畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

課題名稱

QS2-3氣燃機(jī)軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

學(xué)生姓名

xxx

專業(yè)班級(jí)

18機(jī)制

學(xué)號(hào)

1811130067

設(shè)計(jì)的目的、要求

1.設(shè)計(jì)目的

QS2-3氣燃機(jī)軸是機(jī)械加工中非常重要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)尤其重要。夾具設(shè)計(jì)使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置，并把工件壓緊夾牢，以保證這個(gè)確定了的位置在加工過程中穩(wěn)定不變，從而最終保證工件加工表面的尺寸、幾何形狀和相互位置的精度要求。夾具在保證工件加工質(zhì)量，改善

勞動(dòng)條件

，提高生產(chǎn)率和降低成本等方面有著極其明顯的經(jīng)濟(jì)效益。而本次的夾具設(shè)計(jì)，也是對(duì)學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的靈活運(yùn)用，讓機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和其他的知識(shí)相結(jié)合，提升夾具設(shè)計(jì)的能力。也具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。

2.設(shè)計(jì)要求

（1）滿足夾具在調(diào)整或更換過程中重復(fù)定位的可靠性；

（2）滿足使用過程中工件定位的穩(wěn)定性和可靠性；

（3）有足夠的承載或夾持力度以保證工件在工裝夾具上進(jìn)行的施工過程；

（4）達(dá)到一定的耐用性，操作簡(jiǎn)單，提高精準(zhǔn)度，符合設(shè)計(jì)。

二、調(diào)研資料準(zhǔn)備情況

選題來源于歌爾股份有限公司，通過查閱了相關(guān)資料，并借了必要的設(shè)計(jì)資料，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，將學(xué)習(xí)和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能；分析并繪制零件圖、毛坯圖，設(shè)計(jì)QS2-3氣燃機(jī)軸的加工工藝路線，QS2-3氣燃機(jī)軸夾具裝配圖，完成設(shè)計(jì)說明書。

三、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.國內(nèi)夾具研究現(xiàn)狀

隨著機(jī)械傳動(dòng)件在國民經(jīng)濟(jì)中的地位以及市場(chǎng)化程度的不斷提高，我國的機(jī)械QS2-3氣燃機(jī)軸行業(yè)正迎來一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇?，F(xiàn)在我國的的QS2-3氣燃機(jī)軸、齒輪等傳動(dòng)件產(chǎn)品的產(chǎn)量已排在世界前列，而且由于世界經(jīng)濟(jì)格局的調(diào)整，我國已逐漸成為勞動(dòng)力、原材料密集型產(chǎn)品的制造基地，而機(jī)械QS2-3氣燃機(jī)軸等傳動(dòng)件就屬于此類產(chǎn)品，自然吸引了國外買家前來采購，同時(shí)國外廠商在中國投資設(shè)立零部件企業(yè)的步伐也在加快，其產(chǎn)品大部分出口，另-

-部分則在國內(nèi)銷售。隨著國內(nèi)外市場(chǎng)的進(jìn)一步融合與QS2-3氣燃機(jī)軸等傳動(dòng)件產(chǎn)品的全球采購的來臨，國內(nèi)的QS2-3氣燃機(jī)軸市場(chǎng)前景看好，國外OEM客戶的訂單也在逐步增多。應(yīng)該說這既是QS2-3氣燃機(jī)軸行業(yè)的一一個(gè)好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)與挑戰(zhàn)。

從QS2-3氣燃機(jī)軸產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀看，目前我國QS2-3氣燃機(jī)軸產(chǎn)品已不能滿足國內(nèi)和國際市場(chǎng)發(fā)展的要求。從QS2-3氣燃機(jī)軸行業(yè)發(fā)展總體上說，標(biāo)準(zhǔn)QS2-3氣燃機(jī)軸將會(huì)逐步退縮，市場(chǎng)的需求量將會(huì)逐步下降;而非標(biāo)準(zhǔn)QS2-3氣燃機(jī)軸產(chǎn)品(規(guī)格按客戶圖紙要求確定尺寸)的需求量和所占整個(gè)QS2-3氣燃機(jī)軸的市場(chǎng)份額將會(huì)明顯上升，應(yīng)該說非標(biāo)QS2-3氣燃機(jī)軸是整個(gè)QS2-3氣燃機(jī)軸產(chǎn)品的一種發(fā)展方向，其市場(chǎng)潛力很大，具有廣闊的發(fā)展前景。同時(shí)由于同步帶輪既有皮帶輪傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，又有QS2-3氣燃機(jī)軸傳動(dòng)的特點(diǎn)，因此，同步帶輪在整個(gè)鏈傳動(dòng)件產(chǎn)品中的市場(chǎng)份額將會(huì)大幅度提升，其發(fā)展前景也將十分樂觀，其市場(chǎng)潛力將是不可估量的。綜.上所述，非標(biāo)QS2-3氣燃機(jī)軸和同步帶輪在整個(gè)QS2-3氣燃機(jī)軸等傳動(dòng)件系列產(chǎn)品中代表著未來的發(fā)展方向和總的發(fā)展趨勢(shì)，其市場(chǎng)六潛力巨大，具有廣闊的發(fā)展前景

國內(nèi)外夾具研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀就柔性夾具的研究而言，我國國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少NC機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。

從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景。

總之，近20多年來對(duì)柔性夾具做過多種研究和探索，但目前，尚未有找到一套在結(jié)構(gòu)上、經(jīng)濟(jì)上、實(shí)用性上都非常完善的新型夾具。

