壳体零件的工艺规程编制及夹具设计开题报告

1、毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1课题的提出原因壳体零件主要是指箱体类零件，是具有一定内腔的薄壁类结构。壳体也是构成主机的主要部件，壳体一般在主机在结构中起到支撑和包容其他零件的作用。壳体内会安装许多细小零件，一般是由一定厚度的四壁及类似外形的内腔构成的箱形体。壳壁部分常设计有安装轴，密封盖，轴承盖，油杯，油塞等零件的凸台，凹坑，沟槽，螺孔等结构。典型的壳体零件包括：减速箱，发动机，内燃机等，结构一般比较复杂。壳体零件的质量好坏会直接影响到产品整机的使用性能和工作稳定性，尤其是对工作要求比较高的机器，其对壳体的加工质量要求会更高，合理的工艺会对提高产品的生产率和合格率起到至关重要的作用。制造工艺是生产中最为重要的因素，它既是构思和想法，又是实在的方法和手段。过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的尺寸，形状，表面粗糙度和力学物理性能，从而生产成为合格零件。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻

2、纪律性文件。机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变1。使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产2。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业就对数控机床的大量要求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，不断发展以满足生产的需要，本文简析了数控机床高速化，高精度化，复合化，智能化，开放化，网络化，多轴化，绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题3。所以要对进行壳体零件的工艺改进。我国数控技术起步于20世纪50年代，经过个各阶段的发展，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发生产基地，培养了许多数控专业技术人才，初步形成了自己的数控产业4。经过半个世纪的发展，产品的性能和可靠性有了较大的

3、提高，并且被用户认可，形成了一定的市场竞争力。但是由于系统的技术含量无法与进口系统相比，只有在低端市场占有一席之地，仍然与国外有一定的差距，存在以下问题：（1）技术创新成分低，消化吸收能力不足，落后于国外技术水平，特别是在高精尖方面，这造成了无法摆脱对国外技术依赖的状况。（2）技术创新环境不完善，还未形成有利于企业技术创新的竞争环境。目前大多数企业尚未建立起有效的技术创新机制，很难取得较高水平的科研成果。（3）大部分数控产品体系结构不够开放，用户接口不完善，少数具有开发功能的产品，只停留在研制阶段，这无形中流失了许多资源。（4）功能化部件专业化生产水平较低，产品可靠性不高，市场占有率低，种类覆盖率低，没有形成规模生产。（5）网络化程度不高，目前我国的数控技术网络被用于NC程序的传递，其集成化，网络化水平和远程故障排除水平有限5-6。造成这些问题的原因：(1)企业自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强，数控系统的标准研究不够，而且企业对引进技术的吸收和再创造能力不足，（2）不良的竞争机制导致人才的大量流失，又制约了技术，产品的创新，也很大程度上制约了计划的有效实施，（3）对国内数控数

4、控产业进程的艰巨性，长期性和复杂性的特点认识不足，对产业市场的不规范以及对国外企业的产业保护及限制估计不足，对我国的数控技术应用能力的认识不够，（4）对数控技术关注的时候，从数控技术角度关注的多，从产业链角度关注的少，没有建立起完整的配套体系，（5）国内对数控装置研发进行着低水平研发，投资不够集中，造成产品水平和品质都跟不上7-8。目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：（1）新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展，（2）驱动装置向交流，数字化方向发展，（3）增强通信功能，向网络化发展，（4）数控系统在控制性能上向智能化发展9-11。因此，对壳体的加工工艺进行改进及编制是至关重要的。1.2课题构思及研究内容课题的主要研究内容是壳体的加工工艺，规程设计和某些工序夹具的工装设计。其中需要解决的问题有：零件图公益性分析，毛坯的选择，加工余量的计算，工艺路线的确定。机床夹具的定位和加紧装置的设计，处理好生产中工件的加工质量，生产效率和经济性之间的关系。工艺路线是制造单位按照规定的作业流程完成生产任务的途径，主要用来进行工序排产和计算车间成本。通过查阅资料12，有关内容如下：在制定工艺过

5、程时，选择定位基准的目的是为了保证加工表面的位置精度，所以选择定位基准的原则是从有较高位置精度要求的表面中进行选择。定位基准包括粗，精基准的选择；选择工件上精度高，尺寸较大的表面为精基准，以保证定位准确，同时考虑工件安装拆卸方便，夹具简单。夹具设计要考虑定位元件的选择，夹紧装置与夹紧力的确定和典型夹具的设计原则等因素，经查阅资料13-16。在零件加工时，需考虑的问题之一是如何将零件准确的装夹在机床上。装夹有两个含义：定位和夹紧17。通过查阅资料有以下论述：定位是确定工件在机床上占有正确的位置的过程，可以理解为工件相当于切削刀具或磨具的一定位置，以保证加工尺寸和形位精度的要求，定位方法有：工件以平面定位，工件以圆柱孔定位，工件以外圆表面定位，工件以其他表面定位，定位表面的组合，一面两孔定位。夹紧是工件在定位后将其固定，使其在加工过程中承受重力，切削力等从而保持定位位置不变的操作；夹具的主要设计方法是绘制所需的图样同时制定有关的技术要求，应在查阅有关典型家具图样的基础上，按加工要求构想出方案，再经修改从而确定夹具的结构18-19。参考文献：1 机械加工工艺师手册，杨淑子主编.北京：机械工业

