機械制造課程設計

孫蓓蓓Email:bbsun@辦公室電話：52090513手機公室:機械樓431目的將課程中的專業知識進行實際應用，提高獨立工作能力。進一步鞏固所學的書本知識。作為畢業設計的初步訓練。內容零件的機械加工工藝規程設計機床專用夾具設計題目設計××零件的機械加工工藝規程及相關工序的專用夾具任務1．對零件進行工藝分析，繪制零件工作圖1張。2．確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。3．擬定零件的機械加工工藝過程，編制機械加工工藝規程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。4．設計重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各1張。5．撰寫設計說明書1份。要求（1）認真對待課程設計，合理安排時間和進度，有計劃地按時完成設計任務。（2）充分發揮主觀能動性，刻苦鉆研，獨立思考。（3）以科學務實和誠信負責的態度對待自已所做的技術決定、數據和計算結果，培養良好的工作作風。（4）認真閱讀有關設計資料和課程設計指導書。（5）嚴格遵守紀律，按時上、下課，不得無故缺席，每遲到三次按曠課一天計，累計曠課兩天成績不及格。方法與步驟課程設計內容分為兩大部分：機械加工工藝規程設計機床專用夾具設計一、分析研究被加工零件，繪制零件圖

（1）弄清零件的結構形狀，明白哪些表面需要加工，哪些是主要加工表面，分析各加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以及設計基準等；（2）明確零件在整個機器上的作用及工作條件；（3）明確零件的材質、熱處理及零件圖上的技術要求；（4）分析零件結構的工藝性，對各個加工表面制造的難易程度做到心中有數。畫被加工零件圖的目的是加深對上述問題的理解，并非機械地抄圖，繪圖過程應是分析認識零件的過程。零件圖上若有遺漏、錯誤、工藝性差或者不符合國家標準的地方，應提出修改意見，經指導教師認可后，在繪圖時加以改正。應按機械制圖國家標準仔細繪制，除特殊情況經指導教師同意外，均按1：1比例畫出。二、明確生產類型，確定工藝的基本特征

（1）根據產品的大小和零件的生產綱領，明確生產類型是單件小批生產、成批生產還是大批大量生產。（2）根據生產類型和生產條件，確定工藝的基本特征，如：工序是集中還是分散、是否采用專用機床或數控機床、采用常規工藝方法還是新工藝或特種工藝等。三、選擇毛坯的種類及制造方法，確定毛坯尺寸，繪制毛坯圖

毛坯分為鑄件、鍛件、焊接件、型材等，毛坯的選擇應該以生產批量的大小、零件的復雜程度、加工表面及非加工表面的技術要求等幾方面綜合考慮。正確地選擇毛坯的制造方式，可以使整個工藝過程更加經濟合理，故應慎重對待。四、選擇加工方法，擬訂工藝路線

（1）選擇定位基準（2）選擇各表面的加工方法和加工方案（3）安排加工順序，劃分加工階段，制訂工藝路線（1）選擇定位基準根據零件結構特點、技術要求及毛坯的具體情況，按照基準選擇原則，合理選擇各工序的定位基準。一般先考慮精基準，然后選擇粗基準。當某工序的定位基準與設計基準不重合時，需對它的工序尺寸進行換算。定位基準選擇對保證加工精度、確定加工順序及工序數量的多少、夾具結構都有重要影響。零件上的定位基準、加工表面和夾緊部位三者要互相協調、全面考慮。（2）選擇各表面的加工方法和加工方案切削加工方法有車、鉆、鏜、銑、刨、磨、拉等多種，根據各表面的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各前續工序的加工方法。決定表面加工方法時還應考慮每種加工方法所能達到的經濟加工精度和表面粗糙度。一般集中精力先考慮主要表面、主要技術要求及關鍵技術問題的加工。（3）安排加工順序，劃分加工階段，制訂工藝路線確定各表面的加工順序，包括切削加工順序、熱處理工序和輔助工序。機械加工順序的安排一般應：先粗后精，先面后孔，先主后次，先基面后其它，熱處理按段穿插，檢驗按需安排。還需考慮工序的集中與分散等問題。

在對零件進行以上分析的基礎上，制訂工藝路線。對于比較復雜的零件，可以先考慮幾個方案，經分析比較后，再從中選擇比較合理的加工方案。五、進行工序設計和工藝計算（1）確定各工序所用的機床、夾具、刀具、量具和輔助工具（2）確定加工余量及工序間尺寸與公差（3）確定各工序切削用量（4）計算時間定額六、填寫工藝文件零件工藝規程設計的結果需以圖表、卡片和文字材料表達出來，以便貫徹執行，這些圖表、卡片和文字材料統稱為工藝文件。在生產中使用的工藝文件很多，常用的有機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等。七、設計專用夾具（1）制訂總體方案，繪制結構草圖（2）繪制夾具裝配圖（3）繪制零件圖（1）制訂總體方案，繪制結構草圖①以工人在本工序加工時所面對的工件位置為主視圖，在草圖上用雙點劃線勾勒出工件三視圖的輪廓，注意必須畫出定位表面、夾緊表面和待加工表面，有時需對零件圖做必要的轉換。②根據該道工序的加工要求和基準的選擇，確定工件的定位方式及定位元件的結構。將這些定位元件在草圖上的被加工零件相應位置上畫出。③確定刀具的導向、對刀方式，選擇導向、對刀元件。把選定的導向、對刀元件及其安裝方式在草圖上的被加工零件相應位置上畫出。④按照夾緊的基本原則，確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點的位置，選擇合適的夾緊機構，在草圖的被加工零件相應位置上畫出。⑤確定其它元件或裝置的結構形式、如連接件、分度裝置等。這些結構都有一些常用的標準結構和標準件，在資料中找到后選擇確認。同樣把它們在草圖的被加工零件相應位置上畫出。⑥設計夾具體。

