2022年机械制造技术基础课程设计指导书 .pdf
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1、目 录机械制造技术基础课程设计任务书 _ 1一、课程设计指导书 _ 2(一)设计的目的 _ 2(二)设计要求与内容_ 2(三)设计方法和步骤_ 21. 工艺设计_ 2分析、研究零件图(和实物 ) ,进行工艺审查 _ 3选择毛坯制造方式 _ 3拟订工艺路线 _ 3机械加工工序设计 _ 42. 夹具设计_ 6制订设计方案,绘制结构草图 _ 6绘制夹具装配总图 _ 7绘制夹具零件图 _ 8撰写设计说明书 _ 8制 3D效果图 _ 8二、夹具设计中常易出现的错误 _ 9三、课程设计成绩的评定 _ 11四、进度与时间安排 _ 11精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
2、 - - - -第 1 页,共 13 页- 1 - 机械制造技术基础课程设计任务书题目:设计零件的机械加工工艺规程及工序的专用机床夹具。设计要求:熟练使用电脑辅助设计(软件自选 ),独立完成(1) 零件毛坯合图一张 (3 或 4 号图 CAD 出图) (2) 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图) (3) 指定工序夹具装配图一张 (2 或 3 号图) (4) 夹具部分零件图 2 张(图幅自定 ) (5) 设计说明书 (一份,按毕业设计模板,同组可装订成一册,注明各节完成人) (6) 夹具 3D 装配效果图一张 (彩图) 以上均需输出,以书面交设计资料,保留电子档备查。原始资料:零件图样,
3、生产纲领,每月班次、生产条件等。班级学号同组学生指导教师年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页- 2 - 一、课程设计指导书(一)设计的目的本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节,它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计其目的在于:(1)培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等)的知识,结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备设计一
4、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,提高结构设计能力。(3)培养学生熟悉并运用CAD 、CAPP 设计以及查询手册、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。(二)设计要求与内容本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程,按教师指定的任务设计其中一道工序的专用夹具,并撰写设计说明书。学生应在教师指导下,按本指导书的规定,认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定,数据和计算结果。注意理论与实践的结合,以
5、期使整个设计在技术上是先进的,在经济上是合理的,在生产上是可行的。具体内容如下:(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。(2)选择毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图(零件毛坯合图);(3)运用 CAPP 软件拟订零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具, 夹具, 量具,辅具 ),确定各工序切削用量及工序尺寸。(4)填写指定工序的工序卡片,并设计改工序的专用夹具,绘制装配总图和主要零件图12 张(5)撰写设计说明书。(6)运用 CAD 软件绘制专用夹具的3D 装配图,并制夹具效果图。(三)设计方法和步骤1. 工艺设计零件图样,生产纲领,每日班次和生产条件是本
6、次设计的主要原始资料。由这些资料确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页- 3 - 定了生产类型和生产组织形式之后,即可开始拟订工艺规程。1.1 分析、研究零件图 ( 和实物 ),进行工艺审查(1)熟悉零件图,了解零件性能、用途、工作条件及所在部件(或整机 )中的作用(2)了解零件材料及其力学性能,以便合理选择毛坯种类和制造方法,以及确定切削用量,加工方法(3)分析零件图上各项技术要求制订的依据,确定主要加工外表和次要外表,找出关键技术问题。(4)分析零件结构的工艺性。要从选材是否得当,尺寸标注和技术要求是否合理,加工
7、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,不合理处可提出修改意见。1.2 选择毛坯制造方式画毛坯图 (即零件一毛坯合图) (1)根据生产类型、零件结构,形状,尺寸、材料等选择毛坯制造方式,确定毛坯精度。此时,假设零件毛坯选用型材,则应确定其名称、规格,如为铸件,则应确定分型面,浇冒口系统的位置,假设为锻件,则应确定锻造方式及分模面等。(2)查阅有关的机械加工工艺手册,用查表法确定各外表的总余量及余量公差。(3)绘毛坯图 (见图 11)。步骤如下:1)用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图,存已确定的加工余量叠加在各相应被加工外表上,即得到毛坯轮廓,可用
