1、南阳理工学院毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告机械与汽车工程 学院 机械设计及其自动化 专业课题名称： 砂轮头支架工艺工装设计 学生姓名： 吴鹏辉 学 号： 1502224009 指导教师： 段江军 报告日期： 2017 年 1 月 10 日 11本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述砂轮头支架工艺工装设计为本课题的研究内容，对此研究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。本课题所涉及的问题有1、砂轮头支架工艺工装设计（1）制订托架工艺工装设计规程，关键是工序的划分和定位基准的
2、选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其零件的结构特点和相关的技术要求，对每一个细节，都应仔细的分析，如砂轮头支架加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意零件各孔系自身精度(同轴度、圆度、粗糙度等)和它们的相互位置精度(轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求)，零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为零件比较复杂,所以也是一个难点。可以采用 autoCAD 软件绘制零件图。（2) 确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零
3、件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数;如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。根据粗基准，精基准的选择原则;遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得:CA6140 车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面 A 进行粗加工，再以底平面 A 为基准加工孔。2、夹具设计可能遇到的问题:工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制
4、造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析,结合一些夹具的具体设计事例,查阅相关的夹具设计资料,联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题. 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措
5、施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为国制造业普遍使用刚性专机加工各机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。目前中国制造业发展迅猛，以前的我种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，2因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足
6、了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如:模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。夹具是机
7、械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。32对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析任务要求：1、设计出零件的加工工艺路线，并确定各个工序所用的工艺设备和切削用量,绘制零件毛坯图，填写工艺卡片。2、设计出主要工序中专用夹具。3、按照学校要求编写设计说明书，并完成其他的各种文档。可行性分析：完成本工艺设计所需的条件有：1、教室，还需要图板、尺子等物品；2、加工需要车床、铣床、磨床、钻床、加工中心及工作地点；3、需要从图书馆借阅相关的资料，另外还需要计算机软件辅助。而在大学期间所学
8、习的专业为机械设计及其自动化，主要方向就是机械设计，而所学习的机械设计、互换性测量、数控技术、机械工程综合等专业课程，这些课程的学习为完成本课题打下了一定的专业基础。所以此次工艺工装设计是完全可以有条件成功的。43.课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路课题重点及关键在于：（1）选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图； （2）工艺规程设计；（3）专用夹具的设计。解决的思路：一 零件加工过程中的精确定位和装夹。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定
9、位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变，从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。二 工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数;如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。三 定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则;遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得:CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面 A 进行粗
10、加工，再以底平面 A 为基准加工孔。四 夹具设计:工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理,考虑夹具的定位误差和安装误差。54完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条
11、件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法完成本课题需要的主要参考资料及其设计手册：1 王宜君,李爱花.机械制造技术.北京：清华大学出版社，2011.2.2 孟少龙，机械加工工艺手册第 1 卷M.北京：机械工业出版社，1991.3 金属机械加工工艺人员手册 修订组，金属机械加工工艺人员手册M ，上海：上海科学技术出版社，1999.4 马贤智，机械加工余量与公差手册M.北京：中国标准出版社， 1994.5 周永强，高等学校毕业设计指导M.北京：中国建材工业出版社， 2002.可以去图书馆借阅有关书籍或者在网上收集相关资料。完成本课题设计、加工需要的环境条件：（1）本课题设计需要教室，
12、还需要图板、尺子等物品；（2）本课题加工需要车床、铣床、磨床、钻床、加工中心及工作地点；按照机械学院的统一安排，在 6#教学楼进行毕业设计，所用机床由金工实习基地安排。 解决办法：（1）给出一定的外出调研时间，收集相关资料；（2）学校给出一个专门进行设计的教室作为设计的固定场所，同时租借绘图设备一套；（3）为了完成本次设计还需满足一定的上机时间，系 CAD 机房应提供毕业生上机的便利条件。5完成本课题的工作方案及进度计划工作方案:（1）首先根据零件图制作模板，然后根据生产规模及质量要求确定砂轮头工艺方案和工艺参数；（2）进行钻套及钻模的板设计及夹具体等工装设计；（3）画出砂轮头支架工艺图。进度
13、计划:第 1 周 搜集设计资料，制定整体设计路线第 23 周 砂轮头模板图样制作以及工艺性分析，绘制零件图；第 48 周 砂轮头工艺设计，绘制模板图；第 911 周 砂轮头工装设计，绘制装配图；第 1213 周 编制设计说明书；第 1415 周 部分资料生成电子文档，填写工艺卡；第 16 周 答辩。66指导教师审阅意见指导教师（签字）： 年 月 日7学院毕业设计（论文）工作领导小组评审意见领导小组组长（签字）： 学院（签章）年 月 日说明：1、本报告必须由承担毕业设计（论文）课题任务的学生在接到“毕业设计（论文）任务书”、正式开始做毕业设计（论文）的第 2 周或第 3 周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2、每个毕业设计（论文）课题撰写本报告一份，作为指导教师、毕业设计（论文）指导小组审查学生能否承担该毕业设计（论文）课题任务的依据，并接受学校的抽查。
