2015機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)

1、機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)一、設(shè)計的目的能熟練運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保 證零件的加工質(zhì)量。學(xué)會熟練的使用手冊和圖表資料二、設(shè)計的要求1設(shè)計題目：XX零件的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批生產(chǎn)3時間安排按教學(xué)計劃規(guī)定，機械制造技術(shù)課程設(shè)計總學(xué)時數(shù)為2 周，其進度及時間大致分配17如下：約占 1天（ 10%）約占 2天（ 20%）約占 4天（ 40%）約占 3天（ 30%）熟悉零件，畫零件圖和毛坯圖 擬訂加工方案，確定工藝路線 填寫工藝卡片 編寫課程設(shè)計說明書三、設(shè)計任務(wù)零件圖（

2、手工繪制） 1張 毛坯圖（鑄件或鍛件，手工繪制） 1張 機械加工工藝過程卡片（格式參見附錄 3） 1份 機械加工工序卡片（格式參見附錄 3） 1套1份課程設(shè)計說明書（手工書寫）四、進度安排第一周：完成1、零件圖、毛坯圖的繪制2、初步擬定機械加工工藝路線3、撰寫相關(guān)內(nèi)容的說明書第二周：完成1、機械加工工藝過程卡及工序卡的編制2、撰寫相關(guān)內(nèi)容的說明書3、完成說明書的撰寫每周五提交相關(guān)內(nèi)容的工作。五、幾個需說明的問題1、要求每位同學(xué)選擇兩道工序給出相應(yīng)的切削用量，并要求有具體的計算過程。 注意同組內(nèi)不能重復(fù)。2、每道工序請給出定位、夾緊位置。3 、本工序需加工的部位用粗實線表示。4 、工序圖按比例縮

3、小。六、設(shè)計內(nèi)容及步驟1對零件進行工藝分析，畫零件圖。 分析零件的作用及技術(shù)要求分析零件主要加工表面的尺寸、形位精度及表面粗糙度分析材料、熱處理及加工工藝性2選擇毛坯的制造方式3制定工藝路線制定工藝路線選擇定位基準(zhǔn)選擇機床及工、夾、量、刃具加工余量及工序間尺寸與公差的確定確定切削用量畫毛坯圖填寫過程卡及工序卡 毛坯輪廓用粗實線繪制，零件的實體尺寸用雙點畫線繪出，比例取 1：1。應(yīng)標(biāo)出毛 坯的尺寸，公差，技術(shù)要求，毛坯制造的分模面，圓角半徑和起模斜度。七、編寫說明書八、設(shè)計成績的考核1.工藝規(guī)程設(shè)計60%2.零件圖及毛坯圖10%3.設(shè)計說明書及答辯20%5.其它10%附、設(shè)計內(nèi)容及步驟詳細(xì)說明（

4、一）工藝規(guī)程設(shè)計一般步驟1零件工藝分析，繪制零件圖（1）零件在產(chǎn)品中的作用及其裝配關(guān)系；（2）零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)特點以及結(jié)構(gòu)工藝性；（3）零件的設(shè)計基準(zhǔn)和主要加工表面的尺寸及公差；（4）零件的形狀精度、位置精度、表面粗糙度和技術(shù)要求；（5）零件的材料和熱處理要求（6）零件圖上的遺漏、錯誤以及不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的地方，并加以更正 零件圖按機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。按 1： 1比例畫出。附錄A標(biāo)題欄標(biāo)聽欄掏自G1VT 106091989）的格式嗥見附錄【圖“*ISO1DL0 161612,（材料標(biāo)記）弄& J(-26)2輸記更蚊件弓囲）|弊月日）腫股檸it1 ®I)1nrr臨-號）g工

