機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造研究室1目錄第一章 概述 01 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 07 第一節(jié) 零件的分析與毛坯的選擇 08 第二節(jié) 工藝路線的擬定 10 第三節(jié) 工序設(shè)計(jì)及工藝文件的填寫 12 第三章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 14附錄一機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書實(shí)例附錄二部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)第一章概述機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機(jī)械制造技術(shù)基本能力的培養(yǎng)；是綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的基本知識、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生

2、運(yùn)用所掌握的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識及相關(guān)知識的一次全面訓(xùn)練。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以機(jī)械制造工藝及工藝裝備為內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計(jì)。即以所選擇的一個(gè)中等復(fù)雜程度的中小型機(jī)械零件為對象，編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程，并對其中某一工序進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)。一、課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是作為未來從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次基本訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)2程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。1、能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個(gè)零件在加工中

3、的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3、學(xué)會使用手冊、圖表及數(shù)據(jù)庫資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、課程設(shè)計(jì)題目。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目為：XXXX零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)包括編制工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)夾具及編寫課程設(shè)計(jì)說明書三部分內(nèi)容。（ 1）編制工藝規(guī)程工藝規(guī)程的編制主要包括以下四個(gè)內(nèi)容：零件工藝分析。抄畫零件圖，熟悉零件的技術(shù)要求，找

4、出加工表面的成型方法。3確定毛坯。選擇毛坯制造方法，確定毛坯余量，畫出毛坯圖。擬定工藝路線。確定加工方法，選擇加工基準(zhǔn)，安排加工順序，劃分加工階段，選取加工設(shè)備及工藝裝備。進(jìn)行工藝計(jì)算，填寫工藝文件。計(jì)算加工余量、工序尺寸，選擇、計(jì)算切削用量，確定加工工時(shí)，填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡及機(jī)械加工工序卡。（ 2）夾具設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)主要進(jìn)行下面四個(gè)方面的工作：夾具方案的確定。根據(jù)工序內(nèi)容的要求，確定定位元件，選擇夾緊方式，布臵對刀、導(dǎo)引件，設(shè)計(jì)夾具體。夾具總體設(shè)計(jì)。繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖、繪制夾具總裝圖，拆畫夾具體零件圖。夾具計(jì)算。定位誤差的計(jì)算，夾緊力的計(jì)算。（3）課程設(shè)計(jì)說明書。內(nèi)容包括：課程設(shè)計(jì)封面

5、、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、目錄、正文（工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)的基本理論、計(jì)算過程、設(shè)計(jì)結(jié)果）、參考資料。三、課程設(shè)計(jì)的要求1、基本要求（ 1）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。因此制定機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足如下基本要求：4應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙上提出的各項(xiàng)技術(shù)要求。在保證質(zhì)量的前提下，能盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗。同時(shí)要盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度。在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。工藝規(guī)程的內(nèi)容，應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰。工藝規(guī)程編寫，應(yīng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術(shù)語、符號、代號等應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定。（ 2) 夾具設(shè)

6、計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)的夾具在滿足工藝要求，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動條件的同時(shí)，還應(yīng)滿足下列要求：所設(shè)計(jì)夾具必須結(jié)構(gòu)性能可靠、使用安全、操作方便。所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造、調(diào)整、維修，且便于切屑的清理、排除。所設(shè)計(jì)夾具，應(yīng)提高其零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。夾具設(shè)計(jì)必須保證圖紙清晰、完整、正確、統(tǒng)一。2、學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（1）零件圖1張（2）毛坯圖1張（3）機(jī)械加工工藝過程綜合卡1套（4）機(jī)械加工工序卡1張（5）機(jī)床夾具總裝圖1張（6）機(jī)床夾具零件圖1張5（7）課程設(shè)計(jì)說明書1份四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排課程設(shè)計(jì)計(jì)劃時(shí)間三周，具體安排如下：1、布臵設(shè)計(jì)任務(wù)

