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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目：雙聯(lián)齒輪零件機(jī)械加工工藝及其典型夾具設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年 12 月24 日
7
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1題目背景
機(jī)械工業(yè)素有“工業(yè)的心臟”之稱。它是其他經(jīng)濟(jì)部門的生產(chǎn)手段，也可說是一切經(jīng)濟(jì)部門發(fā)展的基礎(chǔ)。它的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化程度的重要標(biāo)志。機(jī)器制造業(yè)是工業(yè)的心臟，它為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、國(guó)防等提供技術(shù)裝備，是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防現(xiàn)代化的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，因此，機(jī)器制造工業(yè)的發(fā)達(dá)與否及機(jī)器裝備的自給水平是衡量一國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與科學(xué)技術(shù)水平的真正標(biāo)志。
機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)，展示、運(yùn)輸?shù)?。齒輪機(jī)構(gòu)是在各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它依靠齒輪齒廓直接接觸來傳遞空間任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并具有傳遞功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
1.2研究意義
工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)，本課題的目的通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握機(jī)械加工的流程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生盡早成為和各工藝工程師具有重要的實(shí)踐意義。通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，提高分析問題、解決問題的獨(dú)立工作能力，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步開拓專業(yè)知識(shí)創(chuàng)造條件，鍛煉動(dòng)手動(dòng)腦能力，通過實(shí)踐運(yùn)用鞏固了所學(xué)知識(shí)，加深了解其基本原理。
1.3國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
建國(guó)初期，當(dāng)時(shí)基本上沒有齒輪產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。經(jīng)過第一、二個(gè)五年計(jì)劃的建設(shè)，我國(guó)初步形成了一套包括機(jī)床、汽車、重型機(jī)械、電站設(shè)備，石油化工與通用設(shè)備等機(jī)械制造能力。同時(shí)，相應(yīng)的齒輪制造業(yè)也隨著發(fā)展起來，到1963年左右，我國(guó)已不僅能成批生產(chǎn)齒輪及其裝置，而且普通規(guī)格的齒輪機(jī)床、刀具、量?jī)x也能由國(guó)內(nèi)制造。1970 年后，國(guó)家為了上水平，新建與改建一批生產(chǎn)齒輪及齒輪箱的專業(yè)廠與車間，并從國(guó)外引進(jìn)一批關(guān)鍵設(shè)備，使齒輪產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和水平上了一個(gè)臺(tái)階。到1980年初，當(dāng)時(shí)結(jié)合發(fā)展硬齒面齒輪制造技術(shù)與齒輪產(chǎn)品的更新?lián)Q代，進(jìn)一步裝備了一批齒輪制造企業(yè)，這就基本上形成了我國(guó)齒輪制造業(yè)的完整體系。
齒輪傳動(dòng)在我國(guó)的發(fā)展是從漸開線齒廓起步的。漸開線齒輪在技術(shù)上最成熟，應(yīng)用最具備條件，因而使用也最普遍，并在機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，占有主導(dǎo)地位。70年代末，隨著國(guó)外機(jī)械產(chǎn)品的引進(jìn)與齒輪制造水平的提高，齒面經(jīng)滲碳淬火、氮化或感應(yīng)淬火處理的所謂硬齒面漸開線齒輪開始為人們所重視。這種齒輪由于齒面硬度高與輪齒精度好而大大提高承載能力和使用壽命，并因結(jié)構(gòu)尺寸小使齒輪裝置的成本大為降低。目前，我國(guó)已頒布各項(xiàng)齒輪國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)88項(xiàng)，齒輪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)283項(xiàng)。其中大多數(shù)齒輪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，均已與國(guó)際接軌，達(dá)到了國(guó)際通用技術(shù)水平。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的工藝路線、研究方法或措施
2.1主要內(nèi)容
（1）對(duì)所給零件進(jìn)行工藝分析，并建立該零件的三維模型，設(shè)計(jì)該零件毛坯。
（2）所給零件的工藝分析，計(jì)算、編寫加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫數(shù)控代碼。
（3）設(shè)計(jì)1—2個(gè)工序的機(jī)床夾具，有定位分析（自由度）、夾具的定位誤差計(jì)算等內(nèi)容。
