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機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)
孫蓓蓓Email:bbsun@辦公室電話:52090513手機(jī)公室:機(jī)械樓431目的將課程中的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,提高獨(dú)立工作能力。進(jìn)一步鞏固所學(xué)的書(shū)本知識(shí)。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。內(nèi)容零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)××零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的專用夾具任務(wù)1.對(duì)零件進(jìn)行工藝分析,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.?dāng)M定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程,編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片(工藝過(guò)程卡片和工序卡片)1套。4.設(shè)計(jì)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(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。要求(1)認(rèn)真對(duì)待課程設(shè)計(jì),合理安排時(shí)間和進(jìn)度,有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。(2)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,刻苦鉆研,獨(dú)立思考。(3)以科學(xué)務(wù)實(shí)和誠(chéng)信負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)待自已所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果,培養(yǎng)良好的工作作風(fēng)。(4)認(rèn)真閱讀有關(guān)設(shè)計(jì)資料和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。(5)嚴(yán)格遵守紀(jì)律,按時(shí)上、下課,不得無(wú)故缺席,每遲到三次按曠課一天計(jì),累計(jì)曠課兩天成績(jī)不及格。方法與步驟課程設(shè)計(jì)內(nèi)容分為兩大部分:機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)一、分析研究被加工零件,繪制零件圖
(1)弄清零件的結(jié)構(gòu)形狀,明白哪些表面需要加工,哪些是主要加工表面,分析各加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等;(2)明確零件在整個(gè)機(jī)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(duì)各個(gè)加工表面制造的難易程度做到心中有數(shù)。畫(huà)被加工零件圖的目的是加深對(duì)上述問(wèn)題的理解,并非機(jī)械地抄圖,繪圖過(guò)程應(yīng)是分析認(rèn)識(shí)零件的過(guò)程。零件圖上若有遺漏、錯(cuò)誤、工藝性差或者不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地方,應(yīng)提出修改意見(jiàn),經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后,在繪圖時(shí)加以改正。應(yīng)按機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制,除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意外,均按1:1比例畫(huà)出。二、明確生產(chǎn)類型,確定工藝的基本特征
(1)根據(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)根據(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、是否采用專用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床、采用常規(guī)工藝方法還是新工藝或特種工藝等。三、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(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、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(gè)工藝過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)合理,故應(yīng)慎重對(duì)待。四、選擇加工方法,擬訂工藝路線
(1)選擇定位基準(zhǔn)(2)選擇各表面的加工方法和加工方案(3)安排加工順序,劃分加工階段,制訂工藝路線(1)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(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí),需對(duì)它的工序尺寸進(jìn)行換算。定位基準(zhǔn)選擇對(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互相協(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,根據(jù)各表面的加工要求,先選定最終的加工方法,再由此向前確定各前續(xù)工序的加工方法。決定表面加工方法時(shí)還應(yīng)考慮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。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(wèn)題的加工。(3)安排加工順序,劃分加工階段,制訂工藝路線確定各表面的加工順序,包括切削加工順序、熱處理工序和輔助工序。機(jī)械加工順序的安排一般應(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(yàn)按需安排。還需考慮工序的集中與分散等問(wèn)題。
在對(duì)零件進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上,制訂工藝路線。對(duì)于比較復(fù)雜的零件,可以先考慮幾個(gè)方案,經(jīng)分析比較后,再?gòu)闹羞x擇比較合理的加工方案。五、進(jìn)行工序設(shè)計(jì)和工藝計(jì)算(1)確定各工序所用的機(jī)床、夾具、刀具、量具和輔助工具(2)確定加工余量及工序間尺寸與公差(3)確定各工序切削用量(4)計(jì)算時(shí)間定額六、填寫(xiě)工藝文件零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果需以圖表、卡片和文字材料表達(dá)出來(lái),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(jī)械加工工藝過(guò)程卡片、機(jī)械加工工序卡片等。七、設(shè)計(jì)專用夾具(1)制訂總體方案,繪制結(jié)構(gòu)草圖(2)繪制夾具裝配圖(3)繪制零件圖(1)制訂總體方案,繪制結(jié)構(gòu)草圖①以工人在本工序加工時(shí)所面對(duì)的工件位置為主視圖,在草圖上用雙點(diǎn)劃線勾勒出工件三視圖的輪廓,注意必須畫(huà)出定位表面、夾緊表面和待加工表面,有時(shí)需對(duì)零件圖做必要的轉(zhuǎn)換。②根據(jù)該道工序的加工要求和基準(zhǔn)的選擇,確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)。將這些定位元件在草圖上的被加工零件相應(yīng)位置上畫(huà)出。③確定刀具的導(dǎo)向、對(duì)刀方式,選擇導(dǎo)向、對(duì)刀元件。把選定的導(dǎo)向、對(duì)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(huà)出。④按照夾緊的基本原則,確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點(diǎn)的位置,選擇合適的夾緊機(jī)構(gòu),在草圖的被加工零件相應(yīng)位置上畫(huà)出。⑤確定其它元件或裝置的結(jié)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?cè)诓輬D的被加工零件相應(yīng)位置上畫(huà)出。⑥設(shè)計(jì)夾具體。