7、、查閱相關(guān)資料；0.5天2、繪制零件圖、毛坯圖；2天3、設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程；2天4、設(shè)計(jì)指定工序的工序卡；2天5、設(shè)計(jì)夾具結(jié)構(gòu)、繪制草圖；2.5天6、繪制夾具裝配圖；3天7、拆畫零件圖；1天8、整理設(shè)計(jì)說明書；1天9、審圖；1天10、答辯；1天五、注意事項(xiàng)：1、設(shè)計(jì)中制圖按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行。標(biāo)題欄、明細(xì)欄格式見附錄。2、綜合工藝過程卡、工序卡按照附錄規(guī)定格式要求填寫。3、工序簡圖應(yīng)標(biāo)注的四個(gè)部分：（ 1）定位符號及定位點(diǎn)數(shù)；（ 2）夾緊符號及指向的夾緊面；（ 3）加工表面，用粗實(shí)線畫出加工表面，并標(biāo)上加工符號，其中該工序的加工表面為最終工序的表面時(shí)，加工符號上應(yīng)標(biāo)注粗糙度數(shù)值。其他工序不標(biāo)

8、粗糙度數(shù)值；（ 4）工序尺寸及公差。定位、夾緊符號參見附錄。6第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制編制機(jī)械加工工藝規(guī)程前，應(yīng)至少具備下列原始資料：產(chǎn)品的零件圖；產(chǎn)品的生產(chǎn)類型或者是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)。如有可能，收集產(chǎn)品的總裝圖、同類產(chǎn)品零件的加工工藝以及生產(chǎn)現(xiàn)場的情況（設(shè)備、人員、毛坯供應(yīng)）等。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先遵循以下原則：應(yīng)以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求為前提；在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)使工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本；應(yīng)充分考慮零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，并盡可能做到平衡生產(chǎn)；盡量減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明的勞動條件；積極

9、采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，力爭減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程中，可以按照下列程序進(jìn)行：繪制零件圖，分析零件特點(diǎn)，找出主要要求。確定零件各表面的成型方法及余量，繪制毛坯圖。安排加工順序，制訂工藝路線。進(jìn)行工序計(jì)算。填寫工藝文件。第一節(jié)零件的分析與毛坯的選擇7一、零件分析零件分析主要包括：分析零件的幾何形狀、加工精度、技術(shù)要求，工藝特點(diǎn)，同時(shí)對零件的工藝性進(jìn)行研究。1、抄畫零件圖。了解零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及技術(shù)要求，如有裝配圖，了解零件在所裝配產(chǎn)品中的作用。零件由多個(gè)表面構(gòu)成，既有基本表面，如平面、圓柱面、圓錐面及球面，又有特形表面，如螺旋面、雙曲面等。不同的表面對

10、應(yīng)不同的加工方法，并且各個(gè)表面的精度、粗糙度不同，對加工方法的要求也不同。2、確定加工表面。找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，結(jié)合生產(chǎn)類型，可查閱工藝手冊（或附錄表）中典型表面的典型加工方案和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度，選取該表面對應(yīng)的加工方法及經(jīng)過幾次加工。查各種加工方法的余量，確定表面每次加工的余量，并可計(jì)算得到該表面總加工余量。3、確定主要表面。按照組成零件各表面所起的作用，確定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比較嚴(yán)，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程是應(yīng)首先保證。零件分析時(shí)，著重抓住主要加工面的尺寸、形狀精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位臵精度要求，做到心中有數(shù)。二、確定

11、毛坯1、選擇毛坯制造方法毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件及沖壓件。確定毛坯種類和制造方法時(shí)，在考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、性能、材料的同8時(shí)，應(yīng)考慮與規(guī)定的生產(chǎn)類型（批量）相適應(yīng)。對應(yīng)鍛件，應(yīng)合理確定其分模面的位臵，對應(yīng)鑄件應(yīng)合理確定其分型面及澆冒口的位臵，以便在粗基準(zhǔn)選擇及確定定位和夾緊點(diǎn)時(shí)有所依據(jù)。2、確定毛坯余量。查毛坯余量表（參見附錄），確定各加工表面的總余量、毛坯的尺寸及公差。余量修正。將查得的毛坯總余量與零件分析中得到的加工總余量對比，若毛坯總余量比加工總余量小，則需調(diào)整毛坯余量，以保證有足夠的加工余量；若毛坯總余量比加工總余量大，怎考慮增加走刀次數(shù)，或是減小毛坯總余量。3、繪制毛坯

