夾具設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、(2 )畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 材 料 之本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告端面夾具設(shè)計(jì)型：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究口 論文名:口號(hào):級(jí):師: 間： 20142014 年 3 3 月 3 3 日20142014 年 月 日開題報(bào)告內(nèi)容與要求一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及研究意義（價(jià)值）1、 研究?jī)?nèi)容：本課題設(shè)計(jì)的是制動(dòng)閥下殼體零件機(jī)械加工工藝及端面夾具設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有編制零 件制造工藝方案，設(shè)計(jì)重要工序工序卡，繪制零件總工序圖，夾具定位方案、誤差計(jì)算， 專用夾具總圖及零件圖設(shè)計(jì)，并對(duì)專用夾具進(jìn)行裝配仿真。2、 研究意義：（1）.我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖。培養(yǎng)我們的獨(dú)立識(shí)圖能力。增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的

2、認(rèn)識(shí)和了解。通過(guò)圖形的原始資料建立三維模型。（2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的，通過(guò)這些設(shè)計(jì)，不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò) 程、加工尺寸的確定，而且讓我們知道工藝路線和加工余量的重要性，這對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的知 識(shí)的復(fù)習(xí)，也是以后工作的一個(gè)鋪墊。（3）在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度，安裝是否方便和迅速，又會(huì)影響輔助時(shí)間的長(zhǎng)短，從而影響生產(chǎn)率，夾具是加工 工件時(shí),為完成某道工序，用來(lái)正確迅速安裝工件的裝置.它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)率和 減輕工人勞動(dòng)量有很題目制動(dòng)閥下殼

3、體零件機(jī)械加工工藝及院:機(jī)械與汽車工程學(xué)院(2 )大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。所以?shī)A具的重要性也就 應(yīng)運(yùn)而生，因?yàn)樵跈C(jī)械加工過(guò)程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加 工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，（對(duì)11工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析），精心調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂 出合理的設(shè)計(jì)方案。我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項(xiàng)重要因素。 然而零件加工過(guò)程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進(jìn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）1、研究現(xiàn)狀：機(jī)械制造

4、工藝是機(jī)械制造的核心技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品特點(diǎn)是品種更新快、生產(chǎn)周期短，這就要求整個(gè)加工系統(tǒng)及制造工藝技術(shù)向著柔性化、高效、自動(dòng)化方向發(fā)展。目前我國(guó)的 機(jī)械制造業(yè)還處在發(fā)展階段，其中一些先進(jìn)的工藝已開始應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程中。像精密 與超精密加工技術(shù)，微細(xì)加工與納米技術(shù)，高速加工技術(shù)，特種加工技術(shù)，制造自動(dòng)化技 術(shù)，綠色制造技術(shù)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成組技術(shù)理論的出現(xiàn)，CAD CAM CAPP數(shù)控加工技術(shù)、加工中心、自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)制造單元、自動(dòng)制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集中控 制的流水線、柔性控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，大大縮短機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn) 周期，提咼了效率，保證產(chǎn)品咼精度、咼質(zhì)量。2、

5、發(fā)展趨勢(shì)：現(xiàn)在，機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工 廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的 不同具有更加合理的工藝過(guò)程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理 制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低 加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技 術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn) 來(lái)編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，十分粗略，缺乏科 學(xué)依據(jù)，難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算。國(guó)

6、際生產(chǎn)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)。別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：能迅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；？能裝夾一組具有相似性特征的工件；？能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；？能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；？采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn) 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高

7、速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán) 保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，特別是計(jì)算機(jī)在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、 模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究方案及工作計(jì)劃（含工作重點(diǎn)與難點(diǎn)及擬采用的途徑）1、研究方案：（1） 根據(jù)不同的研究對(duì)象擬采用不同的研究方案（途徑），本課題包括以下內(nèi)容：制動(dòng) 閥下殼體零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)和端面夾具設(shè)計(jì)，以及三維建模和裝配仿真。（2）、毛坯的選擇：根據(jù)原始資料，毛坯材料為CF8,即為不銹鋼材料。（3）、擬訂工藝路線：1)2)3)4)5)率；?6)確定零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所 使用的機(jī)床型號(hào)、刀具

