机械制造装备设计课程设计

2021-4-25 机 电 工 程 学 院 1 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 2 机 械 制 造 装 备 设 计 课 程 设 计 是 在 学 完 了 机 械 制造 装 备 、 进 行 了 生 产 实 习 之 后 的 下 一 个 教 学 环节 。 它 一 方 面 要 求 学 生 通 过 设 计 能 获 得 综 合 运用 过 去 所 学 过 的 全 部 课 程 进 行 结 构 设 计 的 基 本能 力 ， 另 外 ， 也 为 以 后 作 好 毕 业 设 计 进 行 一 次综 合 训 练 和 准 备 。 学 生 通 过 机 械 制 造 装 备 设 计课 程 设 计 ， 应 在 下 述 各 方 面 得 到 锻 炼 ： 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 3 (1) 能 熟 练 运 用 机 械 制 造 装 备 设 计 课 程 中 的 基 本 理论 以 及 在 生 产 实 习 中 学 到 的 实 践 知 识 , 进 一 步 提高 学 生 分 析 和 解 决 工 程 实 际 问 题 的 机 械 设 计 能 力 ，使 学 生 掌 握 夹 具 、 专 用 机 床 设 计 的 一 般 方 法 和 步骤 。(2) 学 会 使 用 手 册 及 图 表 资 料 。 掌 握 与 本 设 计 有 关的 各 种 资 料 的 名 称 、 出 处 , 能 够 做 到 熟 练 运 用 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 4 机 械 制 造 装 备 设 计 课 程 设 计 题 目 一 律 定 为 : 零 件 的 钻 床 （ 或 铣 床 ） 夹 具 设 计 生 产 纲 领 为 中 批 量 生 产 设 计 的 要 求 包 括 以 下 几 个 部 分 :v 零 件 图 （ 老 师 提 供 ） 1张v 夹 具 装 配 图 1张v 课 程 设 计 说 明 书 1份 课 程 设 计 题 目 由 指 导 教 师 选 定 后 发 给 学 生 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 5 按 教 学 计 划 规 定 , 机 械 制 造 装 备 设 计 课 程 设 计 总 学 时数 为 2 周 ， 其 进 度 及 时 间 安 排 如 下 : 熟 悉 零 件 选 择 定 位 、 夹 紧 方 案 , 确 定 定 位 、 夹 紧 的 具 体 结 构 ，进 行 夹 紧 力 的 计 算 。 夹 具 装 配 图 设 计 编 写 设 计 说 明 书 2012.1 .13 前 完 成 设 计 及 说 明 书 的 编 制 ， 1.14-1.15.答 辩 并 交 说 明 书 及 图 纸 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 6 1. 对 零 件 进 行 工 艺 分 析 学 生 在 得 到 设 计 题 目 之 后 , 应 首 先 对 零 件 进 行 工 艺 分 析 。其 主 要 内 容 包 括 :(1) 分 析 零 件 的 作 用 及 零 件 图 上 的 技 术 要 求 ;(2) 根 据 零 件 所 选 工 序 的 加 工 内 容 ， 确 定 夹 具 的 定 位 基 面及 夹 紧 部 位 等 ; (3)分 析 零 件 的 材 质 、 硬 度 及 机 械 加 工 的 工 艺 性 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 7 夹 具 装 配 图 应 按 机 械 制 图 国 家 标 准 仔 细 绘 制 。除 特 殊 情 况 经 指 导 教 师 同 意 外 , 均 按 1:1 比 例 画 出 。 装 配 图 标 题 栏 按 制 图 标 准 绘 制 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 8 夹 具 设 计 一 般 是 在 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 订 之 后按 照 某 一 工 序 的 具 体 要 求 进 行 的 。 