12、圖。毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件實(shí)體用雙點(diǎn)畫線繪制，比例盡量取 1:1 。毛坯圖上應(yīng)標(biāo)出毛坯尺寸、公差、技術(shù)要求，以及毛坯制造的分模面、圓角半徑和拔模斜度等。第二節(jié)工藝路線的擬定零件機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的中心問題。其內(nèi)容主要包括：選擇定位基準(zhǔn)、安排加工順序、確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備等。零件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)和生產(chǎn)批量將直接影響到所制定的工藝規(guī)程的具體內(nèi)容和詳細(xì)程度，這在制定工藝路線的各項(xiàng)內(nèi)容時(shí)必須隨時(shí)考慮到。以上各方面與零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著密切的關(guān)系，“優(yōu)質(zhì)、崗產(chǎn)、低耗”原則必須在此化解中得到統(tǒng)一的解決。9因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮幾個(gè)方案，經(jīng)過分析比較，選擇出比較合理

13、的方案。一、定位基準(zhǔn)的選擇正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)及輔助基準(zhǔn)。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面做為定位基準(zhǔn) ( 粗基準(zhǔn) ) 。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(zhǔn) ( 精基準(zhǔn) ) 。為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準(zhǔn)，用以定位。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，既要考慮零件的整個(gè)加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及加工方法，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準(zhǔn)。通常在制定工藝規(guī)程時(shí)，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各個(gè)表面加工出來，即先選

14、擇零件表面最終加工所用精基準(zhǔn)和中間工序所用的精基準(zhǔn)，然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準(zhǔn)把精基準(zhǔn)面加工出來。二、擬定零件加工工藝路線在零件分析中確定了各個(gè)表面的加工方法以后，安排加工順序就成了工藝路線擬定的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通常機(jī)加工順序安排的原則可概括為十六個(gè)字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照這個(gè)原則安排加工順序時(shí)可以考慮先主后次，將零件分析主要表面的加工次序作為工藝路線的主10干進(jìn)行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果還有光整加工，可以放在工藝路線的末尾，次要表面穿插在主要表面加工順序之間；多個(gè)次要表面排序時(shí)，按照喝主要表面位臵關(guān)系確定先后；平面加工安排

15、在孔加工前；最前面的是粗基準(zhǔn)面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最終檢驗(yàn)。對熱處理工序、中間檢驗(yàn)等輔助工序，以及一些次要工序等，在工藝方案中安排適當(dāng)?shù)奈慌Z，防止遺漏。對于工序集中與分散、加工階段劃分的選擇，主要表面粗、精加工階段要?jiǎng)澐珠_，如果主要表面和次要表面相互位臵精度要求不高時(shí)，主要表面的加工盡量采取工序分散的原則，這樣有利于保證主要表面的加工質(zhì)量。根據(jù)零件加工順序安排的一般原則及零件的特征，在擬定零件加工工藝路線時(shí)，各種工藝資料中介紹的各種典型零件在不同產(chǎn)量下的工藝路線（其中已經(jīng)包括了工藝順序、工序集中與分散和加工階段的劃分等內(nèi)容），以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)和工廠參觀時(shí)所了解到的現(xiàn)場工藝方案

16、，皆可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。三、選擇設(shè)備及工藝裝備設(shè)備（即機(jī)床）及工藝裝備（即刀具、夾具、量具、輔具）類型的選擇應(yīng)考慮下列因素：1、零件的生產(chǎn)類型；2、零件的材料；3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；4、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；115、該工序的加工質(zhì)量要求以及生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等相適應(yīng)。選擇時(shí)還應(yīng)充分考慮工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和工具。設(shè)備及工藝裝備的選擇可參閱有關(guān)的工藝、機(jī)床和刀具、夾具、量具和輔具手冊。四、工藝方案和內(nèi)容的論證根據(jù)設(shè)計(jì)零件的不同的特點(diǎn)，可有選擇地進(jìn)行以下幾方面的工藝論證：1、對比較復(fù)雜的零件，可考慮兩個(gè)甚至更多的工藝方案進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)而定，并在說明書中論證其合理性。2、當(dāng)零件的主

