PAGE上海工程技術大學畢業設計開題報告學院╳╳╳╳學院專業（四號宋體居中）班級學號（四號宋體居中）學生（四號宋體居中）指導教師（四號宋體居中）題目割草機支架工藝制定及夾具設計1綜述1.1課題目的與意義機械制造業是國民經濟最重要的基礎產業，而機械制造技術的不斷創新是機械工業發展的技術基礎和動力。隨著科學技術的進步以及新的管理思想、管理模式和生產秘史的引進，近年來，先進制造技術在機械加工領域中的應用越來越廣泛，越來越深入。我國制造科學技術有日新月異的變化和發展，確立了社會主義市場經濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰，必須認清制造技術的發展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平，以增強市場競爭力，因此，對制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務，以實現我國機械制造業跨入世界先進行列。這篇論文會對國內割草機支架零件加工工藝夾具的歷來的情況進行一個簡要的概述，而且加上了割草機支架零件加工工藝夾具工作的理念簡述，綜述國內外割草機支架零件加工工藝夾具的現在的發展情況后，也綜合了它的裝置構造是如何設計概念。論文中，做好了割草機支架零件加工工藝夾具構造與設計的方案，對該裝置的參數進行設計，校對其強度，分析其運動，割草機支架零件加工工藝夾具的每個機械構造和尺寸分別得到確認和完善。1.2課題內容和擬解決的關鍵問題本畢業設計的課題是割草機支架零件的機械加工工藝及夾具設計。從圖紙中可以清楚的知道，支架類零件的作用是用來支撐運動零件和其他的基本零件，支架類零件的組成部分形狀多種多樣，支架類零件也各有不同，但是按照其結構功能大體可以分為三大部分：工作主題部分、安裝部分和連接支承部分，隨著科學技術的迅猛發展，支架類零件的制作和使用過程中得到了一致好評，應用的范圍一直在擴展，這種零件在機械的使用中具有良好的穩定性和操縱性，一直是氣密性要求高適應好等高要求鑄件應用的主要對象。這種設計是必須要培養自主學習以及自我創新的能力。所以這種設計是全面和實用的，涵蓋廣泛的知識。因此，我們不僅要關注設計中的基本概念，也需要關注生產實踐。把理論和生產實踐結合起來，我們才能完成好這次的設計。本次課題設計最主要的問題是分析支架零件的加工工藝，制定零件機械加工工藝過程卡和工藝卡片，另外就是設計零件加工過程中的專用夾具等，夾具在設計的過程中需要考慮工件的定位以及定位元件的設計和夾具夾緊機構的設計。1.3研究目標本次課題的研究除了完成研究任務之外，對產品的工藝制定是人們的焦點所在，通常選取普遍的制定方案，此方案是按照人工的方式來設計企業自制基本零件的工藝過程。當今市場客戶對產品的需求是多品種小批量，因此這樣的工藝設計會帶來問題。于是，我們決定在成組分類的基礎上，完成工藝制定。成組工藝和典型工藝是兩種較主要的工藝設計標準化。以功能相同的同類型零件為對象，使同種零件型的工藝過程變得典型，能得出擁有相同工序順序及內容的工藝，被稱作典型工藝。然而成組工藝則不需要零件的功能結構相同，只需是許多零件在某一道工序能在同一個設備上，用同種工藝方法進行生產。1.4課題涉及領域的國內外進展現狀和前沿情況先進制造技術AMT(AdvancedManufacturingTecnology)是在傳統制造的基礎上，不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果，將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱，也是取得理想技術經濟效益的制造技術的總稱。1.我國先進制造技術的現狀自建國以來，尤其是改革開放以來，我國機械制造業得到了迅速地發展。機械工業是我國工業中發展最快的行業之一。20世紀70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后，隨著市場全球化的進一步發展，市場競爭變得越來越激烈。20世紀90年代初，隨著CIMS技術的大力推廣應用，包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內，部署了CIMS的若干研究項目，諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略，CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統，底層基礎自動化還十分薄弱，數控機床由于編程復雜，還沒有真正發揮作用。