制 订 工 艺 过 程 ， 应充 分 考 虑 夹 具 实 现 的 可 能 性 ， 而 设 计 夹 具 时 ， 如 确 有必 要 也 可 以 对 工 艺 过 程 提 出 修 改 意 见 。 夹 具 的 设 计 质 量 的 高 低 ， 应 以 能 否 稳 定 地 保 证 工 件 的加 工 质 量 ， 生 产 效 率 高 ， 成 本 低 ， 排 屑 方 便 ， 操 作 安全 、 省 力 和 制 造 、 维 护 容 易 等 为 其 衡 量 指 标 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 9 一 、 专 用 夹 具 设 计 的 基 本 要 求 （ 1） 保 证 工 件 的 加 工 精 度 保 证 加 工 精 度 的 关 键 ， 首 先 在 于 正 确 地 选 定 定 位基 准 、 定 位 方 法 和 定 位 元 件 ， 必 要 时 还 需 进 行 定 位 误 差 分 析 ， 还 要 注 意夹 具 中 其 他 零 部 件 的 结 构 对 加 工 精 度 的 影 响 ， 确 保 夹 具 能 满 足 工 件 的 加工 精 度 要 求 。（ 2） 提 高 生 产 效 率 专 用 夹 具 的 复 杂 程 度 应 与 生 产 纲 领 相 适 应 ， 应 尽 量 采 用各 种 快 速 高 效 的 装 夹 机 构 ， 保 证 操 作 方 便 ， 缩 短 辅 助 时 间 ， 提 高 生 产 效率 。（ 3） 工 艺 性 能 好 专 用 夹 具 的 结 构 应 力 求 简 单 、 合 理 ， 便 于 制 造 、 装 配 、 调整 、 检 验 、 维 修 等 。 专 用 夹 具 的 制 造 属 于 单 件 生 产 ， 当 最 终 精 度 由 调 整 或 修 配 保 证 时 ， 夹 具 上 应 设 置 调 整 和 修 配 结 构 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 10 （ 4） 使 用 性 能 好 专 用 夹 具 的 操 作 应 简 便 、 省 力 、 安 全 可靠 。 在 客 观 条 件 允 许 且 又 经 济 适 用 的 前 提 下 ， 应 尽 可 能采 用 气 动 、 液 压 等 机 械 化 夹 紧 装 置 ， 以 减 轻 操 作 者 的 劳动 强 度 。 专 用 夹 具 还 应 排 屑 方 便 。 必 要 时 可 设 置 排 屑 结构 ， 防 止 切 屑 破 坏 工 件 的 定 位 和 损 坏 刀 具 ， 防 止 切 屑 的积 聚 带 来 大 量 的 热 量 而 引 起 工 艺 系 统 变 形 。（ 5） 经 济 性 好 专 用 夹 具 应 尽 可 能 采 用 标 准 元 件 和 标 准 结构 ， 力 求 结 构 简 单 、 制 造 容 易 ， 以 降 低 夹 具 的 制 造 成 本 。因 此 ， 设 计 时 应 根 据 生 产 纲 领 对 夹 具 方 案 进 行 必 要 的 技术 经 济 分 析 ， 以 提 高 夹 具 在 生 产 中 的 经 济 效 益 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 11 二 、 专 用 夹 具 设 计 的 规 范 化 程 序 工 艺 人 员 在 编 制 零 件 的 工 艺 规 程 时 ， 便 会 提 出 相 应 的夹 具 设 计 任 务 书 ， 经 有 关 负 责 人 批 准 后 下 达 给 夹 具 设计 人 员 。 夹 具 设 计 人 员 根 据 任 务 书 提 出 的 任 务 进 行 夹具 结 构 设 计 。 夹 具 结 构 设 计 的 规 范 化 程 序 如 下 。1 明 确 设 计 要 求 ， 认 真 调 查 研 究 ， 收 集 设 计 资 料（ 1） 仔 细 研 究 零 件 工 作 图 、 毛 坯 图 及 其 技 术 条 件 。（ 2） 了 解 零 件 的 生 产 纲 领 、 投 产 批 量 以 及 生 产 组 织 等 有关 信 息 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 12 （ 3） 了 解 工 件 的 工 艺 规 程 和 本 工 序 的 具 体 技 术 要 求 ， 了 解 工 件 的 定 位 、夹 紧 方 案 ， 了 解 本 工 序 的 加 工 余 量 和 切 削 用 量 的 选 择 。