17、要技術(shù)要求是通過兩個(gè)甚至更多個(gè)工序綜合加以保證時(shí)，應(yīng)對有關(guān)工序驚醒分析，并用工藝尺寸鏈方法加以計(jì)算，從而有根據(jù)地確定該主要技術(shù)要求得以保證。3、對于影響零件主要技術(shù)要求且誤差因素較復(fù)雜的重要工序，需要分析論證如何保證該工序技術(shù)要求，從而明確提出對定位精度、夾具設(shè)計(jì)精度、工藝調(diào)整精度、機(jī)床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影響）等方面的要求。4、其它的在設(shè)計(jì)中需要應(yīng)加以論證分析的內(nèi)容。第三節(jié)工序設(shè)計(jì)及工藝文件的填寫一、工序設(shè)計(jì)對于工藝路線中的工序，按照要求進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括：121、劃分工步。根據(jù)工序內(nèi)容及加工順序安排的一般原則，合理劃分工步。2、確定加工余量。用查表法確定各主要加工面的

18、工序（工步）余量。因毛坯總余量已由毛坯（圖）在設(shè)計(jì)階段定出，故粗加工工序（工步）余量應(yīng)由總余量減去精加工、半精加工余量之和而得出。若某一表面僅需一次粗加工即成活，則該表面的粗加工余量就等于已確定出的毛坯總余量。3、確定工序尺寸及公差。對簡單加工的情況，工序尺寸可由后續(xù)加工的工序尺寸加上名義工序余量簡單求得，工序公差可用查表法按加工經(jīng)濟(jì)精度確定。對加工時(shí)有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的較復(fù)雜的情況，需用工藝尺寸鏈來求算工序尺寸及公差。4、選擇切削用量。切削用量可用查表法或訪問數(shù)據(jù)庫方法初步確定，再參照所用機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速、走刀量的檔數(shù)最后確定。5、確定加工工時(shí)。對加工工序進(jìn)行時(shí)間定額的計(jì)算，主要是確定工序的機(jī)加工時(shí)間。

19、對于輔助時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、自然需要時(shí)間及每批零件的準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間等，可按照有關(guān)資料提供的比例系數(shù)估算。二、填寫工藝文件1、填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡工藝過程綜合卡的格式參見附錄。該工藝過程綜合卡包含上面內(nèi)容所述的有關(guān)選擇、確定及計(jì)算的結(jié)果。機(jī)械加工以前的工序如鑄造、人工時(shí)效等在工藝過程綜合卡中可以有所記載，但不編工序13號，工藝過程綜合卡在課程設(shè)計(jì)中只填寫本次課程設(shè)計(jì)所涉及到的內(nèi)容。2、填寫指定工序的機(jī)械加工工序卡該工序由知道教師指定。其工序卡的格式參見附錄。該工序卡除包含上面內(nèi)容所述的有關(guān)選擇、確定及計(jì)算的結(jié)果之外，在工序卡上要求繪制出工序簡圖。工序簡圖按照縮小的比例畫出，不一定很嚴(yán)格。如零件復(fù)

20、雜不能在工序卡片中表示時(shí)，可用另頁單獨(dú)繪出。工序簡圖盡量選用一個(gè)視圖，圖中工件是處在加工位臵、夾緊狀態(tài)，用細(xì)實(shí)線畫出工件的主要特征輪廓。工序簡圖的標(biāo)注見“第一章概述”中“五、注意事項(xiàng)”的第 3 條。第三章夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)一般在零件的機(jī)械加工工藝制定之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制定工藝過程應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定的保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。第一節(jié)夾具設(shè)計(jì)的步驟一般情況下，夾具設(shè)計(jì)大致可分為四個(gè)步驟，即收集和研究有關(guān)資料，確定夾具的結(jié)構(gòu)

21、方案、繪制夾具總圖和確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、公差及技術(shù)條件。一、收集和研究有關(guān)資料14工藝人員在編制零件的機(jī)械加工工藝過程中，應(yīng)提出相應(yīng)的家具設(shè)計(jì)書，對其中的定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求做出說明。夾具設(shè)計(jì)人員，則應(yīng)根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為了使所設(shè)計(jì)的夾具能夠滿足上述基本要求，設(shè)計(jì)前要認(rèn)真收集和研究如下有關(guān)資料生產(chǎn)批量被加工零件的生產(chǎn)批量對工藝過程的制定和夾具設(shè)計(jì)都有著十分重要的影響。夾具結(jié)構(gòu)的合理性及經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)批量有著密切的關(guān)系。大批大量生產(chǎn)多采用氣動、液動或其他機(jī)動夾具，其自動化程度高，同時(shí)夾緊的工作數(shù)量多，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。中小批生產(chǎn)，易采用結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的手動夾具，以及萬

