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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
陳洪濤
學(xué) 號(hào)：
0601510119
專(zhuān) 業(yè)：
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
干燥機(jī)組設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師:
吳萍
2010年 4 月 4日
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效；
2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2010年3月15日”或“2010-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 干燥機(jī)是碳纖維干燥的核心關(guān)鍵件，加工工藝復(fù)雜，要求高。干燥機(jī)位于蒸汽加熱箱與熱水牽伸機(jī)組之間，用于碳纖維的干燥和熱定型，以提高纖維的強(qiáng)度。包括九輥、十七輥兩臺(tái)干燥機(jī)，共26個(gè)金屬輥，牽引輥水平間距為720mm，垂直間距595mm。輥內(nèi)通蒸汽和熱水。單機(jī)包括干燥輥、箱體、電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)及汽管、水管等，動(dòng)力由天津減速機(jī)廠(chǎng)配套。本文深入分析了干燥機(jī)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 干燥機(jī) 加工工藝 夾具設(shè)計(jì)
1 引言
干燥機(jī)是對(duì)大量物料進(jìn)行干燥最常用的設(shè)備，具有運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、操作彈性大、處理能力大以及適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、飼料、化工、醫(yī)藥、礦山、冶金和建材等行業(yè)。
對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化、干燥機(jī)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，其結(jié)果多為近似值，不直觀(guān)，也能顯示各部件及局部的強(qiáng)度和剛度。隨著計(jì)算機(jī)及時(shí)的飛速發(fā)展及有限元件的日趨成熟，利用計(jì)算機(jī)對(duì)大型復(fù)雜設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核已成為發(fā)展趨勢(shì)[1]。
2 加工工藝分析
2.1 定位基準(zhǔn)選擇
工件在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),用以確定工件對(duì)機(jī)床及刀具相對(duì)位置的表面稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。最初工序所用的定位基準(zhǔn)是毛坯上未經(jīng)加工的表面,稱(chēng)為粗基準(zhǔn);在其后各工序加工中所用的定位基準(zhǔn)是已加工的表面,稱(chēng)為精基準(zhǔn)[2]。選擇工件的哪些表面作為定位基準(zhǔn),是加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)十分重要的問(wèn)題。定位基準(zhǔn)選擇的是否合理,將直接影響零件加工質(zhì)量和機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,但由于粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的作用不同,兩者的選擇原則也不同[3]。
2.2 工藝過(guò)程
各種機(jī)械的用途和性能不同,其零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀和要求也各不相同。即使是相同的零件,由于生產(chǎn)條件和批量大小的不同,其工藝過(guò)程也不同,因此,必須制定合理的加工工藝規(guī)程[4]。
2.2.1 擬定工藝路線(xiàn)
制定零件機(jī)械加工工藝最主要的工作是擬定工藝路線(xiàn)。擬定工藝路線(xiàn)是制定工藝過(guò)程總體布局非常關(guān)鍵的一步,它與定位基準(zhǔn)的選擇有著密切關(guān)系。擬定工藝路線(xiàn)的主要任務(wù)是加工方法的選擇,定位基準(zhǔn)的選擇,加工階段的劃分及其工藝的安排等[5]。
2.2.2 加工階段的劃分
零件表面的加工是一個(gè)由粗到精的過(guò)程, 通過(guò)若干工序的加工逐步達(dá)到質(zhì)量的要求對(duì)加工精度要求較高的零件, 按工序性質(zhì)和內(nèi)容的不同, 將工藝路線(xiàn)劃分為粗加工、半精加工和精加工等階段各加工階段的基本要求如下：
粗加工階段 粗加工階段是切除毛坯黑皮和大部分加工余量, 為以后加工提供精準(zhǔn)基面, 并留出均勻而合適的余量。
半精加工階段 半精加工階段可提高精加工需要定位基準(zhǔn)的精確性和控制精加工余量, 為主要表面的精加工創(chuàng)造條件。
精加工階段 該階段主要為精度和粗糙度要求較高的表面進(jìn)一步改善表面質(zhì)量, 使零件加工表面達(dá)到技術(shù)要求。
光整加工階段 光整加工階段的重點(diǎn)是保證獲得幾個(gè)重點(diǎn)表面的粗糙度或進(jìn)一步提高精度[6] [7] [8]。
2.3 工序分析
在劃分了加工階段以及各表面加工先后順序后,就可以把這些內(nèi)容組成為各個(gè)工序。在組成工序時(shí)，有兩條原則：即工序集中和工序分散。工序集中就是將工件加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序分散就是將工件加工內(nèi)容分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容較少，最少時(shí)每道工序只包含一個(gè)簡(jiǎn)單工步[9] [10]。
3 夾具設(shè)計(jì)
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)客戶(hù)提出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求, 結(jié)合被加工零件、金切設(shè)備及其切削方式和參數(shù), 合理選擇定位方式, 設(shè)計(jì)合理的定位支承元件、夾緊裝置、對(duì)刀元件、夾具體等裝置或元件[11]。其設(shè)計(jì)流程的關(guān)鍵點(diǎn)是: 首先應(yīng)分析使用夾具時(shí), 造成被加工零件表面位置的加工誤差因素, 合理分配夾具定位精度; 其次要根據(jù)加工過(guò)程中被加工零件受到的切削力、慣性力及重力等外力的作用, 合理選擇定位方式、支承點(diǎn)、夾緊點(diǎn)、夾緊力大小及其作用方向, 設(shè)計(jì)合適的夾緊機(jī)構(gòu), 以保證被加工零件的既定位置穩(wěn)定可靠; 第三是設(shè)計(jì)夾具對(duì)定; 最后校核夾具關(guān)鍵零件強(qiáng)度和設(shè)備進(jìn)刀抗力等, 最終完成全套夾具圖設(shè)計(jì)[12]。
夾具在機(jī)械加工中的作用，可歸納為以下四個(gè)方面：
（1） 保證工件的加工質(zhì)量
采用夾具后，工件上各有關(guān)表面的相互位置精度是由夾具保證的，不僅省去了十分費(fèi)時(shí)又不十分精確的劃線(xiàn)和找正工序，而且精度穩(wěn)定可靠，還可降低對(duì)操作者的技術(shù)水平要求[13]。
（2） 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本
生產(chǎn)率的高低是以單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出工件數(shù)量的多少來(lái)衡量的。要提高生產(chǎn)率，就需要降低加工的單件工時(shí)。采用夾具后，不僅省去劃線(xiàn)、找正等輔助時(shí)間，簡(jiǎn)化工件的裝夾工作，而且采用較先進(jìn)的夾緊裝置后，還可進(jìn)一步加快夾緊速度。而生產(chǎn)率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和對(duì)操作者技術(shù)水平要求的降低，均有利于降低加工成本[14]。
（3） 改善工人勞動(dòng)條件
設(shè)計(jì)夾具，必須以人為本，對(duì)于減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全，應(yīng)給予足夠的重視。采用專(zhuān)用夾具裝卸工件顯然要比不用夾具方便、省力、安全、迅速[16]。
