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1、1,Design,机械制造工艺学 课程设计,武汉理工大学机华夏学院,2,一.设计目的,1.培养学生运用机械制造技术基础及有关课程的知识,分析和解决工艺问题的能力,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 2.能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,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。,3,一.设计目的,3.培养学生熟悉并运用有关手册,标准,图表等技术资料的能力。 4.进一步培养学生识图,制图,运算和编写技术文件等基本技能。,4,武汉理工大学华夏学院 机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目： 零件
2、的机械加工工艺规程 及工装设计 设计内容：1. 零件图绘制 1张2. 机械加工工艺规程制订 1套3. 结构设计装配图设计 1张4. 结构设计非标零件图设计 1张5. 编写课程设计说明书 1份 参考资料：1.机械制造工艺学2.机床夹具设计图册3.机械加工工艺人员手册 进度计划：1.课程设计准备 1天2.机械加工工艺规程制订 3天 3. 结构设计装配图设计 6天4. 零件图设计 1天5. 编写课程设计说明书 3天6.答辩 1天,课程设计任务书,课程设计任务书由指 导教师下达给每个学生，同时，指定设计的具体零件（零件图）。,5,二.设计要求,设计某零件的机械加工工艺路线，制定其机械加工工艺过程卡片1
3、套（A4纸）。 设计其中某道工序的机械加工工序卡片一张（A4纸）。 设计上述工序的夹具一套。 编写设计说明书 1份,4000-5000字（手写15页左右）。,6,三.设计步骤,1. 确定生产类型(一般为中批或大批生产),对零件进行工艺分析,画零件图; 2.确定毛坯种类及制造方法; 3.拟订零件的机械加工工艺路线,完成工艺路线卡; 4.针对每道工序,确定加工设备和工艺装备,确定各工序加工余量和工序尺寸,填写工序卡片; 5.设计指定工序的专用夹具,绘制装配总图; 6.撰写设计说明书.,7,四.设计注意点,1.工艺路线的拟订 先面后孔 -先加工面后加工孔 先粗后精 -先粗加工后精加工,粗精分开,提高
4、质量 先主后次 -先主要表面加工,后次要表面加工 先基准后其它 -先加工出基准面,再尽量以统一的基准定位加工其余表面,8,四.设计注意点,(1) 选择零件的定位基准。按照基准选择的原则确定零件的粗、精基准（特别是基准统一），要符合六点定位原则。 (2) 初拟各主要表面由粗到精的加工方法，对不同的加工方法进行比较，择优选取。 (3) 确定次要表面的加工方法。 (4) 确定热处理工序、检验工序和辅助工序。,9,10,11,四.设计注意点,2.工艺路线的拟订 (5) 分析和论证主要工序和关键工序的质量和生产率保证的方法，检查工序的衔接及相互间的影响，修正初拟的加工工艺路线。 (6) 依上述分析，拟定
5、全部加工表面由粗到精的加工顺序，经分析比较，最后形成一个完整、合理、先进的加工工艺路线。,12,四.设计注意点,3.机床和工艺装备的确定 选择的机床,夹具,刀具和量具的型号,规格,精度,应与零件尺寸大小,精度,生产规模和工厂的具体条件相适应。 4.关于工序简图的画法 在机械加工工序卡片上要求绘出工序简图。,13,四.设计注意点,(1)仅绘出本工序完成后的形状; (2)根据零件加工情况可选某向视图,剖视图或局部视图,力求简明; (3)图上工件的位置应是加工时的工作位置,允许不按比例绘制; (4)本工序的加工表面用粗实线表示,非加工面用细实线表示;,14,四.设计注意点,(5)只标注本工序加工面的
6、尺寸精度,形状精度,相互位置精度,表面粗糙度和有关技术要求; (6)定位和夹紧应用定位夹紧元件及装置符号标出; (7)大而复杂的零件允许另用纸绘出,附在工序卡片后面。,15,16,附表 机械加工工艺定位与夹紧符号（ JB/Z-82 ）,17,四.设计注意点,5.工序卡片填写要求 (1)内容要简要,明确;术语正确,字迹工整; (2)所用符号,计量单位等应符合有关标准; (3)“设备”栏一般填写设备的型号,名称,必要时还应填写设备编号; (4)“工艺装备”栏内的刀,夹,量,辅具,其中属专用的,按专用名称(编号)填写; (5)属标准的,填写名称,规格和精度(编号)。,18,四.设计注意点,6、设计说
