SPE175右箱盖结合面圆盘铣夹具设计开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：SPE175右箱盖结合面圆盘铣夹具设计指 导 教 师:开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学

2、生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 夹具是机械加工不可缺少的部件，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

3、济方向发展1。夹具是机床与工件之间的联接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中的一项重要工作，是加工过程中最活跃的因素之一2。关键词 夹具 效率 微电子 气动技术1 机床夹具的要求1.1 机床加工的高精度随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳

4、的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业3。当然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。1.2 机床加工的高效性为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新4。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机

5、床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正5。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用6。1.3 夹具元件模块组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中7。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用

6、户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统8。14 夹具通用性与经济性夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好9。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值10。2 气动技术的广泛应用

7、及其优缺点20世纪60年代末，气动元件得到发展，控制方式有所创新，从而使气动系统在很多工业领域得到了广泛应用。因为气动元件兼有通用性和灵活性的特点，所以使它在现代系统的集成化和完整性方面发挥了决定性的作用，气动元件本身也得到了飞速的发展。因此，近年来气动技术的应用领域已从机械(机床、汽车、轴承、农机等)、冶金(铸造、锻造、轧钢等)、采矿、交通运输等工业扩展到轻工(纺织、自行车、手表、缝纫机等)、食品、化工、电子、物料搬运以及军事等工业部门，它对于实现生产过程的自动控制、改善劳动条件、减轻劳动强度、降低成本、提高产品质量发挥了很大的作用。微电子技术的进展，渗透到气动技术中并与之相结合，创造出了很

8、多高可靠性、低成本的微型节能元件，为气动技术在工业各部门中的应用开辟了更为广阔的前景。如今，为了和最新技术的发展保持同步，气动技术必须不断创新，不断地提高和改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需要。2.1 气动技术的特点气动技术是以压缩空气或其他气体为工作介质，利用其能量完成各项工作。由于气体的可压缩性，相对液压、电力等，气动技术有以下特点：（1） 容易积聚能量。小型压缩机配备储气罐，就可在间歇工作状态下输出较大能量，甚至可以预先封装压缩空气，以后不必供给能量即可产生力。（2） 借助气体的可压缩性，实现柔软操作。抗过载能力强，不易发热，不易因过载而发生事故。（3） 动力调整方便简单，并且

9、便于控制。可以进行检测、放大、传输、逻辑运算等信息处理11。（4） 环境适应性强，环境污染小，防火防爆性好。只要气动原件的材质和密封件许可，介质经适当处理，气动系统的适用环境温度范围大，可达-20摄氏度到200摄氏度。（5） 可以构成低成本系统。气动元件结构简单，价格较低，维修保养方便，工作介质随处可取。气动系统、装置投资成本及运行成本低。为此，利用气动技术实现自动化素有低成本自动化之说。22 气压传动的优点（1） 空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。（2) 空气的粘度很小

10、，在管道中的压力损失较小，因此便于集中供气和远距离输送。（3） 压缩空气的工作压力较低(一般为0.3-0.8MPa)，因此，对气动元件的材质要求较低。（4） 气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不存在介质变质、补充、更换等问题。（5） 使用安全，没有防爆的问题，并且便于实现过载自动保护。（6） 气动元件采用相应的材料后，能够在恶劣的环境下进行正常工作。23 气压传动的缺点(1) 气动装置中的信号传递速度较慢，仅限于声速的范围内。所以气动技术不宜用于信号传递速度要求十分高的复杂线路中12。（2) 由于空气具有可压缩性较大的特点，因而运动速度的稳定性较差。（3） 气动系统工作压力较低，结构尺寸又不宜

11、过大，因而气压传动装置的总推力一般不可能很大。（4） 目前气压传动的效率较低。2.4 气动技术的应用气动技术的应用范围大，广泛应用于各个领域，不仅用于生产、工程自动化和机械化中，还渗透到医疗保健和日常生活中。气动系统具有防火、防爆等特点，可应用到矿山、石油、天然气、煤气等设备13。还因其耐高温，适用于火山发电设备、焊接夹紧装置等。同时，它容易净化，可用于半导体制造、纯水处理。医药，香烟制造等设备。气动技术的高速工作性能，在冲床、压机、压铸机械、注塑机等设备中得到了广泛的应用，还用于工件的装配生产线、包装机械、印刷机械、工程机械、木工机械和金属切削机床和纺织设备等14。气动技术在工业生产过程中主

12、要承担上下料、整列、搬运、定位、固定夹紧、组装等作业以及清扫、检测等工作。这些工作可直接利用气体射流、利用真空系统、利用气动执行器（气缸、气马达等）来完成15。本次设计的课题是SPE175上箱体转盘铣夹具部件及气路设计，该课题来源于江苏林海动力机械集团。江苏林海动力机械集团是集科工贸及金融与大专院校于一体的由60多个成员单位组成的跨行业、跨地区的大型企业集团，江苏林海动力机械集团公司是林海集团的核心企业。企业始建于1956年，具有五十年研制和生产小型动力及配套机械的历史，有专业生产线和柔性生产线组成的国内一流的生产制造系统，有达到国家一级计量水平的计量检测系统，有动力试验中心和CAD开发中心组