5、藝共ft 1312121216j0附：i 標(biāo)記和處數(shù)等：圖紙設(shè)計完成并經(jīng)過制造后，有可能需要對圖紙進行更改。更改的方式通常 是劃改，即在更改處引出一更改符號，這個符號就叫作“標(biāo)記”，一般用英文字母表示。將這個符 號填入“標(biāo)記”欄中。如果同時更改多處，就將多處的總數(shù)填入“處數(shù)”欄中，同時還要有更改文 號（即更改文件的編號），這是更改的依據(jù)，并且要有更改人的簽名和日期。2 階段標(biāo)記：從左至右第一格填 S,表示樣機（樣品）試制圖樣標(biāo)記代號；第二格填 A，表示小 批試制圖樣標(biāo)記代號；第三格填 B,表示生產(chǎn)圖樣標(biāo)記代號。2 .根據(jù)工藝特征，確定工藝原則（1）根據(jù)年產(chǎn)量確定生產(chǎn)規(guī)模：單件小批量、成批生產(chǎn)、

6、大批大量生產(chǎn)；（2）結(jié)合零件結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要求確定工藝原則：工序組合原則、加工階段劃分 原則、工藝方法選擇原則，同時考慮設(shè)備與工裝的先進程度以及關(guān)鍵工序的質(zhì)量保證等 要求。3 選擇毛坯種類與制造方法根據(jù)零件的生產(chǎn)類型、零件的復(fù)雜程度、材料性能和熱處理要求以及加工表面與非 加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮毛坯的種類和制造方法。由于選擇不同的毛坯制造方法，會影響到整個工藝過程是否經(jīng)濟合理，所以應(yīng)仔細(xì)考慮認(rèn)真對待。毛坯的制造 方法一般是由生產(chǎn)性質(zhì)來決定的。4制訂零件的機械加工工藝規(guī)程在完成了對零件的工藝分析之后，就要擬訂零件的機械加工工藝路線。課程設(shè)計要 求學(xué)生擬定兩個或兩個以上的加工方案， 并在

7、進行詳細(xì)的分析比較之后確定一個比較合 理的加工方案。（1）擬訂工藝路線?選擇零件的定位基準(zhǔn)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求及毛坯情況，按照基準(zhǔn)選 擇原則確定零件的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)（優(yōu)先考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基準(zhǔn)重合原則）。此外， 零件的定位要符合六點定則；?初擬各主要表面的加工方法鏈。首先選定該主要表面的最終加工方法，然后再選定前面一系列工序的加工方法，最后對幾種加工方法鏈進行比較，擇優(yōu)選??；?確定次要表面的加工方法鏈；?安排熱處理工序、檢驗工序和輔助工序；?分析和論證主要工序和關(guān)鍵工序的質(zhì)量和保證生產(chǎn)率的方法，檢查工序的銜接及相互間的影響，修正初擬的加工工藝路線；?參考工廠現(xiàn)行的加工方法和工藝規(guī)程，

8、依上述分析，擬定全部加工表面的加工順 序，經(jīng)分析比較，最后形成一個完整、合理、先進的加工工藝路線。（2）選擇機床種類以及工藝裝備（刀具、夾具、量具和工具）。在保證加工質(zhì)量的 基礎(chǔ)上優(yōu)先選用經(jīng)濟合理的通用機床和工裝進行加工。對于需要專用設(shè)備和專用工裝的 工序，應(yīng)提出相應(yīng)的設(shè)計申請。（3）確定加工余量，計算工序尺寸與工序公差。各工序各表面的加工余量應(yīng)根據(jù)工藝路線的安排依次確定。一個表面的總加工余量，等于該表面各工序加工余量之和。在 課程設(shè)計中，可直接從機械制造工藝設(shè)計簡明手冊（李益民 機械工業(yè)出版社1993）中查得各表面的加工余量，工序尺寸公差則按經(jīng)濟加工精度確定。若設(shè)計基準(zhǔn)與定位基 準(zhǔn)不重合，應(yīng)

