【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有下方大圖片預(yù)覽，下拉即可直觀呈現(xiàn)眼前查看、盡收眼底縱觀。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開預(yù)覽，需要原稿請自助充值下載，所見才能所得，請見壓縮包內(nèi)的文件及下方預(yù)覽，請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396
本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
論 文 題 目：CA6140 車床后托架加工工藝及
專用夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 院：專 業(yè) 、班 級：學(xué) 生 姓 名：導(dǎo)教師（職稱）：
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過；
3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。
一、選題依據(jù)
1. 研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
理論意義：CA6140 車床后托架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)為本課題的研究內(nèi)容，對此研究查閱大量的資料，首先明白機(jī)械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。
為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程。這是對以前學(xué)習(xí)過的知識的復(fù)習(xí),也是對以后工作的一個(gè)鋪墊。
應(yīng)用價(jià)值：近年來，雖然各國學(xué)者采用各種理論對不同的特種加工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實(shí)際應(yīng)用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取，還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化。雖然已有學(xué)者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試?yán)眠@一技術(shù)來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?并得到了初步的成果。因此，通過實(shí)驗(yàn)建模，將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗(yàn)作為知識存儲起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開展特種加工加工工藝過程的計(jì)算機(jī)模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。
同時(shí)，在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，
（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計(jì)方案。我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項(xiàng)重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進(jìn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢
目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前我國的制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求
與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等?，F(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額。
在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，我國現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)所取得的發(fā)展成效主要體現(xiàn)在柔性制造、虛擬制造、以及敏捷制造這幾個(gè)方面。首先，對于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的柔性制造技術(shù)而言，其所指的是：建立在成組技術(shù)的基礎(chǔ)之上，以常規(guī)意義上的數(shù)控機(jī)床(可以為不同的類型、以及多臺臺數(shù))以及數(shù)控柔性機(jī)床指導(dǎo)單位作為中心。柔性制造技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)裝置設(shè)備的連接可以通過應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)。盡管柔性制造技術(shù)同樣屬于自動(dòng)化制造系統(tǒng)的表現(xiàn)類型之一，但其在生產(chǎn)方式上呈現(xiàn)出了明顯的變批量特點(diǎn)。在現(xiàn)階段的實(shí)際工作中，有關(guān)機(jī)械制造相關(guān)產(chǎn)品的更新、以及市場動(dòng)態(tài)性發(fā)展需求的滿足均需要依賴于對柔性制造技術(shù)的應(yīng)用而實(shí) 現(xiàn)。通過對實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的累積發(fā)現(xiàn)：柔性制造技術(shù)能夠結(jié)合所涉及到對象(多為成組出現(xiàn))，確定相對應(yīng)的工藝過程中，并做出對相關(guān)數(shù)控加工機(jī)械及設(shè)備裝置的合理選取。達(dá)到對工件成批性生產(chǎn)的目的。更加關(guān)鍵的一點(diǎn)是：在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的過程當(dāng)中，能夠同時(shí)完成生產(chǎn)管理、以及加工制造這兩個(gè)方面的工作，在將其作用于切削加工、沖壓、以及焊接操作的過程中，對于提高生產(chǎn)效益而言有重要作用。其次， 對于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)而言，其所指的是：監(jiān)理在虛擬技術(shù)、仿真技術(shù)的基礎(chǔ)之上，針對機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造全過程中的特點(diǎn)進(jìn)行建模，以計(jì)算機(jī)為工具，完成對產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造全過程中的仿真與模擬操作。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造引入虛擬技術(shù)的過程當(dāng)中，能夠?qū)?shí)際性的方案措施加以優(yōu)化，確保相關(guān)生產(chǎn)資源能夠得到最為合理的配置，這一點(diǎn)對于控制企業(yè)生產(chǎn)成本，謀求更大綜合競爭實(shí)力而言是尤為關(guān)鍵的。