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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
1.1課題的提出原因
殼體零件主要是指箱體類(lèi)零件，是具有一定內(nèi)腔的薄壁類(lèi)結(jié)構(gòu)。殼體也是構(gòu)成主機(jī)的主要部件，殼體一般在主機(jī)在結(jié)構(gòu)中起到支撐和包容其他零件的作用。殼體內(nèi)會(huì)安裝許多細(xì)小零件，一般是由一定厚度的四壁及類(lèi)似外形的內(nèi)腔構(gòu)成的箱形體。殼壁部分常設(shè)計(jì)有安裝軸，密封蓋，軸承蓋，油杯，油塞等零件的凸臺(tái)，凹坑，溝槽，螺孔等結(jié)構(gòu)。典型的殼體零件包括：減速箱，發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃機(jī)等，結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜。殼體零件的質(zhì)量好壞會(huì)直接影響到產(chǎn)品整機(jī)的使用性能和工作穩(wěn)定性，尤其是對(duì)工作要求比較高的機(jī)器，其對(duì)殼體的加工質(zhì)量要求會(huì)更高，合理的工藝會(huì)對(duì)提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和合格率起到至關(guān)重要的作用。
制造工藝是生產(chǎn)中最為重要的因素，它既是構(gòu)思和想法，又是實(shí)在的方法和手段。過(guò)程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來(lái)加工工件，使工件達(dá)到所要求的尺寸，形狀，表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，認(rèn)真貫徹紀(jì)律性文件。機(jī)床夾具是機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變[1]。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)[2]。
進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)就對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量要求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，不斷發(fā)展以滿足生產(chǎn)的需要，本文簡(jiǎn)析了數(shù)控機(jī)床高速化，高精度化，復(fù)合化，智能化，開(kāi)放化，網(wǎng)絡(luò)化，多軸化，綠色化等發(fā)展趨勢(shì)，并提出了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的一些問(wèn)題[3]。所以要對(duì)進(jìn)行殼體零件的工藝改進(jìn)。
我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)個(gè)各階段的發(fā)展，現(xiàn)已基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，建立了數(shù)控開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了許多數(shù)控專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)[4]。
經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，并且被用戶(hù)認(rèn)可，形成了一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。但是由于系統(tǒng)的技術(shù)含量無(wú)法與進(jìn)口系統(tǒng)相比，只有在低端市場(chǎng)占有一席之地，仍然與國(guó)外有一定的差距，存在以下問(wèn)題：（1）技術(shù)創(chuàng)新成分低，消化吸收能力不足，落后于國(guó)外技術(shù)水平，特別是在高精尖方面，這造成了無(wú)法擺脫對(duì)國(guó)外技術(shù)依賴(lài)的狀況。（2）技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境不完善，還未形成有利于企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。目前大多數(shù)企業(yè)尚未建立起有效的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制，很難取得較高水平的科研成果。（3）大部分?jǐn)?shù)控產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)不夠開(kāi)放，用戶(hù)接口不完善，少數(shù)具有開(kāi)發(fā)功能的產(chǎn)品，只停留在研制階段，這無(wú)形中流失了許多資源。（4）功能化部件專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平較低，產(chǎn)品可靠性不高，市場(chǎng)占有率低，種類(lèi)覆蓋率低，沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)。（5）網(wǎng)絡(luò)化程度不高，目前我國(guó)的數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)被用于NC程序的傳遞，其集成化，網(wǎng)絡(luò)化水平和遠(yuǎn)程故障排除水平有限[5-6]。造成這些問(wèn)題的原因：(1)企業(yè)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)，數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)研究不夠，而且企業(yè)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的吸收和再創(chuàng)造能力不足，（2）不良的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制導(dǎo)致人才的大量流失，又制約了技術(shù)，產(chǎn)品的創(chuàng)新，也很大程度上制約了計(jì)劃的有效實(shí)施，（3）對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控?cái)?shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的艱巨性，長(zhǎng)期性和復(fù)雜性的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的不規(guī)范以及對(duì)國(guó)外企業(yè)的產(chǎn)業(yè)保護(hù)及限制估計(jì)不足，對(duì)我國(guó)的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用能力的認(rèn)識(shí)不夠，（4）對(duì)數(shù)控技術(shù)關(guān)注的時(shí)候，從數(shù)控技術(shù)角度關(guān)注的多，從產(chǎn)業(yè)鏈角度關(guān)注的少，沒(méi)有建立起完整的配套體系，（5）國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)控裝置研發(fā)進(jìn)行著低水平研發(fā)，投資不夠集中，造成產(chǎn)品水平和品質(zhì)都跟不上[7-8]。目前國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢(shì)如下：（1）新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，（2）驅(qū)動(dòng)裝置向交流，數(shù)字化方向發(fā)展，（3）增強(qiáng)通信功能，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，（4）數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展[9-11]。因此，對(duì)殼體的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)及編制是至關(guān)重要的。