（ 4） 了 解 所 使 用 量 具 的 精 度 等 级 、 刀 具 和 辅 助 工 具 等 的 型 号 、 规 格 。（ 5） 了 解 本 企 业 制 造 和 使 用 夹 具 的 生 产 条 件 和 技 术 现 状 。（ 6） 了 解 所 使 用 机 床 的 主 要 技 术 参 数 、 性 能 、 规 格 、 精 度 以 及 与 夹 具连 接 部 分 结 构 的 联 系 尺 寸 等 。（ 7） 准 备 好 设 计 夹 具 用 的 各 种 标 准 、 工 艺 规 定 、 典 型 夹 具 图 册 和 有 关夹 具 的 设 计 指 导 资 料 等 。（ 8） 收 集 国 内 外 有 关 设 计 、 制 造 同 类 型 夹 具 的 资 料 ， 吸 取 其 中 先 进 而又 能 结 合 本 企 业 实 际 情 况 的 合 理 部 分 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 13 2 确 定 夹 具 的 结 构 方 案 在 广 泛 收 集 和 研 究 有 关 资 料 的 基 础 上 ， 着 手 拟 定 夹 具 的结 构 方 案 ， 主 要 包 括 ：（ 1） 根 据 工 艺 的 定 位 原 理 ， 确 定 工 件 的 定 位 方 式 ， 选 择 定位 元 件 。 （ 2） 确 定 工 件 的 夹 紧 方 案 和 设 计 夹 紧 机 构 。 （ 3） 确 定 夹 具 的 其 它 组 成 部 分 ， 如 分 度 装 置 、 对 刀 块 或引 导 元 件 、 微 调 机 构 等 。 （ 4） 协 调 各 元 件 、 装 置 的 布 局 ， 确 定 夹 具 体 的 总 体 结 构和 尺 寸 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 14 3 绘 制 夹 具 总 图 绘 制 夹 具 总 图 通 常 按 以 下 步 骤 进 行 ：（ 1） 遵 循 国 家 制 图 标 准 ， 绘 图 比 例 应 尽 可 能 选 取 1 1， 根据 工 件 的 大 小 时 ， 也 可 用 较 大 或 较 小 的 比 例 ； 通 常 选 取操 作 位 置 为 主 视 图 ， 以 便 使 所 绘 制 的 夹 具 总 图 具 有 良 好的 直 观 性 ； 视 图 剖 面 应 尽 可 能 少 ， 但 必 须 能 够 清 楚 地 表达 夹 具 各 部 分 的 结 构 。（ 2） 用 双 点 划 线 绘 出 工 件 轮 廓 外 形 、 定 位 基 准 和 加 工 表 面 。将 工 件 轮 廓 线 视 为 “ 透 明 体 ” 。（ 3） 根 据 工 件 定 位 基 准 的 类 型 和 主 次 ， 选 择 合 适 的 定 位 元件 ， 合 理 布 置 定 位 点 ， 以 满 足 定 位 设 计 的 相 容 性 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 15 （ 4） 根 据 定 位 对 夹 紧 的 要 求 ， 按 照 夹 紧 原 则 选 择 最 佳 夹紧 状 态 及 技 术 经 济 合 理 的 夹 紧 系 统 ， 画 出 夹 紧 工 件 的状 态 。 对 有 些 夹 紧 机 构 ， 还 应 用 双 点 划 线 画 出 放 松 位置 ， 以 表 示 出 和 其 他 部 分 的 关 系 。（ 5） 围 绕 工 件 的 几 个 视 图 依 次 绘 出 对 刀 、 导 向 元 件 以 及定 向 键 等 。（ 6） 最 后 绘 制 出 夹 具 体 及 连 接 元 件 ， 把 夹 具 的 各 组 成 元件 和 装 置 连 成 一 体 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 16 （ 7） 确 定 并 标 注 有 关 尺 寸 夹 具 总 图 上 应 标 注 的 有 以 下 五 类 尺 寸 ： 1） 夹 具 的 轮 廓 尺 寸 ： 即 夹 具 的 长 、 宽 、 高 尺 寸 。 若 夹 具 上 有 可 动 部 分 ，应 包 括 可 动 部 分 极 限 位 置 所 占 的 空 间 尺 寸 。 2） 工 件 与 定 位 元 件 的 联 系 尺 寸 ： 常 指 工 件 以 孔 在 心 轴 或 定 位 销 上 （ 或 工件 以 外 圆 在 内 孔 中 ） 定 位 时 ， 工 件 定 位 表 面 与 夹 具 上 定 位 元 件 间 的 配合 尺 寸 。 