CA6140車(chē)床手柄座加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【含三維PROE和CAD圖紙】

- 1 -題目來(lái)源一、論文題目 ：CA6140 車(chē)床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 生產(chǎn)實(shí)踐二、試驗(yàn)研究（調(diào)查）的目的意義：研究（調(diào)查）的目的：畢業(yè)之前進(jìn)行這次設(shè)計(jì)是為了給我們將要畢業(yè)的大學(xué)生一次進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高了我們的設(shè)計(jì)能力，具體設(shè)計(jì)目的如下：（1）培養(yǎng)我們解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題的能力（2）進(jìn)一步培養(yǎng)我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能（3）培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力研究（調(diào)查）的意義：機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)是全面地綜合運(yùn)用有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法，培養(yǎng)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，加深理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，能培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢(xún)相關(guān)資料等，提高分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，能鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械加工工藝與夾具方面的知識(shí)，為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、國(guó)內(nèi)、外研究概況和應(yīng)用前景（附參考文獻(xiàn)）：1 機(jī)械加工工藝技術(shù)的研究現(xiàn)狀如今，企業(yè)為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化而采用多種新技術(shù)的環(huán)境下，革新傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)手段，采用以計(jì)算機(jī)為工具的現(xiàn)代化工藝設(shè)計(jì)和管理方式是企業(yè)上水平、上臺(tái)階的關(guān)鍵之一，也是企業(yè)發(fā)展的必由之路。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，大大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步 。計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)]1[程設(shè)計(jì)即 CAPP ，通常指機(jī)械產(chǎn)品零件制造工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與文檔編制。它]2[是為了解決手工設(shè)計(jì)工藝規(guī)程中存在的效率低下、工藝質(zhì)量不穩(wěn)定、不便于管理、柔性差等問(wèn)題而提出的。應(yīng)用 CAPP 技術(shù)，可以使工藝人員從繁瑣重復(fù)的事務(wù)性工作中解脫出來(lái)，迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量，進(jìn)而縮短整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。2 夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的研究現(xiàn)狀國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)- 2 -總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3-4 年就要更新 50%-80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10%-20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)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(jī)床夾具；（4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5） 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（6） 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。因此，快速實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)已成為企業(yè)的迫切要求，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程是解決這一問(wèn)題的必然選擇。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)即 CAFD 在理論和應(yīng)用上都得到了迅速發(fā)展，大大提高了夾具的設(shè)計(jì)效率，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。同時(shí)工件夾具供應(yīng)商們采用一種合作伙伴方式與用戶(hù)工作，開(kāi)發(fā)動(dòng)力系統(tǒng)以提高精度，研究新的材料并開(kāi)發(fā)舊夾具的新處理方法，并發(fā)明了監(jiān)控夾具性能的方法 。 ]3[3．機(jī)械加工工藝的研究方向近年來(lái)，隨著現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、并行工程等先進(jìn)制造系統(tǒng)的發(fā)展，無(wú)論從廣度上還是從深度上，都對(duì) CAPP 的應(yīng)用提出了更新更高的要求。從先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，CAPP 的發(fā)展應(yīng)在符合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的前提下，更加強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需求，從系統(tǒng)化角度對(duì)面向產(chǎn)品(以整個(gè)產(chǎn)品為對(duì)象)的 CAPP 集成化(包含工藝信息管理)、智能化、工程化技術(shù)進(jìn)行深人研究，研究 CAPP 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、基于知識(shí)的工藝快速設(shè)計(jì)、工藝管理等基礎(chǔ)性技術(shù)問(wèn)題，滿(mǎn)足制造企業(yè)工藝信息集成系統(tǒng)的需要 。]4[同時(shí)企業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)能力，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)改造，采用新的生產(chǎn)技術(shù)和裝備，發(fā)展新產(chǎn)品，并調(diào)整市場(chǎng)戰(zhàn)略。機(jī)械加工工藝技術(shù)的發(fā)展有以下兩個(gè)最佳化的趨勢(shì) ：（1）為達(dá)到通過(guò)增加產(chǎn)量來(lái)提高生產(chǎn)率以便提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，可以采取不]5[同的措施和方法，其中包括對(duì)新型加工方法和新型刀具的研究。 （2）加工技術(shù)的優(yōu)化越來(lái)越多地考慮環(huán)保的因素，例如不再采用冷卻潤(rùn)滑液，依靠科技進(jìn)步，減少?gòu)U物排放，在制造業(yè)實(shí)施綠色制造已勢(shì)在必行 。通過(guò)對(duì)新制造技術(shù)的研究，從而達(dá)到合理利用資]6[源及原材料、降低零件制造成本。 4.機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展前景- 3 -4.1 機(jī)械加工工藝技術(shù)的發(fā)展前景CAPP 對(duì)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在適應(yīng)當(dāng)前日趨自動(dòng)化的現(xiàn)代制造業(yè)的需要，為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)建立了必要的集成技術(shù)基礎(chǔ)，為企業(yè)管理信息系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源?？