聯(lián)板的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)含12張CAD圖

聯(lián)板的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)含12張CAD圖,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),12,十二,cad XX設(shè)計(jì)（XX）開題報(bào)告 題 目： 基于CAD的聯(lián)板工藝夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱： 班 級(jí) 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 填 表 日 期 20XX 年 03 月 10 日 一、選題的依據(jù)及意義： 隨著我國(guó)加工工藝設(shè)計(jì)水平的不斷發(fā)展, 數(shù)控加工技術(shù)成為工藝流程中的核心技術(shù)。數(shù)控加工的相關(guān)流程與傳統(tǒng)意義上的數(shù)控加工流程的步驟基本相同。數(shù)控加工的流程主要是事先對(duì)零件的相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大體上的分析, 然后對(duì)毛坯外部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的確定, 最后利用數(shù)控加工技術(shù)對(duì)加工的工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)上的優(yōu)化以及相關(guān)工藝文件的填寫。 數(shù)控加工的過程中主要應(yīng)用的是自動(dòng)化的管理方式, 因此整個(gè)流程的加工都受計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制，其中數(shù)控加工對(duì)夾具設(shè)計(jì)的精度和實(shí)用性要求更嚴(yán)格一些, 這也是數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工方式的最大差異。夾具是一種重要的工藝裝備,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和研制周期【1】。在當(dāng)今航空制造業(yè)中,大多是單件小批和定制生產(chǎn)模式,在這種模式下,夾具設(shè)計(jì)與制造的工作量相當(dāng)大,由于夾具準(zhǔn)備不及時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品延遲交付和由于裝夾不當(dāng)導(dǎo)致工件變形的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。數(shù)控機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的作用主要有以下幾方面：第一，能夠更容易保證產(chǎn)品加工的精確度,因?yàn)樵谟脢A具裝夾工件的過程中,工件的位置是由夾具來確定的，不受人工因素的影響；第二，應(yīng)用夾具后可以提高生產(chǎn)效率,因?yàn)楣ぜ辉傩枰獎(jiǎng)澗€,裝夾速度就可以加快，節(jié)約時(shí)間；第三，機(jī)床的使用范圍和用途在不斷擴(kuò)大；第四，能夠保證在生產(chǎn)過程中的安全，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)技術(shù)水平的要求，從而全面改善勞動(dòng)條件【2】。 本課題是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中的典型零件的機(jī)械加工工藝與數(shù)控程序編制【3】要求而自擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，目的是提高自身理論聯(lián)系工程實(shí)際和工程實(shí)際設(shè)計(jì)能力。聯(lián)板工藝夾具設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的一次集中運(yùn)用，以鞏固所學(xué)的知識(shí)，是一次很好的理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合訓(xùn)練。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，為今后適應(yīng)工作崗位的需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì): 2.1 國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，50多年的發(fā)展歷程大致可以分為三個(gè)階段：第一階段從1958到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家“六五”“七五”期間以及“八五”的前期。由于改革開放和國(guó)家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)在研究、開發(fā)和產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家“八五”的后期和“九五”期間【4】。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%，配裝國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）的也達(dá)到了10%。目前我國(guó)一部分普及型數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)已形成一定的規(guī)模，產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)較為成熟，價(jià)格合理，在國(guó)際市場(chǎng)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。此外，我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)所掌握的五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)較為成熟，并已有成熟產(chǎn)品走向市場(chǎng)。同時(shí)，我國(guó)已進(jìn)入世界高速數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)和高精度精密數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)的行列。我國(guó)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家100多家，生產(chǎn)的數(shù)控產(chǎn)品達(dá)數(shù)千種以上。產(chǎn)品主要分為經(jīng)濟(jì)型、普及型和高檔型三種類型。在CIMT2003上，中國(guó)內(nèi)地共展出機(jī)床700多臺(tái)，包括600多臺(tái)金屬切削機(jī)床和近100臺(tái)金屬成形機(jī)床展品中，數(shù)控類機(jī)床分別占75%和54%。這既體現(xiàn)了中國(guó)機(jī)床市場(chǎng)的需求趨勢(shì)，也反映了中國(guó)在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化方面取得了突破性進(jìn)展。但就整體來看，我國(guó)目前占據(jù)市場(chǎng)的產(chǎn)品主要集中在經(jīng)濟(jì)型上，而中高檔產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率仍然很小，與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，在可靠性、穩(wěn)定性、速度和精度等方面均存在較大的差距。 2.2 國(guó)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 目前國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的總體趨勢(shì)如下:① 新一代數(shù)控系統(tǒng)向PC化和開放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā) 展。②驅(qū)動(dòng)裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展。③增強(qiáng)通 信功能,向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。