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機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計指導(dǎo)書
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)
一、設(shè)計目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械制造工藝學(xué)和進(jìn)行了校內(nèi)外的生產(chǎn)實習(xí)之后讓學(xué)生獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。同時，課程設(shè)計也是為了畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。機(jī)械制造工藝學(xué)的課程設(shè)計可以使學(xué)生在下述三方面得到鍛煉：
（1）能把機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)
到的實踐知識有機(jī)的相結(jié)合，從而解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，從而確保零件的加工質(zhì)量。
（2）提高學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過針對某一典型零件的夾具（或量
具）的設(shè)計，從而使學(xué)生能夠通過所給出的被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效率、低成本、裝夾簡單、省力、省時而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）鍛煉學(xué)生使用手冊及圖表資料的能力。能夠熟練地依據(jù)給定的任務(wù)而
查找相關(guān)的資料、手冊及圖表并掌握其中的設(shè)計信息用于設(shè)計參數(shù)的確定。
二、設(shè)計的要求
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計題目定為：
××零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計。
生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)。
設(shè)計的要求包括以下幾個部分：
零件圖 1張
毛坯圖 1張
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張
工藝裝備設(shè)計 1～2套
工藝裝備主要零件圖 1張
課程設(shè)計說明書 1份
課程設(shè)計題目由指導(dǎo)教師選定，經(jīng)教研室主任審查簽字后發(fā)給學(xué)生。
按教學(xué)計劃規(guī)定，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計總學(xué)時數(shù)為2周，其進(jìn)度及時間大致分配入下：
熟悉零件，畫零件圖 約占一天（10%）
選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程綜合卡
約占三天（40%）
工藝裝備設(shè)計（畫總裝圖及主要零件圖） 約占四天（40%）
編寫設(shè)計說明書 約占二天（10%）
三、設(shè)計的內(nèi)容及步驟
１. 從工藝方法上分析零件，畫零件圖
對進(jìn)行工藝分析零件包括以下幾個主要內(nèi)容：
（1）分析零件的作用、設(shè)計基準(zhǔn)及技術(shù)要求；
（2）分析零件的形狀位置精度、表面粗糙度以及主要加工表面的尺寸等；
（3）分析零件的機(jī)械加工的工藝性、材質(zhì)、及完成后熱處理的要求。
零件圖按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。按１：１比例畫出。
２. 毛坯的制造方式的確定
根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求
等幾方面綜合考慮毛坯的制造方式。由于選擇不同毛坯的制造方式，會影響到整個工藝過程是否經(jīng)濟(jì)合理，所以應(yīng)仔細(xì)考慮認(rèn)真對待。毛坯的制造方式一般以其生產(chǎn)性質(zhì)來決定。
３. 確定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線。在完成了對零件工藝分析只后， 制定零件的工藝路
線和劃分粗、精加工階段。對于比較復(fù)雜的零件，應(yīng)考慮幾個加工方案，分析比較，之后確定比較合理的加工方案。
（1）定位基準(zhǔn)的選擇和工序尺寸計算。各工序的定位基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)粗、精基
準(zhǔn)選擇原則合理選定。如果某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不一致，就應(yīng)該對該工序尺寸進(jìn)行換算。
（2）選擇機(jī)床種類及工裝、夾具、量具和所用到刃具。在保證加工質(zhì)量的
基礎(chǔ)上選擇經(jīng)濟(jì)合理的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工。如果是大批大量生產(chǎn)則選用專用工裝夾具和通用機(jī)床。
（3）確定加工余量及工序間尺寸與公差。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。按經(jīng)濟(jì)精度來確定工序間尺寸公差。一個表面的總加工余量，即為該表面各工序間加工余量之和?！?
