机械工艺调研报告.docx

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1、机械工艺调研报告实习报告 一、课题来源及意 (一)课题的来源 在21世纪，世界机械工业的发展进入了前所未有的高速阶段，与其他行业相比，机械工业的发展具有地位化，规模化，全球化和高技术化的特点。21世纪初机械制造业的重要特征表现在它全球化，网络化，虚拟化，智能化以及环保，协调的绿色制造等。而柔性化，敏捷化，智能化，信息化便成为了21世纪初机械制造业发展的总趋势。 机械工业是国民经济的装备部，是为经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业还是新兴产业都离不开各种的机械装备。机械工业的规模和技术水平是恒联国家经济实力和科学技术水平的重要标志。 在现代企业的机械生产中，如何保证零件加

2、工质量，提高生产率，降低生产成本，是企业不断追求的目标。随着市场竞争的日益激烈，对机械零件的技术性与经济性提出了更高的要求，而良好的技术经济性很大程度取决于机械加工工艺的制定。 (二)课题的意义 零件的加工工艺编制，在机械加工中占有重要地位，零件工艺编制的合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可或缺的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此，这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。 机械加工工艺过程是指用机械加工的方法改变毛坯的尺寸，形状，相对位置和性质，使其成为零件的全过程。 机械加工工艺过程的基本单位是工序，工序又由安装，工位，工步及走刀组成。规定产品或零件

3、制造过程或操作方法的工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下： 1、机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据，根据他来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业规划等。 2、机械加工工艺规程也是组织生产，进行计划调度的依据，有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。 3、机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件，根据给他和生产纲领才能所需机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置等。 在机床上加工零件时，为了保证加工精度，必须正确安装零件使其对机床的切削成形运动和刀具占有正确位置，还必须对工件进行定位惯性力，重力等外力作用而破坏工件确定的准

4、确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称为夹紧。定位和夹紧过程称为安装，在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备就是机床夹具。 机床夹具的种类很多，其中，适用范围最广的通用夹具，规格尺寸多以标准化且有专长生产。而广泛用于批量生产，专门为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此，专用夹具的设计是一项重要的生产准备工作，每一个从事机械加工工艺的工装设计人员，都应掌握有关夹具设计的基础知识。 研究钻孔的加工工艺和夹具生产技术，可以改进有孔零件的生产方法，提高工厂的生产效率，降低生产成本，提高零件精度，对实际生产有重要意义。 二、国内外发展现状 钻孔的加工

5、工艺根据其功能，结构形状，材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。 就其结构形状来划分，大体上可以分为短套筒和长套筒两大类。他们在加工过程中，其装夹方式和加工方法都有很大的差别。 1、法兰盘的功用及结构特点 2、生产加工 法兰盘主要加工方法：生产工艺主要分为锻造、铸造、割制、卷制这四种。 该零件材料为ht200，考虑到法兰盘在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不 大，各处壁厚相差较小，从结构形式上看，几何形体不是很复杂，采用铸造生产比较合适，故可以采用铸造成型。 3、机械加工未来发展的趋势 加工工艺未来的发展趋势： 采用模拟技术，优化工艺设计 成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序，是将原材料制造加

6、工成毛坯或零件的过程，这些工艺过程特别是热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程，期间发生一系列复杂的物理，化学，冶金变化，这些变化不仅不能直接观察，间接测试也十分困难，因而多年来，热加工工艺设计只能凭“经验”。近年来，应用计算机技术及现代测试技术行成的热加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球，成为热加工各个学科最为热门的研究热点和跨世纪的技术前沿。 应用模拟技术，可以虚拟显示材料热加工的工艺过程，预测工艺结果，并通过不同参数比较以优化工艺设计，确保大件一次制造成功，确保呈成批件一次模拟成功。 模拟技术同样已开始应用于机械加工、特种加工及装配过程，并已向拟实制造成形的方向发展，成为分散网络化制造