22、能通用夾具或組合夾具。零件圖及工序圖零件圖是夾具設(shè)計(jì)的重要資料之一，它給出了工件在尺寸，位臵等方面精度的總要求。工序圖則給出了所用夾具加工工件的工序尺寸，工序基準(zhǔn)，已加工表面，待加工表面，工序加工精度要求等等，它是設(shè)計(jì)夾具的主要依據(jù)。零件工藝規(guī)程零件的工藝規(guī)程表明了該工序所用的機(jī)床，刀具，加工余量，切削用量，工步安排，工時(shí)定額及同時(shí)加工的工件數(shù)目等等，這些都是確定夾具的尺寸，形式，加緊裝臵以及夾具與機(jī)床連接部分的結(jié)構(gòu)尺寸的主要依據(jù)。夾具典型結(jié)構(gòu)及其有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)15設(shè)計(jì)夾具還要收集典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊和有關(guān)夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)等資料。了解本廠制造，使用夾具情況以及國內(nèi)外同類型夾具的資料，以便使所設(shè)計(jì)的夾具能夠

23、適合本廠實(shí)際，吸取先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)。二、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：1、根據(jù)工件的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件；2、確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊裝臵；3、確定刀具的對準(zhǔn)及導(dǎo)引方式，選取刀具的對刀及導(dǎo)引元件；4、確定其他元件或裝臵的結(jié)構(gòu)型式，如定向元件，分度裝臵等；5、協(xié)調(diào)各元件，裝臵的布局，確定夾具的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中，工件定位，夾緊，對刀和夾具在機(jī)床定位等各部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局都會有幾種不同的方案可供選擇，因而，都應(yīng)畫出草圖，并通過必要的計(jì)算（如定位誤差及夾緊力計(jì)算等）和分析比

24、較，從中選取較為合理的方案。三、繪制夾具總圖繪制夾具總圖應(yīng)遵循國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡量取1：1，以便使圖形有良好的直觀性。如被加工工件的尺寸過大，夾具總圖可按 1： 2 或 1：5 的比例繪制；如被加工工件尺寸過小，總圖也可按 2： 1 或 5： 1 的比例繪制；夾具總圖中視圖的布臵也應(yīng)符合國家16制圖標(biāo)準(zhǔn)，在能清楚表達(dá)夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元件，裝臵位臵關(guān)系的情況下，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少?？倛D的主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作時(shí)的位臵，以便于夾具裝配及使用時(shí)參考。被加工工件在夾具中被看作為透明體，所畫的工件輪廓線于夾具上的任何線彼此獨(dú)立，不相干涉，其外廓以黑色雙點(diǎn)劃線表示。繪制總圖的順序

25、是先用雙點(diǎn)劃線匯出工件輪廓外形和主要表面的幾個(gè)視圖，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)，對刀及夾具定位元件以及其他元件，位臵，最后繪制出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝臵連成一體。夾具總圖上，還應(yīng)劃出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明夾具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容。四、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)條件1、應(yīng)標(biāo)注的尺寸及公差在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸，公差有下列五類：工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：常指工件以孔為心軸或定位銷上（或工件以外圓在內(nèi)孔中）定位時(shí)，工件定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸。夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來確定夾具上對刀，導(dǎo)引元件位臵的尺寸。對于銑，刨

26、床夾具，是指對刀元件與定位元件的位臵尺寸；對于鉆，鏜床夾具，則是指鉆（鏜）套與定位元件間位臵尺17寸，鉆（鏜）套之間的位臵尺寸，以及鉆（鏜）套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸等。夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位臵的尺寸。對于車，磨床夾具，主要是指夾具與主軸端的配合尺寸；對于銑，刨床夾具，則是指夾具上的定位鍵與機(jī)床工作臺上的 T 型槽的配合尺寸。夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件，機(jī)床，刀具無關(guān)，主要是為了保證夾具裝配后能滿足規(guī)定的使用要求。夾具的外廓尺寸：一般是指夾具最大外形輪廓尺寸。若夾具上有可動部分，應(yīng)包括可動部分處于極限位臵所占的尺寸空間。上述諸尺寸公差的確定可分為兩種情況處理：一是

