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開題報告填寫要求
1．開題報告作為畢業(yè)設計答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在系審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）。文中應用參考文獻處應標出文獻序號，文后“參考文獻”的書寫，應按照國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
4．學生的“學號”要寫全號（如02011401X02），不能只寫最后2位或1位數(shù)字；
5. 有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”；
6. 指導教師意見和所在系意見用黑墨水筆工整書寫，不得隨便涂改或潦草書寫。
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
1. 設計（或研究）的依據(jù)、背景以及研究意義
1.1 研究的依據(jù)和背景
在機械制造中，工件在機床上進行加工時，應保證工件相對于刀具及切削運動，處于一個正確的空間位置；對于批量生產(chǎn)，還應保證整批工件在同一加工工位置，所占據(jù)空間位置不變[1]。產(chǎn)品的批量較小或是單件生產(chǎn)時，這個同一正確位置則可以通通用夾具逐個保證。而批量較大時，往往為快速完成工件的裝夾，提高生產(chǎn)效率，則使用專門的夾具[2]。根據(jù)我們所學的《機械設計基礎》等研究了機用虎鉗的組成構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)虎鉗具有簡練緊湊，夾緊力度強，增利特性好，易于操作使用等特點[3-4]。一般很適合中型銑床、鉆床、以及平面磨床等機械設備使用。在機床加工工件過程中，也會遇到不同的工件類型，需要不同的工件夾具進行夾裝，這就對夾具虎鉗有了更多的要求和需要更多的類型來適應不同工件的夾裝要求[5-6]。
本畢業(yè)設計要求設計一精密虎鉗，使其在生產(chǎn)加工中可以更好的保證工件的加工精度，以及對不同工件進行加工時的夾裝要求和加工角度等，并且使用該虎鉗裝夾工件方便、快速，可以提高勞動生產(chǎn)率；使其在銑、刨、鉆等機械加工中運用的更加廣泛、方便、快捷[7]。對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。
夾具在機械加工中具備諸多優(yōu)點，虎鉗其具備以下的優(yōu)點[8]：
（1）快速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；
（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
（3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；
（5）進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；
（6）提高機床夾具的標準化程度。
1.2 研究的意義
此次的設計是對大學期間所學各課程及相關的應用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。其目的在于：?
（1）鞏固我們在大學里所學的知識，也是對以前所學知識的綜合性的檢驗；
（2）加強我們查閱資料的能力，熟悉有關資料；?
（3）樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養(yǎng)我們的實際工作能力；?
（4）通過對雙自由度虎鉗的設計及相關研究，使我學習和雙自由度虎鉗的有關知識，了解虎鉗在機床和加工中心的用途、意義以及設計虎鉗需要掌握的關鍵技術及發(fā)展現(xiàn)狀；
（5）結(jié)合畢業(yè)設計要求，針對雙自由度虎鉗的設計要求，掌握設計虎鉗的基本流程和設計要點、技術關鍵及發(fā)展方向，最終提高自身的設計能力和綜合素質(zhì)。
（6）通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進一步的提高。
2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢
2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國外針對夾具的研究較早，其中包括最基本、最常用的夾具——虎鉗。從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國[9]。當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，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎件尤其昂貴[10]。
我國針對夾具研究起步較晚，國內(nèi)的夾具始于20世紀60年代，但在廣大科研院所、高校等人員的共同努力下，使我國的夾具取得了巨大成就。隨著科學技術的進以及數(shù)控技術的成熟，夾具的重要性體現(xiàn)的越來越重要[11-12]。在數(shù)控設備上，虎鉗通常是用來夾持工件的通用夾具，目前我國虎鉗可以分為以下幾種：
①固定式虎鉗[13]
固定式虎鉗由固定鉗體、活動鉗體、滑心、螺桿(絲桿)，鉗座、手柄、鉗口等組成。鉗座與固定鉗體鑄成一體，兩側(cè)有孔，以便安裝在工作臺上，滑心與活動鉗體鑄成一體，與固定鉗體方子L配合?；南旅娴牟蹆?nèi)裝有鋸齒形螺紋的絲桿，搖手柄插入絲桿的一端，轉(zhuǎn)搖手柄使絲桿旋轉(zhuǎn)，絲桿在螺母內(nèi)作軸向移動，帶動活動鉗體前進或后退，使鉗口合攏或張開。如圖1.1所示。
圖1.1 固定式虎鉗
②活動式虎鉗
活動式虎鉗的固定鉗體不直接安裝在工作臺上，而是裝在帶有可移動裝置的轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上有幾只螺孔和工作臺連接。鉗體和轉(zhuǎn)盤座通過兩只螺栓連接可將鉗體轉(zhuǎn)動成任何角度，以便把夾持的工件轉(zhuǎn)到更合適的操作位置，旋緊螺栓即予固定。如圖1.2所示。