通過(guò)夾具體將定位元件、對(duì)刀元件、夾緊元件、其它元件等所有裝置連接成一個(gè)整體。夾具體還用于保證夾具相對(duì)于機(jī)床的正確位置,銑夾具要有定位鍵,鉆夾具注意鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、車夾具注意與主軸連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。⑦計(jì)算定位誤差和夾緊力。
夾具結(jié)構(gòu)草圖畫(huà)好后,應(yīng)對(duì)夾具的定位誤差進(jìn)行分析計(jì)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(jì)算結(jié)果如超差時(shí),需要改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度,以減少定位誤差,提高加工精度。有時(shí)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(jìn)行。(2)繪制夾具裝配圖
①盡量采用1:1的比例繪制,使圖形具有良好的直觀性。根據(jù)視圖大小,也可采用1:2或2:1比例。②用雙點(diǎn)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。工件在圖中作透明處理,不影響夾具元件的投影。③盡可能以操作者正面相對(duì)位置的視圖為主視圖,視圖多少以能完整、清晰地表達(dá)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)。一般情況下,最好畫(huà)出三視圖,必要時(shí)可畫(huà)出局部視圖或剖面圖。④參考草圖,合理選擇和布置視圖,注意在各個(gè)視圖間留有足夠的距離,以便于引出件號(hào)、標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求。⑤裝配圖按夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于夾緊狀態(tài)繪制。⑥為減少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(jì)成等高的凸臺(tái),凸臺(tái)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(shí),其結(jié)構(gòu)尺寸也可設(shè)計(jì)成沉孔或凹槽。⑦夾具體上各元件應(yīng)與夾具體可靠連接。為保證工人操作安全,一般采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘沉頭連接堅(jiān)固,若相對(duì)位置精度要求較高,還需用兩個(gè)圓柱銷定位。⑧對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)部件或標(biāo)準(zhǔn)機(jī)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(lái)。⑨裝配圖繪制完成后,按一定順序引出各元件和零件的件號(hào)。一般從夾具體為件號(hào)1開(kāi)始,順時(shí)針引出各個(gè)件號(hào)。⑩如果某幾個(gè)零件在使用中需要更換,在視圖中是以某個(gè)零件畫(huà)出的,為表達(dá)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(shuō)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。(3)繪制零件圖
①零件圖的投影應(yīng)盡量與總圖上的投影位置相符合,便于讀圖和核對(duì);②尺寸標(biāo)注應(yīng)完整、清楚,避免漏注,既便于讀圖,又便于加工;③應(yīng)將該零件的形狀、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(lái);④同一工種加工表面的尺寸應(yīng)盡量集中標(biāo)注;⑤對(duì)于可在裝配后用組合加工來(lái)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;⑥要注意選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn);⑦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;⑧為便于加工,尺寸應(yīng)盡量按加工順序標(biāo)注,以免進(jìn)行尺寸換算。八、編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(1)封面。(2)目錄。(3)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。(4)緒論或前言。(5)對(duì)零件的工藝分析。(6)工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算。(7)夾具設(shè)計(jì)。(8)設(shè)計(jì)總結(jié)或心得體會(huì)。(9)參考文獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)程序,吳國(guó)梁,機(jī)械制造工程原理,東南大學(xué)出版社,1998唐宗軍,機(jī)械制造基礎(chǔ),機(jī)械工業(yè)出版社,1997趙家齊編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002馬賢智主編.實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè).沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002數(shù)字化手冊(cè)編委會(huì)編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版V1.0),TG75—62/1WM2U3-573A8-7M537-Q6EP6,數(shù)字化手冊(cè)編委會(huì)編.機(jī)械加工工藝手冊(cè)(軟件版)龔定安,蔡建國(guó),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理,陜西科技出版社,1987顧崇銜編.機(jī)械制造工藝學(xué).西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1990李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè)北京:北京出版社,1990孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè),第一卷.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991趙如福主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1992徐圣群主編.簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社.1991大連理工大學(xué)王小華主編.機(jī)床夾具圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991東北重型機(jī)械學(xué)院,
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