8、、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人 結(jié)合起來(lái)。常常需要提出幾個(gè)方案，進(jìn)行分析比較后再確定。（4）確定切削用量、加工余量及工時(shí)定額：查閱切削用量手冊(cè)等資料并進(jìn)行計(jì)算確定。為了保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削 用量，并不能隨意改變。確定加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保 證最終加工質(zhì)量。2、工作計(jì)劃：階段應(yīng)完成的主要工作備注第1-2周查閱資料，完成開題報(bào)告第3-4周分析零件，完成工藝方案 設(shè)計(jì)第5-6周完成重要工序卡設(shè)計(jì)第7-8周制疋夾具疋位方案，元成 誤差計(jì)算第9-10周對(duì)前期研究工作總結(jié)，完 成其中檢查第1112周繪制夾具總圖和零件圖第13-14周完成夾具

9、裝配仿真第15-16周撰寫畢業(yè)論文第17周答辯金屬機(jī)械加工工藝人員修訂組.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M.北京： 機(jī)械工業(yè)出版 社，1987.7艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994鄒昌平.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京：中央廣播電視大學(xué)出版社；2012.12陳宏鈞.機(jī)械加工工藝技術(shù)及管理手冊(cè)M.北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.11趙雪松，任小中，于華.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.11趙雪松，任小中，趙曉芬.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010.9上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003陳宏鈞.實(shí)用

10、機(jī)械加工工藝手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997毛平淮.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.10孫本緒，熊萬(wàn)武.機(jī)械加工余量手冊(cè)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999閆志中，劉曉梅.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì)J.內(nèi)蒙古林學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1996, 18（3）:69-74.四、主要參考文獻(xiàn)（不少于10篇，期刊類文獻(xiàn)不少于7篇，應(yīng)有一定數(shù)量的外文文獻(xiàn)，至 少附一篇引用的外文文獻(xiàn)（3個(gè)頁(yè)面以上及其譯文）123467891011Comp uter-Aided Desig n, Wlume 42, Issue 12, December 2010, P ages 1085-

11、109418 Y. Kang, Y. Rong and M. Sun,“Con stra int based modular fixture assen nobHyeli ng andautomated design”，Proceedings of the ASME Manufacturing Science and Engineering Divisio n, 8,pp. 901 08, 1998.指導(dǎo)教師意見簽名：月 日教研室意見教研室主任（簽章）： 月 日評(píng)審小組意見參加評(píng)審人員（簽字）：月 日121314151617韓玉龍.Pro/ENGINEER Wildfire組件設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真M

12、.北京：清華大學(xué)出版社.2004.11孫沛霞.淺談機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展J.國(guó)土資源高等職業(yè)教育研究，2006( 3): 112-115.蔡瑾，段國(guó)林，姚濤.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)技術(shù)回顧與發(fā)展趨勢(shì)綜述J.機(jī)械設(shè)計(jì)，2010,27(2):1-6.閆志中，劉曉梅.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì)J.內(nèi)蒙古林學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，1996, 18(3):69-74.J. Cabadaj ,Theory of?co mpu ter aided?fixture?desig n? Orig inal Research Article Comp uters?i n In dustry,?V6lume 15,

13、Issues1,?1990,? Pages 141-147Hui Wang, Yiming (Kev in) Rong, Hua Li, P rice Shaun, Compu ter aided?fixture desig n: Rece nt research and trends Origi nalResearch ArticleAbstractWidely used in manufacturing, fixtures have a direct impact upon product manufacturing quality, p roductivity and cost, so

14、muchatte nti on has already bee n p aid to the research of computer aided fixture desig n (CAFD) and many achieveme nts in this field havebee n rep orted.In this paper, a literature survey of compu ter aided fixture desig n and automati on over the p ast decade is prop osed. First,an in troducti on

15、is give n on the fixture app licatio ns in in dustry.Then, sig ni fica nt works done in the CAFD field, in cludi ng their app roaches,requireme nts and working princip les are discussed.Fin ally, some prosp ective research trends are also discussed.Keywords : Computer aided fixture design Literature

16、 survey、TrendCompu ter aided fixture desig n: Rece nt research and trends1. In troduct ionA fixture is a mecha nism used in manu facturi ng to hold a work -p iece, p ositi on it correctly with res pect to a mach ine tool,and support it duri ng machi ning. Widely used in manu facturi ng.fixtures have

17、 a direct imp act upon p roduct quality, p roductivity and cost. Gen erally, the costs associated with fixture desig n andmanu facture can acco unt for 10%20% of the total cost of a manu facturi ng system. App roximately 40% of rejected p arts are due todime nsioning errors that are attributed to po

18、or fixture design .Fixture design work is also tedious and time-consuming. It ofte n heavilyrelies on fixture desig n engin eers exp erie nce/k no wledge and usually requires over 10 years manu facturi ng p ractice to desig nquality fixtures. Tradition ally, the desig n and manu facture of a fixture

