機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院1機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院2一、設(shè)計(jì)的目的

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備、進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的下一個(gè)教

學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。學(xué)生通過機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉：2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院3一、設(shè)計(jì)的目的(1)能熟練運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),進(jìn)一步提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問題的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生掌握夾具、專用機(jī)床設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。(2)學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處,能夠做到熟練運(yùn)用。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院4二、設(shè)計(jì)的要求

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目一律定為:

××零件的鉆床（或銑床）夾具設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求包括以下幾個(gè)部分:零件圖（老師提供）1張夾具裝配圖1張夾具裝配圖應(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

比例畫出。裝配圖標(biāo)題欄按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制課程設(shè)計(jì)說明書1份課程設(shè)計(jì)題目由指導(dǎo)教師選定后發(fā)給學(xué)生

2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院5二、設(shè)計(jì)的要求按教學(xué)計(jì)劃規(guī)定,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)數(shù)為2周

，其進(jìn)度及時(shí)間安排如下:熟悉零件選擇定位、夾緊方案,確定定位、夾緊的具體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行夾緊力的計(jì)算。夾具裝配圖設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說明書

11月前完成設(shè)計(jì)及說明書的編制，4月答辯并交說明書及圖紙。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院6三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟(一)、專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求

（1）保證工件的加工精度保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。（2）提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性能好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院7三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（4）使用性能好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。（5）經(jīng)濟(jì)性好專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。8三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟(二)、專用夾具設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，便會(huì)提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)有關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后下達(dá)給夾具設(shè)計(jì)人員。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序如下。1．明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料（1）仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件。學(xué)生在得到設(shè)計(jì)題目之后,應(yīng)首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。其主要內(nèi)容包括:分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求;根據(jù)零件所選工序的加工內(nèi)容，確定夾具的定位基面及夾緊部位等;分析零件的材質(zhì)、硬度及機(jī)械加工的工藝性（2）了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院9三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（3）了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體技術(shù)要求，了解工件的定位、夾緊方案，了解本工序的加工余量和切削用量的選擇。（4）了解所使用量具的精度等級(jí)、刀具和輔助工具等的型號(hào)、規(guī)格。（5）了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。（6）了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等。（7）準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。（8）收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院10三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：（1）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。（2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對(duì)刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院112023/2/7機(jī)電工程學(xué)院12三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟3．繪制夾具總圖繪制夾具總圖通常按以下步驟進(jìn)行：（1）遵循國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡可能選取1﹕1，根據(jù)工件的大小時(shí)，也可用較大或較小的比例；通常選取操作位置為主視圖，以便使所繪制的夾具總圖具有良好的直觀性；視圖剖面應(yīng)盡可能少，但必須能夠清楚地表達(dá)夾具各部分的結(jié)構(gòu)。（2）用雙點(diǎn)劃線繪出工件輪廓外形、定位基準(zhǔn)和加工表面。將工件輪廓線視為“透明體”。（3）根據(jù)工件定位基準(zhǔn)的類型和主次，選擇合適的定位元件，合理布置定位點(diǎn)，以滿足定位設(shè)計(jì)的相容性。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院13三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（4）根據(jù)定位對(duì)夾緊的要求，按照夾緊原則選擇最佳夾緊狀態(tài)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的夾緊系統(tǒng)，畫出夾緊工件的狀態(tài)。對(duì)有些夾緊機(jī)構(gòu)，還應(yīng)用雙點(diǎn)劃線畫出放松位置，以表示出和其他部分的關(guān)系。（5）圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出對(duì)刀、導(dǎo)向元件以及定向鍵等。（6）最后繪制出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝置連成一體。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院14三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（7）確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的有以下五類尺寸：1）夾具的輪廓尺寸：即夾具的長(zhǎng)、寬、高尺寸。若夾具上有可動(dòng)部分，應(yīng)包括可動(dòng)部分極限位置所占的空間尺寸。2）工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：常指工件以孔在心軸或定位銷上（或工件以外圓在內(nèi)孔中）定位時(shí)，工件定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸。3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來確定夾具上對(duì)刀、導(dǎo)引元件位置的尺寸。對(duì)于銑、刨床夾具，是指對(duì)刀元件與定位元件的位置尺寸；對(duì)于鉆、鏜床夾具，則是指鉆（鏜）套與定位元件間的位置尺寸，鉆（鏜）套之間的位置尺寸，以及鉆（鏜）套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸等。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院15三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟4）夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件、機(jī)床、刀具無關(guān)，主要是為了保證夾具裝置后能滿足規(guī)定的使用要求。5）夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位置的尺寸。對(duì)于車、磨床夾具，主要是指夾具與主軸端的配合尺寸；對(duì)于銑、刨床夾具，則是指夾具上的定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)上的T型槽的配合尺寸。標(biāo)注尺寸時(shí)，常以?shī)A具上的定位元件作為相互位置尺寸的基準(zhǔn)。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院16三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟上述尺寸公差的確定可分為兩種情況處理：一是夾具上定位元件之間，對(duì)刀、導(dǎo)引元件之間的尺寸公差，直接對(duì)工件上相應(yīng)的加工尺寸發(fā)生影響，因此可根據(jù)工件的加工尺寸公差確定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3~1/5；二是定位元件與夾具體的配合尺寸公差，夾緊裝置各組成零件間的配合尺寸公差等，則應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院17三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟（8）規(guī)定總圖上應(yīng)控制的精度項(xiàng)目，標(biāo)注相關(guān)的技術(shù)條件夾具的安裝基面、定向鍵側(cè)面以及與其相垂直的平面（稱為三基面體系）是夾具的安裝基準(zhǔn)，也是夾具的測(cè)量基準(zhǔn)，因而應(yīng)該以此作為夾具的精度控制基準(zhǔn)來標(biāo)注技術(shù)條件。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件（位置精度要求）有如下幾個(gè)方面：

1）定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準(zhǔn)面間的位置精度。

2）定位元件與連接元件（或找正基面）間的位置要求。

3）對(duì)刀元件與連接元件（或找正基面）間的位置要求。

4）定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求。

5）夾具在機(jī)床上安裝時(shí)位置精度要求。（9）編制零件明細(xì)表夾具總圖上還應(yīng)畫出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明夾具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院18三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟4．夾具精度校核在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬定之后，應(yīng)該對(duì)夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算；在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)該根據(jù)夾具有關(guān)元件的配合性質(zhì)及技術(shù)要求，再進(jìn)行一次復(fù)核。這是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量而必須進(jìn)行的誤差分析。5．繪制夾具零件工作圖夾具總圖繪制完畢后，對(duì)夾具上的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件工作圖，并規(guī)定相應(yīng)在的技術(shù)要求。零件工作圖應(yīng)嚴(yán)格遵照所規(guī)定的比例繪制。視圖、投影應(yīng)完整，尺寸要標(biāo)注齊全，所標(biāo)注的公差及技術(shù)條件應(yīng)符合總圖要求，加工精度及表面粗糙度應(yīng)選擇合理。2023/2/7機(jī)電工程學(xué)院19三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟4.編寫設(shè)計(jì)說明書在完成上述工作之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫設(shè)計(jì)說明書一份。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書用以論證設(shè)計(jì)方案的正確性，是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。計(jì)算說明書的篇幅不少于5000字。要求計(jì)算正確、敘述簡(jiǎn)明、條理清楚、合乎邏輯、詞句通順、標(biāo)點(diǎn)正確、文字工整、圖表清晰。計(jì)算說明書應(yīng)以A4紙書寫。夾具裝配圖圖幅