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一、論文題目 :CA6140車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
題目來源
生產(chǎn)實踐
二、試驗研究(調(diào)查)的目的意義:
研究(調(diào)查)的目的:
畢業(yè)之前進行這次設(shè)計是為了給我們將要畢業(yè)的大學(xué)生一次進一步學(xué)習(xí)和鍛煉的機會,在整個畢業(yè)設(shè)計中提高了我們的設(shè)計能力,具體設(shè)計目的如下:
(1)培養(yǎng)我們解決機械加工工藝問題的能力
(2)進一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能
(3)培養(yǎng)我們熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力
研究(調(diào)查)的意義:
機械加工工藝與夾具設(shè)計是全面地綜合運用有關(guān)專業(yè)課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的一次重要實踐。通過該畢業(yè)設(shè)計,綜合所學(xué)專業(yè)知識,熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識,正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法,培養(yǎng)編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計的能力,同時培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,加深理論知識的理解,強化生產(chǎn)實習(xí)中的感性認識。設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程,能培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想,并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等,提高分析和解決工程實際問題的獨立工作能力,能鞏固、加深和擴展有關(guān)機械加工工藝與夾具方面的知識,為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
三、國內(nèi)、外研究概況和應(yīng)用前景(附參考文獻):
1 機械加工工藝技術(shù)的研究現(xiàn)狀
如今,企業(yè)為了增強市場競爭力和快速響應(yīng)市場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)計手段,采用以計算機為工具的現(xiàn)代化工藝設(shè)計和管理方式是企業(yè)上水平、上臺階的關(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,特別是計算方法和計算機的迅速發(fā)展,大大地推動了機械加工工藝的進步。計算機輔助工藝過程設(shè)計即CAPP,通常指機械產(chǎn)品零件制造工藝過程的計算機輔助設(shè)計與文檔編制。它是為了解決手工設(shè)計工藝規(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,迅速編制出完整而詳盡的工藝文件,縮短生產(chǎn)準備周期,提高產(chǎn)品制造質(zhì)量,進而縮短整個產(chǎn)品的開發(fā)周期。
2 夾具設(shè)計技術(shù)的研究現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(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)市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;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%左右的專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10%-20%左右。特別是近年來,數(shù)控機床、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,對機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床夾具;
(4) 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具;
(5) 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;
(6) 提高機床夾具的標準化程度。
隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的夾具設(shè)計方式已成為企業(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)計的效率。因此,快速實現(xiàn)夾具設(shè)計已成為企業(yè)的迫切要求,將計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到夾具設(shè)計的過程是解決這一問題的必然選擇。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,計算機輔助夾具設(shè)計即 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)計效率,對保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,減輕勞動強度,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。同時工件夾具供應(yīng)商們采用一種合作伙伴方式與用戶工作,開發(fā)動力系統(tǒng)以提高精度,研究新的材料并開發(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.機械加工工藝的研究方向
近年來,隨著現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、并行工程等先進制造系統(tǒng)的發(fā)展,無論從廣度上還是從深度上,都對CAPP 的應(yīng)用提出了更新更高的要求。從先進制造技術(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)展趨勢的前提下,更加強調(diào)市場需求,從系統(tǒng)化角度對面向產(chǎn)品(以整個產(chǎn)品為對象)的CAPP集成化(包含工藝信息管理)、智能化、工程化技術(shù)進行深人研究,研究CAPP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、基于知識的工藝快速設(shè)計、工藝管理等基礎(chǔ)性技術(shù)問題,滿足制造企業(yè)工藝信息集成系統(tǒng)的需要。