9、該對工序尺寸進行尺寸鏈換算。（4）選擇切削用量，確定工時定額。在機床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上， 要求用公式計算2道工序的切削用量和基本時間定額，其余各工序的切削用量可由切 削用量簡明手冊（艾興、肖詩鋼 機械工業(yè)出版社1994）中查得。（5）畫出零件的毛坯圖。在各工序加工余量已確定的基礎(chǔ)上，檢驗總余量和毛坯草 圖是否符合要求，并在此基礎(chǔ)上繪制毛坯圖，完善技術(shù)要求。要求毛坯輪廓用粗實線繪制，零件的實體尺寸用雙點畫線繪出，比例取 1:1。同時應(yīng)在圖上標(biāo)出毛坯的尺寸、公 差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。（6）填寫機械加工工藝卡片。將前述各項內(nèi)容以及各工序加工簡圖，一并填入

10、機械 加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。要求內(nèi)容完整，層次清楚，語言精練，字跡清 晰。（7）其它要求：?工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出，主視圖應(yīng)處于加工位置。在 工序簡圖中，用細(xì)實線將零件的主要輪廓畫出來，用粗實線給出加工表面，用定位符號 表示定位基準(zhǔn)，用夾緊符號表示出夾緊表面，并標(biāo)出本工序加工表面位置，注上工序尺 寸與公差、表面粗糙度和有關(guān)的其他技術(shù)要求。?工序簡圖中的定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定符號表明，其符號應(yīng)符合機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機 械加工定位、夾緊符號JB/T 5061-2006的規(guī)定。如下表1、表2和表3所示。定位支承符號按表1的規(guī)定：表1定位支承符號定位支符號承類型獨立定位聯(lián)

11、合定位標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面1標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面"固定式OQ 9活動式-19 9輔助支承符號按表 2的規(guī)定:表2輔助支承符號獨立支承聯(lián)合支承標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面ZL夾緊符號按表3的規(guī)定。表中的字母代號為大寫漢語拼音字母。表3夾緊符號夾緊動力源類型符號獨立夾緊聯(lián)合夾緊手動夾緊液壓夾緊氣動夾緊電磁夾緊標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面?機械加工工藝過程卡片中的工時定額可以不填，而機械加工工序卡片中的工時定 額只填寫基本時間，工人技術(shù)等級此項不填。（二）編寫課程設(shè)計說明書學(xué)生在完成上述全部工作

12、之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫課程設(shè)計說明書一 份。設(shè)計說明書是設(shè)計的總結(jié)性文件，它應(yīng)能概括設(shè)計的全貌，并在說明書中對設(shè)計各 部分的主要問題應(yīng)有重點說明、分析論證和必要的計算，對設(shè)計的成果應(yīng)有結(jié)論。此外, 要求說明書語言簡煉，文字通順，字跡工整。設(shè)計說明書應(yīng)打印輸出并裝訂成冊。當(dāng)學(xué)生從課程設(shè)計開始之日起，就應(yīng)逐日將設(shè)計內(nèi)容的分析和考慮、計算的主要數(shù) 據(jù)以及結(jié)論記入草稿中。在各個設(shè)計階段結(jié)束時，應(yīng)及時補充和整理，最后編寫成正式 的設(shè)計說明書。設(shè)計說明書中一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：課程設(shè)計說明書封面（格式參見附錄 2）課程設(shè)計任務(wù)書（格式參見附錄2）目錄I_ii>序言1零件分析5.1 零件的作用

13、5.1 零件的工藝分析2工藝規(guī)程設(shè)計2.1 毛坯的選擇（包括毛坯種類及毛坯的制造方式）2.2 定位基準(zhǔn)選擇2.3 工藝路線制訂 （包括工藝原則的確定； 加工方法的選擇； 加工工藝路線的安 排；工藝方案的比較和主要工序的分析等）2.4 工序設(shè)計 （包括機械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的確定； 機床和工藝裝 備的選??；切削用量及基本工時估算等）3收獲與體會4參考資料四、設(shè)計成績考核 課程設(shè)計的全部圖樣及說明書應(yīng)有設(shè)計者及指導(dǎo)教師的簽字。 未經(jīng)指導(dǎo)教師簽字的 設(shè)計，不能評定成績。課程設(shè)計成績應(yīng)根據(jù)工藝分析的深入程度、 工程圖樣的質(zhì)量、 工藝卡片的完整程度、 獨立工作能力以及平時的工作情況綜合衡量，

