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重 慶 理 工 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告
題 目 泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設(shè)計
二級學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用）
班 級
姓 名 李祥勝
學(xué) 號
指導(dǎo)教師 袁建國
時 間 2013年 1 1月 日～2014年 月 日
1、本課題的研究目的及意義
1.1、設(shè)計目的
背景：改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設(shè)備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像泵體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段泵體主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對泵體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導(dǎo)定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設(shè)備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。
1.2、設(shè)計意義
泵體主要零件加工工藝及夾具設(shè)計是本人在基本完成大學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的東西全部整合到一起運用到實踐當(dāng)中去，使本人對自己所學(xué)的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學(xué)習(xí)與了解，為我以后的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個泵體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設(shè)計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。
2、 本人對課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析
2.1課題內(nèi)容：
本次畢業(yè)設(shè)計的研究內(nèi)容是泵體零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，包括以下內(nèi)容：
1、進行工藝分析；
2、設(shè)計工藝過程；
3、選擇機床及工藝裝備；
4、制定加工工藝卡；
5、編寫數(shù)控加工程序；
6、選擇一個加工工序,設(shè)計相關(guān)夾具。
2.2 任務(wù)要求
1、針對課題內(nèi)容編寫一篇文獻綜述；
2、完成一篇與設(shè)計相關(guān)的英文文獻翻譯；
3、在完成上述課題內(nèi)容的基礎(chǔ)上，撰寫一份設(shè)計說明書；
2.3分析、實現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)：
2.3.1毛坯的選擇
毛坯的選擇根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。
毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線：
表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。
2.3.2計算切削用量、加工余量及工時定額
查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進行相應(yīng)的修改。
對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。
因此，泵體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。
2.3.3 夾具設(shè)計的研究途徑和可行性分析
泵體主要零件鏜等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。
除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。
3、 本課題的關(guān)鍵問題及解決問題的思路
通過網(wǎng)絡(luò)、期刊、教材、廠家資料及國內(nèi)外相關(guān)文獻查閱。根據(jù)要求完成對泵體主要零件加工工藝和夾具設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計。完成設(shè)計圖紙的繪制并進行相關(guān)校核工作，完成設(shè)計說明書的編寫。
泵體主要零件加工工藝
1、制訂泵體主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設(shè)計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其泵體主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對泵體主要零件零件的每一個細節(jié)，都應(yīng)仔細的分析，如泵體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意泵體主要零件零件各孔系自身精度（同泵體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（泵體主要零件線之間的平行度、垂直度以及泵體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），泵體主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清泵體主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為泵體主要零件零件比較復(fù)雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。
工序的劃分
確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。
2、夾具設(shè)計可能遇到的問題：
工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。
工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。
夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形。可采用多點夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準確和機構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些泵體主要零件加工的夾具來解決這些問題.
擬采用的設(shè)計方法與手段：
（1） 搜集資料，了解并掌握泵體主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。
（2） 確定設(shè)計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設(shè)計內(nèi)容及計算。
（3） 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設(shè)計方法及設(shè)計要點。按要求完成完整的設(shè)計計劃及預(yù)期達到的結(jié)果，進行相關(guān)設(shè)計及計算。
（4） 對所設(shè)計夾具設(shè)計相關(guān)校核，準備相關(guān)資料。
對設(shè)計說明書初稿進行相關(guān)格式修改，對設(shè)計圖紙并進行修改。
4、完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法
先要參考本課題內(nèi)容相關(guān)的設(shè)計書制定工藝路線及工藝卡，然后在計算機上模擬試加工，驗證加工的可行性，再計算各個工藝所需要的車削力以及背吃刀量，還有刀具的選擇等。調(diào)研零件在現(xiàn)實工廠的加工方法及改進方案等。
結(jié)合這四年所學(xué)知識，通過查找工具書及相關(guān)資料，完成本次畢業(yè)設(shè)計。
5、 工作方案分析及進度計劃
5.1工作方案分析
第一步：理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等；
第二步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計與優(yōu)化方案；
第三步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計與參數(shù)計算；
第四步：完成泵體主要零件的工藝夾具設(shè)計與各元件設(shè)計；
第五步：泵體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設(shè)計；
第六步：完成泵體零件的數(shù)控加工工藝及程序；
第七步：完成論文的撰寫和答辯準備工作。
5.2進度計劃
1、資料收集，完成開題報告等 1-4周
2、工藝分析與設(shè)計 5-6周
3、專用夾具設(shè)計以及說明書 7-12周
4、撰寫畢業(yè)論文和準備答辯 13-14周
5、畢業(yè)答辯 15-16周
報告人：李祥勝 2014 年 4 月6 日
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