機械制造課題調(diào)研報告樣本

HYPERLINK""實習(xí)（調(diào)研）匯報一課題起源及意義本課題是對制動桿零件工藝規(guī)程及40×30面銑削夾具設(shè)計，對此研究我查閱了大量資料，首先明白機械加工工藝過程就是用切削方法改變毛坯形狀、尺寸和材料物理機械性質(zhì)成為含有所需要一定精度、粗糙度等零件。在整工藝規(guī)程個設(shè)計過程中,我們將學(xué)習(xí)到更多知識。（一）我們必需仔細了解零件結(jié)構(gòu)，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖認識和了解,經(jīng)過對零件圖繪制,不僅能增強我們繪圖能力和利用autoCAD軟件能力。（二）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設(shè)計中也是很關(guān)鍵,經(jīng)過這些設(shè)計,不僅讓我們更為全方面地了解零件加工過程、加工尺寸確實定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量確實定,必需和工廠實際機床相適應(yīng)。這對以前學(xué)習(xí)過知識復(fù)習(xí),也是以后工作一個鋪墊。（三）在這個設(shè)計過程中,我們還必需考慮工件安裝和夾緊.安裝正確是否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和快速,又會影響輔助時間長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確快速安裝工件裝置.它對確保加工精度、提升生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設(shè)計關(guān)鍵,也是一個難點。在設(shè)計工藝規(guī)程以后，我還要進行40×30面銑削夾具設(shè)計。夾具又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中任何工序，用來快速、方便、安全地安裝工件裝置，全部可稱為夾具。夾具關(guān)鍵作用表現(xiàn)在以下多個方面。（一）縮短輔助時間，提升勞動生產(chǎn)率夾具使用通常包含兩個過程：其一是夾具本身在機床上安裝和調(diào)整，這個過程關(guān)鍵是依靠夾具本身定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn)，或經(jīng)過找正、試切等方法來實現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中安裝，這個過程因為采取了專用定位裝置(如V形塊等)，所以能快速實現(xiàn)。（二）確保并穩(wěn)定加I精度，確保產(chǎn)品質(zhì)量加工過程中，工件和刀具相對位置輕易得到確保，而且不受多種主觀原因影響，所以工件加工精度穩(wěn)定可靠。（三）降低對操作工人技術(shù)要求和工人勞動強度因為多數(shù)專用夾具夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件夾緊，這在很大程度上降低了工人找正和調(diào)整工件時間和難度，或根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具使用降低了對工人技術(shù)要求并減輕了工人勞動強度。（四）機床加工范圍得到擴大很多專用夾具不僅能裝夾某一個或一類工什，還能裝夾不一樣類工件，而且有夾具本身還可在不一樣類機床上使用，這些全部擴大了機床加工范圍。二、中國外發(fā)展情況多年來，機械制造工藝有著飛速發(fā)展。比如，應(yīng)用人工智能選擇零件工藝規(guī)程。因為特種加工微觀物理過程很復(fù)雜，往往包含電磁場、熱力學(xué)、流體力學(xué)、電化學(xué)等很多領(lǐng)域，其加工機理理論研究極其困難,通常極難用簡單解析式來表示。多年來，即使各國學(xué)者采取多種理論對不一樣特種加工技術(shù)進行了深入研究，并取得了卓越理論成就，但離定量實際應(yīng)用還有一定距離。然而采取每一個特種加工方法所取得加工精度和表面質(zhì)量和加工條件參數(shù)間全部有其規(guī)律。所以，現(xiàn)在常采取研究傳統(tǒng)切削加工機理試驗統(tǒng)計方法來了解特種加工工藝規(guī)律，方便實際應(yīng)用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，現(xiàn)在特種加工工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選擇，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，比如，電火花成形電極沉入式加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù)95%以上非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。即使已經(jīng)有學(xué)者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了部分研究，并取得了部分結(jié)果，但因為工藝數(shù)據(jù)缺乏，仍未有成熟商品化CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常只能采取手工方法或部分借助于CAD造型、部分生成復(fù)雜電極三維型面數(shù)據(jù)。伴隨模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及教授系統(tǒng)等多個人工智能技術(shù)成熟發(fā)展，大家開始嘗試利用這一技術(shù)來建立加工效果和加工條件之間定量化精度、效率、經(jīng)濟性等試驗?zāi)Ｐ?，并得到了初步結(jié)果。所以，經(jīng)過試驗建模，將經(jīng)典加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存放起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律可擴展性開放系統(tǒng)條件已經(jīng)成熟。并為深入開展特種加工加工工藝過程計算機模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎(chǔ)。