7、明书编写的具体内容 (1)零件的功用,结构特点,设计基准,主要加工表面,主要技术要求和技术关键; (2)设计条件; (3)选择毛坯的说明; (4)选择工艺基准的说明; (5)各工艺方案的分析,对比与取舍;,19,四.设计注意点,(6)确定机床和工艺装备的说明; (7)工艺尺寸的计算,加工余量的确定; (8)确定切削用量,单件时间的说明; (9)专用夹具设计方案的确定; (10)夹紧力的计算; (11)定位精度分析;,20,五.工艺规程设计过程,零件图分析 首先对零件图和装配图进行工艺分析,着重了解以下内容: (1)零件的性能,功用,工作条件; (2)零件的材料和热处理要求; (3)零件的确切形
8、状和结构特点; (4)零件的主要加工表面,主要技术要求和关键的技术问题;,21,五.工艺规程设计过程,(5)零件的结构工艺性.要从选材是否得当,尺寸标注和技术要求是否合理,加工的难易程度,成本高低,是否便于采用先进的,高效率的工艺方法等方面进行分析,对不合理之处提出修改意见。 其次按制图标准进行零件图的绘制。,各种加工方法可达到的经济加工精度和表面粗糙度，可参阅工艺设计手册中的有关资料。,22,六.夹具设计过程,1.夹具设计要求 l)保证工件的加工精度 2)提高生产率,降低成本 3)操作方便,工作安全,能减轻工人劳动强度 4)便于排屑 5)有良好的结构工艺性,23,六.夹具设计过程,2,夹具设
9、计的一般步骤 (1)研究原始资料,明确设计要求 熟悉零件图和装配图,零件的工艺规程,充分了解本工序的加工内容,技术要求等; 收集有关机床,刀具,夹具等方面的资料。,24,(2)确定夹具方案,绘制夹具结构草图 1)根据定位基准和六点定位原理,确定工件的定位方法并选择相应的定位元件; 2)确定引导装置或对刀装置; 3)确定工件的夹紧方法,设计夹紧机构; 4)确定其它元件或装置的结构形式 5)确定夹具体结构形式 6)确定夹具总体轮廓。,六.夹具设计过程,25,(3)绘制夹具总图,标注有关尺寸及技术要求 1) 绘制总图的顺序：先用双点画线画好工件的轮廓外形及主要表面，必要时可用剖视、剖面图表示内部结构
10、，被加工表面的加工余量用粗实线或网纹线表示，把工件视为透明体，然后按照工件形状及位置依次画出夹具的定位件、对刀件、导向件、夹紧机构、定向件等，,六.夹具设计过程,26,夹具的组成：,双点划线画工件，加工位置 定位元件：限制几个自由度、与夹具联接与固定 夹紧装置：力源、中间传力机构、夹紧元件 对刀引导元件：对刀块、钻套等 夹具体： 与机床的联接 其他：如吊环螺钉、分度装置等,27,最后给出夹具体，使之成为一个有机的整体夹具。 2) 总图上的视图配置和选择，应能完整地表达整个夹具的各部分结构。,六.夹具设计过程,28,3.标注夹具总图上的尺寸、公差，制定夹具制造和装配的技术要求。 (1) 总图上应
11、标注的尺寸 夹具外形轮廓尺寸工件定位面与定位件间的配合尺寸。夹具和刀具的联系尺寸。夹具和机床连接部件的联系尺寸。其他装配尺寸.,六.夹具设计过程,29,5) 夹具与机床的联接尺寸及配合,总图上应标注的尺寸,30,(2) 夹具的公差 直接与工件的加工尺寸公差有关的尺寸公差 夹具上定位元件之间 ( 一面两孔定位，两定位销之间的中心距 ) 的尺寸公差；导向件之间 ( 孔系加工时钻套之间的中心距 ) 的尺寸公差；对刀件与定位件之间 ( 对刀块工作表面与定位件间的距离 ) 的尺寸公差。这类公差多根据工厂实践经验，取工件上相对应公差的 1/2 到 1/5 .,六.夹具设计过程,31,与工件加工尺寸无关的夹
12、具公差，这属于夹具内部的结构配合尺寸公差。 定位件和夹具体的配合尺寸公差；可换钻套与衬套的配合尺寸公差；镗套和镗杆的配合尺寸公差；铰链联接的轴和孔的配合尺寸公差；导向件和刀具的配合尺寸公差。 一般是按其在夹具中的功用和装配技术要求选用国家标准规定的公差。,六.夹具设计过程,32,夹具零件尺寸及其配合 外形轮廓尺寸 配合尺寸 (1)定位元件与工件的配合 H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7 (2)导套与刀具的配合 G6/h5,F7/h5,G7/H6,F8/h6 (3)不采用紧固件的固定连接 H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8,六.夹具设计过程,33,(3) 技术条件的制定，在夹具设计时，一般技术条件包括以下三个方面 : 定位元件之间，定位件与夹具体底平面之间的位置精度要求。 定位件与导向件 ( 或夹具安装在机床上的找正基准 ) 之间的相互位置精度要求。 对刀件与定向件 ( 或夹具安装在机床上的找正基准 ) 之间的相互位置精度要求。,六.夹具设计过程,34,这三类技术条件，凡与工件技术条件直接有关者，则其位置精度要求同样可按工件技术条件所规定的精度数值的 1/2 到 1/5 选取；凡与工件技术条件无关者，则可参考“设计资料”选取。,六.夹具设计过程,35,36,定位元件,37,