27、夾具上定位元件之間，對刀，導(dǎo)引元件之間的尺寸公差，直接對工件上相應(yīng)的加工尺寸發(fā)生影響，因此可根據(jù)工件的加工尺寸公差確定，一般可取工件加工尺寸公差的1315。二是定位元件與夾具體的配合尺寸，夾緊裝臵各組成零件間的配合尺寸公差等，則應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。2、應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件（位臵精度要求）有如下幾個(gè)方面：（ 1）定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位臵要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準(zhǔn)面間的位臵精度。18（2）定位元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。如圖 2-6 中，為保證鍵槽與工件軸心線平行，定位元件 V 型塊的中心線必須與

28、夾具定向鍵側(cè)面平行。（ 3）對刀元件與連接元件（或找正基面）間的位臵要求。如對刀塊的側(cè)對刀面向?qū)τ趦啥ㄏ蜴I側(cè)面的平行度要求，是為了保證所銑鍵槽與工件軸心線的平行度（ 4）定位元件與導(dǎo)引元件的位臵要求。如圖 3-1 所示，若要求所鉆孔的軸心線與定位基準(zhǔn)面垂直，必須以夾具上鉆套軸線與定位元件工作表面 A 垂直及定位元件工作表面 A雨夾具體底面 B 平行為前提。上述技術(shù)條件是保證工件相應(yīng)的加工要求所必需的，其數(shù)值應(yīng)取工件相應(yīng)技術(shù)要求所定的數(shù)值的 13 15。D第二節(jié)夾具設(shè)計(jì)舉例19圖 3-2 所示為 CA6140車床上接頭的零件圖。該零件系大批量生產(chǎn)，材料為 45 號鋼，毛坯采用模鍛件?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)加

29、工該零件上尺寸為 28H11的槽口所使用的夾具。圖 3-2 CA6140 車床上接頭的零件圖零件上槽口的加工要求是：保證寬度 28H11，深度 40mm，表面粗糙度側(cè)面為 Ra3.2m，底面為 Ra6.3m。并要求兩側(cè)面對孔 20H7的軸心線對稱，公差為 0.1mm；兩側(cè)面對孔 10H7的軸心線垂直，其公差為 0.1mm。零件的加工工藝過程安排是在加工槽口之前，除孔10H7尚未進(jìn)行加工外，其他各面均已加工達(dá)到圖紙要求。槽口的加工采用三面刃銑刀在臥式銑床上進(jìn)行。一、工件裝夾方案的確定工件裝夾方案的確定，首先應(yīng)考慮滿足加工要求。槽口兩側(cè)面之間的寬度 28H11取決于銑刀的寬度，與夾具無關(guān)，而深度4

30、0mm則20由調(diào)整刀具相對夾具的位臵保證。兩側(cè)面對孔 10H7軸心線的垂直度要求，因該孔尚未進(jìn)行加工，故可在后面該孔加工工序中保證。為此，考慮定位方案，主要應(yīng)滿足兩側(cè)面與孔20H7軸心線的對稱度要求。根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則，應(yīng)選孔20H7的軸心線為第一定位基準(zhǔn)。由于要保證一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也應(yīng)限制。此外，從零件的工作性能要求可知，需要加工的兩側(cè)面應(yīng)與已加工過的兩外側(cè)面互成90 度，因此在工作定位時(shí)還必須限制繞孔 20H7的軸心線的不定度。故工件的定位基準(zhǔn)的選擇如圖3.3 所示，除孔 20H7（限制沿 x,y 軸和繞 x,y 軸的不定度）之外，還應(yīng)以一端面（限制沿z 軸的不定度

31、）和一外側(cè)面（限制繞z 軸的不定度）進(jìn)行定位，共限制六個(gè)不定度，屬于完全定位。工件定位方案的確定除了考慮加工要求外，還應(yīng)結(jié)合定位元件的結(jié)構(gòu)及夾緊方案實(shí)現(xiàn)的可能性而予以最后確定。對接頭這個(gè)零件，銑槽口工序的夾緊力方向，不外乎是沿徑向或沿軸向兩種。如采用如圖 3.4 （a）所示的沿徑向夾緊的方案，由于 20H7孔的軸心線是定位基準(zhǔn)，故必須采用定心夾緊機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)夾緊力方向作用于主要定位基面。但孔 20H7的直徑較小，受結(jié)構(gòu)限制不易實(shí)現(xiàn)，因此，采用如圖 3.4 （b）所示的沿軸向夾緊的方案較為合適。21在一般情況下，為滿足夾緊力應(yīng)主要作用于第一定位基準(zhǔn)的要求，就應(yīng)將定位方案改為以上端面A 作為第一定

