機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計目的

1、精選文檔機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計目的、內(nèi)容與要求1 課程設(shè)計的目的同學(xué)通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本力量，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和預(yù)備。它要求同學(xué)全面地綜合運用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實踐學(xué)問，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機床夾具的設(shè)計。其目的是： （1）培育同學(xué)綜合運用機械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論學(xué)問，結(jié)合金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐學(xué)問，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設(shè)計中等簡單程度零件工藝規(guī)程的力量。 （2）培育同學(xué)能依據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案，

2、完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計力量。 （3）培育同學(xué)生疏并運用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的力量。 （4）進一步培育同學(xué)識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件的基本技能。（5）培育同學(xué)獨立思考和獨立工作的力量，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。2 課程設(shè)計的內(nèi)容和要求2.1課程設(shè)計的內(nèi)容課程設(shè)計題目通常定為：設(shè)計××零件的機械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具。零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設(shè)計的主要原始資料，由指導(dǎo)老師供應(yīng)應(yīng)同學(xué)。零件簡單程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 同學(xué)依據(jù)老師設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計題目，分組進行設(shè)計，依據(jù)所給零件編寫出相應(yīng)的加工

3、工藝規(guī)程，設(shè)計出其中由老師指定的一道重要工序（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。同學(xué)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，參考設(shè)計指導(dǎo)書，認(rèn)真地、有方案地、獨立按時完成設(shè)計任務(wù)。 具體設(shè)計內(nèi)容如下： 1對零件進行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張。 2 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。 3 擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定某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(shè)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張。 5撰寫

4、設(shè)計說明書1份。 2.2課程設(shè)計中對同學(xué)的要求（1）同學(xué)應(yīng)像在工廠接受實際設(shè)計任務(wù)一樣，認(rèn)真對待課程設(shè)計，在老師指導(dǎo)下，依據(jù)設(shè)計任務(wù)，合理支配時間和進度，認(rèn)真地、有方案地按時完成設(shè)計任務(wù)。 （2）課程設(shè)計是同學(xué)應(yīng)用所學(xué)理論學(xué)問解決生產(chǎn)實際問題的學(xué)習(xí)過程，因此同學(xué)應(yīng)自充分發(fā)揮主觀能動性，刻苦鉆研，獨立思考，理論聯(lián)系實際，大膽提出技術(shù)先進、經(jīng)濟合理并切實可行的設(shè)計方案。 （3）同學(xué)必需以科學(xué)務(wù)實和誠信負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自已所做的技術(shù)打算、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培育良好的工作作風(fēng)。 （4）在設(shè)計中同學(xué)應(yīng)認(rèn)真閱讀有關(guān)設(shè)計資料和課程設(shè)計指導(dǎo)書，其中查閱參考資料是課程設(shè)計的一項基本功訓(xùn)練，因而同學(xué)應(yīng)當(dāng)獨立查閱參考資

5、料，并進行設(shè)計方案的分析比較，在此基礎(chǔ)上老師賜予指導(dǎo)和掛念。3 課程設(shè)計的方法與步驟課程設(shè)計內(nèi)容分為機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和機床專用夾具設(shè)計兩大部分，設(shè)計的方法與步驟如下。 1、分析爭辯被加工零件，繪制零件圖 在得到設(shè)計題目之后，應(yīng)首先對被加工零件進行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析。其主要內(nèi)容有： （1）弄清零件的結(jié)構(gòu)外形，明白哪些表面需要加工，哪些是主要加工表面，分析各加工表面的外形、尺寸、精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)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(zhì)、熱處理及零件圖上的技術(shù)要求；（4）分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性，對各個加工表面制造的難易程度做到心中有數(shù)。 畫被加工零件圖的目的

6、是加深對上述問題的理解，并非機械地抄圖，繪圖過程應(yīng)是分析生疏零件的過程。零件圖上若有遺漏、錯誤、工藝性差或者不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的地方，應(yīng)提出修改意見，在繪圖時加以改正。同學(xué)應(yīng)按機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真繪制，除特殊狀況經(jīng)指導(dǎo)老師同意外，均按1：1比例畫出。 2、明確生產(chǎn)類型，確定工藝的基本特征 （1）依據(jù)產(chǎn)品的大小和零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，明確生產(chǎn)類型是單件小批生產(chǎn)、成批生產(chǎn)還是大批大量生產(chǎn)。 （2）依據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，確定工藝的基本特征，如：工序是集中還是分散、是否接受專用機床或數(shù)控機床、接受常規(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、

7、焊接件、型材等，毛坯的選擇應(yīng)當(dāng)以生產(chǎn)批量的大小、零件的簡單程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。正確地選擇毛坯的制造方式，可以使整個工藝過程更加經(jīng)濟合理，故應(yīng)慎重對待。其工作步驟為： （1）依據(jù)零件的生產(chǎn)類型、材料和對材料性能的要求、零件外形的簡單程度、尺寸的大小、技術(shù)要求和生產(chǎn)中的可能性來確定毛坯的種類及制造方法； （2）確定各加工表面的總加工余量（毛坯余量）； （3）計算毛坯尺寸，確定毛坯尺寸公差和技術(shù)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(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模