因此，與工業發達國家相比，我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。2.國外先進制造技術的現狀在產品設計方面，普遍采用計算機輔助產品設計(CAD)、計算機輔助工程分析(CAE)和計算機仿真技術；在加工技術方面，巳實現了底層(車間層)的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數控技術)、自動引導小車(AGV)等．近10余年來，發達國家主要從具有全新制造理念的制造系統自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統。如計算機集成制造系統、智能制造系統、并行工程、敏捷制造等。當前先進制造技術的發展趨勢大致有以下幾個方面：1、信息技術對先進制造技術的發展起著越來越重要的作用2、設計技術不斷現代化3、成形及改進制造技術向精密、精確、少能耗、無污染方向發展4、加工制造技術向著超精密、超高速以及發展新一代制造裝備的方向發展5、工藝由技藝發展為工程科學，工藝模擬技術得到迅速發展6、專業、學科間的界限逐漸淡化、消失7、綠色制造將成為21世紀制造業的重要特征。8、虛擬現實技術在制造業中獲得越來越多的應用9、信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合，先進制造生產模式獲得不斷發展，造業在經歷了少品種小批量--少品種大批量、--多品種小批量生產模式的過渡后,先進制造模式必將獲得不斷發展。半個世紀來，我國機械制造業雖然從無到有，從小到大取得了較快的發展，但與西方先進工業國家相比還存在這明顯的差距，主要表現在如下方面：（1）產品檔次低，高水平產品所占比例小目前我國機械工業主導產品達到當代國際先進水平的不到5%，達到上世紀90年代國際先進水平的占25%，答到80年代水平的占40%。（2）創新開發能力差，新產品貢獻率低我國大中型企業生產的2000多種主導產品的平均生命周期為10.5年，而美國一般僅有3-4年。美國制造業的新產品的貢獻率已達到國內生產總值的52%。（3）專業化生產水平低我國基礎零部件、基礎工藝專業化水平與國外先進國家比較存在很大的差距。（4）企業生產管理技術落后目前，我國大部分企業的生產管理依舊停留在過去計劃經濟管理方式上，現金管理模式和手段未能得到實施。目前我國制造企業的技術水平與國先進水平相比較，從總體上看差距達20年左右。結合我國基本國情，解決我國先進制造技術目前問題應：（1）提高認識，全面規劃，力促先進制造技術的發展。（2）深化科技體制改革，推動技術創新體系的建設。（3）將引進消化國外先進制造技術與自主開發創新相結合。（4）大力發展先進高新制造技術及其產業。（5）積極培養創造性人才，努力提高制造業的全員素質。目前國內在現代夾具的發展方向，主要有四個方面，分別是：柔性化、精密化、標準化和高效化。精密化指的是如今隨著機器產品的精細程度越來越高，必定也將使夾具的精度要求提高。精密化夾具的種類繁多，比方精度可以達到±0.1的多齒盤，定心精度可以達到5μm的三爪定心卡盤，三抓定心卡盤常被應用在對車削要求高的情況。標準化指的是夾具的標準化與通用化是彼此相關的。現今國內被廣泛使用的夾具零部件的國家標準有：GB/T2148~T2259-91和其他常用夾具、組合夾具標準等。夾具的標準化有助于減少生產所需時間、提高大規模生產效率，減少生產所需成本。高效化夾具指的是通過此類夾具能減少加工工件所需的時間，以此來提高生產效率，并降低了生產工人的勞動強度。普遍的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等等。比如：電動虎鉗裝夾，此種夾具多數被應用于銑床上，通過此夾具，可使得效率提升五倍之多。還有高速三爪自定心卡盤，此類夾具大多被應用于車床，在某試驗中，轉速高達9千r/min，此夾具仍然能牢牢地夾緊零件，使得切削速度提高。如今，在加工中心上有許多能夠自動裝夾加工零件的夾具和能夠自動切換夾具的設備，充分發揮了數控機床的效率。從國外的夾具發展情況來看，狀況如下：主要的夾具生產大國是美國、德國及俄國三國。現今，國際上的夾具廠商普遍都是中小型，許多專用夾具和可調整夾具僅僅只接受自己國家或所處地方的采購。然而，通用性較強的組合夾具正漸漸成為國際交易市場中的一大類。目前尚缺乏對與產值有關的夾具和夾具量的國際交易統計數據，但有一套被應用在加工中心的夾具在歐洲和美國市場，其中組合夾具中的大型零件價格特別高。我國的組合夾具技術是有一定上風的，這是因為我們國家歷史的沉淀與生產資源的性價比之高。在我國加入WTO之后，制造業逐漸走向國際化，隨著電子商務平臺一天天的壯大，相信這當中蘊含著巨大的商機，具有進一步擴大出口良好前景。