機械制造工藝設計學課程設計報告目的

1、-. z.機械制造工藝學課程設計目的、內容與要求1 課程設計的目的學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進展機械制造工藝及構造設計的根本能力，為以后做好畢業(yè)設計、走上工作崗位進展一次綜合訓練和準備。它要求學生全面地綜合運用本課程及有關選修課程的理論和實踐知識，進展零件加工工藝規(guī)程的設計和機床夾具的設計。其目的是： 1培養(yǎng)學生綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識，結合金工實習、生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等復雜程度零件工藝規(guī)程的能力。 2培養(yǎng)學生能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的根本原理和方法，學會擬訂夾具設計方案，完成夾

2、具構造設計，進一步提高構造設計能力。 3培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、圖表、規(guī)*等有關技術資料的能力。 4進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件的根本技能。5培養(yǎng)學生獨立思考和獨立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關技術工作打下良好的根底。2 課程設計的內容和要求2.1課程設計的內容課程設計題目通常定為：設計零件的機械加工工藝規(guī)程及相關工序的專用夾具。零件圖樣、生產綱領和生產條件是設計的主要原始資料，由指導教師提供應學生。零件復雜程度以中等為宜，生產類型為成批生產。 學生根據教師設計任務書中規(guī)定的設計題目，分組進展設計，按照所給零件編寫出相應的加工工藝規(guī)程，設計出其中由教師指定的一道重要工

3、序如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種的專用夾具，并撰寫說明書。學生在指導教師的指導下，參考設計指導書，認真地、有方案地、獨立按時完成設計任務。 具體設計內容如下： 1對零件進展工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1*。 2 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1*。 3 擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設備及工藝裝備刀具、夾具、量具、輔具，確定*一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)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*。 5撰寫設計說明書1份。 2.2課程設計中對學生的要求1學生應像在

4、工廠承受實際設計任務一樣，認真對待課程設計，在教師指導下，根據設計任務，合理安排時間和進度，認真地、有方案地按時完成設計任務。 2課程設計是學生應用所學理論知識解決生產實際問題的學習過程，因此學生應自充分發(fā)揮主觀能動性，刻苦鉆研，獨立思考，理論聯系實際，大膽提出技術先進、經濟合理并切實可行的設計方案。 3學生必須以科學務實和誠信負責的態(tài)度對待自已所做的技術決定、數據和計算結果，培養(yǎng)良好的工作作風。 4在設計中學生應認真閱讀有關設計資料和課程設計指導書，其中查閱參考資料是課程設計的一項根本功訓練，因而學生應該獨立查閱參考資料，并進展設計方案的分析比擬，在此根底上教師給予指導和幫助。3 課程設計的

5、方法與步驟課程設計內容分為機械加工工藝規(guī)程設計和機床專用夾具設計兩大局部，設計的方法與步驟如下。 1、分析研究被加工零件，繪制零件圖在得到設計題目之后，應首先對被加工零件進展構造分析和工藝分析。其主要內容有： 1弄清零件的構造形狀，明白哪些外表需要加工，哪些是主要加工外表，分析各加工外表的形狀、尺寸、精度、外表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分析零件構造的工藝性，對各個加工外表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。零件圖上假設有遺漏、

6、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，在繪圖時加以改正。學生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。 2、明確生產類型，確定工藝的根本特征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，確定工藝的根本特征，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(guī)工藝方法還是新工藝或特種工藝等。 3、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、加工外表及非加工外表的技術要求等幾方面

7、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。其工作步驟為： 1根據零件的生產類型、材料和對材料性能的要求、零件形狀的復雜程度、尺寸的大小、技術要求和生產中的可能性來確定毛坯的種類及制造方法； 2確定各加工外表的總加工余量毛坯余量； 3計算毛坯尺寸，確定毛坯尺寸公差和技術要求，繪制毛坯圖。 毛坯圖中要求毛坯輪廓用粗實線繪制，零件的實體尺寸用雙點劃線繪出，比例取1：1。同時應在圖上標出毛坯的尺寸、公差、技術要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。4、選擇加工方法，擬訂工藝路線1選擇定位基準。 根據零件構造特點、技術要求及毛坯的具體情況，按照基準選擇原則，

