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大連交通大學2010屆本科生畢業(yè)設計（論文）實習（調(diào)研）報告
調(diào)研報告
一、 課題的來源及意義
本次畢業(yè)設計的題目是支架工藝規(guī)程及加工孔工裝夾具設計。
當今世界，工業(yè)制造發(fā)達國家的對其加工設備（機床）工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床，以加速工業(yè)制造及處進國民經(jīng)濟的發(fā)展。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。而支架零件主要起支承和連接作用，是機床中必不可缺的零件之一。
支架零件多用肋板、 耳板、底板和圓柱形軸、孔、實心桿等部分組合而成。設計支架零件的夾具要求學生全面地綜合地運用本畢業(yè)極其有關先修畢業(yè)的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計，這是我們在進行畢業(yè)設計對所學相關各畢業(yè)的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉：
（1）運用機械制造工藝學專業(yè)中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。
（2）提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。
（3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。
就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加工作打一個良好的基礎。
二、 國內(nèi)外發(fā)展狀況
國外狀況:
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關鍵工藝裝備—夾具的要求越來越苛刻 。
一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得夾具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求夾具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟的方向發(fā)展。計算機、激光、電子、新材料、新技術的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟制造夾具技術如虎添翼，應用范圍不斷擴大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和社會效益越來越顯著。
國內(nèi)狀況:
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，國內(nèi)夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。
三、 課題研究的目標
通過本次畢業(yè)設計，能夠把先修課程如機械制圖，理論力學，材料力學，機械制造，機械工程材料，互換性與測量技術，機械原理，機械設計等課程中所獲得的理論知識在實際的設計工作中綜合地加以運用，使這些知識得到鞏固發(fā)展，并使理論知識在實際的設計工作中綜合的結合起來。
畢業(yè)設計是高等工科院校相關專業(yè)的學生第一次進行的比較完整的實踐訓練。通過這個環(huán)節(jié)，能夠培養(yǎng)從事夾具設計應用與開發(fā)方面工作所需的基本技能：查閱科技資料、切削用量、工藝流程、夾具體設計等知識，為畢業(yè)后工作打下良好基礎，樹立正確的設計思想。
零件的結構特點：分析零件圖知，該支架的結構屬于相對簡單的零件，總共有五個通孔和四個端面需要加工。五個通孔的加工精度較高，因而在保證五個通孔的位置精度的同時也要保證其加工精度。此外該支架的四個端面的加工精度較低，它們的加工誤差也直接影響其后續(xù)的加工。
四、課題研究的內(nèi)容
本課題主要研究的內(nèi)容為:根據(jù)所給零件圖部分圖樣進行復原設計加工零件工樣圖，并設計該零件的加工工藝規(guī)程。設計一套加工支架3*φ7孔的工裝夾具，并采用AutoCAD繪制該夾具的二維、三維裝配圖及零件圖。
五、課題研究的方法和手段
1．設計前的基礎準備
(1).研究產(chǎn)品對象.
(2).熟悉工件.
(3).工裝夾具制造知識.
2.工裝夾具設計的工藝準備
(1).對零件圖進行工藝性分析
(2).對夾具結構的初步分析.
(3).選定夾具體.
(4).繪制二維工件圖.
3.設計工裝夾具
(1).夾具結構的擬定與比較.
(2).繪制夾具總裝圖.
(3).夾具圖樣的修訂與定型.