現代制造技術是現代技術和工業創新的集成，是國家制造業的水平的主要標志，也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展，人們對產品的要求也發生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求，就必須采用先進的機械制造技術。因此，我們應抓住機遇，了解我國機械制造技術的發展現狀，把握現代機械制造技術的發展趨勢，使我國現代制造業與世界發達國家站在同一起跑線上2方案論證2.1工藝路線設計零件主加工面是割草機支架的兩組加工面，并且兩組加工面成60度夾角，需要加工的部位有左側端面、臺階面、粗鏜φ28、φ26、φ24、割1.3mm寬槽、鉆孔φ5、鉆孔5-φ4.2、攻螺紋5-M5、φ25.2、φ24、φ25.4、φ31。零件的整體表面的粗糙度不是很高的。零件半成品是具有熱處理要求的鑄件。為了確保裝配的可靠性跟操作的準確性，零件的精度有很高的要求。擬好方案因為各個表面的加工方式和粗精加工的標準已經確定，現在就根據“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”“基準先行”的標準。工序號工序名工序內容1鑄造鑄造毛坯尺寸75*160*802清砂清除澆注系統、冒口、型砂、飛邊、飛刺等3熱處理人工時效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑、鏜粗銑左側端面、臺階面、粗鏜φ28、φ26、φ246精銑、鏜精銑左側端面、臺階面、精鏜φ28、φ26、φ247割1.3mm寬槽、鉆孔φ5、鉆孔5-φ4.2、攻螺紋5-M58粗鏜粗鏜φ25.2、φ24、φ25.4、φ319精鏜精鏜φ25.2、φ24、φ25.4、φ3110檢驗檢查各部尺寸精度11入庫成品入庫表格3-1工藝的流程方案1工序號工序名工序內容1鑄造鑄造毛坯尺寸75*160*802清砂清除澆注系統、冒口、型砂、飛邊、飛刺等3熱處理人工時效處理4涂漆非加工面涂防銹漆5粗銑粗銑左側端面6粗銑粗銑臺階面7粗鏜粗鏜φ288粗鏜粗鏜φ269粗鏜粗鏜φ2410精銑精銑左側端面11精銑精銑臺階面12精鏜精鏜φ281314精鏜精鏜φ2614精鏜精鏜φ2415割1.3mm寬槽16鉆鉆孔φ517鉆鉆孔5-φ4.218攻攻螺紋5-M519粗鏜粗鏜φ2420粗鏜粗鏜φ25.421粗鏜粗鏜φ3122精鏜精鏜φ2423精鏜精鏜φ25.424精鏜精鏜φ3125檢驗檢查各部尺寸精度26入庫成品入庫表格3-2工藝的流程方案2分析以上兩個工藝路線，加工的順序都是先加工左側端面和臺階孔后加工夾角60度方向臺階孔，工藝路線一遵循工序集中原則，工藝路線二遵循工序分散原則，通過分析割草機支架零件圖可以發現零件上的臺階孔有同軸度要求，由于工藝路線二工序比較分散，在加工同軸孔的時候由于二次定位導致要保證臺階孔的同軸度比較困難，相反遵循工序集中原則的工藝路線一則比較容易保證臺階孔的同軸度，故選擇工藝路線一比較合適。2.2夾具設計概述1）加工工件的詳細零件圖2）零件的流程序卡3）生產的綱領（設計的任務，詳細見表格5-1）工件的名稱割草機支架零件夾具的類型專用的夾具材料HT200生產的類型大批量的生產機床的型號割草機同時安裝的夾工件數2個表格2-1生產的綱領夾具在已經過去的2個世紀里，它歷經了三個重要階段。第一階段就是：夾具知識被當做工件上的夾緊裝配。第二階段：夾具的高效率、高精度裝夾，在機械制造中的優勢日益顯現，逐步誠意機床設備的重要組成部分。第三階段：夾具的精度不僅大大提高，且往柔性化方向發展。隨著數控技術的發展，夾具做到了與特種設備的集成使用，生產加工水平不斷提高，完全能夠滿足大量的的生產需求。1）按照零件的加工工藝要求，合理的選擇裝夾方式，使其空間6各自由度都得到限制，確保定位裝夾可靠，但也要避免過定位。2）選選取定位的元件，并設計出相應的定位裝置首先我們需要確定主要的定位基面的尺寸大小很內部結構好怎樣更好的幫助定位基準，按照生產的要求以及歲尺寸精度的要求，來確定好定位原件的內部結構跟尺寸的精度要求。（1）定位的原理為：六點定位原理（2）定位的元件就是：芯軸、圓柱支承釘參考文獻[1]董玉紅．數控技術[M]．北京：高等教育出版社，2004．[2]覃嶺．數控加工工藝基礎[M]．重慶：重慶大學出版社，2004．[3]戴向國，等．Mastercam9．0數控加工基礎教程[M]．北京：人民郵電出版社，2004．[4]范俊廣．數控機床及應用[M]．北京：機械工業出版社，1998．[5]楊毅．數控加工的工藝設計[J]．機械工程師，2001，2(2)：24—26．[6]惠延坡，沙杰等．加工中心的數控編程與操作技術[