工裝課程設計(08機電)B

1、機電專業(yè)課程設計（機械制造工藝裝備課程設計） 華中科技大學武昌分校機電與自動化學院2011-12-25一.機械制造工藝裝備課程設計導論1.教學計劃 時間：1719周 星期一五 18節(jié)。19周周四周五答辯。學分： 3學分 課程設計教室 : 0801班:11-201(輔導老師劉業(yè)武), 0802班:11-212(輔導老師胡正前), 0803班:11-301(輔導老師吳修玉), 0804班:11-517(輔導老師李 平), 0805班:11-615(輔導老師梅 伶), 0806班:11-515(輔導老師劉華英),(單獨講解)2.課程設計參考資料 機械制造技術基礎 （教材） 機械制造裝備設計課程設計(

2、教材) 機械制造工藝及專用夾具設計指導 （主編:孫麗媛） 金屬加工工藝及工裝設計（主編:黃如林） 機床夾具設計手冊 金屬切削手冊 機械制圖國家標準3.課程設計目的 提高綜合能力 綜合利用:機械制造技術基礎、機械制圖、工程材料、互換性與技術測量 等學科。 提高工作能力 機械制圖能力、工藝設計能力、夾具設計能力、查閱資料能力 等。 學習是基礎，思考是關鍵， 實踐是根本。 學習很多理論，不去做， 是空的。所以我認為“做”是 最根本的。 楊叔子4.希 望 課程設計為主 , 考研、應聘活動為輔 ，善安排兩不誤 ; 確保19周周五完滿完成機械工藝裝備課程設計二.機械制造工藝裝備課程設計要求1. 課程設計題

3、目 每班同學分成若干組，每組可多人,每組一個課程設計對象零件。 同組同學零件相同但題目不相同,同組同學設計的工藝過程可能相同，但是設計的相關工序卡片內(nèi)容和工藝裝備必須不同 。 課程設計的題目是:設計X X 零件的機械加工工藝規(guī)程及XXXXX 床夾具。 具體各人課程設計的題目由各班輔導老師確定.2.工藝與裝備課程設計已給條件: 零件圖： 1張 。 復雜程度： 中等 。 生產(chǎn)類型： 4000件/年 , (中大批量) 允許討論交流 , 必須手工繪圖 和手工填寫工藝表格嚴禁夾具設計雷同，嚴禁全盤抄襲 !3.課程設計要求零件圖 （1:1重畫） 1張 A4-A3毛坯圖 1張 A4-A3 機械加工工藝過程卡

4、片及 1套 相關機械加工工序卡片 專用夾具總裝圖 1張 A1 夾具主要零件圖 2張 A4-A2 (含夾具體零件圖及定位零件圖各1張) 課程設計說明書 1份 A4幅面 (不少于3000字)三.設計內(nèi)容及6個步驟參考:1.機械制造裝備設計課程設計(教材) 2.金屬加工工藝及工裝設計 （主編:黃如林） 3.機械制造工藝及專用夾具設計指導 （主編:孫麗媛） 4.機械制造技術基礎課程設計指南 （主編:崇凱） 1. 對零件進行工藝分析確定生產(chǎn)類型: 中批或大批生產(chǎn)。閱讀、審查、零件圖紙。對零件進行工藝審查。重畫零件圖。2.選擇零件毛坯(1).選擇零件毛坯應考慮: 材料、力學性能、結(jié)構(gòu)、外形尺寸、批量、生產(chǎn)

5、條件(2).毛坯的制造方法與工藝特點(參考教材金屬加工工藝及工裝設計P76)(3).確定毛坯的形狀、尺寸.(4).畫毛坯圖。畫毛坯圖要求及步驟如下:畫毛坯圖要求及步驟 用雙點畫線1:1畫出簡化了的零件圖的主要視圖,將已確定的加工余量疊加到各相應的被加工表面上,即得到毛坯輪廓. 用粗實線畫出毛坯形狀,比例為1:1. 標注毛坯的主要尺寸和公差. 標明毛坯的技術要求,如熱處理及硬度、起模斜度等. 為表達毛坯的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可畫剖面圖等. 注明一些特殊的余塊,如工藝夾頭等.3. 擬訂零件機械加工工藝規(guī)程方案工藝規(guī)程是工廠的主要技術法規(guī)。設計工藝規(guī)程的基本要求(參考孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P39

