粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、<p>　　一：課題名稱 粗鏜活塞銷孔專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二：目的和意義</b></p><p>　　眾所周知制造業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機(jī)床行業(yè)，全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的一體化對(duì)我國(guó)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(guó)機(jī)床行業(yè)走向國(guó)際化，怎樣刷新這被動(dòng)局面，積極的應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、贏得發(fā)展的契機(jī)，成為

2、機(jī)床行業(yè)普遍面臨的問(wèn)題。機(jī)床改造或者說(shuō)對(duì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及其對(duì)應(yīng)夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)化在汽車、機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、航空等行業(yè)應(yīng)用廣泛，并批量投入生產(chǎn)。</p><p>　　對(duì)于屬于多功能的組合機(jī)床，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有很多貼切的稱呼來(lái)形容它，如 “多任務(wù)處理裝置”、“多功能機(jī)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(jiǎn)化配置，過(guò)去只有使用多機(jī)操作才能完成的任務(wù)，現(xiàn)在可以集中到一臺(tái)機(jī)床上加工完成，由于市場(chǎng)需求的不斷

3、變化，我們通過(guò)對(duì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)及其對(duì)應(yīng)夾具設(shè)計(jì)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(chǎng)更加強(qiáng)烈需求組合機(jī)床，這是其二；還有就是由于組合機(jī)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(jì)的，涉及到了加工工藝，刀具，測(cè)量，控制診斷監(jiān)控，清洗，裝配和試泄等技術(shù)，我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)水平相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后一些，國(guó)內(nèi)所需要的一些高水平組合機(jī)床都是從國(guó)外進(jìn)口，工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投

4、資規(guī)模的擴(kuò)大，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本提高，這是其三；由以上三點(diǎn)得知，對(duì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及專門的夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)化勢(shì)在必行。</p><p><b>　　三：國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況</b></p><p>　　在國(guó)外，組合機(jī)床的最大用戶汽車制造業(yè)認(rèn)為, 在生產(chǎn)方式進(jìn)入到多品種化時(shí)代,，如今再訂購(gòu)或設(shè)置沒(méi)有柔性的專用設(shè)備, 將會(huì)犯時(shí)代的錯(cuò)誤。而機(jī)床制造廠家認(rèn)為, 僅能加工單一或少數(shù)固定

5、產(chǎn)品對(duì)象的專用機(jī)床及自動(dòng)線幾乎再也找不到市場(chǎng)。未來(lái)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(shí)又應(yīng)具有N C 機(jī)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(yuǎn)在我國(guó)前面。而高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，所以我們主攻這兩點(diǎn)是我們今后的發(fā)展方向。除此之外，國(guó)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(chǎng)需求；有些還通

6、過(guò)引進(jìn)信息通訊技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)，在這些方面我國(guó)組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距。因此我國(guó)組合機(jī)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(guó)組合機(jī)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力普遍較弱。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為一些外部因素是制約我國(guó)組合機(jī)床行業(yè)發(fā)展的重要原因，具體表現(xiàn)在：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)外強(qiáng)大企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的虎視眈眈。由于國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的不景氣，原來(lái)一些不從事組合機(jī)床生產(chǎn)的機(jī)床制造企業(yè)也把組合機(jī)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(lái)擠占組合機(jī)床市場(chǎng)，隨著集體和個(gè)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些原來(lái)從事過(guò)組合機(jī)床設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的人組織了諸多形式的公司，對(duì)建立有序市場(chǎng)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(jī)床制造任務(wù)時(shí)的報(bào)價(jià)相差竟達(dá)40%多，這無(wú)疑是一種變相的自相殘殺。</p><p>　　自從我國(guó)加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭，組合機(jī)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(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)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(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)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(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，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(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。 </p><p>　　3） 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)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(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍

11、工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)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(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)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(tái)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步

12、，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)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(dòng)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(dòng)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(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。</p><p>　　由于組合機(jī)床

13、及其自動(dòng)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(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)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?dòng)化裝備。</p><p>　　組合機(jī)床代表了目前我國(guó)組合機(jī)床裝備較高的技術(shù)水平，但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和對(duì)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(jī)床及其自動(dòng)線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率

15、；另一方面，進(jìn)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(chǎng)需求。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)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(jī)床能夠隨時(shí)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(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的

16、程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國(guó)組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國(guó)組合機(jī)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(jī)床的發(fā)展思考，雖然組合機(jī)床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負(fù)債經(jīng)營(yíng)的情況，主要原因是傳統(tǒng)的組合機(jī)床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、短周期的市場(chǎng)需求，同時(shí)組合機(jī)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(yán)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(kāi)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(qiáng)與國(guó)外的合資合作，利用和學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)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(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收進(jìn)行再創(chuàng)新，發(fā)展自己的產(chǎn)品。通過(guò)我們的努力，使我國(guó)真正由制造大國(guó)變成制造強(qiáng)國(guó)。</p><p><b>　　四：研究方案</b>

18、</p><p><b>　　1組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）制定工藝方案：</p><p>　　即確定零件在組合機(jī)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(jī)床的配置形式：</p><p&

19、gt;　　固定式夾具單工位組合機(jī)床可達(dá)到的加工精度很高，而移動(dòng)式夾具多工位組合機(jī)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(duì)精度要求比較高，所以應(yīng)選固定式夾具單工位組合機(jī)床。</p><p>　　(3)繪制組合機(jī)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(huà)出被加工零件的形狀和尺寸及與本

20、工序機(jī)床設(shè)計(jì)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(hào)、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(huà)出工件，刀具及導(dǎo)向，托架及多軸箱之間的相對(duì)位置及聯(lián)系尺寸；主軸結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿

21、，浮動(dòng)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(jī)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(huà)出機(jī)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(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　4）編寫機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡：</p&g

22、t;<p>　　生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量，動(dòng)作時(shí)間，生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)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(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率，再寫成生產(chǎn)率計(jì)算卡。</p><p>　　2機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(diǎn)，以及夾緊元件，估算夾緊力大小，選擇和設(shè)計(jì)動(dòng)力源。</p><p>　　(2)繪制夾具裝配圖</p><p>　　總裝配圖應(yīng)按國(guó)

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(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　五：進(jìn)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(kāi)題報(bào)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(jì)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(xiàn)</b><

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