轴承座加工工艺编制及夹具设计【开题报告】Word文档下载推荐.docx
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零件在各工序中的加工部位及完成程度应明确规定[1]。
一个产品设计出来以后,工艺人员可以通过很多加工工艺途径,实现对产品的加工制造。
对单件小批量和试制产品来说,产品的加工工艺过程只需要保证加工出来的产品满足图纸的要求即可,对其生产效率和生产成本一般没有严格的要求。
但对于批量生产来说,加工工艺过程追求的不仅仅是满足产品设计功能和设计要求,还要使加工过程尽可能地高效,产品质量尽可能地长期稳定不变,从而保证生产[2]。
使用机床夹具安装工件可保证加工精度，提高生产效率，降低制造成本，扩大机床的工艺范围，并且降低对工人的要求和减轻工人的劳动强度。
通过对轴承座的机械加工工艺编制，让自己在机械制造工艺规程设计，工艺方案的选取和论证，机械加工余量等技术参数的计算，工艺路线的确定，以及编写技术文件，查阅技术文件文献等方面有了一次综合性的训练。
根据加工零件的要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，初步独立完成设计出高效、经济、省力的夹具的能力，并且使自己提高了相应的画图工具软件的使用能力，培养了基本的机械设计人员所具备的专业素质能力。
2相关研究的最新成果及动态
近些年来,随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用,使传统的机械加工的制造方法发生了重大变革,夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具,转变为装夹、定位。
而数字化的设备加工功能的扩大化,给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。
在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展[4]。
数控机床和加工中心的广泛使用，虽然简化了夹具的功能和结构，但是，夹具仍是生产中比不可少的工艺装备。
夹具设计、制造是生产准备周期中的主要部分，对缩短新产品开发周期、批量投产和上市时间有重大影响。
由于工艺和夹具的密切联系而后者又有独立性，也推动了计算机辅助夹具设计系统的研究和开发。
通常认为CAPP是连接CAD和CAM的桥梁，这个概念不够全面，应该说计算机辅助工艺装备设计CAT和CAPP共同组成了CAD和CAM的接口。
国外研究和开发计算机辅助夹具设计系统的情况：
1.夹具结构自动布局的理论和方法
AmyJ.C.Trappey[10]用空间投影计数法简化了工件总体形状的表示，然后用几何推理的方法，通过PSOE一套立体网络搜索的策略得到夹具的布局。
2.在CAPP中增加一个夹具规划器
T.Cchang[10]在所研究开发的QTC系统中增加一个夹具规划模块。
此类夹具规划模块可以和全自动化的工艺设计动能进行交互设计形成夹具装配图，但是这一模块只能使用于外形极为简单的夹紧零件。
3. 夹具设计专家系统
A.Markus [10]等提出了一个用 PROLOG语言为箱体类零件装配组合夹具的MODBUILD系统。
P.M.Ferreira等开发了AIFIX专家系统，适用于常规的机械加工。
预计计算机辅助夹具设计的发展趋势[7]为:
1）在制造系统中与其他CAPP/CAM/CAE和PDM、CNC等异构系统的无缝集成;
2）多智能体等先进AI技术的广泛深入应用;
CAFDV的广泛深入研究;
3）软件设计与硬件检测结合起来,实现物理上的自动装配;
4）与机器人抓取方面研究的结合。
随着制造技术的发展,产品的设计周期缩短,更新换代增快。
传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代。
机械制造业欲适应这种变化须具备较高的柔性,国外已把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段,并将其作为机械制造业中主要发展方向。
柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面,而夹具又是工装柔性化的重点。
组合夹具的平均设计和组装时间是专用夹具所花时间的5%～20%,可以认为组合夹具就是柔性夹具的代名词。
由于组合夹具应变能力强、设计和制造周期短、成本低、适应产品更新换代的要求,提高了企业的竞争力,所以日益受到厂家的青睐。
应用组合夹具的一项关键技术就是CAFD技术。
我国从20世纪80年代中期就已经开始研究这项技术,并对如何将人工智能的理论应用到了组合夹具计算机辅助设计（CAD）过程进行了探索。