6、出版社，200812机械制造工艺学，王先逵主编北京：机械工业出版社，200613金属切削原理与刀具，陆剑中，孙家宁主编北京：机械工业出版社，200514机床夹具设计与制造，李昌年主编北京：机械工业出版社，20065金属切削机床夹具设计手册，蒲林祥主编北京：机械工业出版社，19956机床夹具图册，薛源顺主编北京：机械工业出版社7机械零件设计手册，王绍俊主编北京：机械工业出版社8机械设计基础，陈立德主编北京：高等教育出版社，20079公差与配合，任嘉卉主编北京：机械工业出版社，2000410金属工艺学上下册，邓文英，郭晓鹏主编-5版-北京：高等教育出版社，2008411机械制图（应用本科），郭纪林，余桂英主编大连：大连理工大学出版社，2005812张玉峰，浅谈我国数控机床的现状与发展趋势J金属加工，2010，（21）：22-2313陈启源，浅析数控技术发展趋势和发展途径J，内蒙古水利，2010，（4）：34-3514尚德波，现代机床数控技术发展动态J职大学报，2009，（7）：92-9315韩立群人工神经网络理论设计及应用北京：化学工业出版社，200216Cheng CSA neural

7、network for the analysis of control chart patternsInternational Journal of Production Research1997，35(3)：667-66917阎加强，张培新等人工神经网络辅助材料研究进展及问题材料导报，1999，13（2）：15-1618Shing I ChangA hybird neural fuzzy system for statistical process controlComputitional Intelligence in manufacturing Handbookboca Raton：CRC Press LLC ，200119乐清洪，腾霖，朱名铨等质量控制图在线智能诊断分析系统计算机集成制造系统，2004，10（12）：1584-1587 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1拟解决的关键问题（1） 对于壳体零件的定位基准不好选择。 解决方法：定位基准通常应优先考虑产品设计时的设计基准，并且尽可能的选择加工面做基准，不采用过多的毛坯

8、面定位。（2） 完成零件工艺卡片时，所需采用的机床型号不好选择。 解决方法：可以查机械加工手册。（3） 机床夹具设计精度难以把握。 解决方法：可以用综合分析公式计算出来。2.2设计的方法及措施 设计专用壳体夹具，可以保证加工精度，提高工作效率，减轻工人的劳动强度，全面提高经济效益，最大程度的减少人力损耗。各种创新夹具的设计，既能提高效率，又能节省时间，提高生产率，促进社会和谐高效发展。 由于铣削加工切削用量及切削力大，并且是多刃断续切削，加工时易产生振动，所以设计铣削夹具应注意：夹紧力要足够并且反形成自锁；家具的安装要准确无误，即安装及加工时要正确使用定向键，对刀装置，夹具体要有足够的刚度和稳定性，且结构合理。 对于钻夹具，钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板大多安装在夹具体或支架上。2.3方法及措施（1）题目给的零件是壳体，所以对密封性的要求较高，零件年生产量是小批量生产，考虑到零件的加工尺寸不大，为了提高生产率，保证加工精度可采用铸造成型。零件形状不复杂，

9、因此毛坯形状可与零件形状尽量接近。由技术要求可知该零件是铸件，参考机床夹具设计手册可知，根据铸件制造方法，采用金属型铸造经济精度最好。（2）壳体加工工序前后一般都穿插有其他普通加工工序，如果衔接的不好会产生矛盾。所以在熟悉整个加工内容的同时要了解壳体加工工序与普通零件加工工序各自的要求，加工目的，加工特点，从而保证加工质量。（3）为了提高劳动生产率，保证加工质量及降低劳动强度，需要设计专门的铣削夹具和钻夹具。设计夹具时，首先要确定工件的定位方式及定位元件的结构；其次确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧机构；最后确定刀具的对刀，导向方式，选择对刀，导向元件。2.4预期设计成果 工艺过程卡片与工序卡片，AutoCAD绘制的夹具总图及零件图，外文资料翻译一篇，设计说明书一份。2.5设计工作进度计划 2月29日-3月27日 收集相关资料，撰写开题报告 3月28日-5月31日 零件工艺规程编制制订及夹具设计 6月1日-6月5日 撰写设计说明书 答辩 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：李宇健同学所做的开题报告，研究目的与意义明确，文献综述对壳体零件的基本结构、工艺要求及特点等作了较充分的分析与论述，对拟采用的工艺路线进行了初步分析，语言简练，格式符合规范化要求。所提出的研究方案切实、可行，建议进一步细化技术路线及结构。望该同学能积极工作、认真钻研，按照研究计划合理安排时间，相信能圆满顺利的完成毕业设计工作。同意开题

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