7、、数字化制造机制造全球化的技术基础。 成形质量相向近无“缺陷”方向发展 毛皮和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着金属致密成型工艺的发展，零件成型的形成的尺寸精度正从近净成形向净成形(net shape forming)即近无余量成型方向发展。“毛坯”与“零件”的界限愈来愈小，有的毛坯成形后，已接近或达到零件的最终形状和尺寸，磨削后即可装配。主要方法有多种形式的精铸、精锻、精冲、冷温挤压，紧密焊接及切割。如在汽车生产中，“接近零余量的敏捷及精密冲压系统”及“智能重阻焊系统”正在研究与发展。 成型质量向近无“缺陷”方向发展 毛

8、坯和零件成形质量高低的一个指标是缺陷的多少、大小和危害程度。由于热加工过程十分复杂，因素多变，所以很难避免缺陷的产生。近年来热加工界提出了向近无“缺陷”方向发展的目标，这个“缺陷”是指不致引起早期失效的临界缺陷概念。采取的主要措施由：采用先进工艺，净化融融金属薄板，增大合金组织的致密度，未得到健全的铸件、锻件奠定基础；采用模拟技术，优化工艺设计，实现一次成型机模拟成功；加强工艺过程监控及无损检测，及时发现超标零件；通过零件安全可靠性能研究及评估，确定临界缺陷量值等。 机械加工向超精密、超高速方向发展 超精密加工技术目前已进入纳米加工时代，加工精度达0.025m，表面粗糙度达0.0045m。精切

9、削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可见紫外线和x射线波段趋势，抄经加工机床向多功能模块化方向发展，抄经加工材料有金属扩大到非金属。 夹具设计未来的发展趋势： 夹具是机械加工不可或缺的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具、卡盘技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 高精 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对卡盘的制造精度要求更高。高精度卡盘的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm,德国demmeler(戴米乐)公司制造的4m厂、2m宽的孔系列组

10、合焊接卡盘品太，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；卡盘的重复定位精度高达2-5m。机床了卡盘的精度以提高到微米级，世界知名的卡盘制造公司都是精密机械制造企业，诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，卡盘有不同的型号，以及不同的档次的精度标准供选择。 (2）高效 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件夹紧的夹具卡盘产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液动加紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁卡盘，夹紧和松开工件只用1-2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和

11、多件加工创造条件。为了缩短在机床上安装于调整夹具的时间，满足3r夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床卡盘的安装与校正。 (3)模块、组合 夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的的系统化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算辅助设计与组装打下了基础，应用cad技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，技能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断的改进和完善夹具系统。组

12、合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建家具专业技术网站，为夹具行业停工信息交流、夹具产品咨 询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 (4)通用、经济 夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可拓展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国戴美乐公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，是的夹具的通用性好，元件少而精，配件的费用低，经济适用才能有推广应用的价值。 专家们建议组合夹具行业

13、加强产、学、研协作的力度，加快用高新科技改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外家具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。 三、本课题的研究目标 1.本课题理论联系实际，能够培养学生查阅科技资料及翻译英文资料的能力； 2.提高学生分析问题、解决问题的能力； 3.采用autocad和pro/e对工装夹具设计二维设计及三维造型，能够进一步地提高学生的计算机绘图能力； 4.本课题为学生今后从事自动化工艺装备设计工作打下坚实的基础 四、研究的主要内容 本课题研究的主要内容为，

14、通过对转速器盘的工艺进行分析，设计出转速器盘的加工工艺规程，其中包括确定毛坯的制造形式，基准的选择，确定工艺路线等。另外还要设计出加工2-9孔的机床夹具。并采用autocad和pro/e绘制该夹具的二维、三维装配图及零件图。 五、研究方法和加工手段 法兰盘镗孔加工中时的主要工艺问题： 由于法兰盘零件壁薄，刚性差，强度弱，在装夹及加工过程种容易产生变形。 (1）保证工件与刀具的平行度 粗加工端面时，要以法兰端面为基准，应保证工件与刀具的平行度。所以法兰端面是重要的基准面。 (2）保证刀架刀柄与法兰端面的垂直度 粗加工端面与孔是一次装夹完成，只需更换刀具即可完成操作。粗加工孔时，篇二：机械调研报告

