粗鏜活塞銷孔專用機床及夾具設(shè)計開題報告

1、<p>　　一：課題名稱 粗鏜活塞銷孔專用機床及夾具設(shè)計</p><p><b>　　二：目的和意義</b></p><p>　　眾所周知制造業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機床行業(yè)，全球經(jīng)濟貿(mào)易的一體化對我國制造業(yè)的要求不斷提高，然而各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國機床行業(yè)走向國際化，怎樣刷新這被動局面，積極的應(yīng)對挑戰(zhàn)、抓住機遇、贏得發(fā)展的契機，成為

2、機床行業(yè)普遍面臨的問題。機床改造或者說對組合機床總體設(shè)計及其對應(yīng)夾具設(shè)計的優(yōu)化在汽車、機床、內(nèi)燃機、航空等行業(yè)應(yīng)用廣泛，并批量投入生產(chǎn)。</p><p>　　對于屬于多功能的組合機床，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有很多貼切的稱呼來形容它，如 “多任務(wù)處理裝置”、“多功能機床”、“多程序生產(chǎn)系統(tǒng)”等，它可謂是加工領(lǐng)域的新星，可降低成本和簡化配置，過去只有使用多機操作才能完成的任務(wù)，現(xiàn)在可以集中到一臺機床上加工完成，由于市場需求的不斷

3、變化，我們通過對機床總體設(shè)計及其對應(yīng)夾具設(shè)計的優(yōu)化，使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期更短，效率更高，這是其一；由于產(chǎn)品的生命周期在不斷縮短，故今天的市場更加強烈需求組合機床，這是其二；還有就是由于組合機床是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，根據(jù)用戶的特殊要求而設(shè)計的，涉及到了加工工藝，刀具，測量，控制診斷監(jiān)控，清洗，裝配和試泄等技術(shù)，我國組合機床技術(shù)水平相對發(fā)達國家要落后一些，國內(nèi)所需要的一些高水平組合機床都是從國外進口，工藝裝備的大量進口勢必導(dǎo)致投

4、資規(guī)模的擴大，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本提高，這是其三；由以上三點得知，對組合機床總體設(shè)計及專門的夾具設(shè)計的優(yōu)化勢在必行。</p><p><b>　　三：國內(nèi)外發(fā)展概況</b></p><p>　　在國外，組合機床的最大用戶汽車制造業(yè)認為, 在生產(chǎn)方式進入到多品種化時代,，如今再訂購或設(shè)置沒有柔性的專用設(shè)備, 將會犯時代的錯誤。而機床制造廠家認為, 僅能加工單一或少數(shù)固定

5、產(chǎn)品對象的專用機床及自動線幾乎再也找不到市場。未來用戶的需要是, 既能滿足中大批量生產(chǎn)的高效率要求, 同時又應(yīng)具有N C 機床的多品種加工的柔性。超高速，超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合，多功能，多軸化控制裝備等遠在我國前面。而高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度，所以我們主攻這兩點是我們今后的發(fā)展方向。除此之外，國外發(fā)展了很多的新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化和坐標(biāo)化了，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求；有些還通

6、過引進信息通訊技術(shù)是現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機對機床的程序進行遠程修改，對運轉(zhuǎn)狀況進行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)，在這些方面我國組合機床裝備還有相當(dāng)大的差距。因此我國組合機床技術(shù)裝備柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用也將是將是今后的發(fā)展方向。</p><p>　　在我國組合機床行業(yè)已發(fā)展成為自成體系，配套齊全的行業(yè)，其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，應(yīng)用也深入到很多行業(yè)。但是

7、由于行業(yè)內(nèi)多數(shù)為中小型企業(yè)，其市場競爭能力普遍較弱。業(yè)內(nèi)人士認為一些外部因素是制約我國組合機床行業(yè)發(fā)展的重要原因，具體表現(xiàn)在：國內(nèi)市場的無序競爭，國外強大企業(yè)對國內(nèi)市場的虎視眈眈。由于國內(nèi)機床行業(yè)的不景氣，原來一些不從事組合機床生產(chǎn)的機床制造企業(yè)也把組合機床作為企業(yè)解困，發(fā)展品種，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的措施來擠占組合機床市場，隨著集體和個體經(jīng)濟的發(fā)展，一些原來從事過組合機床設(shè)計和生產(chǎn)的人組織了諸多形式的公司，對建立有序市場也有一定的影響。據(jù)了解

8、，相同規(guī)模的企業(yè)在承接同一批組合機床制造任務(wù)時的報價相差竟達40%多，這無疑是一種變相的自相殘殺。</p><p>　　自從我國加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存。組合機床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，組合機床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟指標(biāo)均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。 <

