机械制造与机械设计毕业论文

机械制造与机械设计毕业论文

目录

摘要ⅠABSTRACTⅡ目录Ⅲ前言Ⅴ

1 国外工艺夹具设计的现状及前景 1

1.1 国外工艺夹具设计的现状及前景 1

1.2 国工艺夹具设计的现状及前景 2

2 本课题研究的容及目的 3

2.1本课题研究的容 3

2.2本课题研究的目的 3

3 零件的分析 5 3.1 零件的作用 5

3.2 零件的工艺分析 5

4 工艺规程设计7 4.1 确定毛坯的制造形式7

4.2 基准的选择7 4.3 制定工艺路线7 4.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10

4.5 确定切削用量及基本工时15

5 夹具设计32 5.1 工序13夹具设计32 5.2 工序14夹具设计34

5.3 工序16夹具设计36

6 结论39 参考文献 .40 致谢 (41)

附录42

前言

机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。

机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。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。本设计考虑到提高效率，均采用气动夹紧，使得机床夹具达到自动化的要求。

1 国外工艺夹具设计的现状及前景

1.1 国外工艺夹具设计的现状及前景

近年来，国外机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的

计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。

同时，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，吸取国外的先进技术，制订出合理的设计方案。

我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。1.2国工艺夹具设计现状及前景

目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的自动化夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额。

使用自动化夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的

时间。有关统计资料表明自动化夹紧相比机械夹紧节省90%-95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。

自动化夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性，由于变形造成的废品率将会微乎其微。

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、经济的方向发展。

2本课题研究的容及目的

2.1本课题研究的容

套筒的加工工艺及夹具设计为本课题的研究容，对此研究查阅的大量的

资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸

和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。在此

基础上通过运用机械制造工艺学的知识将此零件的工艺规程设计出来，然后

运用夹具，机械设计，CAD技术等将部分工序的夹具设计出来，这就是本课

题研究的容。

2.2本课题研究的目的

为了能具体确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。

在整个设计过程中,我们将学习到更多的知识。

（1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图，培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。

（2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定

位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更

为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线