（4）繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖，要求各夾具設(shè)計(jì)合理，符合工程實(shí)際。
（5）各工件具體參數(shù)見所給參考圖紙。
2.2擬定的工藝路線
工藝路線一： 工藝路線二
鍛造、正火 鍛造、正火
1粗車外圓及端面 1粗車外圓及端面
2拉花鍵孔 2拉花鍵孔
3去毛刺 3去毛刺
4精車外圓、端面 4精車外圓及端面
5檢驗(yàn) 5檢驗(yàn)
6滾齒 6滾齒
7插齒 7倒角
8倒角 8去毛刺
9去毛刺 9剃齒
10剃齒 10齒部高頻淬火
11齒部高頻淬火 11推孔
12推孔 12衍齒
13衍齒 13總檢
14總檢
兩個(gè)工藝方案中除第七道工序不同外，其他的工序都相同，這二道工序都是為了獲得Z=21的切削加工。方案一是對(duì)Z=33的齒形進(jìn)行滾齒加工后再對(duì)Z=21的齒輪進(jìn)行插齒加工，這樣能保證切削加工順利地進(jìn)行下去。方案二是對(duì)Z=33的齒坯進(jìn)行滾齒加工后繼續(xù)對(duì)Z=21的齒輪進(jìn)行滾齒加工，由于該零件是雙聯(lián)齒輪，兩齒輪間隔很小，若再對(duì)Z=21的齒坯進(jìn)行滾齒加工需得有專門的設(shè)備，增加了成本和加工難度，另外，選擇方案時(shí)還應(yīng)考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等、本次設(shè)計(jì)選擇工藝路線方案一。根據(jù)工序方案一制定出詳細(xì)的工序劃分如下所示:
1毛坯鍛造
2正火
3粗車外圓及端面，留余量1.5~2mm，鉆、鏜花鍵底孔至尺寸Φ28H12
4拉花鍵孔
5鉗工去毛刺
6上心軸，精車外圓，端面及槽至要求
7檢驗(yàn)
8滾齒（Z=33）留余量0.07~0.1mm
9插齒（Z=21）留余量0.04~0.06
10倒角
11鉗工去毛刺
12剃齒（Z=33）公法線長(zhǎng)度至尺寸上限
13剃齒（Z=21）采用螺旋角度為5度的剃齒刀，剃齒后公法線長(zhǎng)度至尺寸上限
14齒部高頻淬火
15推孔
16衍齒
17總檢入庫(kù)
2.3研究方法或措施
（1）綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程及其它先修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論和產(chǎn)生實(shí)際知識(shí)密切地結(jié)合起來，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、加深和擴(kuò)展。
（2）學(xué)習(xí)和掌握通用零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和分析問題、解決問題的能力。
2.4確定定位方案
如圖所示的雙聯(lián)齒輪，滾齒時(shí)從基準(zhǔn)重合原則和定位的穩(wěn)定性出發(fā)，選擇齒輪花鍵孔為主要定位基準(zhǔn)。為了保證齒輪的齒圈與內(nèi)孔同軸，裝夾方便，采用花鍵心軸定位，為了保證切出的輪齒與大齒輪端面垂直，需將大齒輪端面靠在墊圈上。
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作
3.1重點(diǎn)及難點(diǎn)
本課題的重點(diǎn)是：雙聯(lián)齒輪的機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)。通過此次設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)鞏固機(jī)械制造工程學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與技術(shù)測(cè)量以及其它相關(guān)課程的知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問題，提高分析問題、解決問題的能力。
難點(diǎn)包括：機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法，切削用量的確定、刀具與機(jī)床的選用、熱處理方法的確定，夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，用CAD、PROE等軟件進(jìn)行二維繪圖和建模，鏜模夾具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)等等。
3.2前期已開展的工作
理解課題的內(nèi)涵，搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料，進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，了解國(guó)內(nèi)外雙聯(lián)齒輪的現(xiàn)狀，借閱相關(guān)書籍，對(duì)這次設(shè)計(jì)將要用到的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解，初步制定雙聯(lián)齒輪的工藝路線。
4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫）
第1周—第3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開題報(bào)告
第4周—第6周：典型工件的工藝分析，計(jì)算，編寫各工件加工工藝
第7周—第8周：各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算，定位分析，設(shè)計(jì)中存在的問題
第9周：中期檢查
第10周—第13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖
第14周—第15周：完成畢業(yè)論文
第16周：答辯
指導(dǎo)教師意見（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1）正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅，單面打?。黄渌袷脚c畢業(yè)論文要求相同。
2）開題報(bào)告由各系集中歸檔保存。
3）開題報(bào)告引用參考文獻(xiàn)注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）參考文獻(xiàn)樣式”執(zhí)行。不進(jìn)入正文，可以作為附件放在開題報(bào)告后面。
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