就國內(nèi)外各大高校開設(shè)柔性夾具相關(guān)實(shí)驗(yàn)的情況來分析，國外已經(jīng)有很多高校已經(jīng)成功開設(shè)這樣的實(shí)驗(yàn)，然而國內(nèi)還寥寥無幾。從已經(jīng)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)的主體方向來看，國外很多高校已經(jīng)開始對(duì)柔性夾具進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，然后國內(nèi)還只是停留在初步認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)之上。很顯然，國內(nèi)的現(xiàn)狀落后國外很多，因此需要我們加大步伐，努力追趕。

但我們?nèi)源嬖诘膯栴}。就柔性夾具的研究這方面來看，研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。

四、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果

1.設(shè)計(jì)的思路

首先需要分析QS2-3氣燃機(jī)軸的結(jié)構(gòu)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)運(yùn)用三維繪圖軟件Solidworks或CAD畫出零件草圖、毛坯圖。接著利用已經(jīng)畫好的圖紙分析零件加工工藝路線并制作工藝過程，制作工藝卡片時(shí)要注意加工的合理性，確保真實(shí)可行，通過加工的工藝路線中的加工方式確定所選特殊夾具開始設(shè)計(jì)夾具。具體設(shè)計(jì)過程如下：

（1）繪制零件圖。

通過觀察歌爾股份有限公司提供的QS2-3氣燃機(jī)軸樣品，了解QS2-3氣燃機(jī)軸形狀和構(gòu)造，先繪出零件的草圖，再根據(jù)草圖和公司提供的QS2-3氣燃機(jī)軸尺寸數(shù)據(jù)，使用CAD繪制QS2-3氣燃機(jī)軸的零件圖。

（2）繪制毛坯圖。

由于加工的零件是QS2-3氣燃機(jī)軸。根據(jù)QS2-3氣燃機(jī)軸的零件要求，考慮到QS2-3氣燃機(jī)軸需要有很好的耐磨性能和強(qiáng)度性能以及耐沖擊性能。所以QS2-3氣燃機(jī)軸毛胚選取的材料是20Cr，然后在零件圖的基礎(chǔ)上根據(jù)工藝要求添加適當(dāng)?shù)募庸び嗔浚⑷サ魴C(jī)加產(chǎn)生孔和溝槽，然后使用CAD畫出毛坯圖。

（3）分析加工工藝

這是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的核心部分，其主要內(nèi)容有:選擇定位基準(zhǔn):確定加工方法:安排加工順序以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其它工序等。

（4）設(shè)計(jì)夾具

為了保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。定位元件以及主要元件宜采用力學(xué)性能較好的材料。夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。并且要適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本。使其具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于夾具的制造和維修，最后根據(jù)已經(jīng)做好的毛坯圖和零件圖畫出夾具裝配圖。

2.預(yù)期成果

完成QS2-3氣燃機(jī)軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，得到的模型及相關(guān)數(shù)據(jù)可用于生產(chǎn)加工或?yàn)槠渌惍a(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。該夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修、操作方便。圖紙量充足，總體圖紙不少于三張，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。說明書字?jǐn)?shù)10000字左右，用WORD或WPS文字編輯器軟件排版并印裝，格式符合我校畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

五、工作任務(wù)分解，各階段完成的內(nèi)容及時(shí)間分配

第1~2周，根據(jù)任務(wù)書查閱、整理資料，完成開題報(bào)告；

第3~6周，總體方案設(shè)計(jì)：包括QS2-3氣燃機(jī)軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析，考察現(xiàn)有結(jié)構(gòu)改進(jìn)并得到基本數(shù)據(jù)；

第7~9周，技術(shù)設(shè)計(jì)：包括分析組成部分的結(jié)構(gòu)、參數(shù)，并繪制QS2-3氣燃機(jī)軸及夾具總裝配圖及其主要零部件圖；

第10~11周，數(shù)字化模型的分析及完善；

第12~15周，撰寫說明書，準(zhǔn)備答辯。

六、所具備的條件

現(xiàn)有技術(shù)：通過機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐鍛煉，及校外實(shí)習(xí)，已經(jīng)掌握加工工藝及夾具設(shè)計(jì)方法、三維軟件繪圖方式，已具備加工工藝及夾具設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)。

物質(zhì)條件：歌爾股份有限公司提供實(shí)物及使用場(chǎng)地環(huán)境，學(xué)校內(nèi)的實(shí)訓(xùn)中心、各種測(cè)量及拆裝工具、對(duì)外開放的實(shí)驗(yàn)室、校企合作工作室，可滿足設(shè)計(jì)要求。

七、可能存在的問題

1.由于網(wǎng)絡(luò)資源商業(yè)保密性限制，搜索不到關(guān)于QS2-3氣燃機(jī)軸研制的最新信息，對(duì)于最前沿的技術(shù)、理念、發(fā)展方向不能透徹的了解。

2.由于對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)不夠牢固，考慮問題的方向比較單一，對(duì)于QS2-3氣燃機(jī)軸加工工藝步驟和夾具設(shè)計(jì)方面容易產(chǎn)生考慮不周的情況。

3.QS2-3氣燃機(jī)軸及夾具設(shè)計(jì)的制作由于各方面條件的限制，效果可能與設(shè)計(jì)效果有一定出入。

八、參考文獻(xiàn)

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