8、斜度等。4、選擇加工方法，擬訂工藝路線 （1）選擇定位基準(zhǔn)。 依據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求及毛坯的具體狀況，依據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。一般先考慮精基準(zhǔn)，然后選擇粗基準(zhǔn)。當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，需對它的工序尺寸進行換算。定位基準(zhǔn)選擇對保證加工精度、確定加工挨次及工序數(shù)量的多少、夾具結(jié)構(gòu)都有重要影響。零件上的定位基準(zhǔn)、加工表面和夾緊部位三者要相互協(xié)調(diào)、全面考慮。 （2）選擇各表面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，依據(jù)各表面的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各前續(xù)工序的加工方法。打算表面加工方法時還應(yīng)考慮每種加工方法所

9、能達到的經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度。一般集中精力先考慮主要表面、主要技術(shù)要求及關(guān)鍵技術(shù)問題的加工。 （3）支配加工挨次，劃分加工階段，制訂工藝路線 確定各表面的加工挨次，包括切削加工挨次、熱處理工序和幫助工序。機械加工挨次的支配一般應(yīng)：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，檢驗按需支配。還需考慮工序的集中與分散等問題。在對零件進行以上分析的基礎(chǔ)上，制訂工藝路線。對于比較簡單的零件，可以先考慮幾個方案，經(jīng)分析比較后，再從中選擇比較合理的加工方案。 5、進行工序設(shè)計和工藝計算 （1）確定各工序所用的機床、夾具、刀具、量具和幫助工具。 選擇的機床、夾具、刀具和量具的類型、規(guī)格、精

10、度，應(yīng)與被加工零件的尺寸大小、精度凹凸、生產(chǎn)類型和工廠的具體條件相適應(yīng)。機床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量又要經(jīng)濟合理。在成批生產(chǎn)條件下，一般應(yīng)接受通用機床和專用工、夾具。 這時應(yīng)認(rèn)真查閱有關(guān)手冊或?qū)嵉卣{(diào)查，應(yīng)將選定的機床或工裝的有關(guān)參數(shù)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(guān)系；夾具、專用刀具設(shè)計要求，與機床連接方式等。為后面填寫工藝卡片和夾具設(shè)計做好必要預(yù)備，免得屆時重復(fù)查閱。 （2）確定加工余量及工序間尺寸與公差 依據(jù)工藝路線的支配，要求逐工序逐表面地確定加工余量。其工序間尺寸公差，按經(jīng)濟精度確定。一個表面的總加工余量則為該表面各工序間加工余量之和。

11、 在本設(shè)計中，對各加工表面的余量及公差，同學(xué)可直接從機械制造工藝設(shè)計簡明手冊或其它相關(guān)資料中查得。 （3）確定各工序切削用量 在單件小批生產(chǎn)中，常不具體規(guī)定切削用量，而是由操作工人依據(jù)具體狀況自已確定，以簡化工藝文件。在成批大量生產(chǎn)中，則應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。 對于本設(shè)計，在機床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上，要求同學(xué)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(guān)資料中查得。 （4）計算時間定額 課程設(shè)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，可接受查表法或計算法確定。 6、填寫工藝文件 上述零

12、件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)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(chǎn)中使用的工藝文件很多，常用的有機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等，格式詳見機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程格式JB/T9165。2-1998。假如將前述各項內(nèi)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。 為削減篇幅，接受課程設(shè)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(shè)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，用完量少的投影視圖繪出。簡圖

13、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、明白為度。簡圖中的加工表面用粗實線表示，其余均用細實線。應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。對定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定符號標(biāo)明，詳見機械加工定位、夾緊符號JB/T5061-1991 6、設(shè)計專用夾具 在完成零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計某道工序的專用夾具，明顯該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖和工序圖是夾具設(shè)計的依據(jù)。生產(chǎn)綱領(lǐng)打算了夾具的簡單程度和自動化程度；零件圖給出了工件的尺寸、外形和位置精度、表面粗糙度等具體要求；工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準(zhǔn)、工序尺寸、已

14、加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案，這是夾具設(shè)計的直接依據(jù)。 （1）制訂總體方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 專用夾具總體方案的確定是一項格外重要的設(shè)計程序，方案的優(yōu)劣往往打算了夾具設(shè)計的成功與失敗，因此必需充分地進行爭辯和爭辯，以確定最佳方案而不應(yīng)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，不必畫同細部結(jié)構(gòu)。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畫出工件三視圖的輪廓，留意必需畫出定位表面、夾緊表面和待加工表面，有時需對零件圖做必要的轉(zhuǎn)換。 依據(jù)該道工序的加工要求和基準(zhǔn)的選擇，