8、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*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展換算。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、夾具構造都有重要影響。零件上的定位基準、加工外表和夾緊部位三者要互相協調、全面考慮。 2選擇各外表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，根據各外表的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各前續(xù)工序的加工方法。決定外表加工方法時還應考慮每種加工方法所能到達的經濟加工精度和外表粗糙度。一般集中精力先考慮主要外表、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，

9、制訂工藝路線 確定各外表的加工順序，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。在對零件進展以上分析的根底上，制訂工藝路線。對于比擬復雜的零件，可以先考慮幾個方案，經分析比擬后，再從中選擇比擬合理的加工方案。 5、進展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。 選擇的機床、夾具、刀具和量具的類型、規(guī)格、精度，應與被加工零件的尺寸大小、精度上下、生產類型和工廠的具體條件相適應。機床設備的選用應當既要保證加工質量又要經濟合理。在成批生產條件下，

10、一般應采用通用機床和專用工、夾具。 這時應認真查閱有關手冊或實地調查，應將選定的機床或工裝的有關參數記錄下來，如機床型號、規(guī)格、工作臺寬、T形槽尺寸；刀具形式、規(guī)格、與機床連接關系；夾具、專用刀具設計要求，與機床連接方式等。為后面填寫工藝卡片和夾具設計做好必要準備，免得屆時重復查閱。 2確定加工余量及工序間尺寸與公差 根據工藝路線的安排，要求逐工序逐外表地確定加工余量。其工序間尺寸公差，按經濟精度確定。一個外表的總加工余量則為該外表各工序間加工余量之和。 在本設計中，對各加工外表的余量及公差，學生可直接從機械制造工藝設計簡明手冊或其它相關資料中查得。 3確定各工序切削用量 在單件小批生產中，常

11、不具體規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據具體情況自已確定，以簡化工藝文件。在成批大量生產中，則應科學地、嚴格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設備的潛力和作用。 對于本設計，在機床、刀具、加工余量等已確定的根底上，要求學生用公式計算1道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削用量手冊或其它相關資料中查得。 4計算時間定額 課程設計作為一種對時間定額確定方法的了解，可只確定1道工序的單件時間定額，可采用查表法或計算法確定。 6、填寫工藝文件上述零件工藝規(guī)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(zhí)行，這些圖表、卡片和文字材料統(tǒng)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

12、工藝過程卡片、機械加工工序卡片等，格式詳見機械行業(yè)標準工藝規(guī)程格式/T9165。2-1998。如果將前述各項內容以及各工序加工簡圖填入機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片，這樣做符合工廠實際要求，但篇幅較大。 為減少篇幅，采用課程設計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工序卡片，分別填入課程設計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片，也可以一并填入機械加工藝過程綜合卡片。 機械加工序卡片中的工序簡圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖繪出。簡圖也可以只畫出與加工部位有關的局部視圖，除加工面、定位面、夾緊面、主要輪廓面外，其余線條均可省略，以必需、明了為度。簡圖中的加工外表用粗實線表示，其余均用細實

13、線。應標明各加工外表在本工序加工后的尺寸、公差及外表粗糙度。對定位、夾緊外表應以規(guī)定符號標明，詳見機械加工定位、夾緊符號/T5061-1991 6、設計專用夾具在完成零件機械加工工藝規(guī)程設計的根底上，設計*道工序的專用夾具，顯然該零件的生產綱領、零件圖和工序圖是夾具設計的依據。生產綱領決定了夾具的復雜程度和自動化程度；零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置精度、外表粗糙度等具體要求；工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準、工序尺寸、已加工外表、待加工外表，以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設計的直接依據。 1制訂總體方案，繪制構造草圖 專用夾具總體方案確實定是一項十分重要的設計程序，方案

