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開題報(bào)告填寫要求
1．開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在系審查后生效；
2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）。文中應(yīng)用參考文獻(xiàn)處應(yīng)標(biāo)出文獻(xiàn)序號(hào)，文后“參考文獻(xiàn)”的書寫，應(yīng)按照國標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
4．學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)（如02011401X02），不能只寫最后2位或1位數(shù)字；
5. 有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”；
6. 指導(dǎo)教師意見和所在系意見用黑墨水筆工整書寫，不得隨便涂改或潦草書寫。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)、背景以及研究意義
1.1 研究的依據(jù)和背景
在機(jī)械制造中，工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)保證工件相對(duì)于刀具及切削運(yùn)動(dòng)，處于一個(gè)正確的空間位置；對(duì)于批量生產(chǎn)，還應(yīng)保證整批工件在同一加工工位置，所占據(jù)空間位置不變[1]。產(chǎn)品的批量較小或是單件生產(chǎn)時(shí)，這個(gè)同一正確位置則可以通通用夾具逐個(gè)保證。而批量較大時(shí)，往往為快速完成工件的裝夾，提高生產(chǎn)效率，則使用專門的夾具[2]。根據(jù)我們所學(xué)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等研究了機(jī)用虎鉗的組成構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)虎鉗具有簡(jiǎn)練緊湊，夾緊力度強(qiáng)，增利特性好，易于操作使用等特點(diǎn)[3-4]。一般很適合中型銑床、鉆床、以及平面磨床等機(jī)械設(shè)備使用。在機(jī)床加工工件過程中，也會(huì)遇到不同的工件類型，需要不同的工件夾具進(jìn)行夾裝，這就對(duì)夾具虎鉗有了更多的要求和需要更多的類型來適應(yīng)不同工件的夾裝要求[5-6]。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一精密虎鉗，使其在生產(chǎn)加工中可以更好的保證工件的加工精度，以及對(duì)不同工件進(jìn)行加工時(shí)的夾裝要求和加工角度等，并且使用該虎鉗裝夾工件方便、快速，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；使其在銑、刨、鉆等機(jī)械加工中運(yùn)用的更加廣泛、方便、快捷[7]。對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。
夾具在機(jī)械加工中具備諸多優(yōu)點(diǎn)，虎鉗其具備以下的優(yōu)點(diǎn)[8]：
（1）快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）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。
1.2 研究的意義
此次的設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。其目的在于：?
（1）鞏固我們?cè)诖髮W(xué)里所學(xué)的知識(shí)，也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的綜合性的檢驗(yàn)；
（2）加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料；?
（3）樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力；?
（4）通過對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)及相關(guān)研究，使我學(xué)習(xí)和雙自由度虎鉗的有關(guān)知識(shí)，了解虎鉗在機(jī)床和加工中心的用途、意義以及設(shè)計(jì)虎鉗需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；
（5）結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，針對(duì)雙自由度虎鉗的設(shè)計(jì)要求，掌握設(shè)計(jì)虎鉗的基本流程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向，最終提高自身的設(shè)計(jì)能力和綜合素質(zhì)。
（6）通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對(duì)于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。
2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國外針對(duì)夾具的研究較早，其中包括最基本、最常用的夾具——虎鉗。從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國[9]。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴[10]。
我國針對(duì)夾具研究起步較晚，國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，但在廣大科研院所、高校等人員的共同努力下，使我國的夾具取得了巨大成就。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)以及數(shù)控技術(shù)的成熟，夾具的重要性體現(xiàn)的越來越重要[11-12]。在數(shù)控設(shè)備上，虎鉗通常是用來夾持工件的通用夾具，目前我國虎鉗可以分為以下幾種：
①固定式虎鉗[13]
固定式虎鉗由固定鉗體、活動(dòng)鉗體、滑心、螺桿(絲桿)，鉗座、手柄、鉗口等組成。鉗座與固定鉗體鑄成一體，兩側(cè)有孔，以便安裝在工作臺(tái)上，滑心與活動(dòng)鉗體鑄成一體，與固定鉗體方子L配合。滑心下面的槽內(nèi)裝有鋸齒形螺紋的絲桿，搖手柄插入絲桿的一端，轉(zhuǎn)搖手柄使絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿在螺母內(nèi)作軸向移動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)鉗體前進(jìn)或后退，使鉗口合攏或張開。如圖1.1所示。
圖1.1 固定式虎鉗
②活動(dòng)式虎鉗
活動(dòng)式虎鉗的固定鉗體不直接安裝在工作臺(tái)上，而是裝在帶有可移動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上有幾只螺孔和工作臺(tái)連接。鉗體和轉(zhuǎn)盤座通過兩只螺栓連接可將鉗體轉(zhuǎn)動(dòng)成任何角度，以便把夾持的工件轉(zhuǎn)到更合適的操作位置，旋緊螺栓即予固定。如圖1.2所示。
圖1.2 活動(dòng)式虎鉗
③桌夾式虎鉗
桌虎鉗與臺(tái)虎鉗不同之點(diǎn)是，桌虎鉗在下面多一個(gè)螺旋夾緊裝置，不一定要固定在一定地方，可隨意移動(dòng)，體積不大，重量輕，拆裝、攜帶方便，適用于儀器儀表工業(yè)加工裝配，維修夾持小型工件之用。如圖1.3所示。
圖1.3 桌夾式虎鉗
④多用式臺(tái)虎鉗
