毕业设计（论文）开题报告

题目：机床主轴箱机械加工工艺工装设计

专 业 名 称 机械设计制造及其制动化

班 级 学 号

学 生 姓 名

指 导 教 师

填 表 日 期 2011 年 3 月20 日

一、 选题的依据及意义

制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。我国在家电等若干产品的产量已居世界第一位。但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然存在很大差距，所以我们还不是制造强国。

机械制造业是国民经济和社会发展的物质基础，是一个国家综合国力的重要体现。伴随经济全球化，我国正在成为世界机械制造业的中心，但是与发达国家相比，我国机械制造业不仅制造工艺装备陈旧、生产自动化技术落后、企业管理粗放、缺乏自主创新产品与先进技术等，而且在快速、高品质、低成本，以及优质服务方面也有较大的差距。因此正确分析我国机械制造业的品牌优势、技术优势和成本优势，并依据不同类型制造业的特点，有针对性地提出制造业的信息化战略对策具有重要意义。

二、国内外研究概况及发展趋势

2.1、机械制造工艺的发展历程

按照传统的专业划分，机械制造工艺的研究范畴是机械加工和装配的工艺过程。很长的时间以来，机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的顺序，采用硬度比工件高的切削刃，在力的作用下使工件的材料发生分离，从而获得需要的形状、尺寸和表面质量，然后将它们装配成机器。 随着科学技术的发展，出现了很多硬度很高的难加工材料，这些材料很难用传统的切削或磨削的方法来加工；某些极小的，形状不规则的孔隙、型腔也很难用传统的加工方法获得，于是出现了应用电能、声能、光能或者化学能等来加工金属的特种加工技术。

另一方面，科学技术的发展对机械产品的精度提出了越来越高的要求，特别是宇航器件和集成元件的制造，原有的加工方法已不能满足其高精度和高表面的需要，于是，各种各样超精密加工方法应运而生，而且其加式精度的等级不在不断地提高。

提高生产效率始终是机械制造业所研究的重要课题之一。在这方面主要从减少切削时间、辅助时间和提高加工过程自动化着手。

刀具材料的革新和新刀具的材料的开发，优良 的机床静态、动态特性和高转速，使高速切削和高速磨削成为可能，从而缩短了机动切削时间，充分发挥了传统加工方法的技术潜力，使劳动生产率得到显著提高。

制造过程的自动化及其发展是机械制造业中最新技术 进步的又一重要方面。由于微电子技术、信息技术和计算机技术的迅猛发展，特别是电子计算机在机械制造过程 中和广泛应用，使机械制造过程自动化进入了一个崭新的时代。随着数控加工的应用和推广，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）受逐步进入实用阶段，尤其是柔性制造系统量和从根本上改善了劳动条件。目前，世界各国正在致力于计算机集成制造系统（CIMS）的研发。这种计算机集成制造系统是由一个多级计算机控制的全盘自动化系统。它通过一套软件将设计、制造和管理综合为一个整体。它是工厂各个环节自动化有机地集成，是工厂自动化的发展方向。

2.2我国的机械制造工艺的发展

迅速发展的表现

? 建国五十多年来特别是改革开放二十多年来的发展，已是我国机械工业从十分落后的状况发展到今天的机械生产大国（不是强国）。机械工业的经济总量已达到1.85万亿人民币以上，仅次于美国、日本、德国、法国的机械工业规模，居世界第5位。 20xx年我国机械工业产品销售收入16000亿元，实现利润600亿元。

? 我国已经建成门类比较齐全、具有较大规模的制造体系。基础工业部门80%以上的生产能力是由国内设备提供的；农业装备几乎全部由国内提供；部分重要产品的产量已跃居世界前列。