6、 2.1.1 (1) (6) )設計工藝規(guī)程的原始資料(參考孫編設計指導P39 2.1.2 (1) (6)。)選擇機床型號;選擇工藝裝備:夾具、刀具、量具 等;計算工時定額(省略)4.擬訂零件機械加工工藝路線的步驟(參考教材金屬加工工藝及工裝設計P77-P85) (1).定位基準的選擇(2).零件加工方法的選擇(3).零件各表面加工順序的選擇(4).工序的組合(工序集中或分散)(5).初擬加工工藝路線初擬加工工藝路線加工順序:按“先粗后精、先面后孔、先主后次、基準先行”的原則;熱處理工序應分段穿插進行,檢驗工序則按需安排;初擬23個該零件的加工工藝路線,經(jīng)技術經(jīng)濟分析后,取其中的最佳方案并實施

7、之.(5)工藝裝備的選擇選擇工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求,既保證加工質(zhì)量,又經(jīng)濟合理.工藝裝備的選擇應與工序精度要求相適應、與生產(chǎn)綱領、與現(xiàn)有設備條件相適應.批量生產(chǎn)條件下,通常采用通用機床加專用工、夾具.大量生產(chǎn)條件下,多采用高效專用機床、組合機床流水線、自動線與隨行夾具. 本次課程設計零件按批量生產(chǎn)條件選擇工藝裝備6.填寫工藝文件 工藝過程卡 工藝規(guī)程 工序卡機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡應按照中規(guī)定的格式及原則填寫.工藝過程卡示例注 意 填寫工序卡片時,要繪制工序簡圖,僅標注本道工序所加工的尺寸及偏差。定位、夾緊裝置采用簡化標準符號: JB/T5601-2006詳見機械制

8、造工藝及專用夾具設計指導（主編:孫麗媛） P85 工序簡圖參照下圖按如下要求制作(1)簡圖應按比例縮小,用盡量少的視圖表達,除加工面、定位面、夾緊面、主要輪廓面外，其它線條均可省略.(2)被加工表面用粗線條,其余均用細線條.(3)應標明本工序的工序尺寸、公差及粗糙度要求(4)定位夾緊表面應以規(guī)定符號標明機械加工工序卡示例6.設計指定工序的專用夾具 繪制裝配總圖 1張 A1 繪制主要零件圖 2張 A4-A2(含夾具體零件圖及定位件零件圖各1張) 7.撰寫設計說明書 具體撰寫方法詳見后續(xù) :五 設計說明書 四. 設計實例 萬向節(jié)滑動叉 銑床專用夾具（孫編設計指導P8P38） P 341. 零件的分

9、析分析要點： 看清零件的確切形狀、結(jié)構(gòu) 和功能。 分清零件表面的加工要求 (表面粗糙度)。 該零件有兩組需要加工的表面: 以39孔為中心的一組加工表面 以50花鍵孔為中心的一組加工表面 兩組表面之間有一定的位置公差要求 設計基準: A B C D 39 和50是2個最主要的設計基準 應與夾具的工藝定位基準重合關鍵兩種工藝路線方案： A、 先加工39孔為中心的一組表面， 以此為夾具定位精基準， 然后加工另一組表面。B、先加工50花鍵孔為中心的一組表面， 以此為夾具定位精基準， 然后加工另一組表面。 經(jīng)過比較，方案 B比較好，原因是： 位置精度較易保證，定位和裝夾穩(wěn)固方便。2.確定毛坯類型和制造方