3） 夹 具 与 刀 具 的 联 系 尺 寸 ： 用 来 确 定 夹 具 上 对 刀 、 导 引 元 件 位 置 的 尺 寸 。对 于 铣 、 刨 床 夹 具 ， 是 指 对 刀 元 件 与 定 位 元 件 的 位 置 尺 寸 ； 对 于 钻 、镗 床 夹 具 ， 则 是 指 钻 （ 镗 ） 套 与 定 位 元 件 间 的 位 置 尺 寸 ， 钻 （ 镗 ） 套之 间 的 位 置 尺 寸 ， 以 及 钻 （ 镗 ） 套 与 刀 具 导 向 部 分 的 配 合 尺 寸 等 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 17 4） 夹 具 内 部 的 配 合 尺 寸 ： 它 们 与 工 件 、 机 床 、 刀 具 无 关 ，主 要 是 为 了 保 证 夹 具 装 置 后 能 满 足 规 定 的 使 用 要 求 。5） 夹 具 与 机 床 的 联 系 尺 寸 ： 用 于 确 定 夹 具 在 机 床 上 正 确位 置 的 尺 寸 。 对 于 车 、 磨 床 夹 具 ， 主 要 是 指 夹 具 与 主 轴 端 的 配 合 尺 寸 ； 对 于 铣 、 刨 床 夹 具 ， 则 是 指 夹 具 上 的 定 向 键 与 机 床 工 作台 上 的 T型 槽 的 配 合 尺 寸 。 标 注 尺 寸 时 ， 常 以 夹 具 上 的 定 位 元 件 作 为 相 互 位 置 尺 寸的 基 准 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 18 上 述 尺 寸 公 差 的 确 定 可 分 为 两 种 情 况 处 理 ： 一 是 夹 具 上 定 位 元 件 之 间 ， 对 刀 、 导 引 元 件 之 间 的 尺寸 公 差 ， 直 接 对 工 件 上 相 应 的 加 工 尺 寸 发 生 影 响 ， 因此 可 根 据 工 件 的 加 工 尺 寸 公 差 确 定 ， 一 般 可 取 工 件 加工 尺 寸 公 差 的 1/31/5； 二 是 定 位 元 件 与 夹 具 体 的 配 合 尺 寸 公 差 ， 夹 紧 装 置 各组 成 零 件 间 的 配 合 尺 寸 公 差 等 ， 则 应 根 据 其 功 用 和 装配 要 求 ， 按 一 般 公 差 与 配 合 原 则 决 定 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 19 （ 8） 规 定 总 图 上 应 控 制 的 精 度 项 目 ， 标 注 相 关 的 技 术 条 件 夹 具 的 安 装 基 面 、 定向 键 侧 面 以 及 与 其 相 垂 直 的 平 面 （ 称 为 三 基 面 体 系 ） 是 夹 具 的 安 装 基 准 ， 也是 夹 具 的 测 量 基 准 ， 因 而 应 该 以 此 作 为 夹 具 的 精 度 控 制 基 准 来 标 注 技 术 条 件 。在 夹 具 总 图 上 应 标 注 的 技 术 条 件 （ 位 置 精 度 要 求 ） 有 如 下 几 个 方 面 ： 1） 定 位 元 件 之 间 或 定 位 元 件 与 夹 具 体 底 面 间 的 位 置 要 求 ， 其 作 用 是 保 证 工 件加 工 面 与 工 件 定 位 基 准 面 间 的 位 置 精 度 。 2） 定 位 元 件 与 连 接 元 件 （ 或 找 正 基 面 ） 间 的 位 置 要 求 。 3） 对 刀 元 件 与 连 接 元 件 （ 或 找 正 基 面 ） 间 的 位 置 要 求 。 4） 定 位 元 件 与 导 引 元 件 的 位 置 要 求 。 5） 夹 具 在 机 床 上 安 装 时 位 置 精 度 要 求 。（ 9） 编 制 零 件 明 细 表 夹 具 总 图 上 还 应 画 出 零 件 明 细 表 和 标 题 栏 ， 写 明 夹 具 名 称及 零 件 明 细 表 上 所 规 定 的 内 容 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 20 4 夹 具 精 度 校 核 在 夹 具 设 计 中 ， 当 结 构 方 案 拟 定 之 后 ， 应 该 对 夹 具 的方 案 进 行 精 度 分 析 和 估 算 ； 在 夹 具 总 图 设 计 完 成 后 ，还 应 该 根 据 夹 具 有 关 元 件 的 配 合 性 质 及 技 术 要 求 ， 再进 行 一 次 复 核 。 