與此同時(shí)，虛擬制造更是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造敏捷性的關(guān)鍵途徑之一，能夠使傳統(tǒng)意義上的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造模式被打破，確保產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品生產(chǎn)精度、產(chǎn)品作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)、以及產(chǎn)品性能之間的關(guān)系得到最為均衡的處理。不但如此，通過對虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)崟r(shí)的以用戶的需求為出發(fā)點(diǎn)，對機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行合理的修改，提高設(shè)計(jì)制造的針對性。最后，對于現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中的敏捷技術(shù)而言，其所指的是：建立在精神創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)管理創(chuàng)新、以及管理人員創(chuàng)新基礎(chǔ)之上，所實(shí)現(xiàn)的全新機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。通過對基于敏捷技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場發(fā)展的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，確保能夠動(dòng)態(tài)且可靠的對市場變動(dòng)情況予以響應(yīng)。結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看，在引入敏捷性機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的背景下，使得機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度大大提高、生產(chǎn)成本明顯降低、生產(chǎn)效率同樣得到了合理的優(yōu)化。
但是，我國的機(jī)械制造技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比仍然存在較大差距，主要表現(xiàn)為： 高端制造技術(shù)跟不上，相關(guān)市場份額??；研發(fā)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力薄弱，核心技術(shù)依賴國
外；尚未形成具有較強(qiáng)國際競爭力的專業(yè)化制造能力；高端制造業(yè)的配套能力不足， 核心設(shè)備和系統(tǒng)主要依賴進(jìn)口。
綜觀近幾年的國外高水平論文，會發(fā)現(xiàn)目前機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展有 3 大方向：
1) 機(jī)械制造的傳統(tǒng)領(lǐng)域與高新技術(shù)正密切結(jié)合，展現(xiàn)出新的面貌；
2) 新的交叉技術(shù)不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了一些新興學(xué)科分支，高端機(jī)械制造研究、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展；
3) 隨著機(jī)械制造的數(shù)字化、微納化發(fā)展，其數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的支撐日顯重要，其學(xué)科基礎(chǔ)已經(jīng)從“技術(shù)”為主轉(zhuǎn) 為“技術(shù)、科學(xué)”并重。在后工業(yè)化時(shí)代，機(jī)械制造技術(shù)的研究內(nèi)容領(lǐng)域有了新的拓展，研究手段和方法在不斷創(chuàng)新，它仍然是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和支柱技術(shù)之一。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
（1） 制定 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程;
（2） 選擇各加工面的定位基準(zhǔn);
（3） 分析并劃分 CA6140 車床后托架的加工工序;
（4） 設(shè)計(jì)三個(gè)面的夾具，并分析夾具的夾緊力和定位誤差。
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1） 制訂 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程，
（2） 工序的劃分
（3） 定位基準(zhǔn)的選擇
（4） 工件在夾具中的定位精度，
（5） 工件在夾具上的夾緊力分析
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1） 制定 CA6140 車床后托架的加工工序卡；
（2） 生成 CA6140 車床后托架的毛胚圖；
（3） 設(shè)計(jì)銑平面、鏜孔 、鉆孔夾具圖及夾具裝配圖。
（4） 生成 CA6140 車床后托架的零件圖；
（5） 外文翻譯
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）
1. CA6140 機(jī)床后托架的工藝分析;
2. 確定各表面加工方案;
3. 確定定位基準(zhǔn);
4. 工藝路線的擬訂;
5. CA6140 機(jī)床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定;
6. 確定切削用量及基本工時(shí); 7．撰寫論文； 8．外文翻譯;
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周 分析題目，收集資料。
第 2 周 分析研究資料，確定課題設(shè)計(jì)思路。撰寫開題報(bào)告。第 3 周 完成相關(guān)外文論文翻譯。
第 4 周 修改開題報(bào)告。進(jìn)行開題答辯。第 5 周 CA6140 后托架加工工藝制定。第 6 周 銑平面夾具設(shè)計(jì)。
第 7 周 銑平面夾具設(shè)計(jì)。第 8 周 鏜孔夾具設(shè)計(jì)。第 9 周 鏜孔夾具設(shè)計(jì)。
第 10 周 鉆頂面四孔夾具設(shè)計(jì)。（中期檢查） 第 11 周 鉆頂面四孔夾具設(shè)計(jì)。
第 12 周 撰寫論文（說明書）。
第 13 周 修改論文（說明書），并完成終稿，自查重。第 14 周 提交論文，制作 PPT，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 許曉旸.專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.