但由于组合夹具设计取决于被加工工件,而被加工工件又千变万化,造成组合夹具CAD难以实现智能化[9]。
3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标
正确的机械加工工艺路线是在总结长期的生产时间的基础上，依据科学理论
和必要的工艺试验而制订的，并通过生产实践过程不断地改进和完善的，它是组织生产和计划调度的指导性技术文件，是生产准备的主要依据，抑或是新建或扩建工厂、车间的主要技术文件。
本次研究的主要路线过程有以下几方面：
1.对零件进行工艺分析，画零件图
（1）分析零件的作用及零件图上的技术要求；
（2）分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；
（3）分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。
2.选择毛坯的制造方式
毛坯的选择应该以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。
3.制订零件的机械加工工艺路线
（1）拟订机械加工工艺路线。
在对零件进行分析的基础上，选择表面加工方法，
划分粗、精加工阶段，安排各表面的加工顺序，拟订出零件的工艺路线。
（2）选择定位基准，根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准，进行必要的工序尺寸计算。
（3）确定各工序所用机床设备和工艺装备。
机械设备的选用应当既保证加工质量又要经济合理。
（4）确定各工序的加工余量、工序尺寸与公差。
（5）确定各主要工序的技术要求及检验方法。
（6）确定各工序的切削用量和时间定额。
（7）评价工艺路线。
（8）填写机械加工工艺过程综合卡片。
4.夹具设计
（1）确定设计方案，绘制结构原理示意图。
（2）根据六点定位原理，选择定位元件，计算定位误差，确定定位方式。
（3）计算所需的夹紧力，设计夹紧机构。
（4）确定夹具具体和总体结构。
（5）确定尺寸公差和技术条件，保证工件的加工精度。
（6）绘制夹具总图。
在这次设计过程中的难点应该是加工工艺的确定，不同的零件，对于加工精度、成本、加工方法等有不同的要求。
因此选择合理的加工路线，将会大大提高加工效率，以及零件质量。
预期达到的目标是编写出轴承座的机械加工工艺过程卡片，机械加工工艺卡和机械加工工序卡，确定夹具的结构方案，绘制夹具的设计总图，满足各项技术要求。
4研究工作详细进度和安排
2010.12.1～2011.1.10：
阅读国内外文献，完成外文文献的翻译，并写出文献综述，明确下一阶段的具体工作.
2011.1.11～2.25：
完成开题报告。
2.28～3.31：
分析零件的技术要求，编制零件的机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。
4.1～4.30：
选取其中一道工序，设计该工序的夹具，完成夹具装配图，并完成非标零件的零件图。
5.4～5.15：
撰写论文，完成初稿。
5.16～5.19：
检查、修改论文，定稿，上交论文。
5.20～5.26：
论文评审，准备答辩。
5.27～5.29：
答辩
5参考文献
[1]冯玉琢.机械加工工艺编制的要点[J].科技创新导报.2009,（5）：
82
[2]汪向众，王丽亚，姜光华.批量生产条件下机加工工艺的编制与优化[J].机车车辆工艺,2005,（4）:
7-10
[3]姚美丽.机械加工工艺编制的要点分析及其改进措施[J].汽车工艺与材料.2010,（5）:
30-32
[4]隋聚艳.夹具的发展及其趋势的分析[J].现代商贸工业.2009，（19）：
323-324[5]胡新生.夹具的设计与发展方向[J].才智.2009，（7）：
192、206
[6]权秀敏，尹显明.成组技术与现代化生产[J].农业装备与车辆工程.2007,
（2）:
8-10
[7]赵红星，熊良山.计算机辅助夹具设计的研究内容和发展沿革 [J].专题评述.2007
（2）:
1-4
[8]张军华.插座壳体钻孔工艺分析及钻模设计.金属加工（冷加工）.2010，（5）：
40-42
[9]蔡瑾，段国林，姚涛，许红静.计算机辅助夹具设计技术回顾与发展趋势综述[J].机械设计.2010，27-2：
1-6
[10]AmyJ.C.Trappey,LiuCR.ALiteraturesurveyoffixturedesignautomation[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,1990（5）:
240-255
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