32、位基準(zhǔn)。此時(shí)，20H7孔軸心線以及另一外側(cè)面則為第二，第三定位基準(zhǔn)。若以上端面A為主要定位基準(zhǔn)，雖然符合“基準(zhǔn)重合”原則，但由于夾緊力需自下而上布臵，將導(dǎo)致夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化?？紤]到孔 20H7下端面 B 及端臺 C均是在一次裝夾下加工的，它們之間有一定的位臵精度，且槽口深度尺寸 40mm為一般公差，故改為以 B 或 C 面為第一定位基準(zhǔn)，也能滿足加工要求。為使定位穩(wěn)定可靠，故宜選取面積較大的 C面為第一定位基準(zhǔn)。定位元件則可相應(yīng)選取一個(gè)平面（限制三個(gè)不定度），一個(gè)短圓柱銷（與 D面接觸限定一個(gè)不定度），如圖 3.5 所示，這時(shí)夾緊力就可自上而下施加于工件上。由于上端面 A 的中間部分還要進(jìn)行加工

33、，故只能從兩邊進(jìn)行夾緊?？紤]到工件為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動強(qiáng)度，易采用氣動夾緊，即以壓縮空氣為動力源。若將氣缸水平方向22的作用力轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较虻膴A緊力，可利用氣缸活塞桿推動一開有斜面槽的滑塊，使兩勾形壓板同時(shí)向下壓緊工件。為縮短工作行程，斜槽做成兩個(gè)升角，前端的大升角用于加大夾緊空行程，后端的小升角用于夾緊工件并自鎖。當(dāng)勾形壓板向上松開工作時(shí)，靠其上斜槽的作用使勾型壓板向外張開。加緊裝臵的工作原理如圖3.6所示。工件裝夾方案確定以后，要進(jìn)行定位誤差計(jì)算以確定定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸與精度，進(jìn)行夾緊力計(jì)算以確定夾緊氣缸的尺寸及結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)對夾緊機(jī)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核以確定夾緊

34、元件的結(jié)構(gòu)尺寸。二、其他元件的選擇與設(shè)計(jì)夾具的設(shè)計(jì)除了考慮工件的定位和夾緊之外，還要考慮夾具如何在機(jī)床上定位，以及刀具相對夾具的位臵如何得到確定。23對銑床夾具而言，在機(jī)床上是以夾具體底面與銑床工作臺面接觸和夾具體上兩個(gè)定位鍵與錟床工作臺上的T 形槽配合而定位的。定位鍵的結(jié)構(gòu)和使用情況可由夾具設(shè)計(jì)手冊查得。調(diào)整刀具與夾具的相對位臵是為了保證刀具相對工件有一個(gè)正確位臵，以保證工序加工要求。銑床夾具上調(diào)刀最方便的方法是在夾具上安裝一個(gè)對刀裝臵（通常為對刀塊）。圖2-96 所示的銑槽口夾具，為保證對稱性及深度要求，采用了一個(gè)直角對刀塊。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使對刀塊的工作面（對刀面）與定位元件的工作面有位臵尺寸精

35、度要求，其公差一般取相應(yīng)工序尺寸公差的1315。對刀面相對定位元件的位臵尺寸，由于對刀時(shí)銑刀與對刀面之間留有一定的空隙（為避免刀具直接與對刀塊接觸），計(jì)算時(shí)必須加以考慮。三、夾具總圖的繪制在上述確定工件定位，夾緊方案，選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)定位元件和夾緊裝臵，以及選取和設(shè)計(jì)夾具的其他元件之后，即可進(jìn)行夾具總圖的繪制。接頭零件銑槽口工序夾具總圖如圖 3.7 所示。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸為：工件定位孔與定位銷4 的配合尺寸為對刀元件的對刀面與定位元件中心線及工作面間的位臵尺寸為及夾具定位鍵與夾具底座的配合尺寸為夾具內(nèi)部的配合尺寸為：定位銷 4 與支座 2 的配合尺寸為；擋銷 20 與支座 2 的配合