[2] 孫已德.機(jī)床夾具圖冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23.
[3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M].貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50.
[4] 魯香菊.鏜三孔車床夾具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師,2015(06):186-188.
[5] 孟少龍.機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.
[6] 韓寧,李志賀.CA6140 臥式車床后托架加工工藝及夾具初設(shè)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2017(14):45-46.
[7] 李洪.機(jī)械加工工藝手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.
[8] 馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.
[9] 代麗華.車床夾具設(shè)計(jì)及誤差分析探討[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2015(03):189-191.
[10] 周永強(qiáng).高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2002.
[11] 劉文劍，曹天河，趙維.夾具工程師手冊[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987.
[12] 魏培文,馬敏娟.車床專用夾具設(shè)計(jì)及其加工工藝分析[J].河南科技,2017(09):69-70.
[13] 楊可可.車床后托架的工序設(shè)計(jì)[J].湖南農(nóng)機(jī),2012,39(03):104-106.
[14] 李慶壽.機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊[M].銀州：寧夏人民出版社，1991.
[15] 廖念釗，莫雨松，李碩根.互換性與技術(shù)測量[M].中國計(jì)量出版社，2000：9-19.
[16] 王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.
[17] 樂兌謙，金屬切削刀具[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17.
[18] D. Mourtzis, K. Alexopoulos, G. ChryssolourisFlexibility consideration in the design of manufacturing systems: An industrial case studyIn: CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology[J].5(4)2012:276-283
[19] A.Schmid*.Life Cycle of Multi Technology Machine Tools–Modularization and Integral Design [J].ELSEVIER ,2016 ,50:719-726.
[20] Gostimirovic M, Kovac P, Radovanovic M, Madic M, Krajny Z. Modular Design of unconventional cutting machine tools. In: Journal of Production Engeineering JPE Vol.18(1); 2015:27-30.
附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告
文獻(xiàn)綜述
1 制造業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展
2013 年起，國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)值增速維持在 7%左右。2016 年全國制造業(yè)總產(chǎn)值達(dá)
22.35 萬億元，占國內(nèi)總產(chǎn)值的 30%，同比增長 6.80%，增速連續(xù) 4 年維持在 7%左右，低于 2005-2012 年 16%的復(fù)合增速。在人力成本逐步提升下，勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變勢在必行。目前，國內(nèi)制造業(yè)仍以勞動(dòng)密集型的低端制造為主，附加值相對較低，人均制造業(yè)產(chǎn)出低于發(fā)達(dá)國家；從出口產(chǎn)品類別來看，2014 年中國大陸地區(qū)高端技術(shù)密集型制造業(yè)出口額僅占 42%，低于 美國、德國、日本和英國的 58%、 53%、55%和 58%。長期來看，人口老齡化必將導(dǎo)致人力成本的提升，進(jìn)而削弱國內(nèi)制造業(yè)的成本競爭力優(yōu)勢，加之印度、泰國、越南等國具備更低的人力成本，國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級勢在必行。
2 CA6140 車床后托架的設(shè)計(jì)
2.1 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
毛坯的選擇：仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,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(zhǔn)和計(jì)算加工余量時(shí)有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時(shí)對提高勞動(dòng)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(jī)床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線需從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來。制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。當(dāng)然必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。常常需要提出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后再確定。
