本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告書(shū) 題 目 邊緣刮刀體零件機(jī)械加工 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及 真 學(xué)生姓名 張君一 學(xué) 號(hào) 201015010139 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)自 12101 班 指導(dǎo)老師 李志剛 2016 年 3 月 25 日 設(shè)計(jì)題目 邊緣刮刀體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及 真 課題目的、意義及相關(guān)研究動(dòng)態(tài)： 課題目的 : 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的目的是為了全面復(fù)習(xí)、綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，促進(jìn)理論與實(shí)踐、學(xué)習(xí)與研究的緊密結(jié)合，從而是基本理論深化，是基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展，是專(zhuān)業(yè)技能延伸。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握零件的工藝分析和解決工程問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后從事工程技術(shù)和教研工作奠定基礎(chǔ)。此外，通過(guò)文獻(xiàn)檢索、外文翻譯和計(jì)算機(jī)繪圖，提高徐盛運(yùn)用計(jì)算機(jī)和英語(yǔ)的實(shí)際能力。為了搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我在學(xué)校圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)上查閱了一系列相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)邊緣刮刀體的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及其相關(guān)夾具設(shè)計(jì)有了一個(gè)較為深刻的認(rèn) 識(shí)和理解。這次設(shè)計(jì)有利于講所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)踐中并在實(shí)踐中加深鞏固對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。在這次設(shè)計(jì)中，將訓(xùn)練和提高我的家具設(shè)計(jì)能力，著重培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)、解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題以及其它一些綜合能力，同時(shí)養(yǎng)成良好的工作態(tài)度、工作作風(fēng)。此外，還可進(jìn)一步熟悉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范應(yīng)用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、編寫(xiě)技術(shù)文件的寫(xiě)作能力。 課題意義 : 制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過(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)到所要求的形狀、尺寸、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)真貫徹的紀(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。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)等。 其中需要解決的主要問(wèn)題是處理好生產(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。 相關(guān)研究動(dòng)態(tài)： 從 1949 年以來(lái)，我國(guó)機(jī)械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門(mén)類(lèi)比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)之一，其機(jī)械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過(guò)程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工出來(lái)的產(chǎn)品也不理想。 現(xiàn)在，各工業(yè)化國(guó)家都把制造技術(shù)視為當(dāng)代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，制定了一系列振興計(jì)劃、建立世界級(jí)制造技術(shù)中心，紛紛把先進(jìn)制造技術(shù)列為國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng) 域。 機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工廠的具 體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴(lài)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工 時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，十分粗略，缺乏科學(xué)依據(jù)，難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算。 機(jī)床夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的 85左右?，F(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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)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 左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10 20左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（ 新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)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(zhǔn)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(jī)床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 長(zhǎng)期以來(lái)，加工工藝編制是由工 藝人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個(gè)零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)涉及的因素多，因果關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。 是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)，它不僅提高了工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來(lái)，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。 