15、確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)。這是一個將工序簡圖上的定位方法具體實現(xiàn)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應(yīng)位置上畫出。 確定刀具的導(dǎo)向、對刀方式，選擇導(dǎo)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(dǎo)向、對刀方式也不同。設(shè)計時，要先確定是哪種類型的夾具，再有針對地選擇其導(dǎo)向、對刀方式。同樣也把選定的導(dǎo)向、對刀元件及其安裝方式在草圖上的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。 依據(jù)夾緊的基本原則，確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點的位置，選擇合適的夾緊機構(gòu)，在草圖的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。 確定其它元件或裝置的結(jié)

16、構(gòu)形式、如連接件、分度裝置等。這些結(jié)構(gòu)都有一些常用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件，在資料中找到后選擇確認(rèn)。同樣把它們在草圖的被加工零件相應(yīng)位置上畫出。 設(shè)計夾具體。通過夾具體將定位元件、對刀元件、夾緊元件、其它元件等全部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，鉆夾具留意鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計、車夾具留意與主軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 計算定位誤差和夾緊力。夾具結(jié)構(gòu)草圖畫好后，應(yīng)對夾具的定位誤差進行分析計算，校核制訂夾具公差和技術(shù)要求能否滿足工件工序尺寸公差和技術(shù)要求。計算結(jié)果如超差時，需要轉(zhuǎn)變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度，以削減定位誤差，提高加工精度。有時甚至要從

17、根本上轉(zhuǎn)變工藝路線的支配，以保證零件的加工能順當(dāng)進行。 接受機動夾緊時還應(yīng)計算夾緊力。應(yīng)當(dāng)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狀況下是沒有現(xiàn)成公式可以套用的，所以需要同學(xué)們依據(jù)過去所學(xué)的理論進行分析爭辯以打算合理的計算方法。 (2) 繪制夾具裝配圖。 畫夾具裝配圖是夾具設(shè)計工作中重要的一環(huán)，留意事項如下。 盡量接受1：1的比例繪制，使圖形具有良好的直觀性。依據(jù)視圖大小，也可接受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(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。工件在圖中作透亮處理，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

18、能完整、清楚地表達夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系為準(zhǔn)。一般狀況下，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，留意在各個視圖間留有足夠的距離，以便于引出件號、標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求。在適當(dāng)?shù)奈恢蒙袭嬌峡s小比例的工序圖，以便于審核、制造、裝配、檢驗者在閱圖時對比。 裝配圖按夾緊機構(gòu)應(yīng)處于夾緊狀態(tài)繪制。對某些在使用中位置可能變化且范圍較大的夾具，例如夾緊手柄或其他移動或轉(zhuǎn)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、機床或刀具相干涉。 為削減加工表面面積和加工行程次數(shù)，夾具體上與其它夾具元件相接觸的結(jié)合面一般應(yīng)設(shè)計成等高的凸

19、臺，凸臺高度一般高出非加工鑄造表面3-5mm。若結(jié)合面用其它方法加工時，其結(jié)構(gòu)尺寸也可設(shè)計成沉孔或凹槽。 夾具體上各元件應(yīng)與夾具體牢靠連接。為保證工人操作平安，一般接受內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB/T 70.1-2000）沉頭連接牢固，若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(biāo)準(zhǔn)部件或標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)，如標(biāo)準(zhǔn)液壓油缸、汽缸等，可不必將結(jié)構(gòu)剖示出來。 裝配圖繪制完成后，按肯定挨次引出各元件和零件的件號。一般從夾具體為件號1開頭，順時針引出各個件號。假如夾具元件在工作中需要更換（如鉆、擴、鉸的快換鉆套），應(yīng)在一條引出線端引出三個件號。 假如某幾個零件在使用中需要更換，在

20、視圖中是以某個零件畫出的，為表達更換的零件，可用局部剖面表示更換零件的裝配關(guān)系，并在技術(shù)要求或局部剖面圖下面加以說明。 此外，夾具裝配圖上應(yīng)合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。最終應(yīng)畫出標(biāo)題欄和零件明細表，寫明零件名稱、數(shù)量、材料牌號、熱處理硬度等內(nèi)容。 （3）繪制零件圖 繪制1個關(guān)鍵的、非標(biāo)準(zhǔn)的夾具零件，如夾具體等。依據(jù)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(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合，便于讀圖和核對； 尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚，避開漏注，既便于讀圖，又便于加工； 應(yīng)將該零件的外形、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理及表面處理要求等完整地表示出來； 同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注； 對于可在裝配后用組合加工來保證的尺寸，應(yīng)在其尺寸數(shù)值后注晨“按總圖”字樣，如，鉆套之間、定位銷之間的尺寸等； 要留意選擇設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)； 某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(yīng)盡量按加工挨次標(biāo)注，以免進行尺寸換算。 8、編寫課程設(shè)計說明書 編寫設(shè)計說明書是整個課程設(shè)計的一個重要組成部分。通過編寫說明書，進一步培育同學(xué)分析、總結(jié)和表達的力量，鞏固、深化在設(shè)計過程中