計(jì)算切削用量、加工余量及工時(shí)定額：查閱《切削用量手冊》等資料并進(jìn)行計(jì)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(yàn)自行選定， 但對于自動(dòng)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(jì)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(shí)定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來的統(tǒng)計(jì)資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時(shí)定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。
對機(jī)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(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個(gè)統(tǒng)一體。在三個(gè)要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)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(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。
2.2 夾具設(shè)計(jì)的研究途徑和可行性分析
夾具分為通用夾具和專用夾具。其中專用夾具的特點(diǎn)是針對性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。
2.2.1 定位要?jiǎng)t：
1) 選擇合理的定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)必須與工藝基準(zhǔn)重合，并盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以減小定位誤差，獲得最大加工允差，降低夾具制造精度。當(dāng)定位基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需進(jìn)行必要的加工尺寸及其允差的換算。應(yīng)選擇工件上最大的平面，最長的圓柱面或圓柱軸線為定位基準(zhǔn)，以提高定位精度，并使定位穩(wěn)定、可靠。在選擇定位元件時(shí)，要防止出現(xiàn)過定位現(xiàn)象。在工件各加工工序中，力求采用同一基準(zhǔn)，以必免因基準(zhǔn)更換而降低工件各表面相互位置的準(zhǔn)確度。當(dāng)鑄、鍛件以毛坯面作為第一道工序的基準(zhǔn)時(shí)， 應(yīng)選用比較光整表面作基準(zhǔn)面，避開澆冒口或分型面等凸起不平整的部位。
2) 限制工件的自由度
工件在夾具上進(jìn)行定位時(shí)，為保證加工面位置尺寸或位置精度，以及承受切削力和夾緊力等的需要，必須限制住工件的六個(gè)自由度。如果工件以已加工過的光滑平面定位，必要時(shí)可以用六個(gè)以上的點(diǎn)定位，但各定位面上支承點(diǎn)的表面必須在同一平面上，或其中的幾個(gè)支承點(diǎn)采用輔助支承。
3) 對定位元件的要求
工件定位基準(zhǔn)與定位元件接觸或配合后，能限制住必須由其限制的工件的自由。由其產(chǎn)生的定位誤差最小。定位表面應(yīng)具有較高的尺寸精度、配合精度、表面粗糙度和硬度。定位元件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于裝卸工件。具有足夠的強(qiáng)度和剛度。不能有產(chǎn)生過定位的可能性。對尺寸大的定位元表面，從結(jié)構(gòu)上采取措施，在不影響定位精度的前提下，盡量減少與定位表面的接觸面積。方便清除定位表面的切屑。
4) 定位精度
a 對夾具要作必要的定位誤差分析和計(jì)算，定位誤差必須滿足工件的加工精度要求。
b 必須考慮提高夾具在機(jī)床上的定位精度：提高定位元件的定位表面與機(jī)床配合處的位置精度。減小與機(jī)床聯(lián)接處的配合間隙。可采用夾具在機(jī)床上安裝時(shí)找正夾具上設(shè)置的校準(zhǔn)基面，或當(dāng)夾具安裝在機(jī)床上后加工定位表面的方法，使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。
c 必須確保刀具在夾具上的導(dǎo)向精度，如：導(dǎo)套中心到定位元件的定位表面的位置精度。刀具與導(dǎo)套的間隙。導(dǎo)套底面到工件頂面間的距離。
d 必須確保對刀元件表面到工件被加工面間的尺寸精度。
e 出現(xiàn)過定位時(shí)，應(yīng)取消產(chǎn)生過定位的定位元件，或增加過定位元件與定基準(zhǔn)間的間隙，以提高定位精度。
f 工件被加工平面或中心至定位元件的位置精度和尺寸精度，在未注明特殊要求的情況下，一般取工件精度要求的 1/3。
g 鉆模板鉆套孔中心距的公差在工件未注明公差要求的情況下，取工件孔中心距自由公差的 1/3。
h 當(dāng)工件未注明定位面間的位置精度要求時(shí)，夾具定位面間的位置精度一般取0.01/100mm。
5) 夾具總圖上需要標(biāo)注的有關(guān)定位方面的尺寸及公差
定位元件規(guī)定表面（或線）到對刀塊表面的位置尺寸及公差。定位元件規(guī)定表面
（或線）到導(dǎo)向元件中心線的位置尺寸及公差。導(dǎo)向元件間的位置尺寸及公差。定位元件間的位置尺寸及公差。定位元件與定位基準(zhǔn)配合處的尺寸及公差。夾具與機(jī)床配合處的尺寸及公差。
2.2.2 夾緊要?jiǎng)t
1) 確保工件在加工時(shí)的正確位置不變的原則
a 在夾緊過程中，不至于因工件的重力的影響而破壞正確定位
確定定位方案及設(shè)置定位支承時(shí)，應(yīng)盡量合工件重心位于支承范圍內(nèi)。當(dāng)工件重心位置不在支承范圍內(nèi)時(shí)，夾緊力應(yīng)垂直主基準(zhǔn)并處在支承范圍內(nèi)，同時(shí)在適當(dāng)?shù)奈?
