机械制造技术基础_课程设计指导书.docx

《机械制造技术基础_课程设计指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术基础_课程设计指导书.docx（37页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、机械制造技术基础.课程设计指导书1 .设计目的机械制造技术基础课程设计是综合运用“机械制造技术基础”及有关课程内容，分析与解决实际工程问题的一个重要实践教学环节。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程与分析工艺问题的能力，与设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准与设计资料，学会使用有关手册与数据库。机械制造技术基础课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。2 .设计的题目与内容机械制造技术基础课程设计的题目通常定为：制定某一零件成批或者大批生产加工工艺规程及夹具设计，也可针对一组零件进行成组工艺与成组夹具设计。2.1 设计应完成的内容：1）制定指定零件（或者零件

2、组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具；2）对所制定的工艺进行必要的分析论证与计算；3）确定毛坏制造方法及要紧表面的总余量；4）确定要紧工序的工序尺寸、公差与技术要求；5）对要紧工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量：6）设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图与要紧零件图；7）编写设计说明书。2.2课程设计实例3 .制定工艺规程步骤与方法1 .分析设计对象阅读零件图，熟悉其结构特点、技术要求及其在所装配部件中的作用（如有装配图，可参阅）。分析时着重抓住要紧加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度与要紧表面的相互位置精度要求，做到心

3、中有数。2 .确定毛坯制造方法及总余量，画毛坯图确定毛坯种类与制造方法时应考虑与规定的生产类型（批量）相习惯。对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位与夹紧点时有所根据。查手册或者访问数据库，确定要紧表面的总余量、毛坯的尺寸与公差。如若对查表值或者数据库所给数据进行修正，需说明修正的理由。绘制毛坯图。毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1：1。毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技术要求，与毛坯制造的分模面、圆角半径与拔模斜度等。3 .制定零件工艺规程零件的结构、技术特点与生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内

4、容与全面程度，这在制定工艺路线的各项内容时务必随时考虑到。（1）表面加工方法的选择针对要紧表面的精度与粗糙度要求，由精到粗地确定各表面的加工方法。可查阅工艺手册中典型表面的典型加工方案与各类加工方法所能达到的经济加工精度，选择与生产批量相习惯的加工方案与加工方法，对其它加工表面也作类似处理。（2）定位基准的选择根据定位基准的选择原则，并综合考虑零件的特征及加工方法，选择零件表面最终加工所用精基准与中间工序所用的精基准与最初工序的粗基准。（3）拟定零件加工工艺路线根据零件加工顺序安排的通常原则及零件的特征，拟定零件加工工艺路线。在各类工艺资料中介绍的各类典型零件在不一致产量下的工艺路线（其中已经

5、包含了工艺顺序、工序集中与分散与加工阶段的划分等内容），与在生产实习与工厂参观时所熟悉到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。对热处理工序、中间检验、清洗、终检等辅助工序，与一些次要工序（或者工步）如去毛刺、倒角等，应注意在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。（4）选择各工序所用机床、夹具、刀具、量具与辅具机床及刀、夹、量、辅具类型的选择应与设计零件的生产类型、零件的材料、零件的外形尺寸与加工表面尺寸、零件的结构特点、该工序的加工质量要求与生产率与经济性等相习惯，并应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量使用标准设备与工具。机床及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床与刀、夹、量、辅具手册，也可访问数据库

6、。（5）工艺方案与内容的论证根据设计零件的不一致的特点，可有选择地进行下列几方面的工艺论证：1）对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。2）当设计零件的要紧技术要求是通过两个甚至更多的工序综合加以保证时，应用工艺尺寸链方法加以分析计算，从而有根据地确定有关工序的工序尺寸公差与工序技术要求。3）关于影响零件要紧技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床与加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。4）其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。（6）填写

7、工艺过程卡片毕节学院机械制造与自动化专业机械加工工艺过程卡片零件国号零件名称工序名称及内容机床夹具刀具量具辅具工时名称型号名称规格名称规格t计者指导教师共页第页（7）机械加工工序设计关于重要的加工工序，要求进行工序设计，其要紧内容包含：1）划分工步根据工序内容及加工顺序安排的通常原则，合理划分工步。2）确定加工余量用查表法确定各要紧加工面的工序（工步）余量。因毛坯总余量己由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由总余量减去精加工、半精加工余量之与而得出。若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。3）确定工序尺寸及公差对简单加工的情况，工序尺寸

8、可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。对加工时有基准转换的较复杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。4）选择切削用量切削用量可用查表法或者访问数据库方法初步确定，再参照所用机床的实际转速、走刀量档数最后确定。（8）填写要紧工序的工序卡并画出工序简图课程设计用简化的工序卡片格式见图S0-2o在工序卡上要求绘制出工序简图。毕节学院机械制造与自动化专业机械加工工序卡片工序名称工序号零件名称零件图号零件重量同时加工零件数材料毛坯牌号硬度型式重量设备夹具辅助工具名称型号工步号工步内容刀具量具走刀长度mm走刀次数背吃刀量nun进给量mm/r主轴转速r

9、/min切速It1削度Js工时min设计者旨导教方b共页第页工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。如零件发杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位置、夹紧状态，用细实线画出工件的要紧特征轮廓。本工序的加工面用粗实线画出。为使工序简图能用最少视图表达，对定位夹紧表面以规定的符号来表示，见表S0-3。最后还要全面标明本工序的加工质量要求，包含工序尺寸与公差、表面粗糙度与工序技术要求等。标注位置辅助定位点分类独立联动标注在轮廓线上标注在视图正面标注在轮廓线上标注在视图正面机械夹紧液压夹紧气动夹紧电猿夹紧对多刀、多工位加工，还应附有刀具调整示意图。