通過夾具體將定位元件、對刀元件、夾緊元件、其它元件等所有裝置連接成一個整體。夾具體還用于保證夾具相對于機床的正確位置，銑夾具要有定位鍵，鉆夾具注意鉆模板的結構設計、車夾具注意與主軸連接的結構設計等。⑦計算定位誤差和夾緊力。

夾具結構草圖畫好后，應對夾具的定位誤差進行分析計算，校核制訂夾具公差和技術要求能否滿足工件工序尺寸公差和技術要求。計算結果如超差時，需要改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度，以減少定位誤差，提高加工精度。有時甚至要從根本上改變工藝路線的安排，以保證零件的加工能順利進行。(2)繪制夾具裝配圖

①盡量采用1：1的比例繪制，使圖形具有良好的直觀性。根據視圖大小，也可采用1：2或2：1比例。②用雙點劃線繪制被加工零件的外形輪廓、定位基準面、夾緊表面和加工表面。工件在圖中作透明處理，不影響夾具元件的投影。③盡可能以操作者正面相對位置的視圖為主視圖，視圖多少以能完整、清晰地表達夾具的工作原理、結構和各種元件間的裝配關系為準。一般情況下，最好畫出三視圖，必要時可畫出局部視圖或剖面圖。④參考草圖，合理選擇和布置視圖，注意在各個視圖間留有足夠的距離，以便于引出件號、標注尺寸和技術要求。⑤裝配圖按夾緊機構應處于夾緊狀態繪制。⑥為減少加工表面面積和加工行程次數，夾具體上與其它夾具元件相接觸的結合面一般應設計成等高的凸臺，凸臺高度一般高出非加工鑄造表面3-5mm。若結合面用其它方法加工時，其結構尺寸也可設計成沉孔或凹槽。⑦夾具體上各元件應與夾具體可靠連接。為保證工人操作安全，一般采用內六角圓柱頭螺釘沉頭連接堅固，若相對位置精度要求較高，還需用兩個圓柱銷定位。⑧對于標準部件或標準機構如標準液壓油缸、汽缸等，可不必將結構剖示出來。⑨裝配圖繪制完成后，按一定順序引出各元件和零件的件號。一般從夾具體為件號1開始，順時針引出各個件號。⑩如果某幾個零件在使用中需要更換，在視圖中是以某個零件畫出的，為表達更換的零件，可用局部剖面表示更換零件的裝配關系，并在技術要求或局部剖面圖下面加以說明。此外，夾具裝配圖上應合理標注尺寸、公差和技術要求。（3）繪制零件圖

①零件圖的投影應盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對；②尺寸標注應完整、清楚，避免漏注，既便于讀圖，又便于加工；③應將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理及表面處理要求等完整地表示出來；④同一工種加工表面的尺寸應盡量集中標注；⑤對于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸，應在其尺寸數值后注晨“按總圖”字樣，如，鉆套之間、定位銷之間的尺寸等；⑥要注意選擇設計基準和工藝基準；⑦某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證，可省略不注；⑧為便于加工，尺寸應盡量按加工順序標注，以免進行尺寸換算。八、編寫課程設計說明書(1)封面。(2)目錄。(3)設計任務書。(4)緒論或前言。(5)對零件的工藝分析。(6)工藝設計與計算。(7)夾具設計。(8)設計總結或心得體會。(9)參考文獻。參考文獻程序，吳國梁，機械制造工程原理，東南大學出版社，1998唐宗軍，機械制造基礎，機械工業出版社，1997趙家齊編．機械制造工藝學課程設計指導書.第2版.北京：機械工業出版社，2002馬賢智主編．實用機械加工手冊．沈陽：遼寧科學技術出版社，2002李益民主編．機械制造工藝設計簡明手冊．北京：機械工業出版社，2002數字化手冊編委會編．機床夾具設計手冊（軟件版V1.0），TG75—62/1WM2U3-573A8-7M537-Q6EP6,數字化手冊編委會編．機械加工工藝手冊（軟件版）龔定安，蔡建國，機床夾具設計原理，陜西科技出版社，1987顧崇銜編．機械制造工藝學．西安：陜西科學技術出版社，1990李洪主編．機械加工工藝手冊北京：北京出版社，1990孟少農主編．機械加工工藝手冊，第一卷．北京：機械工業出版社，1991趙如福主編．金屬機械加工工藝人員手冊．上海：上海科學技術出版社，1992徐圣群主編．簡明機械加工工藝手冊．上海：上海科學技術出版社．1991大連理工大學王小華主編．機床夾具圖冊．北京：機械工業出版社，1991東北重型機械學院，