置加初定位或輔助支承。當(dāng)重力與主基準(zhǔn)平行時(shí) 應(yīng)設(shè)置初定位件。當(dāng)受條件限制， 主夾緊力不能垂直主基準(zhǔn)時(shí)，可采用預(yù)夾緊力、輔助支承起作用，待主夾緊后可將預(yù)夾緊力撤出
b 在夾緊過程中，夾緊力不應(yīng)使已經(jīng)獲得正確定位的工件脫離正確位置。避免夾緊力與支承反力構(gòu)成力偶。有可能使工作發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。主夾緊力最好壓向主基準(zhǔn)。當(dāng)夾緊力處于支承范圍之外，若兩個(gè)以上的平行夾緊力對稱分布支承兩側(cè)，此時(shí)可采用浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，使各夾緊力同時(shí)作用于工件上。
c 在夾緊過程中，應(yīng)使工件不產(chǎn)生超出表面形狀精度允許范圍的變形。對于剛性較差的工件時(shí)，應(yīng)盡可能減少或避免由夾緊力而產(chǎn)生彎曲變形。夾緊力應(yīng)力求通過或靠近定位基準(zhǔn)與定位支承的接觸面設(shè)置輔助支承。避免在斜面上施加夾緊力。避免夾緊力過大產(chǎn)生變形，可采用多向夾緊的方法。
d 在切削過程中，應(yīng)避免工作產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。謹(jǐn)慎對待剛性差的工件，盡量減少切削力產(chǎn)生的振動(dòng)。夾緊力要盡可能靠近工件被加工表面，以減少工件的懸壁長度。當(dāng)主夾緊力無法靠近工件被加工表面，加設(shè)輔助支承。
2) 對夾緊機(jī)構(gòu)的要求
a 夾緊過中不得改變工件定位時(shí)所確定的位置。盡量采用具有自動(dòng)定位和夾緊作用的夾緊元件，如Ｖ形塊。
b 夾緊力應(yīng)保證夾具在整個(gè)加工過程中工件位置不變且不產(chǎn)生振動(dòng)主切削力應(yīng)作用在剛性支承基面上，不得作用在夾緊元件上。
c 因夾緊力而產(chǎn)生的工件表面壓傷和變形應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。增大夾緊接觸面積和支承面積。夾緊力應(yīng)作用在主要（較大）基面上或工作剛性最大處。必要時(shí)在壓板上鑲銅或尼龍，以免損傷工件表面。
d 對夾緊元件的要求：工件在加工過程中，夾緊力能克服切削力，不會使工件偏移正確定位的位置。偏心輪、凸輪或斜楔在夾緊工件后，在加工過程中能保持自鎖。壓向工件毛坯側(cè)面的夾緊元件端部應(yīng)具有與垂直平面呈 7o左右的斜度（拔模角
度）
2.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要?jiǎng)t
夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)符合合理、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和安全的原則1)夾具結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系
a 大批量生產(chǎn)中，應(yīng)采用高效、省力的專用夾具結(jié)構(gòu)。采用各用動(dòng)力源來提高自動(dòng)化程度。多工件夾緊和聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少輔助時(shí)間。多工位 機(jī)輔時(shí)間重合。
b 中小批量生產(chǎn)中，要盡量采用通用夾具、可調(diào)整夾具、成組夾具和組合夾具， 配置或更換適當(dāng)?shù)膶Ｓ昧慵m應(yīng)多品種產(chǎn)品。設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)，力求結(jié)構(gòu)簡單。
2) 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度
為了縮短高設(shè)計(jì)周期，專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用通用部件和標(biāo)準(zhǔn)元件，減少非標(biāo)件，提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。
3) 夾具的剛度和強(qiáng)度
夾具的零件和部件既要輕，又要有足夠的剛度和強(qiáng)度，尤其是夾具體更應(yīng)有足夠的剛性以保證工件的加工精度。由于夾具體結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，從工藝性和剛度考慮，對尺寸較大的夾具應(yīng)盡量采用鑄鐵件或是焊接件。
4) 夾具的穩(wěn)定性
