(程)机械制造技术课程设计

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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

2、算和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

3、计 （5）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.专用夹具设计*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）零件工艺分析 （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、。 （4）字迹工整，语言简练，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*121、零件分析（1）零件的作用（2）零件的工艺分析*13（1）选择毛坯种类材

5、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。 （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（5）绘制毛坯图（零件-毛坯合图）*141）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*153）标出毛坯主要尺寸及公差，标出加工余

6、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。（5）绘制毛坯图（零件-毛坯合图）的方法*16毛 坯 零 件 合 图*17（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*18（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

7、，操作方便便于装夹原则。1）精基准的选择*19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*20（2）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。*212）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、

8、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。*223）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。*234）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4*24（3）选择各工序加工设备及工艺装备 （4）加工工序设计1）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（

9、5）填写工艺文件1）填写工艺过程卡片（或工艺卡片）；2）填写工序卡片。 *25*26*271.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：*28工序图*291、对专用夹具的基本要求2、专用夹具设计步骤3、夹具总图尺寸、公差和技术要求的标注4、夹具体的设计5、夹具设计实例五五、专用夹具的设计方法和实例、专用夹具的设计方法和实例*301、对专用夹具的基本要求

10、（1）稳定地保证工件的加工精度（2）提高生产效率（3）工艺性好（4）使用性好（5）经济性好*311）应分析零件的结构特点，材料、生产规模和本工序加工的技术要求及与前后工序的联 系。2）了解加工所用设备、辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格。3）了解工具车间的技术水平。4）了解同类工件的加工方法和所用夹具的情况，作为设计时的参考。2、专用夹具设计步骤（1）明确设计任务与收集设计原始资料*321）确定工件定位方案 ，设计定位装置。2）确定工件夹紧方案，设计夹紧装置。3）确定其它装置及元件的结构形式如：定向、导向、分度、对刀装置等。4）确定夹具体的结构形式和夹具在机床上的安装方式。5）绘制夹具草

11、图，最好考虑几种方案经过分析比较，从中选出合理的方案。（2）拟定夹具结构方案 ，绘制夹具草图*33工件精度要求高时，应进行加工精度分 析。夹紧力设计中可考虑几种方案。分析比 较合理的方案。（3）进行必要的分析计算征求意见，经审查，可对夹具作进一步 的改进。（4）审查方案与改进设计*34（1）按国家制图标准绘制，尽可能采用 比例1：1，主视图按夹具面对操作者的方 向绘制。 （2）被加工零件用双点画线表示。 （3）夹紧机构应处于“夹紧”位置上， 总图应把夹具的工作原理，各种装置的结 构极其相互关系表达清楚。 （5）绘制夹具装配图绘制夹具装配图的要求：*35（1）用双点画线将工件的外轮廓、定位基面

12、、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图合适 的位置上，并显示出加工余量，在总图上工 件可看作透明体。 （2）依次按工件的位置绘制出定位、夹紧及 其它装置或元件的具体结构，然后画出夹具 体，形成一个夹具整体。 （3）标注必要的尺寸，公差和技术要求。 （4）绘制夹具明细表及标题栏。绘制装配图的顺序：*36夹具总图应标注的尺寸1-钻套2-衬套3-钻模板4-开口垫圈5-螺母6-定位心轴7-夹具体 3、夹具总图尺寸、公差和技术要求的标注图J1*371）最大轮廓尺寸A若有活动部分，则应标出最大活动范围或标 出铣床夹具铣刀及杆用点画线画出。 2）影响定位精度的大小的尺寸B和公差指工件与定位元件及定位元件之间的尺

13、寸、 公差。 3）影响对刀和导向精度的尺寸C和公差指刀具与对刀或导向件之间的尺寸公差。（1）夹具总图上应标注的尺寸和公差*384）影响夹具在机床上安装精度的尺寸E和公差指夹具安装基面与机床相应配合表面之间 的尺寸公差。铣床、刨床夹具上的定向键与工作台T型槽 间的配合尺寸。 5）其它重要尺寸和公差一般机械设计中应标注的尺寸，公差。（1）夹具总图上应标注的尺寸和公差*39（2）夹具总图上公差值的确定 j（1/21/5）k 。k相应的工件尺寸公差或位置公差。生产批量大，加工精度低时，j取小值。通常取 j=1/3k。对直接影响工件加工精度的配合尺寸，在确 定了配合性质后，应尽量采用优先配合。工件的加工

14、尺寸未注公差时，k按IT1214； j 按IT9IT11。工件上位置公差未注时，k（911），j（ 79）。 角度未注时k（3010）；j（ 103）。1）直接影响工件加工精度的夹具公差j*40这类尺寸的公差与配合的标注对加工精度无 直接影响，在确定配合性质时，应考虑减小其影 响，其公差等级可参照“夹具手册”等标注。夹具总图上无法用符号标注而又必须说明的 总是可作为技术要求用文字写在总图的空白处。如：几个支承钉采用装配后一次磨削达到等 高；夹具的平衡；涂漆注意事项；夹具使用时的 操作顺序等到，装配应修磨的部位及尺寸等。 3）夹具总图上应标注的技术要求2）夹具上其它重要尺寸的公差与配合*414、

15、夹具体的设计夹具体上的重要表面应有适当的尺寸 、形状和位置精度。为使夹具尺寸稳定，铸造夹具 体应时效处理，焊接和锻造的要退火处理。（1）对夹具体的要求1）有适当的精度和尺寸稳定性*42夹具体要承受较大的切削力和夹紧力，不产生不允许的变形和振动，壁厚要合适，必要时设 置加强肋。铸造夹具体的壁厚一般取l530 mm；焊接夹 具体的壁厚为815 mm；加强肋的厚度取壁厚的 0.70.9倍。对于批量制造的大型夹具体，则应作危险断 面强度校核和动刚度测试。 2）有足够的强度和刚度*43应便于制造、装配、使用和检验，铸造夹具 体安装各种元件的表面应铸出35 mm高的凸台，夹具体结构应便于工件的装卸。应合理

16、地设置耳座，以便与工作台连接。( 耳座图J2)应具有足够的排屑空间。对于切削时产生切 屑不多的夹具，可加大定位元件工作表面与夹具 体之间的距离或增设容屑沟槽（容屑槽图J3 ） ，以增加容屑空间； 3）结构工艺性好*44对于加工时产生大量切屑的夹具，可设置 排屑缺口或斜面。并注意切屑的流向，使清理 切屑方便。（排屑方法图J4）夹具体上各种装置的布置应紧凑，加工面 尽可能靠近工作台面，以降低夹具的重心，一 般夹具的高宽之比应限制在HB11.25范围 内。 对于重型铣床夹具，在夹具体上应设置吊 装孔或吊环，以便于搬运。*45夹具体的安装基面与机床上相应表面的接触 和配合来实现安装。夹具的重心应尽量低。夹具体与