10、法及毛坯尺寸 材料: 45鋼。載荷: 交變+沖擊。鍛件: 金屬纖維連續(xù)化。(下圖示)生產(chǎn)類型: 4000 件/年。輪廓尺寸: 較小,故適合于模鍛成型畫毛坯圖 P35萬向節(jié)滑動叉毛坯圖3.定位基準的選擇粗基準的選擇 最初機加工時,只能采用毛坯上未加工表面作為定位基準粗基準。 若有幾個未加工的表面，則應以位置精度較高的面作為粗基準。 對于軸類零件，一般以外圓為粗基準。但是若選擇62外圓，則可能造成與叉部外形不對稱。因此：叉部外輪廓2個V形塊 65外圓卡爪 精基準的選擇在后續(xù)加工中，采用已加工表面為定位基準精基準 設計基準應與定位基準重合。否則應進行尺寸換算。4. 制訂工藝路線 閱讀:孫編機械制造工

11、藝及專用夾具設計指導P9 11。5. 機械加工余量、工序尺寸 確定主要根據(jù)查表、經(jīng)驗加以確定。參考:教材金屬加工工藝及工裝設計P85-90 孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P1113。6. 確定切削用量根據(jù)查表、經(jīng)驗加以確定。閱讀:教材金屬加工工藝及工裝設計 P95-125 孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P1323 。 7. 填寫機械加工工藝過程卡片及工序卡片(孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P130 附表1、附表2) 工藝過程卡片填寫零件的機械加工工藝路線。工序卡片填寫該工序加工的參數(shù)及機床、刀具選擇等。本次課程設計只要求填寫設計夾具的工序的工序卡片8. 專用夾具設計(P23)

12、八個步驟（1）設計目的: 提高生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度.（2）選擇第道“粗銑加工工序”, 設計銑床專用夾具。 復習：機械制造技術基礎 機床夾具 六點定理 兩大概念： “定位” 與“夾緊” 閱讀：P4851 （3） 選擇設計基準定位基準： 花鍵孔 它在第5道工序已經(jīng)完成。 采用花鍵式心軸作為定位元件。 （4） 為提高工作效率， 選擇氣動夾緊裝置。 (機械、液壓、電磁、真空)（5）切削力及夾緊力的計算 計算公式查有關切削手冊。（6）繪制夾具總裝配圖 制圖符合國家標準。 標準配合夾具元件（參考孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P63 表3-5）。 避免出錯（參考機械制造工藝及專用夾具設

13、計指導 P55 表2-3）。 P36 附圖3 銑床夾具裝備圖存在問題：缺少標題欄、零件明細表。密封蓋缺少墊圈及緊固件。 所以畫完后，應反復檢查修改。 （7） 手工繪制夾具主要零件圖 P38 附圖4 該圖也缺少標題欄。（8）夾具設計及操作的簡要說明 閱讀： 孫編機械制造工藝及專用夾具設計指導 P 25五.機床夾具的設計要點1. 鉆床夾具的設計要點主要是鉆模板和鉆套的選擇和設計(1).鉆套作用是引導刀具以保證加工的孔的位置,提高刀具的剛度和防止其在加工中的振動鉆套的類型 特殊鉆套 標準鉆套-固定式、可換式、快換式 標準鉆套示例標準鉆套示例鉆套的結(jié)構(gòu)和材料a.鉆套內(nèi)孔長度和鉆套端面與工件間距離b.鉆

14、套的材料 T10A或20、20Cr鋼滲碳(2)鉆模板鉆模板上安裝鉆套的孔之間及孔與定位元件的位置應有足夠的精度； 鉆模板應具有足夠的剛度，以保證鉆套位置的準確性 (3)鉆模的支腳鉆模夾具體四周設置支腳四個支腳斷面寬度機床工作臺T形槽寬度鉆模的支腳2.銑床專用夾具設計要點 (1)總體結(jié)構(gòu) 由于銑削過程不是連續(xù)切削，且加工余量較大，切削力較大而方向隨時都在變化。所以夾具應有足夠的剛性和強度，夾具的重心應盡量低，夾具的高度與寬度之比應為1：1. 25，并應有足夠的排屑空間。并設置與銑床工作臺連接的耳座.（2）對刀裝置 為了調(diào)整和確定夾具與銑刀的相對位置，應正確選用對刀裝置，對刀裝置主要有對刀塊和塞尺