13、成的研究开发系统等，具备了强大的产品开发能力，公司现有总资产18亿元，固定资产3.3亿元。企业主要生产摩托车、摩托车发动机、特种车辆、小型汽油机、小型汽油发电机组、林业机械、消防机械等七大类100多种规格的产品。主导产品的质量水平处于国内领先水平，并被中国质量协会用户委员会认定为“全国用户满意产品”，企业通过ISO9001：2000质量体系认证和3C认证，部分产品通过了欧洲EEC认证、CE认证及美国EPA和CARB认证，产品畅销全国，远销海外。参考文献1 机械设计手册委员会.机械设计手册M.北京：机械工业出版社，2007.2 杨可桢，程光蕴. 机械设计手册M.第四版，北京：高等教育出版社，20

14、04.3 王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，2004.4 吴宗泽主编.机械设计师手册(上、下册)M.北京：机械工业出版社，2002.5 李庆余，张佳等主编.机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社，2007.6 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S. 北京：机械工业出版社，2001.7 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海：上海交通大学出版社，2004.8 方子良主编.机械制造技术基础M.上海：上海交通大学出版社，2004.9 孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京：冶金工业出版社，2002.10 龚定安，蔡建国编著.机床夹具设计原理M.西安：陕西科学技术出版社，1999

15、.11 林文焕，陈本通.机床夹具设计M.北京：国防工业出版社，1987.12 杨黎明.机床夹具设计手册S. 北京：国防工业出版社，1996.13 机械零件设计手册编写组.机械零件设计手册-液压气压传动S.北京：冶金工业出版社，1979.14 忘积伟，章宏甲，黄谊主编.液压与气压传动M.北京：机械工业出版社，2005.15 郑洪生主编.气压传动与控制M.北京：机械工业出版社，1996. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、课题研究内容在金属切削机床上加工工件时，为了保证加工表面的尺寸、几何形状和相互位置精度，应使工件相对刀具和机床切削成形

16、运动有正确的位置，然后将工件夹紧固定以完成安装过程。在机床上用于安装工件的工艺装备称为机床夹具。夹具在工艺装备中占有十分重要的地位，它对保证工件的加工精度、提高生产效率、降低生产成本、扩大机床使用范围等方面具有重要的作用。本课题是SPE175上箱体转盘铣夹具部件及气路设计。二、研究途径1、了解被加工零件的尺寸及被加工面的技术要求2、根据毛坯件的外形结构拟定定位方案( 1 ) 确定定位基准由于毛坯件有一轴承孔，技术要求上该孔轴线与待加工面垂直，现拟用该孔作为定位基准( 2 ) 限定其他自由度，保证定位选择适当位置，设计配合的支撑块与限位块等以保证工件的定位3、根据机床特点设计适合的气路 由于转盘

17、铣床的特殊性，在相对运动的转盘与中轴主气路之间保证气密性也成为了设计过程中的一个难点，现拟对两接触面进行高精度研磨，来保证接触后相对运动过程中的气密性4、绘制夹具成型零件和气动部件草图并进行尺寸的计算5、完成夹具装配图设计和全部零件图设计6、利用CAD软件绘制图纸7、完成夹具和气动部件的制造工艺设计 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献阐述了组合机床的过去，现状，以及未来的发展方向。对组合机床的加工范围有了一定的认识，并对圆盘铣机床的结构及加工有了一定的了解。认识到夹具及刀具在圆盘铣机床中所起的作用及其重要性。了解了圆盘铣机床和通用机床区别。为接下来

18、所进行的毕业设计打下了良好的基础。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：SPE175右箱盖结合面转盘铣夹具设计，是江苏林海动力机械集团公司的设计课题，为提高生产效率需将SPE175右箱体结合面加工出并达到技术要求。通过本课题的设计，能基本掌握圆盘铣夹具设计的全过程，能够对设计方案进行比较，会进行切削力的计算并由此确定机床功率，能根据加工要求能正确的选择进给量、切削速度、及切削用量，并能正确的进行计算。会根据相关参数正确的进行部件设计、结构设计、零件设计，了解关键零部件并能进行强度校核。并能根据零件所起的作用正确的选择零件材料及热处理，根据机床的加工性质设计出机床夹具的技术要求。另外对加工、装配有一个新的认识，会正确的选择尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。设计计算及查阅资料的工作量较大。如认真、独立完成整个设计过程对自己将是一个极大的锻炼，也为以后顺利的走上工作岗位打下一个坚实的基础。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日