機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) （ 1）特種加工 它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對(duì)象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬 材料的加工，其加工精度可達(dá)分子級(jí)加工單位或原子級(jí)加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。 （ 2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個(gè)三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制 造出來(lái)，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。 （ 3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時(shí)期精密工程的方向。 （ 4）傳統(tǒng)加工工藝的改 造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對(duì)加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對(duì)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 課題的主要內(nèi)容、創(chuàng)新之處： (1)對(duì)所給零件進(jìn)行工藝分析，并建立該零件三維模型，設(shè)計(jì)該零件毛坯。 (2)所給零件的工藝分析，計(jì)算、編寫(xiě)加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫(xiě)數(shù)控代碼； (3)設(shè)計(jì) 1工序的機(jī)床夾具，有定位分析（自由度）、夾具的 定位誤差計(jì)算等內(nèi)容； (4)繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖；要求各夾具設(shè)計(jì)合理，符合工程實(shí)際； (5)撰寫(xiě)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 。 方案 一 ： 工序 10 鑄造 工序 20 時(shí)效處理 工序 30 粗銑底部大端面 工序 40 粗銑上端面 工序 50 精銑上端面 工序 60 精銑底部大端面 工序 70 粗銑側(cè)面 工序 80 粗銑臺(tái)階面 1 工序 90 粗銑、半精銑臺(tái)階面 2 工序 100 粗銑、半精銑臺(tái)階面 3 工序 110 粗銑、半精銑臺(tái)階面 4 工序 120 粗銑、半精銑側(cè)部圓弧面 工序 130 粗鏜孔 47 工序 140 半精鏜孔 47 工序 150 精鏜孔 47 工序 160 鉆孔 10 工序 170 鉸孔 10 工序 180 去毛刺 工序 190 檢驗(yàn) 方案 二 ： 工序 10 鑄造 工序 20 時(shí)效處理 工序 30 粗銑底部大端面 工序 40 粗銑上端面 工序 50 精銑底部大端面 工序 60 精銑上端面 工序 70 粗銑側(cè)面 工序 80 粗銑臺(tái)階面 1 工序 90 粗銑、半精銑臺(tái)階面 2 工序 100 粗銑、半精銑臺(tái)階面 3 工序 110 粗銑、半精銑臺(tái)階面 4 工序 120 粗銑、半精銑側(cè)部圓弧面 工序 130 粗鏜孔 47 工序 140 半精鏜孔 47 工序 150 精鏜孔 47 工序 160 鉆孔 10 工序 170 鉸孔 10 工序 180 去毛刺 工序 190 檢驗(yàn) 綜合考慮，方案一 相較于方案二，零件的夾持工序較少，能夠大量節(jié)約加工時(shí)間，故選擇方案一 課題的創(chuàng)新之處： 采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造流程： 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造流程： 工件 三維建模 實(shí)施使設(shè)計(jì)人員不用在復(fù)雜用手工畫(huà)圖，能將更多的精力用于其他創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)制造效率大大提高。復(fù)雜注射模采用 3D 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)制造周期縮短 20%在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中應(yīng)用 件建立產(chǎn)品實(shí)體模型，其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。采用 高生產(chǎn)率、解決制造瓶頸。通過(guò)實(shí)施計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)捉高了設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量和開(kāi)發(fā)速度，有效地降低了設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成本，贏得了眾多用戶，從而提升了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力。 研究方法、設(shè)計(jì)方案： 先要參考本課題內(nèi)容相關(guān)的設(shè)計(jì)書(shū)制定工藝路線及工藝卡，然后在計(jì)算機(jī)上模擬試加工，驗(yàn)證加工的可行性，再計(jì)算各個(gè)工藝所需要的切削力以及背吃刀量，還有刀具的選擇等。調(diào)研零件在現(xiàn)實(shí)工廠的加工方法及改 進(jìn)方案等。 結(jié)合這四年所學(xué)知識(shí)，通過(guò)查找工具書(shū)及相關(guān)資料，完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì) 方案分析 第一步：根據(jù)零件圖，分析零件 第二步：查找相關(guān)資料，文獻(xiàn)，完成文獻(xiàn)綜述以及外文翻譯 第三步：結(jié)合此零件制定加工工藝及工藝過(guò)程 第四步：制定工藝卡 第五步：編寫(xiě)數(shù)控加工程序 第六步：選擇一個(gè)加工工序，設(shè)計(jì)相關(guān)夾具 第七步：編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 第八步：準(zhǔn)備答辯以及畢業(yè)答辯 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排： 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研階段：（第 1 2 周）：課題調(diào)研及文獻(xiàn)檢索、完成英文翻譯。 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告階段：（第 3 4 周）：完成開(kāi) 題報(bào)告。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作階段：（第 5 12 周） 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段：（第 13 15 周 ） 主要參考資料： 1 S,2005. 2 陳旭東 M華大學(xué)出版社， 2010. 3 徐鴻本 M寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2004. 4 聞邦椿 京：機(jī)械工業(yè)出版社 5 徐名聰 . 機(jī)床夾具三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) J2004, 101 102. 6 周海寶 . 提高機(jī)床夾具精度的實(shí)用方法 J17. 7 鄭文偉 M等教育出版社， 2010. 8 張克猛 M學(xué)出版社， 2008. 9 薛源順 M械工業(yè)出版社， 2011. 10 王先逵編著 機(jī)械制造工藝學(xué)（上下冊(cè)） M 北京：清華大學(xué)出版社 ， 1989 11 李德慶，吳錫英 編著 計(jì)算機(jī)輔助制造