燃油泵支架工藝規(guī)程及其工裝設計開題報告

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告</p><p>　課題名稱燃油泵支架工藝規(guī)程及其工裝設計</p><p>　課題來源工程設計（技術）</p><p>　　課題來源、目的、意義</p><p><b>　　1．課題的來源</b></p><p>　　本課題將針對公司的生存實際，

2、分析燃油泵支架結(jié)構(gòu)特點和質(zhì)量要求，設計工藝流程方案。</p><p><b>　　2．本課題研究目的</b></p><p>　　制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移，中國正在成為世界的制造大國. 現(xiàn)代制造技術

3、是以傳統(tǒng)制造技術與計算機技術、信息技術、自動控制技術等現(xiàn)代高新技術交叉融合的結(jié)果，是一個集機械、電子、信息、材料與管理技術于一體的新型交叉學科，它使制造技術的技術內(nèi)涵和水平發(fā)生了質(zhì)的變化。</p><p>　　1999年國際生產(chǎn)工程學會（CIRP）第46屆年會主席吉川教授（日本）在報告中指出，世界上各個發(fā)達工業(yè)國經(jīng)濟上的競爭，主要是制造技術的競爭。在各個國家企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術的作用一般占55%~65%，

4、日本及亞洲四小龍的發(fā)展，在很大程度上都是依靠他們重視制造技術。</p><p>　　發(fā)達工業(yè)國家，例如美國、日本、德國、瑞士等國的專家、教授已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學的重視，使他們許多產(chǎn)品缺乏競爭能力。為此，美國政府已將先進制造計劃列為國家預算唯一重點支持的科技領域，這已經(jīng)引起美國、歐洲、日本在制造技術上新一輪的競爭。</p>

5、<p>　　制造業(yè)是國民經(jīng)濟的物質(zhì)基礎和工業(yè)化的產(chǎn)業(yè)主體，是社會進步與富民強國之本。任何一個大國（我不是說像新加坡這樣的城市國家）為了自身的發(fā)展和安全，都將裝備制造業(yè)的發(fā)展和升級作為國家戰(zhàn)略來對待，高度發(fā)達的裝備制造業(yè)是實現(xiàn)工業(yè)化的必備條件，也是一個國家綜合競爭力的重要標志。制造業(yè)在中國現(xiàn)階段至少有五個方面的作用：第一是我們國家經(jīng)濟高速增長的發(fā)動機；第二是推動國民經(jīng)濟和社會信息化的基礎產(chǎn)業(yè)；第三是科技創(chuàng)新的重要載體；第四是

6、勞動就業(yè)的主要部門；最后也是國家安全的一個基本保證。中國制造業(yè)在改革開放25年間得到了快速的增長，就是中國進出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)，因為我們要走一條新型工業(yè)化的道路，就必須要以信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高，經(jīng)濟效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源得到充分利用、充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，這是我們的目標。 </p><p>　　3．本課題研究的意義</p>

7、;<p>　　一般人只認識到機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己，這只是問題的一方面；而另一方面，信息科學、材料科學也必須依賴制造技術來取得的進展。例如，在計算機發(fā)展中最關鍵的問題高密集度的大規(guī)模集成電器與存儲器件的制做，有賴于制造技術的發(fā)展。</p><p>　　當前我國機械制造廠（公司）第一線工程技術人員主力大部分是20世紀八十年代的機械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學校學習的知識

8、是西方發(fā)達國家20世紀四十年代的制造技術，知識已非常陳舊；而且工廠實習的設備和制造技術已老化。 </p><p>　　我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設計專業(yè)夾具來達到提高生產(chǎn)率和減小加工誤差的目的，這一課題可以把我四年來學到的機械制造知識應用于實踐也是對我學習的一次檢驗。</p><p>　　國內(nèi)外概況、預測和文獻綜述</p><p>　　課題的國內(nèi)外研究概況&

9、lt;/p><p>　　在制造業(yè)自動化發(fā)展方面，發(fā)達國家機械制造技術已經(jīng)達到相當水平，實現(xiàn)了機械制造系統(tǒng)自動化。產(chǎn)品設計普遍采用計算機輔助設計(CAD) 、計算機輔助產(chǎn)品工程(CAE) 和計算機仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術方面也已實現(xiàn)了底層的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術) 、自動引導小車(AGV) 等。我國機械制造技術水平與發(fā)達國家相比還非常低，大約落后20 年。近

10、十幾年來，我國大力推廣應用CIMS 技術，20 世紀90 年代初期已建成研究環(huán)境，包括有CIMS 實驗工程中心和7 個開放實驗室。在全國范圍內(nèi)，部署了CIMS 的若干研究項目，諸如CIMS 軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS 總體與集成技術、產(chǎn)品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術、網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫技術以及系統(tǒng)理論和方法等專題。各項研究均取得了豐碩成果[7]。 </p>