多用式臺(tái)虎鉗的鉗口與一般的臺(tái)虎鉗相同，但平鉗口下部制出一對(duì)帶有圓弧裝置的凹鉗口，專供夾持小直徑的鋼管或圓柱形工件以便加工時(shí)不使?jié)L動(dòng)。多用式臺(tái)虎鉗在它的固定鉗體上端還鑄出鐵砧面。便于對(duì)小工件進(jìn)行錘擊加工之用。如圖1.4所示。
圖1.4 多用式臺(tái)虎鉗
2.2 虎鉗行業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢(shì)
研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件總品種已占工件種類總數(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)[14]。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，里約擁有數(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％左右專用夾具[15]，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20％左右。
經(jīng)查閱資料可知，目前傳統(tǒng)的虎鉗存在眾多的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[16-17]：
（1） 可移動(dòng)性差?；Q往往固定在臺(tái)面上，不能按照所需要的方向進(jìn)行移動(dòng)或者進(jìn)給，造成生產(chǎn)效率低；
（2） 可調(diào)整性差。由于傳統(tǒng)的虎鉗處于固定狀態(tài)，不能根據(jù)操作者的需求進(jìn)行調(diào)整，造成操作者勞動(dòng)強(qiáng)大大且效率低；
（3） 通用性差。傳統(tǒng)虎鉗大多數(shù)只能針對(duì)某一特定情況下進(jìn)行使用，不能與數(shù)控設(shè)備配合使用。
目前，結(jié)合上述虎鉗的缺陷，未來的的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面[18]：
（1） 通用性增強(qiáng)?；Q經(jīng)過改進(jìn)和完善，可以將虎鉗的底座與數(shù)控機(jī)床甚至更加先進(jìn)的設(shè)備結(jié)合使用，增大虎鉗的可使用范圍；
（2） 增大虎鉗的自由度[19]。目前除了多用式臺(tái)虎鉗外，其余虎鉗的自由度收到了極大的限制，未來應(yīng)該朝向增大虎鉗的自由度方向發(fā)展，從而提高虎鉗的性能；
（3） 完善虎鉗材料。目前虎鉗多數(shù)采用傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，在使用過程中極易劃傷工件，未來應(yīng)該朝著柔性化方向發(fā)展，避免在使用虎鉗過程中劃傷工件。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
2.1 研究或解決的問題
機(jī)械加工中，虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機(jī)用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準(zhǔn)，靠絲杠，螺母?jìng)魉蜋C(jī)械力的原理進(jìn)行工作的?；Q結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單裝夾迅速，加工時(shí)省時(shí)省力，提高了加工效率和加工精度。提高了產(chǎn)品質(zhì)量。但是虎鉗也有其不足之處。如不能較好的裝夾外形較為復(fù)雜的工件。主要原因是虎鉗鉗口是平直的，不適于裝夾圓柱形工件，機(jī)加工時(shí)工件易位移，有時(shí)工件還會(huì)飛出機(jī)床臺(tái)面。為此，特對(duì)虎鉗進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。以滿足更多使用功能的要求，使其更加的實(shí)用化。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合任務(wù)書的要求，擬解決的問題主要有以下幾個(gè)方面：
（1）通過對(duì)查閱資料，掌握其虎鉗的重要性。
（2）掌握虎鉗設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)研究流程。
（3）了解精密虎鉗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能特點(diǎn)及設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀；了解精密加工對(duì)虎鉗的要求，總結(jié)精密虎鉗的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵及發(fā)展方向。
（4）設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出技術(shù)參數(shù)的計(jì)算說明。
（5）學(xué)習(xí)AutoCAD，并繪制虎鉗的工程圖。
（6）撰寫說明書，完成相應(yīng)的工程圖設(shè)計(jì)。
2.2 擬采用的研究手段
初步擬采用理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的研究方法。針對(duì)虎鉗的設(shè)計(jì)主要采取以下方法：
（1） 結(jié)合所學(xué)知識(shí)，首先對(duì)虎鉗分析，深入明白虎鉗用途和作用。
（2） 設(shè)計(jì)一種兩個(gè)自由度的虎鉗。本文擬采取橫向和縱向兩個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)虎鉗的任意位置移動(dòng)，其中縱向?qū)к壟c機(jī)架相連，橫向?qū)к壟c橫向?qū)к壟浜希瑑蓚€(gè)導(dǎo)軌的移動(dòng)均采用絲杠螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，橫向?qū)к?、縱向?qū)к壱约盎Q的安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示。
圖2.1 虎鉗結(jié)構(gòu)示意圖
（3） 完成虎鉗的結(jié)構(gòu)和二維圖設(shè)計(jì)。
（4） 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯。
三、 工作進(jìn)度安排
第1-2周：選擇設(shè)計(jì)方向，收集資料，確定設(shè)計(jì)內(nèi)容，撰寫開題報(bào)告。
第3-4周：調(diào)研。
第5-6周：學(xué)習(xí)虎鉗的設(shè)計(jì)方法。
第7-8周：繪制不同使用情況下的虎鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。
第9-10周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
第11-12周：運(yùn)用AutoCAD繪制虎鉗工程圖。
第13周：完成論文初稿，根據(jù)提出的修改意見完善圖紙及論文。
第14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿、打印，畢業(yè)答辯。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
報(bào)告表明，該同學(xué)近期認(rèn)真查閱了大量的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真的學(xué)習(xí)，了解了國內(nèi)夾具，虎鉗的技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國外產(chǎn)品也有所了解。提出的設(shè)計(jì)草案，盡管尚不夠詳細(xì)，但具有可行性。
報(bào)告文筆流暢，符合技術(shù)文獻(xiàn)規(guī)范。
同意開題。
指導(dǎo)教師：
2016年 3 月 22日
所在系審查意見：
同意開題
系主任：
2016 年 3 月22 日