機械制造技術(shù)課程設(shè)計

機械制造技術(shù)課程設(shè)計課程設(shè)計要求：1）編制機械加工工藝規(guī)程一套；2）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計說明書一份。制訂工藝規(guī)程步驟:(一)明確設(shè)計任務(wù)，制定設(shè)計任務(wù)書；(二)計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型；(三)零件的分析；(四)確定毛坯；(五)工藝規(guī)程設(shè)計；1.定位基準(zhǔn)的選擇2.制定工藝路線3.選擇加工設(shè)備及工藝裝備4.加工工序設(shè)計、工序尺寸計算5.選擇切削用量、確定時間定額6.填寫工藝文件(六)設(shè)計說明書的編寫(一)明確設(shè)計任務(wù)，制定設(shè)計任務(wù)書

題目自選，以宿舍為單位，8人一組，也可自由組合。組內(nèi)題目一致，每組不可一致?？蛇x軸套類、箱體類、齒輪、撥叉等零件。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指該零件的年產(chǎn)量，其中還包括備品與廢品。N=Qn(1+a%)(1+b%)

N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件／年)；Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(臺／年)；n—每臺產(chǎn)品所含的零件數(shù)(件/臺)；a%—該零件備品百分率；b%—該零件廢品百分率。根據(jù)教材表6-3生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型。（二）計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型（1）單件生產(chǎn)單個地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)。例如，重型機器制造、專業(yè)設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制等。生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)。（2）成批生產(chǎn)

一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過程有一定的重復(fù)性。例如，機床制造就是比較典型的成批生產(chǎn)。每批投入生產(chǎn)的相同產(chǎn)品的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小，成批生產(chǎn)又可分為：小批生產(chǎn)——工藝特點和單件生產(chǎn)相似；大批生產(chǎn)——工藝特點和大量生產(chǎn)相似；中批生產(chǎn)——其工藝過程的特點則介于單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)之間。

（3）大量生產(chǎn)

產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復(fù)地進行某一個零件的某一道工序的加工。例如，汽車、拖拉機、軸承等的制造通常都是以大量生產(chǎn)的方式進行。生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)<5<10<100小批生產(chǎn)5～10010～200100～500中批生產(chǎn)100～300200～500500～5000大批生產(chǎn)300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系有詳細的工藝規(guī)程。有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細的工藝規(guī)程。有簡單的工藝路線卡。工藝規(guī)程對操作工人的技術(shù)要求較低，對生產(chǎn)線維護人員要求有高的素質(zhì)。需要一定熟練程度的工人和編程技術(shù)人員。需要技術(shù)熟練的工人。對工人的要求廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具，或采用統(tǒng)計分析法保證質(zhì)量。可以采用專用刀具及專用量具或三座標(biāo)測量機。采用通用刀具和萬能量具。刀具與量具廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法達到精度要求。廣泛采用夾具或組合夾具，部分靠加工中心一次安裝。多用標(biāo)準(zhǔn)附件，極少采用夾具，靠劃線及試切法達到精度要求。夾具專用生產(chǎn)線、自動生產(chǎn)線、柔性制造生產(chǎn)線或數(shù)控機床。數(shù)控機床加工中心或柔性制造單元。設(shè)備條件不夠時，也采用部分通用機床、部分專用機床。通用機床，或數(shù)控機床，或加工中心。機床設(shè)備鑄件廣泛采用金屬模機器造型，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等。鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大毛坯的制造方法及加工余量全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選擇裝配法大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配一般是配對制造，沒有互換性，廣泛用鉗工修配工件的互換性大批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)單件生產(chǎn)生產(chǎn)類型工藝過程特點

各種生產(chǎn)類型工藝過程的主要特點(三)零件的分析1、分析零件圖（1）熟悉零件圖，了解零件的用途及工作條件；（2）分析零件圖上各項技術(shù)條件，確定主要加工表面。2、結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）機械加工對零件結(jié)構(gòu)的要求（2）裝配、維修對零件結(jié)構(gòu)的要求3、零件的技術(shù)要求分析（1）加工表面的尺寸精度和形狀精度（2）主要加工表面的相互位置精度（3）加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求（4）熱處理及其他要求（一）

概括了解

從標(biāo)題欄可知，該零件叫齒輪軸。齒輪軸是用來傳遞動力和運動的，其材料為45號鋼，屬于軸類零件。最大直徑60mm，總長228mm，屬于較小的零件。（二）詳細分析兩個Ф35及Ф20的軸頸處有配合要求，尺寸精度較高，均為6級公差，相應(yīng)的表面粗糙度要求也較高，分別為Ra1.6和3.2。對鍵槽提出了對稱度要求。對熱處理、倒角、未注尺寸公差等提出了4項文字說明要求。（三）歸納總結(jié)通過上述讀圖分析，對齒輪軸的作用、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、主要加工方法及加工中的主要技術(shù)指標(biāo)要求，就有了較清楚的認識。綜合起來，即可得出齒輪軸的總體印象。（四）確定毛坯

與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的機械性能和零件的生產(chǎn)類型及毛坯車間的具體生產(chǎn)條件有關(guān)。

鑄件包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機械性能較低，一般殼體零件的毛坯多用鑄件。

鍛件

機械性能較好，有較高的強度和沖擊韌性，但毛坯的形狀不宜復(fù)雜，如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛件。

型材

包括圓形、方形、六角形及其它斷面形狀的棒料、管料及板料。棒料常用在普通車床、六角車床及自動和半自動車床上加工軸類、盤類及套類等中小型零件。冷拉棒料比熱軋棒料精度高且機械性能好，但直徑較小。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過大。