19、 can take several days or eve n Ion ger to compi ete whe nhuma n exp erie nee in fixture design is utilized. And a good fixture design is often based on the designers experienee, his un derstanding of the p roducts, and a try-a nd-error p rocess.Therefore, with the increasingly intense global compet

20、ition which pushes every manufacturer in industry to make the best effortto sharpen its competitiveness by enhancing the products quality, squeez ing the p roduction costs and reduc ing the lead time to bringnew p roducts to the market, there is an stron g desire for the up grad ing of fixture desig

21、 n methodology with the hope of making soundfixture design more efficiently and at a lower cost. The development of computer-aided fixture desig n (CAFD) tech nology over the p astdecades can be attributed to the fulfilli ng of this goal.As an imp orta nt field in manu facturi ng, research and app l

22、icati ons of fixture desig n has bee n p aid much atte nti on overp ast decades 4,5. Many academic and app licati ons papers have bee n p ublished in this area. In this paper, we will focus on an investigati on of compu ter aided fixture desig n research in the past decade. The followi ng sect ions

23、will give a survey on the stateof the art of these researches. Some con clusi ons on research trends are also discussed 2. Fixtures in manu facturi ngA fixture is designed to position and hold one or more work-piece(s) within some specifications. It is widely used in manufacturing,e.g. machining (in

24、cluding turning, milling, grinding, drilli ng, etc), weldi ng, assembly, insp ecti on and testi ng. The followi ng Figs.are some real fixture design cases in manufacturing. Fixtures can be classified with different principles.However, compared with the publications of CAFD researchin machining fixtu

25、re field, only a few have bee n focused on other imp orta ntmanu facturi ng fields, for in sta nee, assembly fixtures and weld ing fixtures2.1. Weldi ng fixturesWeld ing is esse ntial to a high dollar volume of manu facturi ng p rocesses, in clud ing n ati onal defense industries. Accordingto Econom

26、ic Impact and Productivity of Welding, HeavyManu facturi ng In dustries Rep ort, by America n Weld ing Society and Edis on Weldi ng In stitute onJune 2001, The con tributi on of weldi ng to the US economy in 1999 via these in dustries was no less tha n $7.85 billio n. This figurerep rese nted 7% of

27、total expen ditures by these firms in 1999.So there are sig ni fica nt tech ni cal and commercial adva ntages in the devel opment and deployment of weld ing fixture desig n systems.In the p ast decade, only very limited CAFD research and app licati ons have bee n rep orted in the weld ing sector. I

28、n this field,due to the imp orta nee of weldi ng for sheet metal assembly in automobile and aeros pace in dustries, the assembly and weld ing of sheetmetal has received some sp ecial atte nti on. A weld fixture is ofte n devel oped to reduce the deformati on of each work -p iece dueto heat and resid

29、ual stress in the welding process and, hence, to reduce the dimensional variati on of the assembly. Therefore, some methodsof offli ne or on li ne deformati on an alysis were developed to enhance the fixtures ability on deformation controlling. In sheet metalassembly with laser welding fixtures also

30、 should ensure a fit-up of the mating surfaces to ensure proper laser beam weld op eratio n andlaser weld quality. As a result, a traditi onal 3-2-1 locat ing scheme is exte nded to a mixed locati ng idea, total locati ng anddirect locat ing for welds 1013.The total locat ing scheme is used to locat

31、e the en tire assembly, and the direct locati ng scheme is used to locate the weld joi ntsto meet the metals fit- up requireme nt.夾具被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造中，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本。如此多的關(guān) 注已經(jīng)給計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的研究（CAFD和在這一領(lǐng)域的產(chǎn)生許多研究成果。本文中， 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)和自動(dòng)化的研究已經(jīng)有十年的歷史了。 首先， 介紹了夾 具在工業(yè)上應(yīng)用。然后，工作在重要的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，包括他們?cè)O(shè)計(jì)的方法，要求和工作原理 進(jìn)行了討論。最后，還討論了一些未來(lái)的研究趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)；文獻(xiàn)調(diào)查；趨勢(shì);計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)：最近的研究和發(fā)展趨勢(shì)1介紹夾具是在加工零件的過(guò)程中保持工件正確的定位于機(jī)床的一種設(shè)備。廣泛應(yīng)用于制造 方面，夾具直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)率和成本。一般來(lái)說(shuō)，工裝夾具的設(shè)計(jì)和制造相關(guān) 的成本可以占到10%20%的制造系統(tǒng)的總成本。大