v觀 CAPP 發(fā)展的歷程，可以看到 CAPP 的研究和應(yīng)用始終圍繞著兩個(gè)方面的需要展開(kāi)：一是不斷完善自身在應(yīng)用中出現(xiàn)的不足，二是不斷滿(mǎn)足新的技術(shù)、制造模式對(duì)其提出的新要求。因此，未來(lái) CAPP 的發(fā)展，將在應(yīng)用范圍、應(yīng)用的深度和水平等方面進(jìn)行拓展，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：（1）面向產(chǎn)品全生命周期的 CAPP系統(tǒng)， （2）基于知識(shí)的 CAPP 系統(tǒng)， （3）基于三維 CAD 的 CAPP 系統(tǒng)， （4）基于平臺(tái)技術(shù)、可重構(gòu)式的 CAPP 系統(tǒng)。如何使 CAFD 系統(tǒng)更加實(shí)用是當(dāng)前 CAFD 研究者們最為關(guān)注的問(wèn)題。CAFD 系統(tǒng)將繼續(xù)朝著集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、并行化和智能化的方向發(fā)展，同時(shí)各方向間相互交叉、互相促進(jìn)是 CAFD 系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。 4.2 夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展前景機(jī)床夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。（1） 高精化：高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具制造精度要求，機(jī)床夾具精度已提高到微米級(jí)，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號(hào)，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。（2） 高效化：提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。減少工件安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，夾緊和松開(kāi)工件只需 1-2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下了基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)三維實(shí)體組裝夾具。（4） 通用、經(jīng)濟(jì)化：夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)戴美樂(lè)公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，很有推廣應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)：[1] 王先逵.《機(jī)械制造工藝學(xué)》.[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002- 4 -[2] 宗勝?gòu)?qiáng)，劉振宇，李軍建.CAPP 技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀和方向.[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào).2006 年第 24 期[3] 夏河.工件夾具的發(fā)展.[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng).2001 年第 4 期[4] 許建新、孔憲光、張振明.CAPP 技術(shù)綜述.[J].CAD/CAM 與制造業(yè)信息化.2002 年第 7 期[5] 王守安.國(guó)外機(jī)械加工工藝發(fā)展概況.[J].工具展望.1996 年第 2 期[6] 王鳳岐、許紅靜、郭偉.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)綜述.[J].航空制造技術(shù).2003 年第 11 期[7] 張亞明.機(jī)床夾具的分類(lèi)與構(gòu)成.[J].科技資訊.2008 年第 4 期四、主要試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容（一）本課題主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括（1）零件的分析；（2）零件二維圖形及三維圖形的繪制；（3）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)；（3）夾具設(shè)計(jì)；（4）進(jìn)行工藝計(jì)算、填寫(xiě)工藝文件；（5）完成指定的工序夾具的設(shè)計(jì)工作，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；（6）設(shè)計(jì)并繪制夾具裝配圖一套（包括二維和三維） ；（二）研究方法（1）分析研究零件圖紙，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。（2）設(shè)計(jì)工藝規(guī)程，形成工藝過(guò)程綜合卡片。（3）設(shè)計(jì)鉆夾具，繪制夾具裝配圖，完成夾具三維造型。（4）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文，闡述設(shè)計(jì)依據(jù)，說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)涵。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計(jì)結(jié)果，闡述其中設(shè)計(jì)的方法和依據(jù)，整理成文。（三）技術(shù)路線(xiàn)零件的分析—毛坯制造形式選擇—基準(zhǔn)選擇—工藝路線(xiàn)方案制定—相關(guān)分析計(jì)算—夾具設(shè)計(jì)—對(duì)零部件造型（四）可行性分析根據(jù)我在大學(xué)期間系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，包括機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械課程設(shè)計(jì)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程和金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等相應(yīng)實(shí)習(xí)課程。在硬件方面，工程訓(xùn)練中心和學(xué)校圖書(shū)館提供了良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)習(xí)中看到的機(jī)床實(shí)際造型及在網(wǎng)上搜索到的與設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)資料和文獻(xiàn)，這些都能夠使我更加直觀，方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還有指導(dǎo)老師的引導(dǎo)和幫助，相信我一定能夠順利按時(shí)完成設(shè)計(jì)。五、試驗(yàn)（調(diào)查）研究進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果（一）時(shí)間進(jìn)程：- 5 -12 月底 拿到設(shè)計(jì)題目，熟悉題目和要求1 月～2 月初 練習(xí) CAD,Pro/E 繪圖軟件，建立零件的實(shí)體造型2 月～3 月初 分析零件，進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3 月～4 月初 第 6 道鉆工序夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖和三維實(shí)體圖4 月～6 月初 整理和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文，形成終稿，送審、答辯、修改并裝訂。（二）預(yù)期結(jié)果1、零件二維圖形及三維建模2、手柄座加工工藝工序卡片及過(guò)程綜合卡片3、第 6 道鉆工序夾具裝配圖與三維圖4、設(shè)計(jì)論文- 6 -六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日評(píng)議結(jié)果：所在系（教研室）簽字： 年 月 日教學(xué)院部意見(jiàn)：系主任簽字： 年 月 日