同時，在機械加工過程中，夾具占有很關(guān)鍵地位，它可靠地確保了工件加工精度，提升了加工效率，減輕了勞動強度，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)境保護方向發(fā)展帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。

（一）高精

伴隨機床加工精度提升，為了降低定位誤差，提升加工精度，對夾具制造精度要求更高。高精度夾具定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面垂直度達成0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)企業(yè)制造4m長、2m寬孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具反復(fù)安裝定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具反復(fù)定位精度高達2~5μm。機床夾具精度已提升到微米級，世界著名夾具制造企業(yè)全部是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不一樣行業(yè)需求和經(jīng)濟性，夾含有不一樣型號，和不一樣檔次精度標準供選擇。

（二）高效

為了提升機床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。為了降低工件安裝時間，多種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功效部件不停地推陳出新。新型電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工發(fā)明了條件。為了縮短在機床上安裝和調(diào)整夾具時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具安裝和校正。采取美國Jergens(杰金斯)企業(yè)球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提升生產(chǎn)效率作用。

（三）模塊、組合

夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成多種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，表現(xiàn)在多種優(yōu)異夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具計算機輔助設(shè)計和組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、經(jīng)典夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具切削過程，既能為用戶提供正確、合理夾具和元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不停地改善和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會和華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢和開發(fā)公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計和服務(wù)通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。