9、/p><p>　　1）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化 組合機床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機、農(nóng)機、工程機械、化工機械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國加入WTO后與世界機床行業(yè)進一步接軌，組合機床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看，數(shù)控機床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機床則有下降趨勢，制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。 </p>

10、<p>　　2） 行業(yè)企業(yè)體制的快速轉(zhuǎn)變</p><p>　　組合機床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。 </p><p>　　3） 組合機床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 </p><p>　　組合機床及其自動線是集機電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機械、交通、能源、軍

11、工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機床等；隨著技術(shù)的不斷進步

12、，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機（清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線）等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。</p><p>　　由于組合機床

13、及其自動線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機床及組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求

14、，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。</p><p>　　組合機床代表了目前我國組合機床裝備較高的技術(shù)水平，但隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機床行業(yè)企業(yè)，因此組合機床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機床產(chǎn)品數(shù)控化率

15、；另一方面，進一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機床能夠隨時調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進使得現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機對機床的

16、程序進行遠程修改，對運轉(zhuǎn)狀況進行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)對遠程的設(shè)備進行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國組合機床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國組合機床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模</p><p>　　最后就是關(guān)于組合機床的發(fā)展思考，雖然組合機床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢，但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負債經(jīng)營的情況，主要原因是傳統(tǒng)的組合機床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、短周期的市場需求，同時組合機床行業(yè)

17、一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷。為此提出如下建議：一要開展科技攻關(guān)，攻克當(dāng)前行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展上的難題；二要加強與國外的合資合作，利用和學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和技術(shù)水平；三要通過對引進技術(shù)的消化吸收進行再創(chuàng)新，發(fā)展自己的產(chǎn)品。通過我們的努力，使我國真正由制造大國變成制造強國。</p><p><b>　　四：研究方案</b>

18、</p><p><b>　　1組合機床總體設(shè)計</b></p><p>　　（1）制定工藝方案：</p><p>　　即確定零件在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量。</p><p>　　(2)確定機床的配置形式：</p><p&

19、gt;　　固定式夾具單工位組合機床可達到的加工精度很高，而移動式夾具多工位組合機床因存在移位和定位誤差，其加工精度一般比固定式夾具低，現(xiàn)在我們是要鉆孔，對精度要求比較高，所以應(yīng)選固定式夾具單工位組合機床。</p><p>　　(3)繪制組合機床“三圖一卡”</p><p>　　1)繪制被加工零件工序圖：</p><p>　　主要內(nèi)容是畫出被加工零件的形狀和尺寸及與本

20、工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；本工序選定的定位基準(zhǔn)，夾壓部位及夾緊方向；本工序加工表面的尺寸，精度，表面粗糙度，形位公差等技術(shù)要求；被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加工余量等。</p><p>　　2)繪制加工示意圖：</p><p>　　主要內(nèi)容是畫出工件，刀具及導(dǎo)向，托架及多軸箱之間的相對位置及聯(lián)系尺寸；主軸結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿

21、，浮動卡頭，導(dǎo)向位置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具，導(dǎo)向套間的配合，刀具，接桿，主軸之間的連接方式及配合尺寸。</p><p>　　3)繪制機床聯(lián)系尺寸總圖：</p><p>　　主要內(nèi)容是在被加工零件工序圖和加工示意圖的基礎(chǔ)上畫出機床的配置形式，主要構(gòu)成及各部件的安裝位置，相互聯(lián)系，運動關(guān)系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　4）編寫機床生產(chǎn)率計算卡：</p&g

22、t;<p>　　生產(chǎn)率計算卡是反映機床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量，動作時間，生產(chǎn)綱領(lǐng)及負荷率等關(guān)系的技術(shù)文件，我們根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，計算機床生產(chǎn)率，再寫成生產(chǎn)率計算卡。</p><p>　　2機床專用夾具的設(shè)計方案</p><p>　　(1)確定夾具方案 </p><p><b>　　1）定位方案</b&

23、gt;</p><p>　　工序圖只是給出了原理方案，我們要分析本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位元件。</p><p>　　2）確定夾緊力的方向，作用點，以及夾緊元件，估算夾緊力大小，選擇和設(shè)計動力源。</p><p>　　(2)繪制夾具裝配圖</p><p>　　總裝配圖應(yīng)按國

24、家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1：1的繪制，這樣圖樣有良好的直觀性。</p><p>　　(4)繪制夾具零件圖</p><p><b>　　(5)編寫說明書</b></p><p><b>　　五：進度安排</b></p><p>　　1（2014年3月19—3月20日）選題與定題階段</p><

25、p>　　2（2014年3月24日—年4月11日）收集資料與開題報告</p><p>　　3（2014年4月12—4月25日）科技譯文</p><p>　　4（2014年4月26日-5月2日）設(shè)計階段</p><p>　　5（5月26日—6月9日）答辯準(zhǔn)備階段</p><p><b>　　六：參考文獻</b><

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