在本設(shè)計中，學(xué)生可直接從《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》中查得各加工表面的余量及公差。
（4）確定切削用量。在機(jī)床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上，要求學(xué)
生用公式計算1～2道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削用量手冊中查得。
（5）工序的切削用量可由切削用量手冊中查得，但是要求學(xué)生用公式計算
2 道工序的切削用量。
（6）畫出零件的毛坯圖。在加工余量已確定的基礎(chǔ)上，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。
（7）填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。將前述各項內(nèi)容以及各工序加工簡
圖，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。。
1)工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的
加工表面用粗實線表示。對定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定符號表明。最后，應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。
2)工序簡圖中的定位、夾緊符號應(yīng)符合機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB/Z174-82 的規(guī)定。
4.工藝裝備設(shè)計
要求學(xué)生設(shè)計為加工給定零件所必需的夾具1～2套。具體的設(shè)計項目可根據(jù)加工需要由學(xué)生本人提出并經(jīng)指導(dǎo)教師同意后確定。所設(shè)計的夾具其零件數(shù)以20～40件為宜，即應(yīng)具有中等以上的復(fù)雜程度。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體步驟如下：
（1）確定設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。設(shè)計方案的確定是一項之分重要的設(shè)計程序，方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設(shè)計的成功與失敗，因此必須充分地進(jìn)行研究和討論，以確定最佳方案，而不應(yīng)急于繪圖，草率從事。
學(xué)生在確定夾具設(shè)計方案時應(yīng)當(dāng)遵循的原則是：確保加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量
簡單，操作省力高效，制造成本低廉。這四條原則如果單獨拿出來分析，有些是互相矛盾的。而設(shè)計者的任務(wù)，就是要在設(shè)計實踐中，綜合上述四條，通盤考慮，靈活運用所學(xué)知識，結(jié)合實際情況，注意分析研究，考慮互相制約的各種因素，確定最合理的設(shè)計方案。
（2）選擇定位元件，計算定位誤差。在確定設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，應(yīng)按照加工精度的高低，需要消除自由度的數(shù)目以及粗、精加工的需要，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確地選擇元件。
選擇好定位元件之后，還應(yīng)對定位誤差進(jìn)行計算。計算如果超差時，需要
改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度 ，以減少定位誤差，提高加工精度。有時甚至要從根本上那個改變工藝路線的安排，以保證零件的加工順利進(jìn)行。
（3）計算所需的夾緊力，設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計時所進(jìn)行的夾緊力計算，實際上是經(jīng)過簡化了的計算。因此此時計算所得，僅為零件在切削力、夾緊力的作用下按照靜力平衡條件而求得的理論夾緊力。為了保證零件裝夾的安全可靠，實際所需的夾緊力應(yīng)比夾緊力大，即應(yīng)對理論夾緊力乘以安全系數(shù)K。K的大小可由有關(guān)手冊中查得，一般K=1.5～2.5。
應(yīng)該指出，由于加工方法、切削刀具以及裝夾方式千差萬別，夾緊力的計
算在有些情況下是沒有現(xiàn)成公式可以套用的，所以需要同學(xué)們根據(jù)過去所學(xué)的理論進(jìn)行分析研究，以決定合理的計算方法。
夾緊機(jī)構(gòu)的功用就是將動力源的力正確、有效地施加到工件上去。同學(xué)可
以根據(jù)具體情況，選擇并設(shè)計杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同的夾緊機(jī)構(gòu)，并配合以手動、氣動或液動地動力源，將夾具的設(shè)計工作逐步完善起來。
（4）畫夾具裝配圖。畫夾具裝配圖是夾具設(shè)計工作中重要的一環(huán)。畫夾具圖時，應(yīng)當(dāng)注意和遵循以下各點：
1)本設(shè)計中，要求按１：１的比例畫夾具總裝圖。被加工零件載夾具上的位置，要用雙點畫線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”的位置上。
2)注意投影的選擇。應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚地表達(dá)出來。因此，在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配置與安排。
3)所設(shè)計的夾具，不但機(jī)構(gòu)要合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)合理，否則都不能正常工作。
4)要保證夾具與機(jī)床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性，即夾具上應(yīng)具備定位鍵及對刀裝置。
5)運動部件的運動要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工作中松動。