? 一些产品已经形成综合比较优势，具有价格竞争力。如：国产工程机械的价格仅为同型号进口产品的1／4左右。

? 掌握了一批重大技术装备的核心技术和关键技术。

已能制造达到国外先进水平的30万千瓦汽轮发电机组、葛洲坝电站用大型低水头水轮发电机组和交流50万伏超高压输变电设备等。

以“远望”号综合测量船、“向阳红”10号科学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流水平

相对落后的表现

? 产品品种少，技术含量低，质量不稳定、早期故障率高，可靠性差。 目前我国主要机械产品中达到当代世界先进水平的不到5%，国产金属切削机床中，数控机床仅占2.8%，而日本 19xx年已达30%，德国19xx年达54%。我国一些机械产品的质量标准总体上低于发达国家，国家标准与国际标准存在差距；高新技术产品、机械基础产品和重大技术装备成套供应能力不能满足市场需求，长期依赖进口；中低档机械产品出现结构性过剩，积压严重。

? 重复建设严重，专业化程度低，形不成规模，劳动生产率普遍较低、经济

效益差。

机械工业是规模效益特点最为显著的产业，但是我国长期未能按规模效益这一经济规律组织大批量集中生产，低水平重复严重，企业组织结构散乱，经营规模小，未能形成一批占有较大市场份额、具有国际竞争力的大企业和企业集团，也未能形成一大批专业化协作配套厂。

? 结构性过剩成为制约机械工业发展的主要因素。随着短缺经济的结束，机

械工业结构性过剩的矛盾日益突出。一方面，一般性产品需求下降，生产能力普遍闲置；另一方面，高新技术的重大装备和关键部件的供给严重不足。结构性过剩使得企业发展空间趋紧，低价竞销的无序竞争局面严重，平均利润率大幅下降，企业亏损增加。

? 对机械制造工业的作用认识、重视不够

? 技术装备水平低，科研开发力量薄弱，资金投入不足，技术进步缓慢。改

革开放以来，较早地引进了一批国外先进技术，但对消化吸收缺乏足够的

软、硬件投入。据国外经验，引进技术与消化吸收所需资金的比例约为1:7，而我国对此认识不够，故使消化吸收较慢。

国外先进的制造工艺及装备、设计技术手段和先进的管理思想方法，在我国只有少数企业刚刚开始采用。缺少拥有自主知识产权的产品技术，新开发产品的技术大部分来自国外，基本上没有掌握产品开发的主动权。新产品开发周期比工业发达国家长1倍以上，产品更新周期更长，市场快速反应能力差。这已成为我国机械产品在市场竞争中不断失利的首要原因。

? 市场营销与售后服务体系不健全。这是我国机械工业企业的最大不足之

一。跨国公司机械产品的销售服务网点遍及全球，而我国机械产品的销售渠道不畅通，备件供应和售后服务跟不上。一些出口生产企业不掌握出口渠道，对国际市场信息不甚了解。许多企业不能按照市场需求变化对产品的设计、生产、销售、售后服务各个环节进行及时调整。

? 企业管理体制和经营机制转换不到位。大量国有企业还不适应国内外市场

竞争日趋激烈的新形势，长期形成的历史包袱也使它们步履维艰。政府管理体制的改革仍有待深化。

1、要重新认识机械制造业 机械制造已经不是传统意义上的机械制造，即所谓的机械加工。它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。

制造技术不只是一些经验的积累，实际上它是一个从产品设计——进入市场——返回产品设计的大系统。

两点认识

1 信息化与工业化相辅相成。信息化不能代替工业化，但可以提升工业化、促进工业化，提高技术、生产、流通、管理的效率。机械制造工业必须依靠信息科学、材料科学来改造自己，另一方面信息科学、材料科学也必须依赖于制造技术来取得新的发展。

