機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)-課程設(shè)計(jì)(新)

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》

課程設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)目的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是一門綜合性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是課程教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是完成教學(xué)計(jì)劃達(dá)到教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)同學(xué)們創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)；也是同學(xué)們知識和能力深化和升華的重要過程。本課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下教學(xué)目的：

2、培養(yǎng)同學(xué)們綜合應(yīng)用機(jī)械制造工藝學(xué)和其它多門課程的理論知識解決實(shí)際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和實(shí)際動手能力、提高同學(xué)們的全面素質(zhì)。1、進(jìn)一步加深同學(xué)們對機(jī)械制造工藝學(xué)理論知識的理解；3、通過查閱相關(guān)手冊，掌握獲取工程數(shù)據(jù)的方法，提高同學(xué)們收集信息、對信息進(jìn)行價(jià)值判斷、信息整理、信息加工的能力；5、培養(yǎng)同學(xué)們掌握機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本原理、方法及步驟，進(jìn)一步提高同學(xué)們的工程設(shè)計(jì)能力；7、培養(yǎng)同學(xué)們編寫技術(shù)文件的能力；4、培養(yǎng)同學(xué)們制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則、步驟和方法；6、培養(yǎng)同學(xué)們對零件機(jī)械加工中影響質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的因素進(jìn)行綜合分析的能力；2）設(shè)計(jì)要求繪制零件圖；繪制毛坯圖；制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程；繪制夾具圖；撰寫設(shè)計(jì)說明書。3）設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究、收集資料；分析、研究零件圖，進(jìn)行工藝審查；選擇毛坯制造方式，畫毛坯圖；擬訂工藝路線；確定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；選擇各工序的加工設(shè)備和工藝裝備；計(jì)算切削用量，并估算工時(shí)定額；編寫課程設(shè)計(jì)說明書。4）課程設(shè)計(jì)所需參考資料《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》；《熱加工工藝基礎(chǔ)》《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》《機(jī)械制造工藝學(xué)》《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題》《切削用量手冊》5）時(shí)間安排時(shí)間安排上午8:30—11:30下午2:30—5:30晚上6:30—9:306）成績評定工作態(tài)度；圖面質(zhì)量；設(shè)計(jì)說明書質(zhì)量。二、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容2、擬定工藝路線要求擬定工藝路線三套以上，對它們進(jìn)行分析、比較后，確定選用綜合最優(yōu)的方案，最后填寫一套機(jī)械加工工藝過程卡和兩道工序的機(jī)械加工工序卡。兩道機(jī)械加工工序卡一道為粗基準(zhǔn)定位另一道為設(shè)計(jì)夾具所在的工序?qū)α慵M(jìn)行工藝分析，確定零件的加工余量和毛坯的制造方法，在零件圖的基礎(chǔ)上添加加工余量，獲得毛坯圖。1、繪制工件的毛坯圖3、設(shè)計(jì)一道工序的專用夾具由指導(dǎo)教師指定。要求：每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告；課程設(shè)計(jì)報(bào)告書寫規(guī)范、文字通順、圖表清晰、數(shù)據(jù)和計(jì)算完整、結(jié)論明確；課程設(shè)計(jì)報(bào)告后應(yīng)附參考文獻(xiàn)；要求16K紙張12∽20頁，裝訂成冊。4、編寫設(shè)計(jì)說明書一份三、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的方法和步驟

1、認(rèn)真研究被加工零件樣圖了解該零件所屬產(chǎn)品的用途、性能和工作條件以及零件在產(chǎn)品中的地位與作用。根據(jù)零件在產(chǎn)品中的作用進(jìn)一步分析零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精度要求的合理性。(一）了解零件及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求此步驟的具體要求：

2、檢查零件圖的完整性分析和審查零件圖時(shí)，應(yīng)審查零件視圖和尺寸以及加工表面的要求。

3、審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性從機(jī)械加工工藝觀點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合零件的用途，分析零件精度和技術(shù)要求的合理性。若發(fā)現(xiàn)精度要求不合理或結(jié)構(gòu)工藝性不好，可向設(shè)計(jì)者提出修改意見。

4、確定零件的主要加工表面根據(jù)零件各表面精度要求和作用確定出零件的主要加工表面，以便確定正確的加工流程，提高切削效率。對于難以達(dá)到的加工表面應(yīng)提出保證措施。(二）計(jì)算生產(chǎn)鋼領(lǐng)與生產(chǎn)節(jié)拍在總體方案設(shè)計(jì)階段，首先可根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書上給定的被加工零件年產(chǎn)量，計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)。生產(chǎn)綱領(lǐng)對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織起決定性的作用。其計(jì)算方法如下：N=Q·n(1+α%)(1+β%)

