《機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》

PAGEPAGE7《機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工程學(xué)等課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的在于：(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工程學(xué)及相關(guān)課程(工程材料與熱處理、機(jī)械設(shè)計(jì)、公差與技術(shù)測(cè)量等)的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決零件機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。（第一階段：完成一個(gè)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)）(2)能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。（第二階段：完成一套專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)）(3)培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。(4)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容：1、繪制零件圖（按1︰1的比例）1張2、繪制毛坯圖（按1︰1的比例）1張3、填寫零件機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片1套（包括：機(jī)械加工工藝過程卡片1套，機(jī)械加工工序卡片1套）4、編寫零件課程設(shè)計(jì)說明書1份原始資料：零件圖樣1張；零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年；每日1班。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求1．課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：明確本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。繪制零件工作圖一張（按1︰1的比例）。對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。擬訂零件機(jī)械加工工藝路線。繪制零件的毛坯圖一張（按1︰1的比例）。填寫零件機(jī)械加工工藝卡一份編寫零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)說明書一份。零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)工作分為三個(gè)階段：課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段：明確本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，收集原始資料，有關(guān)手冊(cè)、繪制零件工作圖，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析。課程設(shè)計(jì)進(jìn)行階段：選擇定位基準(zhǔn)、確定各加工表面的加工方法及其加工方案、加工順序的安排、工藝路線的確定。各工序內(nèi)容的確定（包括設(shè)備及工藝裝備的確定、加工余量的確定、工序尺寸的確定、切削用量的確定、工時(shí)定額的確定和設(shè)備負(fù)荷率的確定）。課程設(shè)計(jì)整理答辯階段：填寫零件機(jī)械加工工藝卡，編寫零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書。課程設(shè)計(jì)答辯，成績?cè)u(píng)定。2．設(shè)計(jì)方法和步驟根據(jù)零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)、每日班次等原始資料。在確定了生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式之后，即可開始擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程。2.1繪制、分析零件圖，進(jìn)行工藝審查熟悉零件圖，了解零件材料及其力學(xué)性能，以便合理選擇毛坯種類和制造方法，以及確定切削用量、加工方法。分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制訂的依據(jù)，確定主要加工表面和次要表面，找出關(guān)鍵技術(shù)問題。分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性。要從選材是否得當(dāng)，尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求是否合理，加工的難易程度，成本高低，是否便于采用先進(jìn)的、高效率的工藝方法等方面進(jìn)行分析，不合理處可提出修改意見。2.2選擇毛坯制造方式，畫毛坯圖根據(jù)生產(chǎn)類型、零件結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、材料等選擇毛坯制造方式，確定毛坯精度。此時(shí)，若零件毛坯選用型材，則應(yīng)確定其名稱、規(guī)格；如為鑄件，則應(yīng)確定分型面、澆冒口系統(tǒng)的位置；若為鍛件，則應(yīng)確定鍛造方式及分模面等。查閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊(cè)，用查表法確定各表面的總余量及余量公差。畫毛坯圖，步驟如下：用雙點(diǎn)劃線畫出經(jīng)簡化了次要細(xì)節(jié)的零件圖的主要視圖，將確定的加工余量疊加在各相應(yīng)被加工表面上，即得到毛坯輪廓．可用粗實(shí)線表示。比例1：1。和一般零件圖一樣，為表達(dá)清楚某些內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可畫出必要的剖視、剖面。