（4） 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，改變或擴(kuò)大機(jī)床用途
在單件小批量生產(chǎn)或多品種成批生產(chǎn)的條件下，企業(yè)內(nèi)的機(jī)床種類(lèi)、數(shù)量將會(huì)與產(chǎn)品生產(chǎn)需要發(fā)生矛盾，因此可設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用” [17]。
使用夾具的最根本目的是獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。所以設(shè)計(jì)夾具也和其它技術(shù)工作一樣，不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而且是個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。每當(dāng)設(shè)計(jì)一套夾具之前，都要進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，使所設(shè)計(jì)的夾具獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果[18]。
氣動(dòng)夾具因其動(dòng)作快速準(zhǔn)確，出力穩(wěn)定，能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地提高生產(chǎn)效率，且日益引人矚目。
4 結(jié)束語(yǔ)
本開(kāi)題報(bào)告在吳萍老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成。通過(guò)干燥機(jī)的機(jī)床設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，可以有效培養(yǎng)綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，并根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，進(jìn)行問(wèn)題的分析解決，從而提高獨(dú)立工作的能力。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 金國(guó)淼.干燥設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[2] HG/T2056694.化工回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[4] 濮良貴，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.
[5] 陳德生.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.
[6] 齊世恩．機(jī)械制造工藝[M]．哈工大出版社，1989.
[7] 任家?。畽C(jī)械制造技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[8] 鄭本修．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，1999.
[9] 荊長(zhǎng)生．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1996.
[10] 薛源順.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M ]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.
[11] 王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005.
[12] 李昌年.機(jī)床夾具與制造[J].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
[13] 王黎明.適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)床要求的新型夾具[J].產(chǎn)品與技術(shù),1999.
[14] 周海寶.提高機(jī)床夾具精度的實(shí)用方法[J].機(jī)床與液壓,2000.
[15]（日）桐榮良三，秦霽光等譯. 干燥裝置手冊(cè)［M］. 上海：科技出版社出版，1988.
[16] 許鎮(zhèn)宇. 機(jī)械零件［M］. 北京：高等教育出版社出版，1989
[17] 余俊，全永昕等. 機(jī)械設(shè)計(jì)［M］. 北京：高等教育出版社出版，1990
[18] 蔡春源. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)［M］. 北京：學(xué)苑出版社出版，1990
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
1 本課題要研究及解決的問(wèn)題
本組干燥機(jī)位于蒸汽加熱箱與熱水牽伸機(jī)組之間，用于碳纖維的干燥和熱定型，以提高纖維的強(qiáng)度。包括九輥、十七輥兩臺(tái)干燥機(jī)，共26個(gè)金屬輥，牽引輥水平間距為720mm，垂直間距595mm。輥內(nèi)通蒸汽和熱水。單機(jī)包括干燥輥、箱體、電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)及汽管、水管等，動(dòng)力由天津減速機(jī)廠(chǎng)配套。
2 本課題擬采用的研究手段（途徑）
（1） 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們必須要認(rèn)真分析機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)機(jī)組的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析。
（2）根據(jù)總體圖分析，選擇合適的結(jié)構(gòu)。
（3）分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性，接著制訂工藝路線(xiàn)，選擇合適的加工方案，然后確定加工順序，再進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，工藝尺寸鏈的計(jì)算，最后制訂工藝規(guī)程卡片。
干燥機(jī)加工工藝研究途徑應(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。
（4） 查閱有關(guān)干燥機(jī)的資料。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
閱讀了大量關(guān)于干燥機(jī)零件加工方面的書(shū)籍，對(duì)加工工藝路線(xiàn)、零件定位、夾具設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了研究分析、對(duì)機(jī)械加工有了初步的認(rèn)識(shí)。
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
過(guò)對(duì)本課題的研究使學(xué)生的基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技術(shù)水平以及實(shí)際應(yīng)用能力和文字、語(yǔ)言表達(dá)能力得到鍛煉，是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論技能知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的重要階段，是培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。
通過(guò)本課題的研究使學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)如何查找文獻(xiàn)、如何進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、校核、定稿等等。綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝、公差、機(jī)械制圖CAD等知識(shí)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床部件的設(shè)計(jì)。完成3張0號(hào)圖紙，1.2萬(wàn)字的條理清楚的說(shuō)明書(shū)。
指導(dǎo)教師：
2010年 4月4日
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日