燃油泵支架工藝規(guī)程及其工裝設(shè)計開題報告

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 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(shè)計</p><p>　課題來源工程設(shè)計（技術(shù)）</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(shè)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(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)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(shù)

3、是以傳統(tǒng)制造技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)交叉融合的結(jié)果，是一個集機(jī)械、電子、信息、材料與管理技術(shù)于一體的新型交叉學(xué)科，它使制造技術(shù)的技術(shù)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(xué)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(dá)工業(yè)國經(jīng)濟(jì)上的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。在各個國家企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)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(shù)。</p><p>　　發(fā)達(dá)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(xué)與信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)一起列為當(dāng)今時代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學(xué)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(jìn)制造計劃列為國家預(yù)算唯一重點支持的科技領(lǐng)域，這已經(jīng)引起美國、歐洲、日本在制造技術(shù)上新一輪的競爭。</p>

5、<p>　　制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和工業(yè)化的產(chǎn)業(yè)主體，是社會進(jìn)步與富民強(qiáng)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(dá)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(biāo)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(jì)高速增長的發(fā)動機(jī)；第二是推動國民經(jīng)濟(jì)和社會信息化的基礎(chǔ)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(jìn)出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴(yán)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(jìn)信息化，走出一條科技含量高，經(jīng)濟(jì)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(biāo)。 </p><p>　　3．本課題研究的意義</p>

7、;<p>　　一般人只認(rèn)識到機(jī)械制造工業(yè)必須依靠信息科學(xué)、材料科學(xué)來改造自己，這只是問題的一方面；而另一方面，信息科學(xué)、材料科學(xué)也必須依賴制造技術(shù)來取得的進(jìn)展。例如，在計算機(jī)發(fā)展中最關(guān)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(shù)的發(fā)展。</p><p>　　當(dāng)前我國機(jī)械制造廠（公司）第一線工程技術(shù)人員主力大部分是20世紀(jì)八十年代的機(jī)械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學(xué)校學(xué)習(xí)的知識

8、是西方發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)四十年代的制造技術(shù)，知識已非常陳舊；而且工廠實習(xí)的設(shè)備和制造技術(shù)已老化。 </p><p>　　我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設(shè)計專業(yè)夾具來達(dá)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(xué)到的機(jī)械制造知識應(yīng)用于實踐也是對我學(xué)習(xí)的一次檢驗。</p><p>　　國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)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(dá)國家機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平，實現(xiàn)了機(jī)械制造系統(tǒng)自動化。產(chǎn)品設(shè)計普遍采用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD) 、計算機(jī)輔助產(chǎn)品工程(CAE) 和計算機(jī)仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學(xué)的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術(shù)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(shù)) 、自動引導(dǎo)小車(AGV) 等。我國機(jī)械制造技術(shù)水平與發(fā)達(dá)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(yīng)用CIMS 技術(shù)，20 世紀(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)、產(chǎn)品設(shè)計自動化、工藝設(shè)計自動化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)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(jī)械制造業(yè)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造業(yè)，即所謂的機(jī)械加工。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)、激光學(xué)、管理學(xué)等最新成就為一體新技術(shù)與新興工業(yè)的綜合體。</p><p>　　現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)不僅在他的信息處理與控制等方面運(yùn)用了微電子、計算機(jī)技術(shù)、激光加工技術(shù)；而且在加工機(jī)理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當(dāng)代的高新技術(shù)。例如激光加工通過控制激光束與工件的相對運(yùn)動，

12、可以在一臺機(jī)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(jì)初機(jī)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(shù)有許多已在美國、日本、西德等汽車工業(yè)、計算機(jī)工業(yè)、家用電器工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　課題的研究趨勢預(yù)測</b></p>

13、<p>　　隨著機(jī)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(jī)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(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)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(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)

14、技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，與時俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。</p><p>　　21世紀(jì)實機(jī)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(zhǔn)備時間縮為最短，使機(jī)械制造廠機(jī)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(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。信息化--機(jī)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(dǎo)產(chǎn)業(yè)。機(jī)械制造也將是由信息主導(dǎo)的，并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。21世紀(jì)初機(jī)械制造業(yè)的重要特

16、征表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)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(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)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(dá)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(jìn)制造技術(shù)勢在必行。&

17、lt;/p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計方案及可行性分析</p><p><b>　　1 系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇。在

18、設(shè)計開始的過程中，我們必須要認(rèn)真分析零件圖，了解其支架零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對支架零件的每一個細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)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(guān)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(fù)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(rèn)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(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)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(jī)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(shè)備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。</p><p>　　2、夾具設(shè)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(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位

21、基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)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(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)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(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)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(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)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(lǐng)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(yīng)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。</p><p>　　對機(jī)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(jì)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(jī)械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標(biāo)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)盡可能的節(jié)約耗費(fèi)，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　因

28、此，燃油泵支架的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案。</p><p>　　夾具設(shè)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(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。</p><p>　　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(zhǔn)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(jī)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(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)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(yù)計達(dá)到的要求及預(yù)計的

30、關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　1.預(yù)計需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計以及相關(guān)課程的基本知識，并運(yùn)用所學(xué)知識解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實際設(shè)計問題，提高分析問題、解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計方法，切削用量的確定、刀具與機(jī)床的選用、熱處理方法的確定；夾具設(shè)計的基本原理和方法；用CAD軟件進(jìn)行模

31、具設(shè)計；夾具裝配圖與零件圖設(shè)計等等。</p><p>　　2. 預(yù)計的關(guān)鍵技術(shù)</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(xì)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(jìn)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(jìn)展計劃</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計具體進(jìn)度安排見表1。</p><p><b>　　現(xiàn)有的條件及設(shè)備</b></p><p>　　安裝有AutoCAD2013、WROD等軟件的計算機(jī)一臺。</p><p&

33、gt;<b>　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京:機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，1989</p><p>　　[3]王 凡.實用機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008</p><p>