1.2課題構(gòu)思及研究?jī)?nèi)容
課題的主要研究?jī)?nèi)容是殼體的加工工藝，規(guī)程設(shè)計(jì)和某些工序夾具的工裝設(shè)計(jì)。其中需要解決的問(wèn)題有：零件圖公益性分析，毛坯的選擇，加工余量的計(jì)算，工藝路線的確定。機(jī)床夾具的定位和加緊裝置的設(shè)計(jì)，處理好生產(chǎn)中工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系。
工藝路線是制造單位按照規(guī)定的作業(yè)流程完成生產(chǎn)任務(wù)的途徑，主要用來(lái)進(jìn)行工序排產(chǎn)和計(jì)算車(chē)間成本。通過(guò)查閱資料[12]，有關(guān)內(nèi)容如下：在制定工藝過(guò)程時(shí)，選擇定位基準(zhǔn)的目的是為了保證加工表面的位置精度，所以選擇定位基準(zhǔn)的原則是從有較高位置精度要求的表面中進(jìn)行選擇。定位基準(zhǔn)包括粗，精基準(zhǔn)的選擇；選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確，同時(shí)考慮工件安裝拆卸方便，夾具簡(jiǎn)單。
夾具設(shè)計(jì)要考慮定位元件的選擇，夾緊裝置與夾緊力的確定和典型夾具的設(shè)計(jì)原則等因素，經(jīng)查閱資料[13-16]。
在零件加工時(shí)，需考慮的問(wèn)題之一是如何將零件準(zhǔn)確的裝夾在機(jī)床上。裝夾有兩個(gè)含義：定位和夾緊[17]。通過(guò)查閱資料有以下論述：定位是確定工件在機(jī)床上占有正確的位置的過(guò)程，可以理解為工件相當(dāng)于切削刀具或磨具的一定位置，以保證加工尺寸和形位精度的要求，定位方法有：工件以平面定位，工件以圓柱孔定位，工件以外圓表面定位，工件以其他表面定位，定位表面的組合，一面兩孔定位。夾緊是工件在定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中承受重力，切削力等從而保持定位位置不變的操作；夾具的主要設(shè)計(jì)方法是繪制所需的圖樣同時(shí)制定有關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)在查閱有關(guān)典型家具圖樣的基礎(chǔ)上，按加工要求構(gòu)想出方案，再經(jīng)修改從而確定夾具的結(jié)構(gòu)[18-19]。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
2.1擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
（1） 對(duì)于殼體零件的定位基準(zhǔn)不好選擇。
解決方法：定位基準(zhǔn)通常應(yīng)優(yōu)先考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，并且盡可能的選擇加工面做基準(zhǔn)，不采用過(guò)多的毛坯面定位。
（2） 完成零件工藝卡片時(shí)，所需采用的機(jī)床型號(hào)不好選擇。
解決方法：可以查機(jī)械加工手冊(cè)。
（3） 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)精度難以把握。
解決方法：可以用綜合分析公式計(jì)算出來(lái)。
2.2設(shè)計(jì)的方法及措施
設(shè)計(jì)專(zhuān)用殼體夾具，可以保證加工精度，提高工作效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，全面提高經(jīng)濟(jì)效益，最大程度的減少人力損耗。各種創(chuàng)新夾具的設(shè)計(jì)，既能提高效率，又能節(jié)省時(shí)間，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)社會(huì)和諧高效發(fā)展。
由于銑削加工切削用量及切削力大，并且是多刃斷續(xù)切削，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，所以設(shè)計(jì)銑削夾具應(yīng)注意：夾緊力要足夠并且反形成自鎖；家具的安裝要準(zhǔn)確無(wú)誤，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵，對(duì)刀裝置，夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)合理。
對(duì)于鉆夾具，鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來(lái)確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，提高加工過(guò)程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆模板用于安裝鉆套，確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板大多安裝在夾具體或支架上。
2.3方法及措施
（1）題目給的零件是殼體，所以對(duì)密封性的要求較高，零件年生產(chǎn)量是小批量生產(chǎn)，考慮到零件的加工尺寸不大，為了提高生產(chǎn)率，保證加工精度可采用鑄造成型。零件形狀不復(fù)雜，因此毛坯形狀可與零件形狀盡量接近。由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，根據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型鑄造經(jīng)濟(jì)精度最好。
（2）殼體加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如果銜接的不好會(huì)產(chǎn)生矛盾。所以在熟悉整個(gè)加工內(nèi)容的同時(shí)要了解殼體加工工序與普通零件加工工序各自的要求，加工目的，加工特點(diǎn)，從而保證加工質(zhì)量。
（3）為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量及降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的銑削夾具和鉆夾具。設(shè)計(jì)夾具時(shí)，首先要確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)；其次確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機(jī)構(gòu)；最后確定刀具的對(duì)刀，導(dǎo)向方式，選擇對(duì)刀，導(dǎo)向元件。
2.4預(yù)期設(shè)計(jì)成果
工藝過(guò)程卡片與工序卡片，AutoCAD繪制的夾具總圖及零件圖，外文資料翻譯一篇，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
2.5設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃
2月29日-3月27日 收集相關(guān)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
3月28日-5月31日 零件工藝規(guī)程編制制訂及夾具設(shè)計(jì)
6月1日-6月5日 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 答辯
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
李宇健同學(xué)所做的開(kāi)題報(bào)告，研究目的與意義明確，文獻(xiàn)綜述對(duì)殼體零件的基本結(jié)構(gòu)、工藝要求及特點(diǎn)等作了較充分的分析與論述，對(duì)擬采用的工藝路線進(jìn)行了初步分析，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，格式符合規(guī)范化要求。所提出的研究方案切實(shí)、可行，建議進(jìn)一步細(xì)化技術(shù)路線及結(jié)構(gòu)。
望該同學(xué)能積極工作、認(rèn)真鉆研，按照研究計(jì)劃合理安排時(shí)間，相信能圓滿順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。
同意開(kāi)題
指導(dǎo)教師：
2016 年 3月 21日
所在系審查意見(jiàn)：
同意開(kāi)題
系主任：
2016 年 3 月 22 日