这 是 确 保 产 品 加 工 质 量 而 必 须 进 行 的误 差 分 析 。5 绘 制 夹 具 零 件 工 作 图 夹 具 总 图 绘 制 完 毕 后 ， 对 夹 具 上 的 非 标 准 件 要 绘 制零 件 工 作 图 ， 并 规 定 相 应 在 的 技 术 要 求 。 零 件 工 作 图应 严 格 遵 照 所 规 定 的 比 例 绘 制 。 视 图 、 投 影 应 完 整 ，尺 寸 要 标 注 齐 全 ， 所 标 注 的 公 差 及 技 术 条 件 应 符 合 总图 要 求 ， 加 工 精 度 及 表 面 粗 糙 度 应 选 择 合 理 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 21 5 绘 制 夹 具 零 件 工 作 图 夹 具 总 图 绘 制 完 毕 后 ， 对 夹 具 上 的 非 标 准 件 要绘 制 零 件 工 作 图 ， 并 规 定 相 应 在 的 技 术 要 求 。零 件 工 作 图 应 严 格 遵 照 所 规 定 的 比 例 绘 制 。 视图 、 投 影 应 完 整 ， 尺 寸 要 标 注 齐 全 ， 所 标 注 的公 差 及 技 术 条 件 应 符 合 总 图 要 求 ， 加 工 精 度 及表 面 光 洁 度 应 选 择 合 理 。 机 械 加 工 工 序 卡 片 产 品 型 号产 品 名 称 零 (部 )件 图 号 同 时 工 件 数 工 序 工 时设 备 型 号工 序 号施 工 车 间 夹 具 名 称工 艺 装 备 辅 具量 具 郑 州 航 空 工 业 管 理 学 院机 电 工 程 系工 时 定 额材 料 牌 号 工 位 器 名 称工 位 器 编 号夹 具 编 号 冷 却 液工 序 名 称准 终主 轴 转速 (转 /分 ) 切 削 速度 (米 /分 )设 备 名 称 设 备 编 号单 件刃 具 进 给量 (毫米 /转 ) 切 削深 度 (毫 米 ) 走 刀次 数 机 动 辅 助工步号描 图描 校底 图 号装 订 号 标 志 处 数 更 改 文 件 号 签 字 日 期 设 计 (日 期 ) 校 对 (日 期 ) 审 核 (日 期 )工 步 内 容标 志 处 数 更 改 文 件 号 签 字 日 期 零 (部 )件 名 称C 推 动 架HT200 101 铣 A端 面 ， 保 证 尺 寸 24、 49 游 标 卡 尺 铣 床 X52 铣278 118 1.68 4 1 0.74（ 分 ）YG6端 铣 刀 铣 床 夹 具 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 23 4.编 写 设 计 说 明 书 在 完 成 上 述 工 作 之 后 ， 应 将 前 述 工 作 依 先 后 顺 序 编 写设 计 说 明 书 一 份 。 设 计 计 算 说 明 书 用 以 论 证 设 计 方 案 的 正 确 性 ， 是 整 个设 计 的 依 据 。 计 算 说 明 书 的 篇 幅 不 少 于 5000字 。 要 求 计 算 正 确 、 叙述 简 明 、 条 理 清 楚 、 合 乎 逻 辑 、 词 句 通 顺 、 标 点 正 确 、文 字 工 整 、 图 表 清 晰 。 计 算 说 明 书 应 以 A4纸 书 写 。 夹 具 装 配 图 图 幅 为 A1图 纸 。 2021-4-25 机 电 工 程 学 院 24 课 程 设 计 的 全 部 图 样 及 说 明 书 应 有 设 计 者 的 签 字 。 由 指 导 教 师 对 学 生 进 行 答 辩 。 设 计 者 本 人 应 首 先 对 自己 的 设 计 进 行 讲 解 ， 然 后 进 行 答 辩 。 每 个 学 生 的 答 辩总 时 间 , 一 般 为 5 10min。 课 程 设 计 成 绩 根 据 平 时 的 工 作 情 况 、 设 计 说 明 书 的 编制 、 图 样 的 质 与 量 、 独 立 工 作 能 力 以 及 答 辩 情 况 综 合衡 量 。 答 辩 成 绩 定 为 五 级 : 优 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 和 不 及格 。