Q-----年產(chǎn)量（臺/年）

n------每臺產(chǎn)品所需該零件數(shù)量（件/臺）

α------備品率

β------廢品率1、計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定其生產(chǎn)類型，它是機(jī)械加工工藝過程（或規(guī)程）設(shè)計(jì)必須具備的原始資料之一。各種生產(chǎn)類型有各自的工藝特點(diǎn)，這就決定了被加工零件各工序所需的專門化和自動化程度。在成批和大量生產(chǎn)中，一般都采用流水生產(chǎn)，它的主要特點(diǎn)是：每一工序在固定工作地點(diǎn)進(jìn)行；按工序先后順序排列工作地點(diǎn)；有生產(chǎn)節(jié)拍（節(jié)奏），即要求各工序的工作時(shí)間同期化（工序時(shí)間都與生產(chǎn)所規(guī)定的節(jié)奏相等或成整數(shù)倍）。2、確定生產(chǎn)類型3、計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍式中t——機(jī)床1年的名義工作時(shí)間，分；K——機(jī)床的利用率，一般取95％；τ——生產(chǎn)節(jié)拍，即生產(chǎn)每個(gè)零件所需的時(shí)間，分／件。。生產(chǎn)節(jié)拍的計(jì)算公式為：（三）制定機(jī)械加工工藝規(guī)程根據(jù)零件圖和所屬的產(chǎn)品裝配圖、生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的具體條件，設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，以符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗為總要求。其大體步驟如下：機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂，可以按以下設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行：（1）計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定機(jī)械加工的生產(chǎn)類型。（2）研究分析被加工零件圖和被加工零件的原始資料，審查、改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性。1、制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程

（3）確定毛坯類型、結(jié)構(gòu)及尺寸。（4）擬訂被加工零件工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)、夾緊部位和各加工表面的加工方法。（5）選擇加工設(shè)備及工藝裝備。對單件小批生產(chǎn)，多選用通用機(jī)床；對大批生產(chǎn)，則選擇或設(shè)計(jì)高生產(chǎn)率的專用機(jī)床或自動化機(jī)床。（6）確定工序尺寸及其公差。（7）確定切削用量及工時(shí)定額。（8）填寫工藝卡片，繪制工序圖。2、毛坯種類選擇和繪制毛坯圖毛坯制造是零件生產(chǎn)過程的一部分，零件所用的毛坯種類選擇得是否合適，將影響工藝過程是否優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。正確地選擇毛坯主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：零件的材料及其力學(xué)性能；零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大?。涣慵纳a(chǎn)批量和精度要求；工廠毛坯車間的現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)水平。（1）毛坯種類選擇確定毛坯的加工余量的基本原則：在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。（2）確定毛坯的加工余量◆零件尺寸精度或表面粗糙度要求高的加工表面，應(yīng)有較大的加工余量；◆加工面積大的表面加工余量應(yīng)加大；◆距基準(zhǔn)較遠(yuǎn)的加工表面，加工余量應(yīng)相應(yīng)增加；◆出現(xiàn)缺陷或開設(shè)澆、冒口位置時(shí)應(yīng)留工藝余量?！裘鞯目傆嗔繛楦鞴ば虻募庸び嗔恐?。同時(shí)應(yīng)考慮下列的原則：

1、依靠現(xiàn)場工人經(jīng)驗(yàn)或查閱有關(guān)余量表格（或手冊）；2、計(jì)算各工序的加工余量確定加工余量的方法對型材毛坯，只需選擇其型號、直徑和長度等，無需畫毛坯圖。對鑄件、鍛件，則應(yīng)在零件圖的基礎(chǔ)上，確定毛坯的分型（模）面、毛坯的加工余量、鑄造（或模鍛）斜度及毛坯圓角。繪制毛坯圖時(shí)，以實(shí)線表示毛坯表面輪廓，以雙點(diǎn)劃線表示經(jīng)切削加工后的表面，在剖面圖上用交叉十字線表示加工余量。圖上要標(biāo)注出主要尺寸及其公差。