對(duì)于由實(shí)體上加工出來的槽和孔，可不必這樣表達(dá)。在圖上標(biāo)出毛坯主要尺寸及公差，標(biāo)出加工余量的名義尺寸。標(biāo)明毛坯技術(shù)要求。如毛坯精度、熱處理及硬度、園角尺寸、拔模斜度、表面質(zhì)量要求(氣孔、縮孔、夾砂)等。2.3擬訂工藝路線此時(shí)，對(duì)于比較復(fù)雜的零件，可以考慮幾個(gè)加工方案，分析比較后，從中選出比較合理的加工方案。選擇定位基準(zhǔn)。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求及毛坯的具體情況，按照粗、精基準(zhǔn)的選擇原則確定各工序合理的定位基準(zhǔn)。它對(duì)保證加工精度、確定加工順序及工序數(shù)量的多少、夾具的結(jié)構(gòu)都有重要影響。零件上的定位基準(zhǔn)、夾緊部位和加工面三者要互相協(xié)調(diào)、全面考慮。決定各表面加工方法，劃分加工階段。根據(jù)各表面的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。決定表面加工方法時(shí)應(yīng)對(duì)照每種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，先主要表面，后次要表面。再根據(jù)零件的工藝分析、毛坯狀態(tài)和如今選定的加工方法，看一看應(yīng)采用哪些熱處理；是否需劃分成粗加工、半精加工、精加工幾個(gè)階段。工序集中與分散。各表面加工方法確定之后，應(yīng)考慮哪些表面的加工適合在一道工序中完成，哪些則應(yīng)分散在不同工序進(jìn)行為好，從而可初步確定零件加工工藝過程中的工序總數(shù)及內(nèi)容。從發(fā)展角度來看，當(dāng)前一般宜按工序集中原則來考慮。初擬加工工藝路線。根據(jù)前面巳考慮和確定了的問題(如基準(zhǔn)、各表面加工方法、工序集中與分散、熱處理方式、加工階段劃分等)，結(jié)合考慮檢驗(yàn)、鉗工工序．即可初步制訂出較完整、合理的該零件加工工藝路線。機(jī)械加工順序的安裝一般應(yīng)：先粗后精．先面后孔，先主后次，基面先行，熱處理按段穿插，檢驗(yàn)按需安排。選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具?？傇瓌t是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求，使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。中批生產(chǎn)條件下，通常采用通用機(jī)床加專用工藝裝備；大批大量生產(chǎn)條件下，多采用高效專用機(jī)床、組合機(jī)床流水線、自動(dòng)線與隨行夾具。這時(shí)應(yīng)認(rèn)真查閱有關(guān)手冊(cè)，應(yīng)將選定的機(jī)床或工裝的有關(guān)參數(shù)記錄下來，如機(jī)床型號(hào)、規(guī)格、工作臺(tái)寬度T形槽尺寸；刀具形式、規(guī)格、與機(jī)床連接關(guān)系；夾具、專用刀具設(shè)計(jì)要求．與機(jī)床連接方式等等，為后面填寫工藝卡片和夾具(刀具、量具)設(shè)計(jì)作好必要準(zhǔn)備，免得屆時(shí)重復(fù)查閱。填寫工藝過程卡片。選定機(jī)床與工藝裝備后，看是否要對(duì)先前初擬的工藝路線進(jìn)行修改。確定后，可填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。2.4機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)確定加工余量。毛坯余量(總余量)已在畫毛坯圖時(shí)確定，這里主要是確定工序余量。工序余量一般可用計(jì)算法、查表法或經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法三種方式來確定。本次設(shè)計(jì)可參閱有關(guān)機(jī)械加工工藝手冊(cè)用查表法按工藝路線的安排，逐工序、逐表面地加以確定。確定工序尺寸及公差。計(jì)算工序尺寸和標(biāo)注公差是制訂工藝規(guī)程的主要工作之一。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定(可查閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊(cè))。當(dāng)定位基準(zhǔn)(或工序基準(zhǔn))與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)(如單純孔與外圓表面的加工；單一平面加工等)，可采取“層層剝皮”的方法，即將余量層一層層疊加在被加工表面上，可以清楚地看出每道工序的工序尺寸，再按每種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度公差按“入體原則”標(biāo)注在對(duì)應(yīng)的工序尺寸上，以工序間尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸表表示。（參見附表1）當(dāng)定位基準(zhǔn)(或工序基準(zhǔn))與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，即加工中基準(zhǔn)多次變換時(shí)，此時(shí)應(yīng)按尺寸鏈原理來計(jì)算確定工序尺寸與公差，并校核余量層是否夠切。本次課程設(shè)計(jì)以指定的一、二道工序的工序尺寸和公差的計(jì)算及余量校核，應(yīng)寫入課程設(shè)計(jì)說明書，并要附以必要的簡圖。（參考有關(guān)工藝尺寸鏈計(jì)算的示例）確定各工序切削用量。選擇切削用量的一般原則是保證加工質(zhì)量，在規(guī)定的刀具耐用度條件下，使機(jī)動(dòng)時(shí)間少、生產(chǎn)率高。為此，應(yīng)合理選擇刀具(材料、幾何角度、耐用度等)。在選擇切削用量時(shí)，首先確定切削深度(現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)稱為背吃刀量。