圖1.2 活動式虎鉗
③桌夾式虎鉗
桌虎鉗與臺虎鉗不同之點是，桌虎鉗在下面多一個螺旋夾緊裝置，不一定要固定在一定地方，可隨意移動，體積不大，重量輕，拆裝、攜帶方便，適用于儀器儀表工業(yè)加工裝配，維修夾持小型工件之用。如圖1.3所示。
圖1.3 桌夾式虎鉗
④多用式臺虎鉗
多用式臺虎鉗的鉗口與一般的臺虎鉗相同，但平鉗口下部制出一對帶有圓弧裝置的凹鉗口，專供夾持小直徑的鋼管或圓柱形工件以便加工時不使?jié)L動。多用式臺虎鉗在它的固定鉗體上端還鑄出鐵砧面。便于對小工件進行錘擊加工之用。如圖1.4所示。
圖1.4 多用式臺虎鉗
2.2 虎鉗行業(yè)現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢
研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件總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，以適應市場的需求與競爭[14]。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(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[15]，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。
經(jīng)查閱資料可知，目前傳統(tǒng)的虎鉗存在眾多的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個方面[16-17]：
（1） 可移動性差?；Q往往固定在臺面上，不能按照所需要的方向進行移動或者進給，造成生產(chǎn)效率低；
（2） 可調(diào)整性差。由于傳統(tǒng)的虎鉗處于固定狀態(tài)，不能根據(jù)操作者的需求進行調(diào)整，造成操作者勞動強大大且效率低；
（3） 通用性差。傳統(tǒng)虎鉗大多數(shù)只能針對某一特定情況下進行使用，不能與數(shù)控設備配合使用。
目前，結(jié)合上述虎鉗的缺陷，未來的的發(fā)展趨勢主要有以下幾方面[18]：
（1） 通用性增強。虎鉗經(jīng)過改進和完善，可以將虎鉗的底座與數(shù)控機床甚至更加先進的設備結(jié)合使用，增大虎鉗的可使用范圍；
（2） 增大虎鉗的自由度[19]。目前除了多用式臺虎鉗外，其余虎鉗的自由度收到了極大的限制，未來應該朝向增大虎鉗的自由度方向發(fā)展，從而提高虎鉗的性能；
（3） 完善虎鉗材料。目前虎鉗多數(shù)采用傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，在使用過程中極易劃傷工件，未來應該朝著柔性化方向發(fā)展，避免在使用虎鉗過程中劃傷工件。
參考文獻
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畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
2.1 研究或解決的問題
機械加工中，虎鉗是較為常見的裝夾工具，它分機用和手用兩種，都是利用兩鉗口作定位基準，靠絲杠，螺母傳送機械力的原理進行工作的。虎鉗結(jié)構(gòu)簡單裝夾迅速，加工時省時省力，提高了加工效率和加工精度。提高了產(chǎn)品質(zhì)量。但是虎鉗也有其不足之處。如不能較好的裝夾外形較為復雜的工件。主要原因是虎鉗鉗口是平直的，不適于裝夾圓柱形工件，機加工時工件易位移，有時工件還會飛出機床臺面。為此，特對虎鉗進行結(jié)構(gòu)的改進設計。以滿足更多使用功能的要求，使其更加的實用化。
本畢業(yè)設計結(jié)合任務書的要求，擬解決的問題主要有以下幾個方面：
（1）通過對查閱資料，掌握其虎鉗的重要性。
（2）掌握虎鉗設計及相關技術研究流程。
（3）了解精密虎鉗的結(jié)構(gòu)特點、功能特點及設計的關鍵技術及發(fā)展現(xiàn)狀；了解精密加工對虎鉗的要求，總結(jié)精密虎鉗的設計要點、技術關鍵及發(fā)展方向。
（4）設計一種兩個自由度的虎鉗，完成結(jié)構(gòu)設計，給出技術參數(shù)的計算說明。
（5）學習AutoCAD，并繪制虎鉗的工程圖。
（6）撰寫說明書，完成相應的工程圖設計。
2.2 擬采用的研究手段
初步擬采用理論分析和結(jié)構(gòu)設計相結(jié)合的研究方法。針對虎鉗的設計主要采取以下方法：
（1） 結(jié)合所學知識，首先對虎鉗分析，深入明白虎鉗用途和作用。
（2） 設計一種兩個自由度的虎鉗。本文擬采取橫向和縱向兩個自由度實現(xiàn)虎鉗的任意位置移動，其中縱向?qū)к壟c機架相連，橫向?qū)к壟c橫向?qū)к壟浜?，兩個導軌的移動均采用絲杠螺紋結(jié)構(gòu)進行運動，橫向?qū)к?、縱向?qū)к壱约盎Q的安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1所示。
圖2.1 虎鉗結(jié)構(gòu)示意圖
（3） 完成虎鉗的結(jié)構(gòu)和二維圖設計。
（4） 撰寫畢業(yè)設計說明書，準備答辯。
三、 工作進度安排
第1-2周：選擇設計方向，收集資料，確定設計內(nèi)容，撰寫開題報告。
第3-4周：調(diào)研。
第5-6周：學習虎鉗的設計方法。
第7-8周：繪制不同使用情況下的虎鉗的結(jié)構(gòu)示意圖。
第9-10周：根據(jù)設計要求對相關參數(shù)進行計算。
第11-12周：運用AutoCAD繪制虎鉗工程圖。
第13周：完成論文初稿，根據(jù)提出的修改意見完善圖紙及論文。
第14周：畢業(yè)設計定稿、打印，畢業(yè)答辯。
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
指導教師意見：
報告表明，該同學近期認真查閱了大量的文獻資料，并進行了認真的學習，了解了國內(nèi)夾具，虎鉗的技術及發(fā)展現(xiàn)狀，對國外產(chǎn)品也有所了解。提出的設計草案，盡管尚不夠詳細，但具有可行性。
報告文筆流暢，符合技術文獻規(guī)范。
同意開題。
指導教師：
2016年 3 月 22日
所在系審查意見：
同意開題
系主任：
2016 年 3 月22 日