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1、机械制造技术课件机械制造技术课程设计2一、课程设计的目的和任务一、课程设计的目的和任务二、课程设计的要求和内容二、课程设计的要求和内容三、课程设计的方法和步骤三、课程设计的方法和步骤四、工艺规程设计实例四、工艺规程设计实例五五、专用夹具的设计方法和实例、专用夹具的设计方法和实例3（1）运用机械制造技术及相关课程的理论知识， 结合实践，独立分析和解决工艺问题的能力，具 备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能 力。 （2）根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计 的基本原理和方法，完成某一道工序的夹具设计 ，提高结构设计能力。 （3）运用手册、规范、图表等技术资料的能力。 （4）识图、制图、运算和
2、编写技术文件等基本技 能。一、课程设计的目的和任务一、课程设计的目的和任务1、课程设计目的4（1）拟定某零件的机械加工工艺规程 （2）设计该零件某一工序的专用机床夹具2、课程设计任务5（1）绘制毛坯图（毛坯-零件合图） （2）填写机械加工工艺规程卡片 （3）绘制夹具装配总图 （4）绘制夹具零件图 （5）编写课程设计说明书1.设计要求二、课程设计的要求和内容二、课程设计的要求和内容编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，设计其中一道工序的专用夹具。2.内容6（1）分析零件图，进行工艺审查 （2）选择毛坯制造方式，画毛坯图（零件- 毛坯合图） （3）拟定工艺路线 （4）机械加工工序设计 （5）
3、填写工艺文件1.机械加工工艺规程设计三、课程设计的方法和步骤三、课程设计的方法和步骤7（1）拟定设计方案，绘制结构草图 （2）绘制夹具装配总图 （3）绘制夹具零件图2.夹具设计8（1）任务书（课程设计任务书） （2）目录（课程设计说明书目录） （3）前言 （4）零件分析 （5）工艺规程设计 （6）夹具设计 （7）设计心得体会 （8）参考文献书目设计说明书内容：3.撰写设计说明书9（1）说明书应概括性地介绍本次设计，对各部 分内容做重点说明、分析论证及必要的计算。 （2）文内公式、图表、数据等出处，应以 注明参考文献的序号。 （3）系统性好，条理清楚，图文并茂，避免抄 书。 （4）字迹工整，语言
4、简练，文字通顺，图例清 晰。撰写设计说明书要求：10四、工艺规程设计实例四、工艺规程设计实例题目：设计犁刀变速齿轮箱体零件的机械加工工 艺规程及钻N 面6孔工序的专用夹具 内容：（1）零件一毛坯合图 1张（2）机械加工工艺规程卡片 1套（3）夹具装配总图 1张（4）夹具零件图 1张（5）课程设计说明书 1份 原始资料：该零件图样一张；生产纲领为6000件 年；每日1班。课程设计任务书11工艺规程设计步骤工艺规程设计步骤1、零件分析2、确定毛坯、画毛坯零件合图3、拟订零件的机械加工工艺规程12犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要 零件。旋耕机通过该零件的安装平面（零件 图上的N面与手扶拖拉机变速箱
5、的后部相连 ，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋 耕机的正确联接N面上的4-13mm孔即为螺 栓联接孔，2-10F9孔为定位销孔。1、零件分析（1）零件的作用13犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传 动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒 档齿轮常啮合（图中未画出）。犁刀传动轴8 的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴 向移动。啮合套4和犁刀传动齿轮5相对的一面 都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴 8。其操作过程通过安装在S30H9孔中的操纵 杆3操纵拨叉而得以实现。141一左臂壳体2一犁刀变速齿轮箱体3一操纵杆4一啮合套 5一犁刀传动齿轮 6一轴承7一右臂 壳体8一犁刀传动轴9