6)夾具的裝配工藝性和夾具零件（尤其是夾具體）的可加工性要好。
7)夾具體中的運動零部件要有潤滑措施，夾具的排屑要方便。
8)零件的選材、尺寸公差的標(biāo)注以及總裝技術(shù)要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學(xué)要求出發(fā)，各零部件盡量不采用簡化法繪制。
裝配圖的標(biāo)題欄規(guī)格、形式如圖B所以。
9)對夾具裝配圖上尺寸標(biāo)注要求。在夾具裝配圖上，一般只要 求標(biāo)注四種尺寸，即輪廓尺寸、配合尺寸、與加工有關(guān)聯(lián)的尺寸與機(jī)床有關(guān)聯(lián)的尺寸。
ａ．輪廓尺寸。即夾具的長、寬、高尺寸。如果夾具有活動部件，則應(yīng)將活動部件的移動極限用雙點劃線劃出，并標(biāo)出尺寸。
ｂ．配合尺寸。夾具總裝圖上的所有配合表面均應(yīng)標(biāo)出其尺寸與配合。
ｃ．與加工有關(guān)聯(lián)的尺寸。例如，對刀塊到被加工零件定位基面的尺寸、鉆套中心線到被加工零件定為基面的距離等。
ｄ．與機(jī)床有關(guān)的尺寸。例如，銑床夾具上定位鍵的寬度尺寸要專門標(biāo)出，夾具與機(jī)床聯(lián)結(jié)時放置螺栓的槽寬與槽距也要標(biāo)出，車床卡盤與主軸的定位錐面的錐度與直徑或定位圓柱面的尺寸、配合及聯(lián)結(jié)螺紋的尺寸、規(guī)格等。
此外，夾具裝配圖上還應(yīng)標(biāo)出形位公差要求。如刀具的導(dǎo)向件到被加工零件定位基面的平行度或垂直度，被加工零件定位基面到夾具安裝基面的平行度或垂直度要求等。
5. 編寫設(shè)計說明書
學(xué)生在完成上述全部工作之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫設(shè)計說明書一份。要求字跡工整，語言簡煉，文字通順。說明書應(yīng)答印輸出并裝訂成冊。
四、設(shè)計成績的考核
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，不能參加答辯。
由教研室教師組成答辯小組，設(shè)計者本人應(yīng)首先對自己的設(shè)計進(jìn)行10～15
分鐘的講解，然后進(jìn)行答辯。每個學(xué)生的答辯時間，一般不超過30～45分鐘。
課程設(shè)計成績根據(jù)平時的工作情況，工藝分析的深入程度、工藝裝備的設(shè)計
水平、圖樣的質(zhì)與量、獨立工作能力以及答辯情況綜合衡量，由答辯小組討論評定。
答辯成績定為五級：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
附：
機(jī)械制造工藝學(xué)
課 程 設(shè) 計 說 明 書
設(shè)計題目： “********”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具設(shè)計（年度生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000件）
學(xué) 院
專 業(yè)
班 級
設(shè) 計
指導(dǎo)教師
年 月 日
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目： “********”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
及典型夾具設(shè)計（年產(chǎn)量為8000件）
內(nèi)容：
1. 零件圖 1張4#
2. 毛坯圖 1張4#
3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張4#
4. 夾具裝配圖 1張2#
5. 夾具零件圖 1張1#
6. 課程設(shè)計說明書 1份
專 業(yè)
班 級
學(xué) 生
指導(dǎo)教師
年 月 日
附：課程設(shè)計題目選編
1、十字軸
2．CA6140車床撥叉831005
參考文獻(xiàn)
1 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
2 鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
3 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編.機(jī)床夾具設(shè)計手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990
4 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
5 孫堃，王文才．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指南．長春：吉林工業(yè)大學(xué)，1997
6 馬賢智主編．實用機(jī)械加工手冊．沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002
7 李益民主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002
8 (美)Hiram E.Grant.夾具—非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
1
零件名稱
撥 叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
通用
夾具
轉(zhuǎn)塔式六角車床
C3163-1
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/n)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/min)
基本工時min
1
1
2
3
4
5
粗車端面A
精車端面A
鉆花鍵底孔
擴(kuò)花鍵底孔
倒角2x15°
90度車刀
90度車刀
Ф20中心鉆
Ф21擴(kuò)孔鉆
45度偏刀
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
游標(biāo)卡尺
30
30
80
80
15
1
1
1
1
2
2.8
0.5
20
1
2
0．53
0.16
0.62
0.62
200
400
280
280
40.8
57.1
17
17
0.33
0.35
0.32
0.32
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