8、粗实线表示。比例自选。2)和一般零件图一样,为表达清楚某些内部结构,可面出必要的剖视,剖面。对于由实体上加工出来的糟和孔,可不必这样表达。3)在图上标出毛坯主要尺寸及公差,标出加工余量的名义尺寸。4)标明毛坯技术要求。如毛坯精度、热处理及硬度、圆角尺寸,拔模斜度,外表质量要求(气孔,缩孔、夹砂 )等1.3 拟订工艺路线对于比较复杂的零件,可以考虑几个加工方案,分析比较后,从中选出比较合理的加工方案。(1)选择定位基准。根据零件结构特点、技术要求及毛坯的具体情况,按照粗、精基准的选择原则来确定各工序合理的定位基准。它对保证加工精度,确定加工顺序及工序数量的多少、夹具的结构都有重要影响。零件上的定
9、位基准、夹紧部位和加工面三者要互相协调,全面考虑。(2)决定各外表加工方法,划分加工阶段。根据各外表的加工要求,先选定最终的加工方法,再由此向前确定各准备工序的加工方法。例如,某一加工外表为100H6 孔,粗糙度值要求为Ra04m。根据这种精度和粗糙度要求,应采用磨孔加工才能得以保证,且需先粗磨一次,磨加工前还应半精镗、粗镗。决定外表加工方法时还应对照每种加工方法所能到达的经济加工精度,先主要外表,后次要外表。再根据零件的工艺分析,毛坯状态和如今选定的加工方法,看一看应采用哪些热处理,是否需划分成粗精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4
10、 页,共 13 页- 4 - 加工、半精加工,精加工几个阶段。(3)工序集中与分散。各外表加工方法确定之后,应考虑哪些外表的加工适合在一道工序中完成,哪些则应分散在不同工序进行为好,从而可初步确定零件加工工艺过程中的工序总数及内容;从发展角度来看,当前一般宜按工序集中原则来考虑。(4)在 CAPP 中初拟加工工艺路线。根据前面已考虑和确定了的问题(如基准、 各外表加工方法,工序集中与分散、热处理方式、加工阶段划分等),结合考虑检验,钳工工序,即可初步制订出较完整、合理的该零件加工工艺路线。机械加工顺序的安排一般应:先粗后精,先面后孔,先主后次,基面先行,热处理按段穿插,检验按需安排。(5)选择
11、加工设备及刀、夹、量具。总原则是根据生产类型与加工要求,使所选择的机床及工艺装备既能保证加工质量,又经济合理。中批生产条件下,通常采用通用机床加专用工、夹具,大批大量生产条件下,多采用高效专用机床、组合机床流水线,自动线与随行夹具。这时应认真查阅有关手册或CAPP 软件所带的资料,也可作实地调查,应将选定的机床或工装的有关参数记录下来,如机床型号、规格、工作台宽,T 形槽尺寸,刀具形式、 规格、 与机床连接关系,夹具, 专用刀具设计要求,与机床连接方式等等,为后面填写工艺卡片和夹具(刀具、量具 )设计作好必要准备,免得届时重复查阅。(6)填写工艺过程卡片。选定机床与工艺装备后,看是否要对先前初
12、拟的工艺路线进行修改。确定后,可填写机械加工工艺过程卡片。1.4 机械加工工序设计(1)确定加工余量。毛坯余量(总余量 )已在画毛坯图对确定,这里主要是确定工序余量。工序余量一般可用计算法,查表法或经验估计法三种方式来确定。本决设计可参阅有关机械加工工艺手册用查表法按工艺路线的安排,逐工序,逐外表地加以确定。(2)确定工序尺寸及公差计算工序尺寸和标注公差是制订工艺规程的主要工作之一。工序尺寸公差一般按经济加工精度确定(可查阅有关的机械加工工艺手册)。当定位基准 (或工序基准 )与设计基准重合时(如单纯孔与外圆外表的加工,单一平面加工等),可采取“层层剥皮”的方法,即将余量层一层层叠加在被加工外
13、表上,可以清楚地看出每道工序的工序尺寸,再按经济精度公差按“入体”方式标注对应尺寸,如前述100H6 孔,可画出如图 l2 所示的简图。当定位基准 (或工序基准 )与设计基准不重合时,即加工中基准多次变换时,此时应按尺寸链原理来精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页- 5 - 计算确定工序尺寸与公差,并校核余量层是否够切。例如,活塞销孔加工有关的设计尺寸与工艺过程如图 1-3 所示,试确定工序尺寸A、B 及其偏差。设计尺寸 56mm 为最后形成的被间接保证的尺寸,为尺寸链的封闭环。基本尺寸: 56mmBA106mmA
14、A 50mm 确定上、下偏差:根据封闭环公差与组成环公差关系式Tol |i|Ti,将均分给A 与 B。显然,尺寸 B 的公差应压缩。令008. 0106Bmm,则 A 的下偏差+EsbEia0 Eia EiaA 的上偏差 EibEsa Esa Esa0 008.050A本次设计可以只完成老师指定的一、二个工序的工序尺寸和公差的计算及余量校核,并应写入说明书,且应附以必要的简图,如图12、图 13 所示那样。(3)确定指定工序切削用量。选择切削用量的一般原则是保证加工质量,在规定的刀具耐用度条件下、使机动时间少、生产率高。为此,应合理选择刀具(材料、几何角度、耐用度等)。在选择切削用量时,首先确
15、定切削深度(现标准称为背吃刀量,粗加工时尽可能等于工序余量),然后根据外表粗糙度要求选择较大的进给量,最后,根据切削速度与耐用度或机床功率之间的关系,用计算或查表方法求出相应的切削速度 (精加工则主要依据外表质量的要求)。本次设计可参阅有关的机械加工工艺手册采用查表法。组合机床的切削用量选择,主要参照现场情况,根据多年积累的经验数据进行,具体数据可查阅参考文献。一般多轴加工组合机床要比通用机床单刀加工的切削用量约低30左右。(4)制订时间定额。 本次设计作为一种对时间定额确定方法的了解,只确定指定工序的单件时间定额。可采用查表法或计算法(参阅有关的机械加工工艺手册)。(5)填写机械加工工序卡片
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