6、一链轮犁刀变速齿轮箱传动示意图15材料HT200，主要加工面有：N面、R面、Q 面、2-80H7孔。N面的平面度0.05mm。2-80H7孔的尺寸精度、同轴度0.04mm， 与N面的平行度0.07mm，与R及Q面的垂直度 0.1mm，以及R相对Q面的平行度0.055mm。2一10F9孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度 1400.05mm以及1400.05mm对R面的平行度 0.06mm。（2）零件的工艺分析16（1）选择毛坯种类材料为HT200，所以选铸件。人工时效 （2）确定毛坯制造方法年产量为6000件，生产类型大批生产，砂型机器造型。 （3）铸件的公差等级CT810级，加工余量 MA等级为G。
7、 （4）确定各加工表面的总余量（表1）和毛 坯的主要尺寸（表2）2、确定毛坯、画毛坯零件合图171）用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图，将加工余量叠加在各相应被加工 表面上，即得毛坯轮廓（用粗实线）。 2）为表达内部或局部结构等，可画出剖视、剖面和局部视图。对不需要铸出的槽和孔，可不 必表示。（5）绘制毛坯图（零件-毛坯合图）的方法183）标出毛坯主要尺寸及公差，标出加工余量的名义尺寸。 4)铸件应标注分型面和浇铸位置，锻件应标注分模面。 5）标明毛坯的技术要求。如毛坯精度、热处理及硬度、铸造圆角、拔模斜度、表面质量要求 （不允许有气孔、缩孔、夹砂）等。19毛 坯 零 件 合 图
8、20（1）选择定位基准（2）拟订零件加工工艺路线（3）选择各工序加工设备及工艺装备 （4）加工工序设计（5）填写工艺文件3、拟订零件的机械加工工艺规程21（1）选择定位基准N面和2-10F9孔既是装配基准，又是设 计基准，选为精基准，基准重合原则。其余各面和孔定位都可用“一面两孔”定位 基准统一原则。N面面积大，定位稳定，夹紧方案简单、 可靠，操作方便便于装夹原则。1）精基准的选择22选择箱体上的重要孔（2-80H7）的毛坯孔和箱体内壁作为粗基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的余量均匀。装入箱体内的旋转零件与箱体内壁有足够的间隙。保证定位准确、夹紧可靠。2）粗基准的选择23（2
9、）拟订零件加工工艺路线1）确定各加工表面的加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N面：粗车一精铣；R面和Q面：粗铣一精铣；凸台面：粗铣；2-80mm孔：粗镗一精镗；7级9级精度的未铸出孔：钻一扩一铰；螺纹孔：钻孔一攻螺纹。242）确定加工顺序根据先面后孔、先主后次和先粗后精的原 则，将N面、R面、Q面及2-80mm孔的粗加工放在前面一精加工放在后面，每一阶段中又 首先加工N面，后再镗2-80mm孔。R面及Q 面上的8N8孔及4一M12螺纹孔等次要表面放在最后加工。253）确定工序集中和分散的程度N、R面与Q面有较高的平行度要求 ，2-80mm孔有较
10、高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中的原则，即 分别在一次装夹下将两面或两孔同时加 工出来，以保证其位置精度。264）确定加工工艺方案初拟加工工艺路线，表3修改后的工艺路线，表427由于生产类型为大批生产，故加工设备宜 以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产 方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量 专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装 卸及各机床间的传送均由人工完成。如粗铣N面：采用立铣，选择X52K立式铣 床。选择直径为200mm的可转位面铣刀、专 用夹具和游标卡尺。精铣N面：由于定位基准的 转换，宜采用卧铣，选择X62W卧式铣床。选择 与粗铣相同型号的刀具（到齿数可多些）。采