（3）繪制毛坯圖3、擬訂機(jī)械加工工藝路線擬訂機(jī)械加工工藝路線也就是設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過程，主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：（1）零件的加工表面一般有平面、外圓、內(nèi)孔、螺紋、齒形、花鍵和成型表面等。對應(yīng)這些典型表面能達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)精度的加工方法很多，在具體選擇確定時(shí)應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、材料和熱處理、生產(chǎn)批量和現(xiàn)有生產(chǎn)條件來考慮，以滿足機(jī)械加工工藝要求。（2）工序定位基準(zhǔn)的選擇在將毛坯加工成成品零件的全部過程中，應(yīng)根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則和精基準(zhǔn)選擇原則來選擇加工階段中的定位基準(zhǔn)，以確保加工表面的位置精度。根據(jù)每個(gè)加工表面的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，確定采用何種加工方法和分幾次加工。一般零件的機(jī)械加工工藝過程大致可分為粗加工階段工序、半精加工階段工序、精加工階段工序和光整加工等階段。具體安排工序內(nèi)容時(shí)，要把粗、精加工分開，但加工階段劃分不應(yīng)過細(xì)，否則會使工序數(shù)目增加、加工過程復(fù)雜，影響生產(chǎn)率和成本。因此，在滿足質(zhì)量要求的情況下，劃分的工序數(shù)目應(yīng)盡可能少。（3）工序數(shù)目和順序的確定機(jī)械加工工序順序安排應(yīng)遵循：先粗后精、先主后次、先面后孔、基準(zhǔn)先行的原則。具體決定工序數(shù)目時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)類型和工廠具體條件，適當(dāng)?shù)夭捎霉ば蚣泻凸ば蚍稚⒃瓌t。還應(yīng)考慮熱處理工序、檢驗(yàn)工序和輔助工序的安排。采用查表法確定每道工序的加工余量，然后按工序由后向前推的計(jì)算方法，根據(jù)選定的余量計(jì)算每一道工序的尺寸。工序尺寸的公差和表面粗糙度要求應(yīng)按該工序的加工方法的經(jīng)濟(jì)精度來確定。工序尺寸的公差一般規(guī)定為按工件的“入體”方向標(biāo)注。（4）確定工序尺寸及其公差擬訂了零件的工藝路線后，對其中用機(jī)床加工的工序來說還要選擇或設(shè)計(jì)專用機(jī)床與工藝裝備，它將影響零件的加工精度和生產(chǎn)率。4、機(jī)床和工藝裝備的選擇與設(shè)計(jì)機(jī)床選擇的原則是：機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類相適應(yīng)應(yīng)；機(jī)床的加工范圍應(yīng)滿足零件的加工要求（對材料）；機(jī)床的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)；機(jī)床的加工以及尺寸范圍應(yīng)與零件毛坯的外形尺寸相適應(yīng)；機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)數(shù)范圍、走刀量等級、機(jī)床功率應(yīng)基本符合切削用量的要求。應(yīng)慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，盡可能利用工廠現(xiàn)有設(shè)備，或?qū)ΜF(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行改裝。（1）機(jī)床的選擇選擇刀具時(shí)，應(yīng)考慮工件的種類、生產(chǎn)率、工件材料、加工精度和所采用機(jī)床的性能。刀具的尺寸規(guī)格盡可能采用系列、標(biāo)準(zhǔn)的尺寸。具體選擇時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：2、刀具選擇◆與生產(chǎn)性質(zhì)相適應(yīng)；◆符合工件材料的加工要求；◆滿足加工精度要求；◆與所使用的機(jī)床相適應(yīng)?！粼诔膳虼罅可a(chǎn)中，若特殊需要，可采用成形刀具、組合刀具、非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鉆頭、鉸刀等來提高生產(chǎn)率，但需自行設(shè)計(jì)。在小批量生產(chǎn)中盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的通用量具；在成批大量生產(chǎn)中，一般應(yīng)根據(jù)所檢驗(yàn)尺寸設(shè)計(jì)專用量具和各種專門檢驗(yàn)夾具。在選擇量具時(shí)，除應(yīng)考慮零件的生產(chǎn)類型外，還應(yīng)考慮被測零件的精度要求，考慮測量工具測量方法的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（3）量具選擇在小批量生產(chǎn)中盡量采用通用夾具；當(dāng)被加工件的表面精度要求較高或在成批大量生產(chǎn)時(shí)，一般應(yīng)設(shè)計(jì)專用夾具，以保證加工表面的位置精度。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)對要采用的夾具有一初步考慮和選擇，在工序圖上應(yīng)表示出定位、夾緊方式以及同時(shí)加工的工件數(shù)等。（4）夾具的選擇和設(shè)計(jì)粗加工切削用量的選擇原則粗加工時(shí)工件加工表面的精度要求不太高，表面粗糙度值較大，工件毛坯的余量也較大，故選擇粗加工切削用量時(shí)，應(yīng)盡可能保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度。因此，應(yīng)首先考慮采用較大的切削深度，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量，最后確定一個(gè)合適的切削速度。