（四）通用、經(jīng)濟

夾具通用性直接影響其經(jīng)濟性。采取模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功效強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能表現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)企業(yè)孔系列組合焊接夾具，僅用具種、規(guī)格極少配套元件，即能組裝成多個多樣焊接夾具。元件功效強，使得夾具通用性好，元件少而精，配套費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用價值。三、本課題研究目標本課題研究求對支架零件進行合理工藝設(shè)計，包含零件每一道工序選擇設(shè)備、切削刀具、切削用量、定位方法等，并要求繪出工序圖。另外要求對某夾具進行設(shè)計。使學(xué)生把所學(xué)過部分機械方面基礎(chǔ)知識,機械制造工藝學(xué),夾具和和目前最常見畫圖軟件AutoCAD,有機結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計能力,，為培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和處理問題能力打下良好基礎(chǔ)。經(jīng)過設(shè)計使學(xué)生熟悉加工件工藝分析過程,設(shè)計出最好工藝方案.經(jīng)過刀具合理選擇和夾具實際設(shè)計,提升學(xué)生分析問題,處理問題能力,更關(guān)鍵是讓學(xué)生繪圖能力有進步提升.四、研究內(nèi)容本課題研究求對零件進行合理工藝設(shè)計，包含零件每一道工序選擇設(shè)備、切削刀具、切削用量、定位方法等，并要求繪出工序圖。另外要求對某夾具進行設(shè)計。使學(xué)生能把所學(xué)機械制造工藝，金屬切削原理及工藝裝備設(shè)計基礎(chǔ)知識系統(tǒng)有機結(jié)合起來，為培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和處理問題能力打下良好基礎(chǔ)。五、課題研究方法和手段依據(jù)不一樣研究對象擬采取不一樣研究手段（路徑），本課題包含兩方面內(nèi)容：制動桿加工工藝設(shè)計和夾具設(shè)計制訂工藝規(guī)程研究路徑和可行性分析毛坯選擇：依據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯類型通常在零件圖上已經(jīng)有要求。對于鑄件和鍛件應(yīng)了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，方便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。假如毛坯是棒料或型材，則按其標正確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。毛坯種類和其質(zhì)量對機械加工質(zhì)量有親密關(guān)系。同時對提升勞動生產(chǎn)率、節(jié)省材料、降低成本有很大影響。制動桿毛坯材料為灰鑄鐵（HT150），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采取砂型鑄造方法，因為大批量生產(chǎn)故宜采取實體模樣（金屬模）進行兩箱造型，這不僅簡化了造型和合箱操作，還因型砂緊實度較為均勻，鑄件表面質(zhì)量得到提升。在切削加工前進行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄部位可能出現(xiàn)白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）方便進行切削加工。擬訂工藝路線：表示零件加工次序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)絡(luò)實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出多個方案，進行分析比較后再確定。計算切削用量、加工余量及工時定額：查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定?，F(xiàn)在，對單件小批量生產(chǎn)不要求切削用量，而是由操作工人依據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為確保生產(chǎn)節(jié)拍，必需要求切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序加工質(zhì)量以確保最終加工質(zhì)量。工時定額通常按各工廠實際經(jīng)驗積累起來統(tǒng)計資料來估算。伴隨生產(chǎn)發(fā)展，工藝改善，新工藝，新技術(shù)不停出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進行對應(yīng)修改。對機械加工工藝規(guī)程基礎(chǔ)要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。即使有時相互矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品各項技術(shù)性能指標，質(zhì)量不能確保，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是親密聯(lián)絡(luò)，在確保質(zhì)量前提下，應(yīng)該不停地最大程度地提升生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量要求。假如二者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在確保質(zhì)量前提下處理生產(chǎn)率問題。在確保質(zhì)量前提下，應(yīng)盡可能節(jié)省花費，降低投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。所以制動桿工藝規(guī)程研究路徑應(yīng)該表現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性統(tǒng)一，達成經(jīng)濟合理及可行最優(yōu)方案。夾具設(shè)計研究路徑和可行性分析制動桿鏜、銑、鉆等工序使用專用夾具，這類夾具特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了處理此問題，首先得了解影響定位精度原因。然后采取方法處理具體問題。如定位基準和定位元件配合情況和影響定位精度，那么能夠提升夾具制造精度，減小配合間隙就能提升夾具在機床上定位精度。除此之外，選擇夾具類型和結(jié)構(gòu)型式必需和零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)和零部件應(yīng)含有足夠剛度和強度，從而確保夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理裝卸空間。六、課題研究進度安排畢業(yè)設(shè)計總共12周，大致安排以下：第1周：接收任務(wù)書，了解設(shè)計課題關(guān)鍵任務(wù)，查找相關(guān)中外文資料，調(diào)查中國外現(xiàn)實狀況，寫相關(guān)調(diào)研匯報，初步完成外文翻譯工作。第2周：分析給定參考資料，復(fù)原設(shè)計加工零件工作圖。第3周：設(shè)計加工工藝過程卡和加工工序卡。第4周：工裝夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。第5周：初步繪制工裝夾具裝配圖。第6周：完成繪制工裝夾具裝配圖。第7周：拆畫一套夾具零件圖。第8至11周：支架及其工裝夾具三維造型。第12周：編寫設(shè)計計算說明書提交初稿。第13周：修改圖紙和說明書并打印。第14周：論文整理、裝訂和參與答辯。七、試驗方案可行性分析1.個人知識準備、開發(fā)能力方面我經(jīng)過課程設(shè)計基礎(chǔ)了解夾具設(shè)計和原理，夾具方面基礎(chǔ)知識掌握也比較牢靠，設(shè)計部件層次比較清楚，對電腦繪圖軟件有基礎(chǔ)了解，外語水平較高，學(xué)習(xí)新事物能力較強。2.開發(fā)工具方面Pro.ENGINEER.Wildfire.2.0軟件：Pro/ENGINEER是采取參數(shù)化設(shè)計、基于特征實體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計人員采取含有智能特征基于特征功效去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，設(shè)計者能夠隨意勾畫草圖，輕易改變模型。Pro/ENGINEER有以下特點：特征驅(qū)動：凸臺、孔、倒角、腔、殼等；參數(shù)化：參數(shù)、尺寸、圖樣中特征、載荷、邊界條件等；經(jīng)過零件特征值之間，載荷/邊界條件和特征參數(shù)之間關(guān)系來進行設(shè)計。支持大型、復(fù)雜組合件設(shè)計：規(guī)則排列系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM多種能用零件設(shè)計程序化方法等。貫穿全部應(yīng)用全局相關(guān)性：設(shè)計中，任何部分變動全部將引發(fā)和之相關(guān)每個部分變動。八、已含有試驗條件 加工零件圖參考樣圖1張 專用計算機1臺硬件環(huán)境：CPU：MobileIntel(R)Pentium(R)4-M2.40GHz內(nèi)存：1G軟件環(huán)境：操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXPHomeEditionsp2開發(fā)工具：Pro.ENGINEER.Wildfire.3.0.AutoCAD.MicrosoftOffice瀏覽器：MicrosoftInternetExplorer6.0九、參考文件[1]祁志紅．機械制造基礎(chǔ)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，.

[2]王道宏．機械制造技術(shù)[M]，杭州：浙江大學(xué)出版社，.

[3]何七榮．機械制造工藝和工裝[M]，北京：高等教育出版社，.

[4]