同時企業(yè)為了提高競爭能力,必須進行結(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)整市場戰(zhàn)略。機械加工工藝技術(shù)的發(fā)展有以下兩個最佳化的趨勢:(1)為達到通過增加產(chǎn)量來提高生產(chǎn)率以便提高經(jīng)濟效益的目的,可以采取不同的措施和方法,其中包括對新型加工方法和新型刀具的研究。(2)加工技術(shù)的優(yōu)化越來越多地考慮環(huán)保的因素,例如不再采用冷卻潤滑液,依靠科技進步,減少廢物排放,在制造業(yè)實施綠色制造已勢在必行。通過對新制造技術(shù)的研究,從而達到合理利用資源及原材料、降低零件制造成本。
4.機械加工工藝與夾具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展前景
4.1機械加工工藝技術(shù)的發(fā)展前景
CAPP對機械制造業(yè)技術(shù)進步主要表現(xiàn)在適應(yīng)當(dāng)前日趨自動化的現(xiàn)代制造業(yè)的需要,為實現(xiàn)計算機集成制造系統(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)用始終圍繞著兩個方面的需要展開:一是不斷完善自身在應(yīng)用中出現(xiàn)的不足,二是不斷滿足新的技術(shù)、制造模式對其提出的新要求。因此,未來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行拓展,表現(xiàn)為以下幾個方面的發(fā)展趨勢:(1)面向產(chǎn)品全生命周期的CAPP系統(tǒng),(2)基于知識的CAPP系統(tǒng),(3)基于三維CAD的CAPP系統(tǒng),(4)基于平臺技術(shù)、可重構(gòu)式的CAPP系統(tǒng)。
如何使CAFD系統(tǒng)更加實用是當(dāng)前CAFD研究者們最為關(guān)注的問題。CAFD系統(tǒng)將繼續(xù)朝著集成化、標準化、并行化和智能化的方向發(fā)展,同時各方向間相互交叉、互相促進是CAFD系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。
4.2 夾具設(shè)計技術(shù)的發(fā)展前景
機床夾具是機械加工不可缺少的部件,機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展,在其帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向研究。
(1) 高精化:高精機床加工精度提高,降低定位誤差,提高加工精度對夾具制造精度要求,機床夾具精度已提高到微米級,世界知名夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然,適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟性,夾具有不同型號,以及不同檔次精度標準供選擇。
(2) 高效化:提高機床生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時間,各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具,夾緊和松開工件只需1-2秒,夾具結(jié)構(gòu)簡化,為機床進行多工位、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現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標準化夾具元件,快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點。省工、省時,節(jié)材、節(jié)能,體現(xiàn)各種先進夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機輔助設(shè)計與組裝打下了基礎(chǔ),應(yīng)用CAD技術(shù),可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫,進行夾具優(yōu)化設(shè)計,為用戶三維實體組裝夾具。
(4) 通用、經(jīng)濟化:夾具通用性直接影響其經(jīng)濟性。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)性及可擴展性功能強,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)濟性好。德國戴美樂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,使夾具通用性好,元件少而精,配套費用低,經(jīng)濟實用,很有推廣應(yīng)用價值。
參考文獻:
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四、主要試驗研究內(nèi)容
(一)本課題主要的設(shè)計內(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;
(3)夾具設(shè)計;
(4)進行工藝計算、填寫工藝文件;
(5)完成指定的工序夾具的設(shè)計工作,撰寫設(shè)計說明書一份;
(6)設(shè)計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)計對象。
(2)設(shè)計工藝規(guī)程,形成工藝過程綜合卡片。
(3)設(shè)計鉆夾具,繪制夾具裝配圖,完成夾具三維造型。
(4)撰寫設(shè)計論文,闡述設(shè)計依據(jù),說明設(shè)計內(nèi)涵。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計結(jié)果,闡述其中設(shè)計的方法和依據(jù),整理成文。
(三)技術(shù)路線
零件的分析—毛坯制造形式選擇—基準選擇—工藝路線方案制定—相關(guān)分析計算—夾具設(shè)計—對零部件造型
(四)可行性分析
根據(jù)我在大學(xué)期間系統(tǒng)的學(xué)習(xí),包括機械制造工藝學(xué)、機械課程設(shè)計等相關(guān)專業(yè)課程和金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等相應(yīng)實習(xí)課程。在硬件方面,工程訓(xùn)練中心和學(xué)校圖書館提供了良好的學(xué)習(xí)、設(shè)計環(huán)境,實習(xí)中看到的機床實際造型及在網(wǎng)上搜索到的與設(shè)計相關(guān)的技術(shù)資料和文獻,這些都能夠使我更加直觀,方便的進行設(shè)計,同時還有指導(dǎo)老師的引導(dǎo)和幫助,相信我一定能夠順利按時完成設(shè)計。
五、試驗(調(diào)查)研究進度和預(yù)期結(jié)果
(一)時間進程:
12月底 拿到設(shè)計題目,熟悉題目和要求
1月~2月初 練習(xí)CAD,Pro/E繪圖軟件,建立零件的實體造型
2月~3月初 分析零件,進行工藝規(guī)程設(shè)計
3月~4月初 第6道鉆工序夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計,繪制裝配圖和三維實體圖
4月~6月初 整理和撰寫設(shè)計論文,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)計論文
六、指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
評議結(jié)果:
所在系(教研室)簽字:
年 月 日
教學(xué)院部意見:
系主任簽字:
年 月 日
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