。
夾具在機械加工中的作用，可歸納為以下四個方面：
（1） 保證工件的加工質(zhì)量
采用夾具后，工件上各有關(guān)表面的相互位置精度是由夾具保證的，不僅省去了十分費時又不十分精確的劃線和找正工序，而且精度穩(wěn)定可靠，還可降低對操作者的技術(shù)水平要求[13]。
（2） 提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本
生產(chǎn)率的高低是以單位時間內(nèi)生產(chǎn)出工件數(shù)量的多少來衡量的。要提高生產(chǎn)率，就需要降低加工的單件工時。采用夾具后，不僅省去劃線、找正等輔助時間，簡化工件的裝夾工作，而且采用較先進的夾緊裝置后，還可進一步加快夾緊速度。而生產(chǎn)率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和對操作者技術(shù)水平要求的降低，均有利于降低加工成本[14]。
（3） 改善工人勞動條件
設計夾具，必須以人為本，對于減輕工人的體力勞動強度，保證生產(chǎn)安全，應給予足夠的重視。采用專用夾具裝卸工件顯然要比不用夾具方便、省力、安全、迅速[16]。
（4） 擴大機床工藝范圍，改變或擴大機床用途
在單件小批量生產(chǎn)或多品種成批生產(chǎn)的條件下，企業(yè)內(nèi)的機床種類、數(shù)量將會與產(chǎn)品生產(chǎn)需要發(fā)生矛盾，因此可設計制造專用夾具，使機床“一機多用” [17]。
使用夾具的最根本目的是獲得好的經(jīng)濟效益。所以設計夾具也和其它技術(shù)工作一樣，不僅是一個技術(shù)問題，而且是個經(jīng)濟問題。每當設計一套夾具之前，都要進行必要的技術(shù)經(jīng)濟分析，使所設計的夾具獲得最佳的經(jīng)濟效果[18]。
氣動夾具因其動作快速準確，出力穩(wěn)定，能減輕工人的勞動強度，極大地提高生產(chǎn)效率，且日益引人矚目。
4 結(jié)束語
本開題報告在吳萍老師的悉心指導和嚴格要求下完成。通過干燥機的機床設計、機械加工工藝規(guī)程制訂及專用夾具的設計，可以有效培養(yǎng)綜合應用機械設計知識，并根據(jù)設計的實際要求，進行問題的分析解決，從而提高獨立工作的能力。
參 考 文 獻
[1] 金國淼.干燥設備[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.
[2] HG/T2056694.化工回轉(zhuǎn)窯設計規(guī)范[S].
[3] 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[4] 濮良貴，紀名剛. 機械設計[M].北京：高等教育出版社，2006.
[5] 陳德生.機械制造工藝學[M].杭州:浙江大學出版社,2007.
[6] 齊世恩．機械制造工藝[M]．哈工大出版社，1989.
[7] 任家隆．機械制造技術(shù)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000.
[8] 鄭本修．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，1999.
[9] 荊長生．機械制造工藝學[M]．西安：西北工業(yè)大學出版社，1996.
[10] 薛源順.機床夾具設計[M ]. 北京:機械工業(yè)出版社，1991.
[11] 王啟平.機床夾具設計[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社,2005.
[12] 李昌年.機床夾具與制造[J].北京：機械工業(yè)出版社,2007.
[13] 王黎明.適應現(xiàn)代機床要求的新型夾具[J].產(chǎn)品與技術(shù),1999.
[14] 周海寶.提高機床夾具精度的實用方法[J].機床與液壓,2000.
[15]（日）桐榮良三，秦霽光等譯. 干燥裝置手冊［M］. 上海：科技出版社出版，1988.
[16] 許鎮(zhèn)宇. 機械零件［M］. 北京：高等教育出版社出版，1989
[17] 余俊，全永昕等. 機械設計［M］. 北京：高等教育出版社出版，1990
[18] 蔡春源. 新編機械設計實用手冊［M］. 北京：學苑出版社出版，1990
畢 業(yè) 設 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）：
1 本課題要研究及解決的問題
本組干燥機位于蒸汽加熱箱與熱水牽伸機組之間，用于碳纖維的干燥和熱定型，以提高纖維的強度。包括九輥、十七輥兩臺干燥機，共26個金屬輥，牽引輥水平間距為720mm，垂直間距595mm。輥內(nèi)通蒸汽和熱水。單機包括干燥輥、箱體、電機、傳動系統(tǒng)及汽管、水管等，動力由天津減速機廠配套。
2 本課題擬采用的研究手段（途徑）
（1） 在設計過程中，我們必須要認真分析機組的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對機組的每一個細節(jié)，都應仔細的分析。
（2）根據(jù)總體圖分析，選擇合適的結(jié)構(gòu)。
（3）分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性，接著制訂工藝路線，選擇合適的加工方案，然后確定加工順序，再進行工序設計，工藝尺寸鏈的計算，最后制訂工藝規(guī)程卡片。
干燥機加工工藝研究途徑應該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。
（4） 查閱有關(guān)干燥機的資料。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
閱讀了大量關(guān)于干燥機零件加工方面的書籍，對加工工藝路線、零件定位、夾具設計等方面進行了研究分析、對機械加工有了初步的認識。
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測：
過對本課題的研究使學生的基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識、技術(shù)水平以及實際應用能力和文字、語言表達能力得到鍛煉，是學生綜合運用所學理論技能知識與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的重要階段，是培養(yǎng)和提高學生綜合應用能力的重要環(huán)節(jié)。
通過本課題的研究使學生對數(shù)控機床的設計有一個初步的認識，學會如何查找文獻、如何進行方案的設計、校核、定稿等等。綜合應用機械設計、工藝、公差、機械制圖CAD等知識進行經(jīng)濟型的數(shù)控機床部件的設計。完成3張0號圖紙，1.2萬字的條理清楚的說明書。
指導教師：
2010年 4月4日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日