15、，對刀裝置在使用塞尺方便和易于觀察的位置，并應在銑刀開始切人工件的一端。（3）定位鍵為了調(diào)整和確定夾具與機床工作臺軸線的相對位置，在夾具體的底面應具有兩個定位鍵，定位鍵與工作臺上中間T形槽相配，保證進給運動方向與工件加工表面間的正確位置。 由于刨床、平面磨床專用夾具的結(jié)構(gòu)和動作原理與銑床專用夾具相近，故其設計要點可參照上述內(nèi)容。定位鍵與工作臺中間T形槽和夾具體的連接3.車床專用夾具設計要點 對于一些非回轉(zhuǎn)體工件，要在車床上加工回轉(zhuǎn)表面時，如鉆孔、鏜孔、車端面等，需設計車床專用夾具。車床專用夾具設計要點：（1）夾具與機床主軸連接方式要合適（2）設計車床專用夾具應注意的問題夾具的結(jié)構(gòu)應力求緊湊、輕

16、便、懸臂尺寸短，使重心盡可能靠近主軸； 夾具應有平衡措施，消除回轉(zhuǎn)的不平衡現(xiàn)象，以減少振動及振動對加工質(zhì)量和刀具壽命的影響，平衡重的位置應可以調(diào)節(jié)；夾緊裝置除應使夾緊迅速、可靠外，還應注意夾具旋轉(zhuǎn)的慣性力不應使夾緊力有小的趨勢，以防回轉(zhuǎn)過程中夾緊元件松脫； 車床夾具與主軸連接精度對夾具的回轉(zhuǎn)精度有決定性的影響，因此回轉(zhuǎn)軸線與車主軸軸線要有盡可能高的同軸度； 當主軸有高速轉(zhuǎn)動、急剎車等情況時，夾具與主軸之間的連接應該有防松裝置 在加工過程中，工件在夾具上應能用量具測量，切屑能順利排出或清理。 車床專用夾具的設計要點也適用于內(nèi)、外圓磨床專用夾具。4.繪制夾具裝配圖的注意事項繪圖比例盡可能采用1：l

17、，使圖形具有良好的直觀性。根據(jù)視圖大小，也可采用其他繪圖比例.用雙點劃線繪制工件外形輪廓、定位基準面、夾緊表面和加工表面。被加工工件在圖中作透明體處理，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、結(jié)構(gòu)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。 裝配圖按工件處于夾緊狀態(tài)下繪制。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。 工件在夾具上的支承定位，必須使用定位元件的定位表面，而不能以鑄件夾具體上的表面與工件直接接觸定位

18、，因為鑄件夾具體耐磨性差，磨損后難以修復而影響定位精度，參見下圖 為減少加工表面面積和加工行程次數(shù)，夾具體上與其他夾具元件相接觸的結(jié)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表面35mm，如下圖對于標準部件或標準機構(gòu)如標準液壓油缸、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開始，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。 合理標注尺寸、公差和技術要求。 夾具裝配圖上應畫出標題欄和零件明細表，寫明零件名稱、數(shù)量、材料牌號等內(nèi)容。 合理選擇專用零件的材料和熱處理。五. 工藝裝備課程設計說明書 1.說明書格式說明書封面和設計任務書的撰寫格式等按校教201171號文件撰寫有關規(guī)則執(zhí)行。 參考格式見校教201171號文件 2.封面內(nèi)容 校教201171號文件） 機械制造工藝裝備 課程設計報告 題 目： 院 （系）： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學 號： 指