2
零件名稱
撥 叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾具輔助工具
名 稱
型 號
專用
夾具
拉床
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/r)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/s)
基本工時min
2
1
拉六齒方型花鍵
高速鋼拉刀
游標(biāo)卡尺
100
1
1
0.06
0.06
0.13
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
3
零件名稱
撥 叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用
夾具
銑床
X62W
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/r)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/min)
基本工時min
3
1
2
粗銑B面
精銑B面
高速鋼面銑刀
游標(biāo)卡尺
52
52
1
1
3
0.2
0.6
0.512
160
210
23.7
33.1
0.525
0.336
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
4
零件名稱
撥叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用
夾具
銑床
X62W
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/z)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/min)
基本工時min
4
1
銑800。03mm的槽
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀
量塊
60
1
8
0.018
375
74.2
0.49
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
5
零件名稱
撥叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用
夾具
銑床
X62W
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/z)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/min)
基本工時min
5
1
2
銑1800。12mm銑
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀
量塊
60
60
1
1
22．9
23．9
0.020
0.020
300
300
94.2
94.2
0.537
0.537
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)
機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號
6
零件名稱
撥叉
零件號
零件重量
1.0kg
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~240
鑄 件
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號
專用
夾具
磨床
工
序
工
步
工步說明
刀
具
量
具
走刀
長度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(m/min)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(m/s)
基本工時min
6
1
磨寬為1800。12mm的槽
GZ46KV6P350×40×127
量塊
120
1
0.5
50
3000
2.5
3.1
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁
第1頁
材料牌號
QT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每壞件數(shù)
1
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工序時間
準(zhǔn)終
單件
1
粗車撥叉兩端面
轉(zhuǎn)塔式六角車床
90度車刀、游標(biāo)卡尺、通用夾具
19．8s
2
半精車撥叉兩端面
轉(zhuǎn)塔式六角車床
90度車刀、游標(biāo)卡尺、通用夾具
21．0s
3
鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ21mm
轉(zhuǎn)塔式六角車床
中心鉆、擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī)
描圖
4
倒角2x15°
轉(zhuǎn)塔式六角車床
45°偏刀
5
拉六齒方型花鍵
拉床
高速鋼拉刀、游標(biāo)卡尺
6
粗銑槽B面
XW62臥式銑床
高速鋼面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用
夾具
31．5s
描校
7
精銑槽B面
XW62臥式銑床
高速鋼面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用
夾具
20．16s
8
銑800。03動車mm的槽
XW62臥式銑床
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、量塊、專用夾具
29．4s
9
銑1800。012mm槽
XW62臥式銑床
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、
量塊、專用夾具
48．0s
10
磨寬為18 00。012mm的槽
磨床
專用夾具
底圖號
11
去毛刺
鉗工臺
平銼
12
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
裝訂號
設(shè)計
（日期）
審核
（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化
（日期）
會簽