14、由指導(dǎo)老師評定。必要時可采取答辯的方 式來確定。未完成設(shè)計工作量者為不及格 .機械制造技術(shù)課程設(shè)計成績考核表學(xué)生姓名：學(xué)生班級： 學(xué)生學(xué)號：總得分指導(dǎo)老師簽字日期項目序號一一一二二二-三五項目名稱零件圖及 毛坯圖工藝方案 分析工藝過程卡 加工工序卡設(shè)計說明書 及答辯基本 要 求要求識圖投 影基本正確，尺 寸及粗糙度標(biāo)注 齊全合理，圖面 美觀整潔，符合 國家標(biāo)準(zhǔn)要求；有多套方案 并進行對比分析 進行取舍。選擇 的方案在質(zhì)量、 效益和生產(chǎn)率三 方面取得較好統(tǒng)。工藝路線合 理，加工機床及 工裝的選擇與零 件大小、精度和 生產(chǎn)規(guī)模適合。工序卡片的 填寫符合要求， 工序略圖正確規(guī) 范，不能缺項應(yīng)較全面

15、地總結(jié)整個設(shè)計 過程，對方案進 行全面分析論 證，充分體現(xiàn)在 設(shè)計中考慮問題 的出發(fā)點和決策 依據(jù)。在平時或 最后答辯中較好 回答設(shè)計中的各 種問題。項目滿分10304020項目得分五、參考文獻1趙家齊主編機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 （第 2 版） 北京：機械工業(yè)出版社， 20062倪小丹、楊繼榮主編機械制造技術(shù)基礎(chǔ)北京：清華大學(xué)出版社，20073王先逵主編機械制造工藝學(xué) （第 2 版） 北京：機械工業(yè)出版社， 2007 4李益民主編機械制造工藝設(shè)計簡明手冊北京：機械工業(yè)出版社，19935艾興,肖詩綱主編切削用量簡明手冊 （第 3 版） 北京：機械工業(yè)出版社， 1994附寸錄1:加工余量確定

16、和切削用量計算實例1.加工余量確定及工藝尺寸計算1.1加工余量計算方法極值計算法：對于被包容面，最大余量是上工序的最大極限尺寸與本工序的最小 極限尺寸之差，最小余量是上工序的最小極限尺寸與本工序的最大極限尺寸之差；對于 包容面則相反。誤差復(fù)映計算法：對于被包容面，最大余量是上工序的最大極限尺寸與本工序的 最大極限尺寸之差，最小余量是上工序的最小極限尺寸與本工序的最小極限尺寸之差； 對于包容面則相反。通常采用極值法計算最大最小加工余量，但采用調(diào)整法加工時采用誤差復(fù)映計算法 則較為適宜。1.3計算實例(1)基準(zhǔn)重合時，同一表面多次加工時工序尺寸及公差的確定對于這種情況，計算時只需考慮各工序的加工余

17、量和該種加工方法所能達到的經(jīng)濟 精度和表面粗糙度，其計算順序是從最后一道工序開始向前推算，其計算步驟如下：確定各工序加工余量和毛坯總余量。確定各工序尺寸公差及表面粗糙度。最終工序尺寸公差等于零件表面的設(shè)計公差，表面粗糙度為設(shè)計表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟表面粗糙度確定。計算工序基本尺寸。從零件圖的設(shè)計尺寸開始，一直往前推算到毛坯尺寸。某工序的工序基本尺寸等于后道工序的工序基本尺寸加上或減去后道工序的基本加工余量。標(biāo)注工序尺寸公差。最后一道工序按設(shè)計尺寸公差標(biāo)注，其余工序尺寸公差按“入體原則”標(biāo)注，毛坯 公差通常按雙向標(biāo)注。例如，某法蘭盤零件上有一個內(nèi)孔，