半精加工和精加工切削用量的選擇原則半精加工和精加工時(shí)，加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量較小且較均勻，因此應(yīng)首先考慮選擇較高的切削速度和較小的進(jìn)給量，最后確定切削深度。5、切削用量的選擇應(yīng)根據(jù)不同加工階段的特點(diǎn)采用不同的原則。組合機(jī)床是多軸、多刀同時(shí)加工，所以選擇的切削用量比一般通用機(jī)床單刀加工時(shí)要低。這是因?yàn)榇罅康毒呷绻杆倌p，將使換刀時(shí)間增多，刀具消耗增加，影響機(jī)床生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本。確定組合機(jī)床的切削用量還應(yīng)注意下列問題：盡可能達(dá)到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能；復(fù)合刀具的切削深度、進(jìn)給量按復(fù)合刀具的最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具的最大直徑選擇；應(yīng)注意工件生產(chǎn)批量的大小；必須考慮通用部件的性能；鏜孔主軸轉(zhuǎn)速的選擇，除應(yīng)考慮加工表面粗糙度、加工精度、鏜刀壽命等問題外，各鏜孔主軸的轉(zhuǎn)速一定要相等或者成整數(shù)倍。（3）在組合機(jī)床上加工時(shí)切削用量的選擇單件工時(shí)定額包括基本時(shí)間、輔助時(shí)間、工作地點(diǎn)技術(shù)服務(wù)時(shí)間、工作地點(diǎn)組織服務(wù)時(shí)間、休息及生理需要時(shí)間、準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。基本時(shí)間可根據(jù)加工表面的尺寸大小計(jì)算。單件工時(shí)定額應(yīng)根據(jù)工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并參照其先進(jìn)工廠同類零件的工時(shí)來制訂。過高或過低的定額都不利于提高生產(chǎn)積極性和生產(chǎn)水平。6、工時(shí)定額的估算根據(jù)工作類別、生產(chǎn)類型和工廠習(xí)慣選擇工藝規(guī)程格式并填寫好。7、填寫機(jī)械加工工藝文件四、專用夾具設(shè)計(jì)專用的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)的一部分，它用來確定工件與刀具間的相對位置，將工件定位并夾緊。夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對零件加工精度、生產(chǎn)效率、制造成本、生產(chǎn)安全、勞動生產(chǎn)條件等都起著重要的作用。要設(shè)計(jì)出較理想可行的夾具，必須充分了解和分析有關(guān)資料，吸取先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，制訂出可行的夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制出總裝圖，并提出合理的技術(shù)要求。在專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾方面著手：夾具設(shè)計(jì)是根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程中提出的具體要求進(jìn)行的，設(shè)計(jì)前應(yīng)對產(chǎn)品的批量、任務(wù)與要求、工藝規(guī)程及有關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行分析研究。1、明確要求專用夾具的組成

工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(主要依據(jù))和工裝明細(xì)表；

產(chǎn)品圖紙及有關(guān)設(shè)計(jì)文件；

工藝規(guī)程文件，主要是作業(yè)指導(dǎo)書和工人自檢指導(dǎo)卡；

工裝設(shè)計(jì)手冊；

與工裝及其設(shè)計(jì)有關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)；

本企業(yè)設(shè)備的有關(guān)資料；

國內(nèi)外典型工裝圖樣及有關(guān)資料；

本企業(yè)同類產(chǎn)品同類工裝的圖樣和設(shè)計(jì)資料。2、設(shè)計(jì)依據(jù)為使一批工件中的每一個(gè)工件放在夾具中都能獲得一致的位置，必須使工件上的定位基準(zhǔn)與夾具中的定位元件相接觸或相配合。由于工件的結(jié)構(gòu)形狀多種多樣，故定位基準(zhǔn)各不相同，所以要合理選擇、設(shè)計(jì)、安置定位元件，以達(dá)到定位目的。3、選定定位基準(zhǔn)和定位元