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畢業(yè)設計開題報告
課題名稱: 連桿螺釘加工工藝及鉆夾具的設計
二級學院（系）
專 業(yè)
班 級
姓 名
學 號
指導教師
（宋體，四號）
1．本課題的背景、設計意義、可行性分析
背景：從1949年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經成為工業(yè)中產品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術基礎的產業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產品質量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產品也不理想。設計意義：連桿螺釘主要零件加工工藝及夾具設計是本人在基本完成大學的學習任務后完成的一次由理論轉化為實際生產的一個過程，將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去，使本人對自己所學的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解，為我以后的工作打下基礎。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產品的設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度，加工操作，生產安全，技術檢測和健全勞動組織的重要依據。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個連桿螺釘主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設計要實現(xiàn)產品的設計，保證產品質量還要在保證產品加工精度的同時提高生產率，節(jié)約成本。
現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術視為當代科技發(fā)展為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術中心，紛紛把先進制造技術列為國家關鍵技術和優(yōu)先發(fā)展領域。
機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產品的質量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產品質量的前提下，盡可能提高勞動生產率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能采用國內、外先進工藝技術和經驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據，難以進行合理的經濟核算。
機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：
1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本；
2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；
5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率；
6）提高機床夾具的標準化程度。
可行性分析:
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。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，連桿螺釘主要零件的工藝規(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
連桿螺釘主要零件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。
2．課題的主要內容，構思及初步見解，擬采用的設計方法與手段，所需材料及設備，經費預算，預期成果等。
任務的主要內容：
開題報告：具體要求及格式見附件“畢業(yè)設計開題報告（要求）”；
1）根據企業(yè)提供的連桿螺釘零件圖，認真分析研究零件的結構特點、技術要求，按企業(yè)現(xiàn)有機械加工設備合理地擬定加工工藝路線，編制零件的加工工藝文件。
2）設計鉆削連桿螺釘Φ6鉆加工專用夾具。
掌握機械加工工藝工裝的設計的方法，能進行零件的結構分析、加工工藝分析，能運用專業(yè)知識進行工藝實施；能訓練邏輯思維、創(chuàng)新意識及團隊精神，能具備較強的專業(yè)綜合素質。
加強機械設計能力、專業(yè)實踐能力、有較強的機械制圖能力及計算機繪圖能力、創(chuàng)新能力、查找資料和運用設計手冊能力。
構思及初步見解：
通過網絡、期刊、教材、廠家資料及國內外相關文獻查閱。根據要求完成對連桿螺釘主要零件加工工藝和夾具設計系統(tǒng)設計。完成設計圖紙的繪制并進行相關校核工作，完成設計說明書的編寫。
連桿螺釘主要零件加工工藝
1、制訂連桿螺釘主要零件加工工藝規(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，了解其連桿螺釘主要零件的結構特點和相關的技術要求，對連桿螺釘主要零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如連桿螺釘主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意連桿螺釘主要零件各孔系自身精度（同連桿螺釘主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（連桿螺釘主要零件線之間的平行度、垂直度以及連桿螺釘主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），連桿螺釘主要零件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清連桿螺釘主要零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為連桿螺釘主要零件比較復雜,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連桿螺釘主要零件加工的夾具來解決這些問題.
擬采用的設計方法與手段：
（1） 搜集資料，了解并掌握連桿螺釘主要零件加工工藝結構和工作原理。
（2） 確定設計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設計內容及計算。
（3） 根據設計任務書的要求，熟悉相關軟件AutoCAD，確定設計方法及設計要點。按要求完成完整的設計計劃及預期達到的結果，進行相關設計及計算。
（4） 對所設計夾具設計相關校核，準備相關資料。
對設計說明書初稿進行相關格式修改，對設計圖紙并進行修改。
3．工作進度計劃
2.15—3.15 理解和消化課題內容，完成課題的調研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等；
3.16—4.01 完成連桿螺釘主要零件的工藝工裝設計與優(yōu)化方案；
4.02—4.15 完成連桿螺釘主要零件的工藝工裝設計與優(yōu)化參數(shù)計算；
4.16—4.20 完成連桿螺釘主要零件的工藝工裝設計與優(yōu)化各元件設計；
4.21—5.15 連桿螺釘主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設計；
5.16—5.31 完成論文的撰寫和答辯準備工作。
4．參考文獻
[1] 王先逵編著．機械制造工藝學（上下冊）[M]．北京：清華大學出版社，1989 ．
[2] 李德慶，吳錫英編著．計算機輔助制造[M]．北京：清華大學出版社，1992 ．
[3] 趙志修主著．機械制造工藝學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1985 ．
[4] 孫大涌主編．先進制造技術[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000 ．
[5] Machine Tool Metalworking John L.Feirer ,1973.
[6] Handbook of Machine Tools Manfred weck ,1984 .
[7] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980.
[8] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.
指導教師意見：
指導教師：
年 月 日
二級學院（系）畢業(yè)設計工作委員會意見：
（蓋章）
年 月 日