普通机床后托架工艺及其夹具设计开题报告

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1、 滨 州 学 院毕业设计（论文）开题报告题 目 普通机床后托架工艺及夹具设计 系 （院） 机电工程系 年级 2010 专 业机械设计制造及其自动化班级 2班 学生姓名 学号 指导教师 职称 滨州学院教务处二一四 年 三 月开题报告填表说明1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等）

2、，在此基础上进行开题报告。3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分

3、阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。一、 课题的目的意义：机床后托架的是机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。同时为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工机床后托架零件时，需要设计专用夹具。本课题的主要研究目的是根据任务

4、要求中的设计内容，设计普通机床后托架及夹具。以提高机床和配件的装配质量，提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，延长机床的工作寿命。同时通过这次设计，我们将复习巩固我们的专业技能，为以后工作打下坚实的基础。二、 文献综述（分析国内外研究现状、提出问题，找到研究课题的切入点，附主要参考文献，约2000字）：当今各国都在努力提升本国制造业的竞争力，要提升制造业的竞争能力，就要提升机械制造业能力，提升机械制造业能力，就要提升机床的生产能力。机床后托架的是机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是

5、很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求精加工。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响车床或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。同时为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工机床后托架零件时，需要专用夹具。在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度。夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。国内外夹具研究现状和发展趋势与研究的主攻方向【一】国内外对夹具的研

6、究现状国内外夹具的发展现状研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：(1)能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；(2)能装夹一组

7、具有相似性特征的工件；(3)能适用于精密加工的高精度机床夹具；(4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；(5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；(6)提高机床夹具的标准化程度。【二】夹具的发展趋势近些年来，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或加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的指导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广大化。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、

8、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。高 精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。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以

9、及不同档次的精度标准供选择。高 效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。减少了工件的安装时间，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。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。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。模块、

10、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。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。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服

11、务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。通用、经济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。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。机床夹具按照不同的分类标准有不同的分类机床夹具按专门化程度分为通用、专用、组合随行夹具等(1)通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不

12、同工件的夹具。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。(2)专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 (3)通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。

13、 (4)组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 (5)随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。本课题以CA6140车床为例，设计其后托架及其夹具。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工CA6140车床

14、后托架零件时，需要设计专用夹具。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。参考文献1 上海金属切削技术协会金属切削手册M上海：上海科学技术出版社，19842 东北重型机械学院、洛阳农业机械学院、长春汽车厂工人大学机床夹具设计手册M上海：上海科学技术出版社，19803 余光国、马俊、张兴发机床夹具设计M重庆：重庆大学出版社，19954 蔡翰志.CA6140杠杆加工工艺及夹具设计J.机械制造与自动化.2011(01)：20-80.5 杨长宗 车床夹具的设计方法和步骤

15、J.中国新技术新产品.2011(02)：1-5.6 谢宴，周定照，黄同林，陆英那 CA6140车床后托架的夹具设计J.科技信息. 2011(02):3-33.7 大连理工大学工程图学教研室编 机械制图 第六版.高等教育出版社，20078 冯之敬 机械制造工程原理 第二版.清华大学出版社，20089 孟少龙机械加工工艺手册第1卷M北京：机械工业出版社，199110 李洪机械加工工艺手册M北京：机械工业出版社，199011金属机械加工工艺人员手册修订组金属机械加工工艺人员册M上海：上海科学技术出版社，199712 成大先，机械设计手册/第二卷. M 第四版.北京:化学工业出版社,200213 成大

16、先，机械设计手册/第三卷. M 第四版.北京:化学工业出版社,2002三、课题研究的内容、方法和预期目标：研究内容：本课题的基本内容：普通机床后托架及夹具设计1、普通机床后托架设计普通机床后托架设计，在认真分析零件图的基础上进行工序的划分和定位基准的选择。工序的设计确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等而确定。定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。2、夹具设计夹具设计是否良好将对加工的零件精度产生重要影响，因此机床夹具设计不可大意。研究方法：根据不同的

17、研究对象拟采用不同的研究手段（途径），本课题包括普通机床后托架设计和夹具设计。1、机床后托架的设计（1）毛坯的选择根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定。毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。（2）零件加工步骤零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。2、夹具设计的研究方法普通机床后托架镗、铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。夹具设计最关键是要

18、求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素，如夹具的制造精度，定位基准与定位元件的配合状况等。然后采取措施解决具体的问题，如减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。预期目标：能明确设计内容，设计要求，完成以CA6140车床为例，设计其后托架及其夹具，掌握典型零件加工工艺设计方法，掌握夹具的设计方法，在今后学习和工作中能够解决实际问题。四、所需仪器设备、材料情况：1.机床及其相关零件；2.

19、机床后托架及夹具结构图；3.个人计算机；4.软件AutoCAD； 五、课题分阶段的进度计划序号起止日期工作内容阶段成果12014.2.24-3.9选题，查阅文献，写出毕业设计开题报告，开始外文翻译完成开题报告，准备外文文献资料22014.3.10-3.23开题报告定稿，并初步确定总体设计方案和章节和实验方案确定总体方案、实验方案32014.3.24-4.6开展实验，着手撰写毕业设计初稿开展实验42014.4.7-4.20继续实验，完成毕业设计初稿和外文翻译完成实验、外文翻译和毕业设计初稿52014.4.21-5.4完善初稿，形成二稿完善毕业设计62014.5.5-5.18完善毕业设计毕业设计基本可定稿72014.5.19-6.1毕业设计和外文翻译定稿毕业论文定稿82014.6.2-6.15提交答辩材料，准备答辩完成答辩指导教师意见（详细填写指导教师意见） 签字： 年 月 日系主任意见签字（公章）： 年 月 日