11、 用精铣专用夹具及游标卡尺、刀口形直尺。（3）选择各工序加工设备及工艺装备 281）确定各工序加工余量及工序尺寸及公差 2）确定各工序切削用量 3）计算各工序的工时定额（4）加工工序设计291）填写工艺过程卡片（或工艺卡片）， 如附表1所示。 2）填写工序卡片，如附表2所示。（5）填写工艺文件3031321.工序图应当按照适当的比例放大或缩小；不 牵涉的部位可以省略，用最少的视图表达清楚 ； 2.加工部位用粗实线绘制，非加工部位一律用 细实线绘制； 3.用专用符号表示定位基准面与夹紧位置； 4.标注本工序完成以后要保证的加工精度； 5.标注本工序完成以后要保证的表面粗糙度。工序图的绘制方法：3
12、3工序图34五 夹具设计实例铣槽专用夹具设计（一）明确设计任务，收集原始资料（二）确定夹具结构方案（三）绘制夹具总图（四）标注总图上的尺寸、公差配合与技术条件（五）夹具工作精度的分析计算35零件图图J6（一）明确设计任务，收集原始资料36该零件中批生产，材料为45钢。该铣槽工序在X6130卧铣上用三面刃铣刀加工。本工序加工要求为 （1）槽宽 mm。 （2）槽底至工件底面的位置尺寸 。 （3）槽两侧面对孔轴线的对称度0.2mm。 （4）槽底面对工件B面的垂直度0.10mm。1.熟悉工件零件图以及本工序的加工要求37（1）铣前后两端面 X6130卧铣 （2）铣底面、顶面 X6130卧铣 （3）铣两
13、侧面 X6130卧铣 （4）铣两台肩面 X6130卧铣 （5）钻、铰孔 Z5135立钻 （6）铣槽 X6130卧铣2.收集原始资料、明确零件的加工工艺过程38根据工件的加工要求，该工序必须限制工件五个自由度。现在来分析其必须限制的 自由度数目及基准选择的合理性。（二）确定夹具结构方案1.确定定位方案（1）验证基准选择的合理性 39自由度分析建立坐标系图J740为保证槽底面至工件B面的垂直度，应选B面作定 位基准，限制工件 、 。 为保证工序尺寸62土0.10mm，应以A面定位，限 制工件 、 。 为保证槽两侧面对 mm孔轴线的对称度， 应选孔轴线定位，限制工件 。 为了方便地控制刀具的走刀位置
14、，还应限制工件 。因而工件的六个自由度都被限制。由分析可知，要使定位基准与设计基准相重合 ，所选定位基准是B面、 mm孔和A面。自由度分析41本道工序工件的定位面是后平面B、底平 面A和 mm孔。夹具上相应的定位元件选 为支承扳、支承钉和菱形定位销，如图J8所示。（2）选择定位元件42定位平面B所用的支承板参考JBT8029.1 1999中的定位支承板进行设计。定位平面A的定位支承钉以及菱形定位销按 实际需要在JBT8029.21999中选取。确定支承钉定位表面到菱形定位销中心的名义尺寸及其极限偏差 。（3）确定定位元件尺寸、极限偏差和定位元件间位置尺寸及其极限偏差43其中l取工件相应尺寸的平
15、均尺寸，公差取相应 尺寸公差的14，则有 mm。最后确定菱 形定位销圆柱部分的直径及其极限偏差，又则菱形定位销和定位孔配合的最小间隙Xmin为 （其中，查阅手册b=3） 44菱形定位销圆柱部分的直径为mm公差按IT7选取，则 mm45槽宽 mm的定位误差 该尺寸由铣刀直接保证，不存在定位误差。槽底至工件底面位置尺寸62土0.10mm的定位误差 平面定位时，基准位移误差忽略不计，Y=0定位基准与设计基准重合，B=0故D=B+Y=0（4）分析计算定位误差46槽两侧面对 孔轴线的对称度0.2mm的 定位误差 工件以14孔轴线定位，定位基准和设计基准 重合，B=0。菱形定位销圆柱部分直径 和定位孔 配合时产生的最大间隙将直接影响对称度要求。Y约为对称度允差的12，应采取措施减小 该项误差。47槽底面对工件B面的垂直度的定位误差定位基准与设计基准重合，B=0。平面定位，基准位移误差忽略不计