4.調(diào)研結果
擬定支架零件工藝過程的原則
1先面后孔
支架零件基本是由平面和支撐孔組成。一般應先加工最主要平面（也可能包括一些次要平面），后加工支撐孔。這樣，可以為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的定位基準面。此外，主要平面式支架的裝配基準，先加工主要平面可使定位基準與裝配基準重合，從而消除因基準不重合而引起的定位誤差。
2.粗、精加工
對于剛度較差、要求較高的支架零件，為了減少加工后的變形，一般要粗、精加工分開，即在主要平面和支撐孔的粗加工之后，再進行主要平面和各支撐孔的半精加工和精加工。
根據(jù)上述分析，在單件、小批量生產(chǎn)中，要求較高的支架類零件的主要加工工藝過程可安排如下：
鑄造毛坯-粗加工主要平面-粗加工支撐孔-半精加工主要平面-半精加工支撐孔-精加工主要平面-精加工支撐孔。
至于其他次要平面的加工，可根據(jù)情況穿插進行。如有螺紋孔，放到最后進行。
零件結構工藝性分析：該零件主要應該有以下工序。
01鑄造毛坯
10銑上底面
20銑圓柱前后側面
30銑后側大平面
40鉆、擴、鉸φ20H7孔
50鉆、擴、鉸φ6H8孔
60鉆、擴、鉸3*φ7孔
基準面的選擇
基準面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內(nèi)完成加工任務。
粗基準的選擇對于本杠桿來說是至關重要的，對于一般零件而言，應以出加工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應考慮到基準重合的問題，當設計基準與工藝基準不重合時，應該進行尺寸換算。
該支架的四個端面的表面粗糙度要求較高為Ra6.3μm，所以其加工過程是先以其粗加工為基準,待其它的加工完后再進行精加工，所以一般要采用粗銑，半精銑，精銑的過程才能滿足其要求，但因工件尺寸相對較小，故可直接采用粗銑，精銑的過程。該零件另外的主要加工較復雜的是五個通孔的加工，分析知φ7的三個通孔的尺寸和精度，表面粗糙度的要求是一樣的，只是其在零件上的位置不同而已，因而可以同時加工，這樣就減少了其整個零件的加工工步和時間，該零件的通孔的加工過程也是比較復雜的，因為不僅有尺寸公差要求（精度等級均為IT8），而且通孔表面粗糙度要求均為Ra1.6μm，Ra3.2μm,Ra12.5μm.因而需通過鉆、擴鉆、粗鉸，精鉸的過程來滿足尺寸公差和達到表面粗糙度的要求，其中因為小孔的尺寸過小，可以省略擴鉆的過程，即經(jīng)過鉆、粗鉸，精鉸的過程就可達到要求。
根據(jù)課題要求，我應該設計出一套鉆3*φ7孔的夾具，所以應選擇鉆床夾具。
根據(jù)鉆床的特點，應使工件在加工時滿足完全定位，初選六點定位原則，使用壓板或螺栓加緊，隨著畢業(yè)設計進行，再另行詳細設計。
六、實驗方案的可行性分析
1. 個人的知識準備、開發(fā)能力方面
本人基本了解夾具設計和原理，夾具方面的基礎知識掌握的也比較牢固，有過課程設計和在多家工廠實習的經(jīng)驗，設計部件的層次比較清晰，對電腦繪圖軟件有基本的了解，學習新事物的能力較強。
2. 開發(fā)工具方面
Pro.ENGINEER.Wildfire.2.0軟件：
2.1．Pro/ENGINEER
Pro/ENGINEER是采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，設計者可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。
Pro/ENGINEER有如下特點：
特征驅動：凸臺、孔、倒角、腔、殼等；
參數(shù)化：參數(shù)、尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等；
通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間的關系來進行設計。
支持大型、復雜組合件的設計：規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM的各種能用零件設計的程序化方法等。
貫穿所有應用的全局相關性：設計中，任何部分的變動都將引起與之有關的每個部分變動。
七、課題研究的進度安排
畢業(yè)設計總共14周，大致安排如下：
第一周：熟悉給定的參考資料和翻譯外文。
第二周：分析給定參考資料，復原設計加工零件工作圖。
第三周：設計加工工藝過程卡和加工工序卡。
第四周：采用AutoCAD繪制支架三維零件圖。
第五周：工裝夾具方案設計與選擇。
第六周：設計工裝夾具裝配圖。
第七周：設計工裝夾具裝配圖。
第八周：設計工裝夾具裝配圖。
第九周：拆畫工裝零件圖。
第十周：采用AutoCAD繪制三維工裝夾具圖。
第十一周：采用AutoCAD繪制三維工裝夾具圖。
第十二周：編寫設計計算說明書提交初稿。
第十三周：修改圖紙和說明書并打印。
第十四周：論文整理、裝訂和參加答辯。
八、可具備的實驗條件
硬件環(huán)境：
CPU：Mobile Intel(R) Pentium(R)4-M 2.40GHz
內(nèi)存：1G
軟件環(huán)境：
操作系統(tǒng)：Microsoft Windows XP Home Edition sp2
開發(fā)工具：Pro.ENGINEER.Wildfire.3.0
瀏覽器：Microsoft Internet Explorer 6.0
九、參考文獻
[1].徐發(fā)仁編.氣動液壓機床夾具設計.上海：上?？茖W技術出版社，1982.
[2].東北重型機械學院等編.機床夾具設計手冊（第二版）.上海：上?？茖W技術出版社，1980.
[3].王辰寶.機械加工工藝學.北京：東南大學出版社，2008.
[4].盧秉恒.機械制造技術基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[5].王小華.機械夾具圖冊.北京：機械工業(yè)出版社，1992.
[6].機械設計手冊編委會.機械設計手冊（新版1~6冊）.北京：機械工業(yè)出版社，2004.
[7].李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994.
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