（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁
第1頁
1.6
1.6
3.2
Q
Q
車間
工序號
工序名
材料牌號
8
銑800。03動車mm的槽
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
臥式銑床
W62
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時/s
準(zhǔn)終
單件
工序號
工序內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/r·s-1
切削速度
/m·min-1
進(jìn)給量
fz/(mm/z)
背吃刀
量/㎜
進(jìn)給
次數(shù)
工序工時/s
機(jī)動
輔助
描圖
1
精銑800。03mm槽
高速鋼直齒精密級三面刃銑刀、量塊
375
74.2
0.018
22．9
1
0．537
描校
2
底圖號
裝訂號
設(shè)計
（日期）
審核
（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化
（日期）
會簽
（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計指導(dǎo)書
山東英才學(xué)院
2011.11
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)
一、設(shè)計目的
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械制造工藝學(xué)和進(jìn)行了校內(nèi)外的生產(chǎn)實習(xí)之后讓學(xué)生獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。同時，課程設(shè)計也是為了畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。機(jī)械制造工藝學(xué)的課程設(shè)計可以使學(xué)生在下述三方面得到鍛煉：
（1）能把機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論和在校內(nèi)外生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)
到的實踐知識有機(jī)的相結(jié)合，從而解決零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，從而確保零件的加工質(zhì)量。
（2）提高學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過針對某一典型零件的夾具（或量
具）的設(shè)計，從而使學(xué)生能夠通過所給出的被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效率、低成本、裝夾簡單、省力、省時而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
（3）鍛煉學(xué)生使用手冊及圖表資料的能力。能夠熟練地依據(jù)給定的任務(wù)而
查找相關(guān)的資料、手冊及圖表并掌握其中的設(shè)計信息用于設(shè)計參數(shù)的確定。
二、設(shè)計的要求
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計題目定為：
××零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計。
生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)。
設(shè)計的要求包括以下幾個部分：
零件圖 1張
毛坯圖 1張
機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張
工藝裝備設(shè)計 1～2套
工藝裝備主要零件圖 1張
課程設(shè)計說明書 1份
課程設(shè)計題目由指導(dǎo)教師選定，經(jīng)教研室主任審查簽字后發(fā)給學(xué)生。
按教學(xué)計劃規(guī)定，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計總學(xué)時數(shù)為2周，其進(jìn)度及時間大致分配入下：
熟悉零件，畫零件圖 約占一天（10%）
選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程綜合卡
約占三天（40%）
工藝裝備設(shè)計（畫總裝圖及主要零件圖） 約占四天（40%）
編寫設(shè)計說明書 約占二天（10%）
三、設(shè)計的內(nèi)容及步驟
１. 從工藝方法上分析零件，畫零件圖
對進(jìn)行工藝分析零件包括以下幾個主要內(nèi)容：
（1）分析零件的作用、設(shè)計基準(zhǔn)及技術(shù)要求；
（2）分析零件的形狀位置精度、表面粗糙度以及主要加工表面的尺寸等；
（3）分析零件的機(jī)械加工的工藝性、材質(zhì)、及完成后熱處理的要求。
零件圖按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。按１：１比例畫出。
２. 毛坯的制造方式的確定
根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求
等幾方面綜合考慮毛坯的制造方式。由于選擇不同毛坯的制造方式，會影響到整個工藝過程是否經(jīng)濟(jì)合理，所以應(yīng)仔細(xì)考慮認(rèn)真對待。毛坯的制造方式一般以其生產(chǎn)性質(zhì)來決定。
３. 確定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線。在完成了對零件工藝分析之后， 制定零件的工藝路
線和劃分粗、精加工階段。對于比較復(fù)雜的零件，應(yīng)考慮幾個加工方案，分析比較，之后確定比較合理的加工方案。
（1）定位基準(zhǔn)的選擇和工序尺寸計算。各工序的定位基準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)粗、精基
準(zhǔn)選擇原則合理選定。如果某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不一致，就應(yīng)該對該工序尺寸進(jìn)行換算。
（2）選擇機(jī)床種類及工裝、夾具、量具和所用到刃具。在保證加工質(zhì)量的