粗加工時(shí)盡可能等于工序余量)；然后根據(jù)表面粗糙度要求選擇較大的進(jìn)給量；最后，根據(jù)切削速度與耐用度或機(jī)床功率之間的關(guān)系，用計(jì)算或查表方法求出相應(yīng)的切削速度(精加工則主要依據(jù)表面質(zhì)量的要求)。本次設(shè)計(jì)可參閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊(cè)采用查表法。組合機(jī)床的切削用量選擇，主要參照現(xiàn)場(chǎng)情況，根據(jù)多年積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行，具體數(shù)據(jù)可查閱有關(guān)參考文獻(xiàn)。一般多軸加工組合機(jī)床要比通用機(jī)床單刀加工的切削用量約低30％左右。制訂時(shí)間定額。本次設(shè)計(jì)作為一種對(duì)時(shí)間定額確定方法的了解，可只確定一個(gè)工序的單件時(shí)間定額?？刹捎貌楸矸ɑ蛴?jì)算法(參閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊(cè))。填寫機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。將以上已確定的內(nèi)容，按工藝過程卡和工序卡所要求的項(xiàng)目一一填入（機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片的格式參見附表）。工藝文件是指導(dǎo)生產(chǎn)的紀(jì)律性文件，填寫時(shí)字跡應(yīng)端正，表達(dá)要清楚。工序卡中工序簡圖的要求如下：簡圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)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。被加工表面用粗實(shí)線(或紅線)表示，其余均用細(xì)實(shí)線表示。應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸、公差及粗糙度要求。定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定的符號(hào)標(biāo)明。幾種常見的定位、夾緊符號(hào)可參考機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。3．課程設(shè)計(jì)說明書的編寫要求說明書是課程設(shè)計(jì)總結(jié)性文件。通過編寫說明書，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和表達(dá)的能力，鞏固、深化在設(shè)計(jì)過程中所獲得的知識(shí)，是本次設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要組成部分。說明書應(yīng)概括地介紹設(shè)計(jì)全貌，對(duì)設(shè)計(jì)中的各部分內(nèi)容應(yīng)作重點(diǎn)說明、分析論證及必要的計(jì)算。要求系統(tǒng)性好，條理清楚，圖文并茂，充分表達(dá)自己的見解，力求避免抄書。文內(nèi)公式、圖表、數(shù)據(jù)等出處，應(yīng)以“[1]”注明參考文獻(xiàn)的序號(hào)。說明書要求字跡工整，語言簡練，文字通順，圖例清晰。學(xué)生從設(shè)計(jì)一開始就應(yīng)隨時(shí)逐項(xiàng)記錄設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)算結(jié)果、分析意見和資料來源，以及指導(dǎo)教師的合理意見、自己的見解與結(jié)論等。每一設(shè)計(jì)階段后，隨即可整理、編寫出有關(guān)部分的說明書，待全部設(shè)計(jì)結(jié)束后，只要稍加整理，便可裝訂成冊(cè)。說明書包括的內(nèi)容有：目錄。設(shè)計(jì)任務(wù)書。前言。對(duì)零件的工藝分析(零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等)。工藝設(shè)計(jì)。確定生產(chǎn)類型。采用流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)時(shí)還應(yīng)計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍；毛坯選擇與毛坯圖說明；工藝路線的確定(粗、精基準(zhǔn)的選擇，各表面加工方法的確定，工序集中與分散的考慮，工序順序安排的原則，加工設(shè)備與工藝裝備的選擇，不同方案的分析比較等)；加工余量、切削用量、工時(shí)定額的確定(說明數(shù)據(jù)來源，計(jì)算教師指定工序的時(shí)間定額)；工序尺寸與公差的確定(只進(jìn)行教師指定的一二個(gè)工序尺寸的計(jì)算，其余只簡要說明或直接寫入工序卡片的工序簡圖上)。設(shè)計(jì)心得體會(huì)。參考文獻(xiàn)(書目前排列序號(hào)，以便于正文引用)。編排順序?yàn)椋盒蛱?hào)，編著者，書名（版本），出版地，出版社，出版年月。附表1：機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)資料題目：汽車轉(zhuǎn)向節(jié)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及其機(jī)床夾具設(shè)計(jì)1、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)零件圖1張2、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯圖1張3、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片1套（包括：機(jī)械加工工藝過程卡片1套，機(jī)械加工工序卡片1套）4、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)說明書1份專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班級(jí)YT213姓名學(xué)號(hào)組號(hào)成績指導(dǎo)教師