18、孑L徑為r-y''，表面粗糙度值為Ra0.8m（如圖4所示），毛坯為鑄鋼件，需淬火處理。其工藝路線如表4所示。51%： . 兀字CO g1r%圖4內(nèi)孔工序尺寸計算表4工序尺寸及其公差計算工序余工序斷能達到的丈睜尺寸Ozh工序尺寸工序尺寸矗其 上、下值豊0.4'60fW*孔59.6粗孔7H12廣嚴(yán)WL±251Six：解題步驟如下：根據(jù)各工序的加工性質(zhì)，查表得到它們的工序余量（見表中的第2列）。確定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。由各工序的加工性質(zhì)查有關(guān)經(jīng)濟加工精度 和經(jīng)濟表面粗糙度（見表中的第 3列）。根據(jù)查表得到的加工余量計算各工序尺寸（見表中的第4列）。確定各

19、工序尺寸的上下偏差。按照“入體原則”，對于內(nèi)孔，基本尺寸值為公差 帶的下偏差，上偏差取正值；對于毛坯尺寸偏差應(yīng)取雙向?qū)ΨQ偏差 （見表中的第5列）（2）基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及公差的確定在零件的加工過程中，為了便于工件的定位或測量，有時難于采用零件的設(shè)計基淮 作為定位基準(zhǔn)或測量基準(zhǔn)，這時就需要應(yīng)用工藝尺寸鏈的原理進行工序尺寸及公差的計 算。（略）2切削用量計算2.1.考慮因素：生產(chǎn)率（金屬切除率）、機床功率、刀具耐用度、加工表面粗糙度 根據(jù)單位時間內(nèi)的金屬切除量公式 Zw=vc?f ?ap 1000 （mm3/mi n）可知，提高切削速度、 加大進給量和背吃刀量都會使 Zw增加，但實際上vc、f

20、、ap受上述因素的限制，不可能 任意選取。22基本原則：根據(jù)刀具耐用度經(jīng)驗公式5VcCv2.25F可知，對刀具耐用度ap的影響最大的是切削速度，其次是進給量，最后才是背吃刀量。所以首先選擇背吃刀量, 以求一次進刀全部切除加工余量；其次根據(jù)機床進給動力允許或被加工表面粗糙度的要 求，選擇一個較大的進給量；最后根據(jù)已確定的背吃刀量和進給量，并在刀具耐用度和 機床功率允許的條件下選擇一個合理的切削速度。23選擇步驟背吃刀量ap的選擇：根據(jù)加工余量大小，除留下后續(xù)工序的余量外，盡可能 次切除，以使走刀次數(shù)最少。當(dāng)粗切余量太大或工藝系統(tǒng)剛性較差時，才考慮分幾次切 除；進給量f的選擇：根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和

21、強度，采用計算或查表的方式來確定。粗加工的進給量主要受到機床進給動力的限制，半精加工和精加工的進給量主要受到表 面粗糙度的限制。切削速度VC的選擇：按照刀具耐用度所允許的切削速度進行計算，或者按實踐 經(jīng)驗和手冊查表確定。校驗機床功率：根據(jù)機床功率計算最大切削速度（參考教材P93）Pe6 104 / .vcm/minFc式中 Pe機床電動機功率（kW）；Fc切削力（N）機床傳動效率，一般取 =0.750.85注意：校驗機床功率主要是針對粗加工2.4計算實例加工材料：40Cr, b=700MPa,鍛件；工件尺寸：毛坯 D=70m m，零件 d=60mm；加工要求：表面粗糙度 Ra3.2 m；加工設(shè)備：CA6140。確定背吃刀量根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)的剛性來確定，盡量使&卩=加工余量