基礎(chǔ)上選擇經(jīng)濟(jì)合理的機(jī)床設(shè)備進(jìn)行加工。如果是大批大量生產(chǎn)則選用專用工裝夾具和通用機(jī)床。
（3）確定加工余量及工序間尺寸與公差。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。按經(jīng)濟(jì)精度來確定工序間尺寸公差。一個表面的總加工余量，即為該表面各工序間加工余量之和。
在本設(shè)計中，學(xué)生可直接從《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》中查得各加工表面的余量及公差。
（4）確定切削用量。在機(jī)床、刀具、加工余量等已確定的基礎(chǔ)上，要求學(xué)
生用公式計算1～2道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由切削用量手冊中查得。
（5）工序的切削用量可由切削用量手冊中查得，但是要求學(xué)生用公式計算
兩道工序的切削用量。
（6）畫出零件的毛坯圖。在加工余量已確定的基礎(chǔ)上，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。
（7）填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。將前述各項內(nèi)容以及各工序加工簡
圖，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。
1)工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的加工表面用粗實線表示。對定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定符號表明。最后，應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。
2)工序簡圖中的定位、夾緊符號應(yīng)符合機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB/Z174-82 的規(guī)定。
4.工藝裝備設(shè)計
要求學(xué)生設(shè)計為加工給定零件所必需的夾具1～2套。具體的設(shè)計項目可根據(jù)加工需要由學(xué)生本人提出并經(jīng)指導(dǎo)教師同意后確定。所設(shè)計的夾具其零件數(shù)以20～40件為宜，即應(yīng)具有中等以上的復(fù)雜程度。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體步驟如下：
（1）確定設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。設(shè)計方案的確定是一項十分重要的設(shè)計程序，方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設(shè)計的成功與失敗，因此必須充分地進(jìn)行研究和討論，以確定最佳方案，而不應(yīng)急于繪圖，草率從事。
學(xué)生在確定夾具設(shè)計方案時應(yīng)當(dāng)遵循的原則是：確保加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量
簡單，操作省力高效，制造成本低廉。這四條原則如果單獨拿出來分析，有些是互相矛盾的。而設(shè)計者的任務(wù)，就是要在設(shè)計實踐中，綜合上述四條，通盤考慮，靈活運用所學(xué)知識，結(jié)合實際情況，注意分析研究，考慮互相制約的各種因素，確定最合理的設(shè)計方案。
（2）選擇定位元件，計算定位誤差。在確定設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，應(yīng)按照加工精度的高低，需要消除自由度的數(shù)目以及粗、精加工的需要，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確地選擇元件。
選擇好定位元件之后，還應(yīng)對定位誤差進(jìn)行計算。計算如果超差時，需要
改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度 ，以減少定位誤差，提高加工精度。有時甚至要從根本上那個改變工藝路線的安排，以保證零件的加工順利進(jìn)行。
（3）計算所需的夾緊力，設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計時所進(jìn)行的夾緊力計算，實際上是經(jīng)過簡化了的計算。因此此時計算所得，僅為零件在切削力、夾緊力的作用下按照靜力平衡條件而求得的理論夾緊力。為了保證零件裝夾的安全可靠，實際所需的夾緊力應(yīng)比夾緊力大，即應(yīng)對理論夾緊力乘以安全系數(shù)K。K的大小可由有關(guān)手冊中查得，一般K=1.5～2.5。
應(yīng)該指出，由于加工方法、切削刀具以及裝夾方式千差萬別，夾緊力的計
算在有些情況下是沒有現(xiàn)成公式可以套用的，所以需要同學(xué)們根據(jù)過去所學(xué)的理論進(jìn)行分析研究，以決定合理的計算方法。
夾緊機(jī)構(gòu)的功用就是將動力源的力正確、有效地施加到工件上去。同學(xué)可
以根據(jù)具體情況，選擇并設(shè)計杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同的夾緊機(jī)構(gòu)，并配合以手動、氣動或液動地動力源，將夾具的設(shè)計工作逐步完善起來。
（4）畫夾具裝配圖。畫夾具裝配圖是夾具設(shè)計工作中重要的一環(huán)。畫夾具圖時，應(yīng)當(dāng)注意和遵循以下各點：
1)本設(shè)計中，要求按１：１的比例畫夾具總裝圖。被加工零件在夾具上的位置，要用雙點畫線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”的位置上。
2)注意投影的選擇。應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚地表達(dá)出來。因此，在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配置與安排。
3)所設(shè)計的夾具，不但機(jī)構(gòu)要合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)合理，否則都不能正常工作。
