机械制造工艺学课程设计要求

1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 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 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 ） 。101+0.1 18 4022H73.2 6.36.3 3.2 1.66060060 06.3 R6R42R3040 M8 7+14 1.0 2.010 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 机 械 加 工工 艺 过 程 产 品 名 称 及 型 号 C6140 零 件 名 称 拨 叉 毛 坯 种 类 铸 件材 料 名 称 牌 号 HT200 每 料 件 数 2 每 批 件 数 1000工 序 号 工 序 内 容 设 备名 称 夹具 刀具 量具 时 间 定 额 (单 件 min)10203040506070 80 粗 铣 上 端 面 及 落 差 面粗 铣 下 底 面 及 落 差 面半 精 铣 上 端 面半 精 铣 下 底 面精 铣 上 端 落 差 面精 铣 下 底 落 差 面钻 、 扩 、 铰 22H7 二 孔镗 60（ R30） 孔 X62W ？ ？ ？ ？编 制 时 间 审 核 时 间校 对 时 间 10 机 械 加 工工 序 卡 产 品 名 称 及型 号 C6140 零 件 名 称 工 序 名 称 工 序 号 第 11 页拨 叉 半 精 铣 上 端 面 3 共 4 页 材 料 名 称 材 料 牌 号 车 间 灰 口 铸 铁 HT?同 时 加 工 件 数 每 料 件 数 2 2单 件 时 间 切 削 液工步号 工 步 内 容 切 削 速 度(m/min) 进 给 量(mm/r) 背 吃刀 量(mm) 工 步 工 时 (min)机 动 辅 助 1 半 精 铣 上 端 面 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？编 制 时 间 审 核校 对 时 间 36.3 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 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 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 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 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 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 ， 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 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 295) 夹 具 与 机 床 的 联 接 尺 寸 及 配合 1) 夹 具 外 形 轮 廓 尺 寸2) 夹 具 定 位 元 件 、 导 向 元 件 及夹 具 安 装 基 准 面 间 有 关 的 配 合尺 寸 、 位 置 尺 寸3) 夹 具 定 位 元 件 与 工 件 的 配 合尺 寸4) 夹 具 导 向 元 件 与 刀 具 的 配 合尺 寸 6) 其 它 重 要 配 合 尺 寸 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 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