11、<p>　　現(xiàn)代機械制造業(yè)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機械制造業(yè)，即所謂的機械加工。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體新技術與新興工業(yè)的綜合體。</p><p>　　現(xiàn)代機械制造技術不僅在他的信息處理與控制等方面運用了微電子、計算機技術、激光加工技術；而且在加工機理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當代的高新技術。例如激光加工通過控制激光束與工件的相對運動，

12、可以在一臺機床上加工孔、槽、二、三維曲面等各種形狀，完成鉆、鏜、銑等動作。它可能引起21世紀初機械加工的一場新的革命——激光切削、焊接、剪裁、成形加工等。例如，在激光束作用下使板料彎曲、激光快速找正、激光測量等技術有許多已在美國、日本、西德等汽車工業(yè)、計算機工業(yè)、家用電器工業(yè)中得到廣泛應用，并獲得巨大的經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　課題的研究趨勢預測</b></p>

13、<p>　　隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件快速組裝成各種夾具已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。專家建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)

14、技術網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和技術網(wǎng)絡，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。</p><p>　　21世紀實機械制造業(yè)的發(fā)展總趨勢為"四化"：柔性化--使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要。靈捷化--使生產(chǎn)推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠機制能靈活轉(zhuǎn)向。智能化--柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸。人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，

15、而且要從繁鎖的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。信息化--機械制造業(yè)將不再是由物質(zhì)和能量借助于信息的力量生產(chǎn)出價值，而是由信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價值。因此，信息產(chǎn)業(yè)和智力產(chǎn)業(yè)將為社會的主導產(chǎn)業(yè)。機械制造也將是由信息主導的，并采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術和先進組織管理方式的全新的機械制造業(yè)。21世紀初機械制造業(yè)的重要特

16、征表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。</p><p>　　制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。&

17、lt;/p><p>　　系統(tǒng)設計方案及可行性分析</p><p><b>　　1 系統(tǒng)設計方案</b></p><p>　　本課題的基本內(nèi)容：燃油泵支架加工工藝及夾具設計</p><p>　　1、燃油泵支架加工工藝</p><p>　　制訂燃油泵支架加工工藝規(guī)程，關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在

18、設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其支架零件的結(jié)構(gòu)特點和相關的技術要求，對支架零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如支架加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意支架零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），支架零件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清支架零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為支架零件比較復雜,所以也是一

19、個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。</p><p><b>　　工序的劃分</b></p><p>　　確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領有密切關系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術要求和機床設備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工

20、序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。</p><p>　　2、夾具設計可能遇到的問題：</p><p>　　工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。</p><p>　　工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位

21、基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。</p><p>　　夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構(gòu)合理

22、,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結(jié)合一些夾具的具體設計事例,查閱相關的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些支架零件加工的夾具來解決這些問題.</p><p><b>　　2 可行性分析</b></p><p>　　制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析</p><p><b>　　毛坯的選擇：</b

23、></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。</p><p>　　毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。支架毛坯

24、材料為灰鑄鐵（HT200），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，由于大批量生產(chǎn)故宜采用實體模樣（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，鑄件的表面質(zhì)量得到提高。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的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進行切削加工。</p><p><b>　　擬訂工藝路線：</b><

25、;/p><p>　　表示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)系實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。</p><p>　　計算切削用量、加工余量及工時定額：</p><p>　　查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)

26、定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、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。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。</p><p>　　對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相

27、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)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術性能指標，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。</p><p>　　因

28、此，燃油泵支架的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。</p><p>　　夾具設計的研究途徑和可行性分析</p><p>　　燃油泵支架工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。</p><p>　　夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定

29、位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。</p><p>　　除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。</p><p>　　預計達到的要求及預計的

30、關鍵技術</p><p>　　1.預計需達到要求、技術指標</p><p>　　通過畢業(yè)設計，全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設計問題，提高分析問題、解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：機械制造工藝規(guī)程的設計方法，切削用量的確定、刀具與機床的選用、熱處理方法的確定；夾具設計的基本原理和方法；用CAD軟件進行模

31、具設計；夾具裝配圖與零件圖設計等等。</p><p>　　2. 預計的關鍵技術</p><p>　　明確此零件的工作環(huán)境，零件圖的審核和毛坯的確定。</p><p>　　擬定詳細的加工工藝路線。</p><p>　　根據(jù)《切削用量手冊》來計算各工序的進刀量、切削余量。</p><p><b>　　夾具的定位和

32、夾緊。</b></p><p><b>　　課題研究進展計劃</b></p><p>　　畢業(yè)設計具體進度安排見表1。</p><p><b>　　現(xiàn)有的條件及設備</b></p><p>　　安裝有AutoCAD2013、WROD等軟件的計算機一臺。</p><p&

33、gt;<b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　[1]王先逵主編.機械制造工藝學.北京:機械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[2]于駿一主編.典型零件制造工藝.北京：機械工業(yè)出版社，1989</p><p>　　[3]王 凡.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社,2008</p><p>