2、中国还不是世界工厂

世界工厂应该是指世界制造业的主要集中地。现在，我国制造业的工业增加值仅为美国的22.14％、日本的35.43％，我国制造业的劳动生产率约为美国的

4.38％、日本的4.07％、德国的5.56％，所以还不能算是世界工厂。

如果说我国制造业的某个具体行业如“打火机制造工厂”，似乎还值得探讨一下，但不能说我们已是世界工厂。即便在诸如打火机的问题上，人家一个高档打火机在价格上就顶上我们上百个打火机。因此，一些说我们是世界工厂的外国人，可能光看到我们制造业产品的数量，并没有注意到我们的产品在质量和档次上和发达国家有差距。 我国制造业大量的是来料加工，突出表现在电子等工业，许多产品、设计的知识产权并不掌握在我们手里，因此附加值很低。值得注意的是，美国的制造业占世界第一，但美国人从来不说自己是世界工厂。对国外说中国“世界工厂”的舆论，我们要警觉，这是不是有个“中国威胁论”的背景？ 我国要成为“世界制造中心”，还有很长的路要走，要有长远的眼光，不能拿牺牲自然资源、加剧环境污染的代价换取“世界工厂”的虚名。中国不能变成跨国公司的垃圾场、下水道，美国人的垃圾要留在美国。发展制造业要有创新的精神 、要有民族精神、我们应该卧薪尝胆为祖国制造事业不断努力。

3.2、国内外机械制造工艺的发展情况和趋势

（一）制造业的全球化趋势

伴随着经济全球化、现代技术革命，尤其是信息技术革命的发展，制造业的全球化趋势不断加强。制造业全球化主要包括产品制造的跨国化迅猛发展；价值链中与制造紧密相联的各个环节朝着全球化方向迈进；制造业企业的跨国并购、重组和整合；制造资源在世界范围内的调剂、共享和优化配置；跨国界信息基础设施的建设和维护正日益受到各国政府和企业界的重视，全球制造体系正在迅速形成等。

（二）以跨国公司为主导，产业链细分的趋势

随着经济全球化，制造业的国际分工正由垂直分工发展到水平分工，甚至网络分工。产业链被细分到空前的程度。发达国家凭借其技术优势，不仅将其低技术的产业转移出去，即使在高技术产业领域，也是尽力抢占各产业的高技术和高附加值环节，将产业链条中的低技术环节转移给处于较低发展水平的国家，从而完成价值链的分离和转移，使其生产布局日益细化。

（三）以科技中心控制制造业中心的新趋势

全球科技中心对制造业中心的控制主要通过跨国公司内部分工、扶持委托加工制造中心、强化低端产品对高端产品的依赖、核心技术对生产性技术的控制以及市场需求等方式来实现。跨国公司在全球各地到处寻找低成本的投资区，他们不再仅仅考虑某个产品在哪里生产，而是着重考虑某个零件在哪里生产成本最低。

一架波音747飞机有450万个部件，来自近10个国家、1000多家大企业、1.5万多家小企业。现代制造业已不是简单的工厂概念，它的中心已不在加工的积聚点上，而是全球化。

（四）制造业的信息化、虚拟化趋势

目前，国际上一些制造型企业已完成了信息化改造，全部采用CAD进行产品设计和计算机管理。信息化已彻底改变了传统的业务流程和工作方法，因此，制造业的信息化将是21世纪制造业发展的重要趋势。

虚拟制造系统运用仿真工具、控制工具、信息模型和设备以及组织方法等，提供一个显示仿真过程的工作平台。在这种平台上建立一种虚拟环境，应用人类的知识、技术与感知能力，与虚拟的对象产生交互作用，对产品设计和生产制造活动进行全面的模拟和仿真，以达到产品开发和生产的周期最短、成本最低、质量最佳的效果。

（五）制造业的绿色化趋势向环保化或绿色化方向发展，成为制造业在21世纪的必由之路。环保化制造或绿色化制造是综合考虑环境影响和制造效率的现代制造模式，也是目前所倡导的循环经济的一个方面，其目标和宗旨是使所制造的产品在从设计、制造、包装、运输、使用、维护直至报废处理和善后处置的整个产品生命周期中，对环境的不利影响最小、而对资源的利用效率最大。工。产业链被细分到空前的程度。发达国家凭借其技术优势，不仅将其低技术的产业转移出去，即使在高技术产业领域，也是尽力抢占各产业的高技术和高附加值环节，将产业链条中的低技术环节转移给处于较低发展水平的国家，从而完成价值链的分离和转移，使其生产布局日益细化。

三、研究内容及实验方案

3.1、研究内容对象

? 工艺

工艺是使各种原材料、半成品成为产品的经验、方法和过程。各种机械制造的方法和过程的总和称之为机械制造工艺。

工艺是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法，又是实际的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、夹具所构成的工艺系统中。所以它包含和涉及的范围很广，需要多门学科知识的支持，同时又和生产实际联系十分紧密。 ? 机械制造工艺学的研究对象