焊接件

對尺寸較大、形狀較復(fù)雜的毛坯，可采用型鋼或鍛件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易變形，尺寸誤差大。工程塑料

它是近年來在機械制造業(yè)中普遍推廣的一種毛坯，其形狀可以很復(fù)雜，尺寸精度高，但機械性能差。

（不需畫毛坯簡圖及確定毛坯余量）(1)零件的材料與力學(xué)性能鑄鐵零件用鑄造毛坯：鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀不復(fù)雜且力學(xué)性能要求不高時常用棒料，力學(xué)性能要求高時用鍛件。(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸例如階梯軸零件各臺階直徑相差不大時可用棒料，相差大時宜用鍛件；(3)生產(chǎn)類型大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。鑄件采用金屬模機器造型，鍛件用模鍛件或精密鍛造。在單件小批生產(chǎn)中用木模手工造型或自由鍛來制造毛坯。(五)工藝規(guī)程設(shè)計1、定位基準(zhǔn)的選擇（1）精基準(zhǔn)的選擇（2）粗基準(zhǔn)的選擇2、制定工藝路線3、選擇加工設(shè)備及工藝裝備4、加工工序設(shè)計、工序尺寸計算（可略）5、選擇切削用量、確定時間定額（可略）6、填寫工藝文件1、定位基準(zhǔn)的選擇加工齒輪時的定位基準(zhǔn)表示法定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。

定位基準(zhǔn)常用的是“面”，所以也稱為定位面，常以符號“”表示，其尖端指向定位面。定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。用作定位的表面，如果是沒有加工過的毛坯表面，則稱為粗基準(zhǔn)；否則稱為精基準(zhǔn)。

1、精基準(zhǔn)的選擇

選擇精基準(zhǔn)時主要考慮應(yīng)保證加工精度并使工件裝夾得方便、準(zhǔn)確、可靠。利于保證加工精度，并使加工過程操作方便。因此，要遵循以下幾個原則：（1）基準(zhǔn)重合的原則（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則（3）互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則（4）自為基準(zhǔn)的原則（5）應(yīng)能使工件裝夾穩(wěn)定可靠、夾具簡單。（1）基準(zhǔn)重合的原則

盡量選擇工序基準(zhǔn)（或設(shè)計基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)。這樣可以減少由于基準(zhǔn)不重合引起的加工誤差。圖（a）是在鉆床上成批加工工件孔的工序簡圖，N面為尺寸B的工序基準(zhǔn)。圖（b）:若選N面為尺寸B的定位基準(zhǔn)，鉆頭相對1面位置已調(diào)整好且固定不動,則加工這一批工件時尺寸B不受尺寸A變化的影響，從而提高了加工尺寸B的精度。若選擇M面為定位基準(zhǔn)，鉆頭相對2面已調(diào)整好且固定不動,則加工的尺寸B要受到尺寸A變化的影響，使尺寸B精度下降。

(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則盡可能選擇統(tǒng)一的精基準(zhǔn)來加工工件上的多個表面。即:盡可能使各個工序的定位基準(zhǔn)相同。主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇例：箱體加工中，若批量較大，大部分工序以平面和兩個銷孔為定位基準(zhǔn)。

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：

1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

3）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

4）套筒類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。

采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：

1）有利于保證各加工表面之間的位置精度；

2）可以簡化夾具設(shè)計，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

★注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根據(jù)實際情況選擇精基準(zhǔn)。當(dāng)工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時，可以采用兩個加工表面互為基準(zhǔn)的方法進行加工。（3）互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則

軸徑軸徑錐孔主軸零件精基準(zhǔn)選擇一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進行加工。（4）自為基準(zhǔn)原則

用床身導(dǎo)軌面自身找正定位

上述四項選擇精基面的原則，有時不可能同時滿足，應(yīng)根據(jù)實際條件決定取舍。2、粗基準(zhǔn)的選擇

主要是第一道工序定位基準(zhǔn)的選擇。其選擇的好壞，對以后各加工表面加工余量的分配以及保證不加工表面與加工表面間的尺寸、相互位置均有很大影響。(2)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)(3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)(5)粗基準(zhǔn)在同一加工尺寸方向上只能使用一次

(4)選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)(1)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)(1)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)以保證重要表面的加工余量小而均勻。

所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面，如床身的導(dǎo)軌面、車床主軸箱的主軸孔，在加工床身或主軸箱時，應(yīng)以導(dǎo)軌面或主軸孔為粗基準(zhǔn)。床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序2a）b）c）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基面；如果工件上有許多不加工表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基面。若零件上每個表面都要加工，則以加工余量最小的表面作為粗基面。粗基面選擇比較

（2）選擇不加工面作為粗基面1)所選擇的加工方法的經(jīng)濟精度及表面粗糙度應(yīng)與被加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相適應(yīng)。加工經(jīng)濟精度是指正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級工人、不延長加工時間)所能保證的加工精度。外圓加工、孔加工、平面加工中各種加工方法的經(jīng)濟精度及表面粗糙度如下表。2、工藝路線的擬定(一)表面加工方法的選擇外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度加工方法加工情況加工經(jīng)濟精度IT表面粗糙度Ra/μm車粗車半精車精車金剛石車(鏡面車)12～1310～117～85～610～802.5～101.25～50.02～1.25銑粗銑半精銑精銑12～1311～128～910～802.5～101.25～2.5車槽一次走刀二次走刀11～1210～1110～202.5～10外磨粗磨