10、4 .夹具设计夹具设计可按下述三个步骤进行：1 .经济性分析对某一工序而言，是否使用夹具？使用何种类型的夹具（通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具等）？与在确定使用专用夹具的情况下设计什么档次的夹具？这些问题在设计夹具前，务必从经济的观点加以考虑，即要进行经济性分析与论证。迄今为止，夹具经济性的分析研究还不够完善，设计者常常需要根据自己的经验来进行决策。下面介绍的方法可供设计者在决策时参考。使用夹具加工时，工序成本可按下式计算：EoF=（Cd+G）%+-WU）-（S-I）式中Eof-使用夹具加工时的工序成本（元）：C1尸-使用夹具加工时的每小时劳动力费用（元/小时）；CM-包含管理费用在内的

11、机床机时费用（元/小时）:tsF-使用夹具加工时的单件工时（小时）；n-夹具使用年限（年）；i-投资利息或者润利率数值（1/年）；Qa-使用夹具加工的零件总数；C尸-夹具成本，包含夹具设计费用、材料费用、加工费用、调整与装配费用、保护与保管费用等（TC）o不使用夹具加工时，工序成本可按下式计算：EQ=（C1CM）ts（S-2）式中E0-不使用夹具加工时的工序成本（元）；C1-不使用夹具加工时的每小时劳动力费用（元/小时）;U-不使用夹具加工时的单件工时（小时）。若EoFEO,则应使用夹具。同理，也能够确定夹具的复杂程度与自动化水平。2 .夹具总体方案的构思与设计，绘制方案图（结构略图）1）根据

12、零件加工工艺所给的定位基准与六点定位原理，确定工件的定位方法并选择相应的定位元件，定位方案与定位元件的选择要能够保证工件的位置精度。2）确定刀具引导方式，并设计引导装置或者对刀装置。3）确定工件的夹紧方法，并设计夹紧机构，注意夹紧力作用点、方向与夹紧力动力源的选择及多点夹紧机构的联动性等。4）确定其它元件或者装置的结构形式。5）考虑各类元件与装置的布局，确定夹具体的总体结构，并绘制方案图（结构略图）。在考虑总体结构方案时，应多看些夹具图册并可去工厂调研。为使方案选择合理，应提出两个或者两个以上方案进行分析比较。3 .将确定的方案绘制成结构草图夹具草图要求能够清晰表达夹具工作原理、基本结构与各类

13、元件与装置的相互位置关系。对夹具的要紧部分，如定位元件的结构形式、夹紧装置的类型与结构、导向元件等最好全面画出，便于检查事实上现的可能性。对一些标准件如定位销、螺栓、螺母等则可不必全面画出而只用位置中心线表示。对某些结构要素如圆角、倒角等在草图阶段不必画出。确定夹具与机床的联接方式，为此需要查阅机床手册、工艺设计手册或者访问数据库。在绘制夹具草图阶段，应同时对夹具的精度、夹紧力进行必要的分析计算。4 .绘制夹具总装配图在草图的基础上，进行加工与细化，即可生成正式夹具装配图。绘制夹具总图时应注意下列几点：1）严格按照1:1的比例画。2）被加工零件视为透明体（不遮挡夹具），用双点划线画出其轮廓，并

14、应画出定位面、夹紧面与加工面，加工面用粗实线画出。3）夹紧元件及夹紧机构应按夹紧状态画出，必要时可用双点划线画出夹紧元件的松开位置。油缸、气缸均应标出工作行程，用双点划线表示出放松的位置。4）注意视图的配置与安排，主视图应面对工人操作的位置。5）夹具设计的结构工艺性，要紧是夹具零件的结构工艺性，与通常机械零件的结构工艺性相同，首先要尽量选用标准件与通用件，以降低设计与制造费用；其次要考虑加工的工艺性及经济性。夹具结构工艺性还应考虑夹具的装配方法与检验法方法。夹具通常属于单件生产，多使用调整法与修配法进行装配，设计时应充分注意。6）夹紧总图应注明的尺寸包含：夹具外形轮廓尺寸；移动件的极限位置尺寸

15、；与夹具定位元件、导向元件及夹具安装基准面有关的配合尺寸、位置尺寸及公差；夹具定位元件与工件的配合尺寸；夹具导向元件与刀具的配合尺寸；夹具与机床的联接尺寸及配合；关键部位的配合尺寸公差及装配技术要求；其它重要配合尺寸。7）夹具上有关尺寸公差与形位公差取工件上相应公差的1/51/2,通常取1/3。当生产批量较大时，考虑夹具的磨损，应取较小值；当工件本身精度较高，为使夹具制造不十分困难，可取较大值。当工件上相应的公差为自由公差时，夹具上有关尺寸公差常取0.1mm或者0.05mm,角度公差（包含位置公差）常取10或者5。确定夹具公差带时，应保证夹具上有关尺寸的公差带刚好落在工件上相应尺寸公差带的中间。8）夹具总图上标注的技术要求通常有下列几方面：定位元件与定位元件定位表面之间的相互位置精度要求；定位元件的定位表面与夹具安装面之