④數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向智能化發(fā)展。 美、德、日三國(guó)事當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制作和應(yīng)用上,技巧最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。 美國(guó)的特點(diǎn)是:政府器重機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù)和供給充分的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，重視基礎(chǔ)科研。哈斯自動(dòng)化公司是全球最大的數(shù)控機(jī)床制造商之一，在北美洲的市場(chǎng)占有率大約為40% ，所有機(jī)床完全在美國(guó)加州工廠生產(chǎn)，擁有近百個(gè)型號(hào)的CNC立式和臥式加工中心、CNC車床、轉(zhuǎn)臺(tái)和分度器【5】。哈斯致力于打造精確度更高、重復(fù)性更好、經(jīng)久耐用，而且價(jià)格合理的機(jī)床產(chǎn)品。 德國(guó)數(shù)控機(jī)床在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)和先進(jìn)工藝基礎(chǔ)上，不斷采用先進(jìn)電子信息技術(shù)，在加強(qiáng)科研的基礎(chǔ)上自行創(chuàng)新開發(fā)。德國(guó)數(shù)控機(jī)床主機(jī)配套件，機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)等各種功能部件在質(zhì)量、性能上居世界前列。代表大型龍門加工中心最高水平的是德國(guó)瓦德里希?科堡公司的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)北一機(jī)床采用的就是德國(guó)瓦德里希?科堡的技術(shù)。 日本政府通過規(guī)劃和制訂法規(guī)以及提供充足研發(fā)經(jīng)費(fèi)，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)大力發(fā)展數(shù)控機(jī)床。在機(jī)床部件配套方面，日本學(xué)習(xí)德國(guó);在數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)研究方面，學(xué)習(xí)美國(guó)，改進(jìn)和發(fā)展了兩國(guó)的成果取得很大成效。日本機(jī)床也應(yīng)為日本精密制造而聞名世界。 2.3 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2.3.1數(shù)控技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 首先，體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的形式，可以在任一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行操作、編程、運(yùn)行、設(shè)定，而且不同機(jī)床的畫面可以同時(shí)顯示在每臺(tái)機(jī)床的屏幕上。因此，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可以進(jìn)行無人化操作和遠(yuǎn)程控制。 其次，體系結(jié)構(gòu)的集成化。采用高度集成化的RISC、CPU芯片和大規(guī)模可編程集成電路EPLD、FPGA、CPLD及專用集成電路A－SIC芯片，可以提高軟硬件運(yùn)行速度和數(shù)控系統(tǒng)的集成度【6】。而且應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，還可提高顯示器的性能。 2.3.2數(shù)控技術(shù)的性能發(fā)展方向 首先，工藝復(fù)合性及多軸化【5】。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化，是指工件在一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)一次裝夾后，通過旋轉(zhuǎn)主軸頭、自動(dòng)換刀或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多表面、多工序的復(fù)合加工【13】。 其次，性能的高速高精高效化。速度、精度及效率是機(jī)械制造技術(shù)的主要性能指標(biāo)。采用RISC芯片、高速CPU芯片、帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件以及多CPU控制系統(tǒng)的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，如同時(shí)采取改善機(jī)床靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性等有效措施，能夠使機(jī)床的性能將得到大大的提高。 2.3.3數(shù)控技術(shù)的功能發(fā)展方向 首先，科學(xué)計(jì)算可視化。可以將科學(xué)計(jì)算可視化用于高效解釋和處理數(shù)據(jù)，使信息的交流不再局限于應(yīng)用文字語言來表達(dá)，可以直接使用圖像、圖形、動(dòng)畫等可視信息。 其次，插補(bǔ)及補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如圓弧插補(bǔ)、直線插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如垂直度補(bǔ)償、間隙補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償以及帶平滑接近和退出等。 三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 3.1、研究?jī)?nèi)容 （1）查閱相關(guān)資料 （2）對(duì)聯(lián)板零件進(jìn)行分析，繪制零件圖 （3）編制聯(lián)板零件機(jī)械加工工藝規(guī)程 （4）確定某典型工序的夾具設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，繪制草圖 （5）繪制夾具裝配圖、零件圖 （6）繪制某一典型工序的數(shù)控加工程序，進(jìn)行數(shù)控仿真 3.2、實(shí)驗(yàn)方案 聯(lián)板零件外形比較簡(jiǎn)單，但零件各個(gè)表面形位公差等精度要求較高，所以制定嚴(yán)格的工藝路線和加工方法來保證它的加工質(zhì)量。這篇論文將對(duì)該零件的制造與工藝，結(jié)合加工難的特點(diǎn)和要求，詳細(xì)介紹了其加工方法的擬訂和確定。 四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 4.1、目標(biāo) 經(jīng)歷一個(gè)從零件的設(shè)計(jì)，零件的機(jī)加工藝編制、數(shù)控程序的編制應(yīng)用，到制造出合格零件的全過程。綜合運(yùn)用了學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)、材料、工藝裝備、夾具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控程編、刀具、公差等多方面的知識(shí)，是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)的一次綜合檢閱，是理論與實(shí)踐的一次密切結(jié)合。 4.2、工作進(jìn)度 （1）查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報(bào)告 4周 （2）對(duì)聯(lián)板零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，繪制零件圖 1周 （3）編制聯(lián)板零件機(jī)械加工工藝規(guī)程一份 1周 （4）確定某典型工序的夾具設(shè)計(jì)方案，繪制草圖 2周 （5）繪制夾具裝配圖、零件圖 3周 （6）編制某一典型工序的數(shù)控加工程序，進(jìn)行數(shù)控仿真 2周 （7）撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 3周 5、 參考文獻(xiàn) [1].蘭建設(shè)主編. 機(jī)械制造工藝與夾具. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7 [2].劉友才，肖繼德主編. 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