15、 调研报告 1.课题的来源及意义 随着全球制造产业的区域转移整个制造行业竞争的加剧，所有机械加工生产单位都面临提高生产效率的问题。而在机加过程中作为装夹工件的工艺装备的夹具，在提高生产效率方面有其特别的优势。特别是在切削加工过程中，配以适当的加工辅助工具等，有利于提高企业生产效率，使得许多复杂零件的加工成为可能，常规零件加工的质量进一步提升，并降低劳动强度，在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显得尤为重要起来。同时结合目前实际生产中，常常发现近用通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件生产

16、效率低劳动强度大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。 2.夹具的发展状况 夹具最早出现在XX年，随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，机床夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺设备。科技的进步，生产的发展和产品在市场上的竞争，产品更新换代的周期越来越短，对机床夹具的设计、制造、使用提出了新的更高的要求。现代机床夹具应该朝精密化、柔性化、标准化等方面发展。 由于

17、我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化。特别是作为机械制造中装夹工件的工艺装备的夹具，在机械化大生产的今天显得更加重要起来，因为夹具是加工成产内不可缺少的重要部分。机械制造中特别是在金属切削加工过程中，配以适当的夹具等加工辅助工具，有利于提高企业生产效率，降低劳动强度，保证加工产品质量，从而降低生产成本，提高企业效益。从而在某种程度上为提高我国企业的竞争力有一定的促进作用。 3.机床夹具概论 3.1 机床夹具及其功用 3.1.1概念 机床夹具是在机械制造过程

18、中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受 加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。 在实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件活得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 3.1.2机床夹具的主要功能 在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工的工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对与刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，成为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。 3.2 夹具装夹工件

19、的方法及特点 工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。 找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用画针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。 夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置具有以下特点： 1.工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因此，不再需要找正便可将工件夹紧。 2.由于夹具预先在机床上已调整好位置，因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。 3.通过夹具上的对刀装置，

20、保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。 4.装夹基本上不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工精度。 5.装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。 6.能扩大机床的工艺范围。如镗削图机体上的阶梯孔，若没有卧式镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。 3.3机床夹具的分类和组成 机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。 3.3.1按夹具的通用特性分类 目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。 1.通用夹具 通用夹具是至结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具，其优点是适

21、应性强，不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。 2.专用夹具 专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用于产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。 3.可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多种工件的夹具，称为可调夹具。它还分 为通用可调夹具和成组夹具

22、两类。 4.组合夹具 组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 5.自动线夹具 自动线夹具一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。 3.3.2按夹具使用的机床分类 这是专用夹具所用的分类方法。可分为车床、铣床、镗床、平面磨床、齿轮加工夹具、拉床等夹具。多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。 3.3.3按夹具动

23、力源分类 按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具，液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心夹具等。 3.3.4机床夹具的组成 虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的，将各类夹具中作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。 1.定位支承元件 定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。 2.夹紧装置 夹紧元件的作用是将工

24、件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 3.连接定向元件 这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台导轨的相互位置。 4.对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确未知的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。 5.其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它连接元件。 6.夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转

25、体形和底座等形状。上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。 3.4机床夹具的现状及发展方向 夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 3.4.1机床夹具的现状 有关统计表明，目前的中、小批量生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。 现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍喜欢与大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3-4年就要更新50-80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10-20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1.能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2.能装夹一组具有相似性特征的工件； 3.能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4.能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5.采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6.提高机床夹具的标准化程度。 3.4.2现代机床夹具的发展方向 现代机床夹具的发展方