4)要保證夾具與機(jī)床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性，即夾具上應(yīng)具備定位鍵及對刀裝置。
5)運動部件的運動要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工作中松動。
6)夾具的裝配工藝性和夾具零件（尤其是夾具體）的可加工性要好。
7)夾具體中的運動零部件要有潤滑措施，夾具的排屑要方便。
8)零件的選材、尺寸公差的標(biāo)注以及總裝技術(shù)要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學(xué)要求出發(fā)，各零部件盡量不采用簡化法繪制。
裝配圖的標(biāo)題欄規(guī)格、形式如圖B所以。
9)對夾具裝配圖上尺寸標(biāo)注要求。在夾具裝配圖上，一般只要求標(biāo)注四種尺寸，即輪廓尺寸、配合尺寸、與加工有關(guān)聯(lián)的尺寸與機(jī)床有關(guān)聯(lián)的尺寸。
ａ．輪廓尺寸。即夾具的長、寬、高尺寸。如果夾具有活動部件，則應(yīng)將活動部件的移動極限用雙點劃線劃出，并標(biāo)出尺寸。
ｂ．配合尺寸。夾具總裝圖上的所有配合表面均應(yīng)標(biāo)出其尺寸與配合。
ｃ．與加工有關(guān)聯(lián)的尺寸。例如，對刀塊到被加工零件定位基面的尺寸、鉆套中心線到被加工零件定為基面的距離等。
ｄ．與機(jī)床有關(guān)的尺寸。例如，銑床夾具上定位鍵的寬度尺寸要專門標(biāo)出，夾具與機(jī)床聯(lián)結(jié)時放置螺栓的槽寬與槽距也要標(biāo)出，車床卡盤與主軸的定位錐面的錐度與直徑或定位圓柱面的尺寸、配合及聯(lián)結(jié)螺紋的尺寸、規(guī)格等。
此外，夾具裝配圖上還應(yīng)標(biāo)出形位公差要求。如刀具的導(dǎo)向件到被加工零件定位基面的平行度或垂直度，被加工零件定位基面到夾具安裝基面的平行度或垂直度要求等。
5. 編寫設(shè)計說明書
學(xué)生在完成上述全部工作之后，應(yīng)將前述工作依先后順序編寫設(shè)計說明書一份。要求字跡工整，語言簡煉，文字通順。說明書應(yīng)打印輸出并裝訂成冊。
四、設(shè)計成績的考核
課程設(shè)計的全部圖樣及說明書應(yīng)由設(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，不能參加答辯。
由教研室教師組成答辯小組，設(shè)計者本人應(yīng)首先對自己的設(shè)計進(jìn)行10～15
分鐘的講解，然后進(jìn)行答辯。每個學(xué)生的答辯時間，一般不超過30～45分鐘。
課程設(shè)計成績根據(jù)平時的工作情況，工藝分析的深入程度、工藝裝備的設(shè)計
水平、圖樣的質(zhì)與量、獨立工作能力以及答辯情況綜合衡量，由答辯小組討論評定。
答辯成績定為五級：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。
附：
機(jī)械制造工藝學(xué)
課 程 設(shè) 計 說 明 書
設(shè)計題目： “********”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具設(shè)計（年度生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000件）
學(xué) 院
專 業(yè)
班 級
設(shè) 計
指導(dǎo)教師
年 月 日
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書
題目： “********”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
及典型夾具設(shè)計（年產(chǎn)量為8000件）
內(nèi)容：
1. 零件圖 1張4#
2. 毛坯圖 1張4#
3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張4#
4. 夾具裝配圖 1張2#
5. 夾具零件圖 1張1#
6. 課程設(shè)計說明書 1份
專 業(yè)
班 級
學(xué) 生
指導(dǎo)教師
年 月 日
附：課程設(shè)計題目選編
1、十字軸
2．CA6140車床撥叉831005
參考文獻(xiàn)
1 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
2 鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007
3 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編.機(jī)床夾具設(shè)計手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990
4 艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994
5 孫堃，王文才．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指南．長春：吉林工業(yè)大學(xué)，1997
6 馬賢智主編．實用機(jī)械加工手冊．沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2002
7 李益民主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002
8 (美)Hiram E.Grant.夾具—非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985
工藝課程設(shè)計要求：
1、 零件圖二者選一，零件圖用手工繪圖。繪圖室俺上班時間開放，三角尺自備。
2、 根據(jù)設(shè)計說明書設(shè)計步驟要求，認(rèn)真進(jìn)行不可敷衍，不準(zhǔn)抄襲。
3、 答疑時間在每天的下午2點至4點。其余時間我在一樓辦公室隨時聯(lián)系。地點在實訓(xùn)北樓4007教室，全天開放。
4、 工藝課程設(shè)計分為兩個部分，一部分是工藝設(shè)計，一部分是夾具設(shè)計，兩個部分緊密相連。
5、 資料保管非常重要，從我這里借走的資料都要登記在冊，設(shè)計結(jié)束及時歸還，如果丟失，兩倍罰款。資料不可能人手一冊。