夾具定位底面的尺寸應(yīng)適當(dāng)大于夾具的高度。夾具體應(yīng)具有適當(dāng)寬度的邊緣底面或支承底腳。固定夾具的安裝螺釘和定向鍵距離要遠(yuǎn)
5) 夾具與機(jī)床的位置關(guān)系
夾具在機(jī)床上的安裝位置和聯(lián)接要正確可靠。必要時(shí)在夾具體上設(shè)置校準(zhǔn)夾具位置的基準(zhǔn)面或是基準(zhǔn)圓。夾具輪廓尺寸要與機(jī)床允許的范圍相適應(yīng)。長、寬、高及移
動(dòng)范圍?；剞D(zhuǎn)夾具在工作臺回轉(zhuǎn)時(shí)不應(yīng)與機(jī)床發(fā)生干涉。6)夾具與刀具的位置關(guān)系
夾具與刀桿或刀具在安裝和加工過程中不應(yīng)發(fā)生干涉。夾具安裝于機(jī)床后，應(yīng)能使刀具裝卸方便。
7) 夾具操作和使用上的要求
裝卸工件方便。操作手柄盡量設(shè)置在夾具的前面和右面。清除切屑容易，并盡量將出屑口設(shè)置在夾具的前面或兩側(cè)。避免夾具積存冷卻液，也不要使冷卻液流在機(jī)床外面。夾具在機(jī)床上安裝要簡易。重量超過 15 公斤的夾具應(yīng)在夾具體的適當(dāng)位置設(shè)置吊耳或起重孔。使用輕便。沒有可能失落的可卸小零件。需更換的專用件應(yīng)便于識別、裝配及保存
8) 對安全和可靠性的要求
翻轉(zhuǎn)夾具或回轉(zhuǎn)盤要在夾具的適當(dāng)位置設(shè)置可以調(diào)整的平衡塊。翻轉(zhuǎn)夾具上的零件要防止在工作過程中松脫并加防護(hù)裝置。工件在加工過程中不至于松脫。以毛坯面定位或夾緊時(shí)，定位元件與夾緊元件和工件接觸的表面應(yīng)開槽或制成齒紋。摩擦副和傳動(dòng)副要考慮適當(dāng)?shù)臐櫥?
9) 夾具零件結(jié)構(gòu)的工藝性
保證夾具零件在加工和裝配時(shí)便于加工（配作，合鉆鉸）、測量和調(diào)整。便于維修，便于拆卸。安裝時(shí)的搬手空間，油缸的管接頭位置。
3 發(fā)展前景
近年來，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。開始應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程， 但由于特種加工的微觀物理過程非常復(fù)雜，往往涉及電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域，其加工機(jī)理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達(dá)。目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機(jī)理的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實(shí)際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗(yàn)選取， 還難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和自動(dòng)化。雖然已有學(xué)者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問世。
在今后較長一段時(shí)間內(nèi)，通過實(shí)驗(yàn)建模，將典型加工實(shí)例和加工經(jīng)驗(yàn)作為知識存儲起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)已成為發(fā)展方向。并為進(jìn)一步開展特種加工加工工藝過程的計(jì)算機(jī)模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
通過比較與分析，CA6140 車床后托架毛坯材料為灰鑄鐵（HT150），硬度范圍在150～ 200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，由于大批量生產(chǎn)故宜采用實(shí)體模樣（金屬模）進(jìn)行兩箱造型。在切削加工前進(jìn)行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進(jìn)行切削加工。CA6140 車床后托架的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。CA6140 車床后托架鏜、銑、鉆等工序使用專用夾具。
指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱）
審核
意 教研室主任意見
見
簽字： 年 月 日
簽字： 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
簽字： 年 月 日公章：