14、的優(yōu)劣往往決定了夾具設計的成功與失敗，因此必須充分地進展研究和討論，以確定最正確方案而不應急于繪圖，草率從事。 繪制草圖可以徒手畫，也可以按尺寸和比例畫，直接在繪圖紙上邊畫邊算邊修改。只畫主要部位，不必畫同細部構造。草圖的繪制過程如下。 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，注意必須畫出定位外表、夾緊外表和待加工外表，有時需對零件圖做必要的轉換。 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構造。這是一個將工序簡圖上的定位方法具體實現的過程，要選擇好定位元件及定位元件在夾具上的安裝方式，將這些定位元件在草圖上的被加工零件相

15、應位置上畫出。 確定刀具的導向、對刀方式，選擇導向、對刀元件。一般來說，不同類型的夾具鉆夾具、鏜夾具、銑夾具等，其刀具的導向、對刀方式也不同。設計時，要先確定是哪種類型的夾具，再有針對地選擇其導向、對刀方式。同樣也把選定的導向、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。 按照夾緊的根本原則，確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點的位置，選擇適宜的夾緊機構，在草圖的被加工零件相應位置上畫出。 確定其它元件或裝置的構造形式、如連接件、分度裝置等。這些構造都有一些常用的標準構造和標準件，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。 設計夾具體。通過夾具體將定位

16、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構造設計、車夾具注意與主軸連接的構造設計等。 計算定位誤差和夾緊力。夾具構造草圖畫好后，應對夾具的定位誤差進展分析計算，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、定位外表的制造精度，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展。 采用機動夾緊時還應計算夾緊力。應該指出，由于加工方法、切削刀具以及裝夾方式千差萬別，夾緊力的計算在有些情況下是沒

17、有現成公式可以套用的，所以需要同學們根據過去所學的理論進展分析研究以決定合理的計算方法。 (2) 繪制夾具裝配圖。 畫夾具裝配圖是夾具設計工作中重要的一環(huán)，考前須知如下。 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。 用雙點劃線繪制被加工零件的外形輪廓、定位基準面、夾緊外表和加工外表。工件在圖中作透明處理，不影響夾具元件的投影。 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、構造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。 參考草圖，合理選擇和布置視圖，注意在各個視

18、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。在適當的位置上畫上縮小比例的工序圖，以便于審核、制造、裝配、檢驗者在閱圖時對照。 裝配圖按夾緊機構應處于夾緊狀態(tài)繪制。對*些在使用中位置可能變化且*圍較大的夾具，例如夾緊手柄或其他移動或轉動元件，必要時以雙點劃線局部地表示出其極限位置，以便檢查是否與其它元件、部件、機床或刀具相干預。 為減少加工外表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外表3-5mm。假設結合面用其它方法加工時，其構造尺寸也可設計成沉孔或凹槽。 夾具體上各元件應與夾具體可靠連接。為保證工人操作平安，一般采

19、用內六角圓柱頭螺釘GB/T 70.1-2000沉頭連接鞏固，假設相對位置精度要求較高，還需用兩個圓柱銷GB/T 119-2000定位。 對于標準部件或標準機構，如標準液壓油缸、汽缸等，可不必將構造剖示出來。 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開場，順時針引出各個件號。如果夾具元件在工作中需要更換如鉆、擴、鉸的快換鉆套，應在一條引出線端引出三個件號。 如果*幾個零件在使用中需要更換，在視圖中是以*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。最后應

20、畫出標題欄和零件明細表，寫明零件名稱、數量、材料牌號、熱處理硬度等內容。 3繪制零件圖 繪制1個關鍵的、非標準的夾具零件，如夾具體等。根據已繪制的裝配圖繪制專用零件圖，具體要求如下： 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； 尺寸標注應完整、清楚，防止漏注，既便于讀圖，又便于加工； 應將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、外表粗糙度、材料、熱處理及外表處理要求等完整地表示出來； 同一工種加工外表的尺寸應盡量集中標注； 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； 要注意選擇設計基準和工藝基準； *些要求不高的形位公差由加工方法自行保證，可省略不注； 為便于加工，尺寸應盡量按加工順序標注，以免進展尺寸換算。 8、編寫課程設計說明書編寫設計說明書是整個課程設計的一個重要組成局部。通過編寫說明書，進一步培養(yǎng)學生分析、總結和表達的能力，穩(wěn)固、深化在設計過程中所獲得的知識。