(1) 研究如何科学地、最优地生产各种机械装备、机械产品的一门技术学科。

(2) 研究在机械制造(机械制造广义包括：铸造、锻、焊、热处理，机械加

工、机械装配。）中优质、高产、低耗地生产机械装备的原理和方法的科学。即从质量（精度、寿命）、劳动生产率（高级的工艺方法和装备、先进的生产组织和管理方法）经济性（通过经济分析或经济论证加以确定）方面控制机械制造。

（3）工艺与设计、制造的关系只有掌握工艺知识，才能得到经济、合理、可行的设计方案，才能能保证方便、经济、高效、高质地制造产品4、 在生产中要解决的主要问题花费、效率、质量工艺对这三者是直接相关的。工艺是制造的基础，是企业的核心和灵魂。工艺是否合理的依据就是看所用的工艺能否优质、高效、低消耗地生产出产品。因此企业制造常以工艺作为突破口，工艺甚至对产品能否加工出来有着决定性的影响。

3.2、实验方案

特点：

1)实践性：总结生产实践经验的基础上产生和发展起来的；

2)综合性：经验总结、条条较多。

实验方法：

1. 理论联系：具体问题具体分析，不能死记条文；应结合实际情况分析问

题；

2. 钻研基本内容：理解问题的实质和概念，认真对待，掌握基本规律，做

到举一反三；

四、目标、主要特色及工作进度

4.1、目标

1)掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配工艺规程制定的原则、步骤和方法，并能结合具体条件制定出工艺上可行、经济上合理的工艺规程；

2)了解影响加工质量的各项因素，学会分析研究加工质量的方法；

3)掌握机床夹具设计的原理和方法；

4)了解当前制造技术的发展，培养具有善于分析、总结实际生产中的先进经验，善于分析地吸收国内外新技术、新工艺和新方法，并应用于解决实际问题的能力；

5) 培养对具体工艺问题进行综合分析和试验的科学方法，并能对具体问题提

出保证或改善产品质量、提高生产效率和降低产品成本的工艺路线。

4.2、主要特点：

1)实践性：总结生产实践经验的基础上产生和发展起来的；

2)综合性：经验总结、条条较多。

4.3、工作进度：

1) 搜集有关资料，熟悉零件结构及其功用，撰写开题报告 1周

2) 相关外文文献资料的阅读与翻译（6000字符经上） 2周

3) 零件工艺路线设计 3周

4) 机床加工工序设计 4周

5) 镗孔夹具设计 4周

6) 撰写毕业论文 3周

7) 答辩准备及毕业答辩 1周

五、参考文献

[1] 王先逵.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2008

[2] 徐嘉元，曾家驹.机械制造工艺学：含机床夹具设计.北京：机械工出版社，1999.12重印

[3] 秦国华，路冬主编.机械制造技术.北京：国防科技大学，2009.8

[4]王启平.机床夹具设计手册.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996

[5] 于骏一.典型零件制造工艺.北京：机械工业出版社，1989

[6] 王凡.实用机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，2008

[7] 张进生，房晓东主编.机械工程专业课程设计指导.北京：机械工业出版社，2004

[8]Yiming(Kevin)Rong.Samuel H.Huang.Zhikun Hou.Advanced Computer-aidde Fixture Desgin.Elsevier Academic Press,2005

[9]曹岩，白瑀主编.机床夹具手册与三维图库 UGNX版.北京：化学工业出版社，2010

[10]郑贞平，喻德主编.UG NX5中文版三维设计与NC加工实例精解.北京：机械工业出版社，2008.1

[11]廖念钊等编著.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，2007.6

第二篇：机械毕业论文(设计)开题报告的参考格式

指导文件5：

毕业设计（论文）开题报告

届

题 目 课题类型 学生姓名 学 号 专 业 年级班 指导教师 职 称

填写日期： 年 月 日

2、课题来源填：“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课题”或 “其它”；课题类型填：“设计”或“论文”或 “其它”。