36、尺寸為；軸銷 9 與滑塊 13 的配合尺寸為；軸銷 9 與連接軸 5 的配合尺寸為；鉤形壓板 1 與支座 2 的配合尺寸為24夾具的外廓尺寸為mm在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件為：定位銷 4 和擋銷 20 的位臵尺寸為和；定位平面與夾具體底面的平行度公差為 0.05mm。對刀塊的側(cè)對刀塊相對于兩定位鍵18 鍘面的平行度公差為等。夾具總圖繪制完畢，還應(yīng)在夾具設(shè)計(jì)說明書中，就夾具的使用，維護(hù)和注意事項(xiàng)等給予簡要地說明。25附錄 1課程設(shè)計(jì)說明書26例一 CA6140 車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì):序言大三下學(xué)期我們進(jìn)行了機(jī)械制造基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，并且也進(jìn)行過金工實(shí)習(xí)。為了鞏固所學(xué)知識，并且在我

37、們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí) , 也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練 , 因此 , 我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)過程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。一、零件的分析(一)零件的作用題目所給的零件是CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的

38、速度和扭矩的作用。零件上方的20 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的 50 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。(二)零件的工藝分析27零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、小頭孔 20 以及與此孔相通的8 的錐孔、 M6 螺紋孔2、大頭半圓孔 503、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉

39、下端面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、確定毛坯1、確定毛坯種類：零件材料為 HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第41 頁表 2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2、確定鑄件加工余量及形狀：查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第41 頁表 2.2-5 ，選用加工余量為 MA-H級，并查表 2.2-4 確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)

40、械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：28簡圖加 工基加工加工余面 代本余量量明號尺等級說寸D120H102D250H3.52T230H5T312H5T412H5孔降一級雙側(cè)加工孔降一級雙側(cè)加工單側(cè)加工單側(cè)加工單側(cè)加工3、繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)( 一) 選擇定位基準(zhǔn)：1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸

41、精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下, 可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具, 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊第20 頁表 1.4-7 、1.4-8 、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：29工序粗銑 20、50 下端面，以 T2 為粗基準(zhǔn)，采用 X51立式銑床加專用夾具；工序粗銑 20 上端面，以 T1 為定位基準(zhǔn)，采用X51 立式銑床加專用夾具；工序 粗銑 50 上端面，以 T4 為定位基準(zhǔn)，采用X51 立式銑床加專用夾具；工序鉆、擴(kuò) 20 孔，以

42、32 外圓和 T2 為基準(zhǔn)，采用Z525 立式鉆床加專用夾具；工序粗鏜 50 孔，以 D1為定位基準(zhǔn)，采用T616 臥式鏜床加專用夾具；工序銑斜肩，以 D1和 T2 為定位基準(zhǔn)，采用X51 立式銑床加專用夾具；工序精銑 20 下端面，以 T2 為基準(zhǔn)，采用X51 立式銑床加專用夾具；工序精銑 20 上端面，以 T1 為基準(zhǔn)，采用X51 立式銑床加專用夾具；工序粗鉸、精鉸 20 孔，以 T2 和 32 外圓為基準(zhǔn)，采用Z525 立式鉆床加專用夾具；工序精銑 50 端面，以 D1為基準(zhǔn)，采用 X51 立式銑床加專用夾具；工序半精鏜 50 孔，以 D1做定位基準(zhǔn)，采用 T616 臥式鏜床加專用夾具；

43、30工序鉆、鉸 8 錐孔，以 T1 和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525 立式鉆床加專用夾具；工序 鉆 M6底孔，攻螺紋，以 T1 和零件中線為基準(zhǔn)，采用 Z525 立式鉆床并采用專用夾具；工序銑斷，以 D1為基準(zhǔn)，采用X60 臥式銑床加專用夾具；工序去毛刺；工序終檢。（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)加 工精 度工序尺寸表面粗工序余量容余量等級糙度最小最大 50IT12鑄件7.0CT12粗鏜4.0IT126.30.956.8（D2）半精鏜3.0IT103.22.93.25 20IT7鉆18IT1117.8918擴(kuò)1.8IT106.31.7161.910（D1）粗鉸0.