机械制造工艺学课程设计指导书

机械制造工艺学课程设计指导书目录1机械制造工艺学课程设计指导概述……………………………………………21．1设计的目的和要求………………………………………………………21．2设计的内容和步骤………………………………………………………21．3设计注意事项……………………………………………………………31．4进度与时间安排…………………………………………………………41．5设计成绩的考核…………………………………………………………41．6设计参考资料……………………………………………………………42机械加工工艺规程设计…………………………………………………………52．1设计工艺规程的基本要求………………………………………………52．2设计工艺规程的原始资料………………………………………………52．3设计工艺规程的内容及步骤……………………………………………53夹具设计…………………………………………………………………………173．1概述………………………………………………………………………173．2夹具设计方法……………………………………………………………173．3夹具公差和技术要求的制订……………………………………………244课程设计实例……………………………………………………………………375附录………………………………………………………………………………475．1附录1（常用工艺标准资料）…………………………………………475．2附录2（设计任务书和设计说明书封面）……………………………495．1附录3（机械加工工艺过程卡片及机械加工工序卡片）……………515．1附录4（课程设计实例中的图纸及工艺卡片…………………………531机械制造工艺学课程设计指导概述1．1设计的目的和要求1.1．1目的机械制造工艺课程设计是在全部学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，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工艺及结构的设计，也为以后搞好毕业设计进行一次预备训练。其目的在于：(1)培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，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，提高结构设计能力。(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。1．1．2要求本次设计要求编制一个零件的机械加工工艺规程，按教师的指定设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应认真、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，在生产中是可行的。1．2设计的内容和步骤本设计的主要内容和步骤大致如下：(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，画零件图。(2)确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件-毛坯合图)。(3)拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具)，确定各工序加工余量和工序尺寸，计算和选择各工序的切削用量和工时定额，进行技术经济分析。(4)填写工艺文件：工艺过程卡片(或工艺卡片)、工序卡片（也可视工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。(5)设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图1～3张。(6)撰写设计说明书。1．3设计注意事项1．3．1对设计的图纸基本要求（1）本次设计所需绘制的图纸包括：零件图、毛坯图、专用夹具装配总图和主要零件图；（2）所有图纸的幅面、标题栏格式和明细栏格式必须符合国家标准。（3）绘图时，比例的选择、线型的设置及应用、视图的布置及表达、尺寸与公差配合的标注、技术要求的书写等应符合有关标准的规定。1．3．2对工艺文件填写的要求（1）本次设计所需填写的工艺文件包括：工艺过程卡片(或工艺卡片)、工序卡片。（2）所有工艺过程卡片(或工艺卡片)、工序卡片格式见附录3。（3）零件简图的绘制。在机械加工工艺卡片上要求绘制零件简图，在其上应标注主要的加工尺寸；各加工表面可用拉丁字母或阿拉伯数字标明，如图形过大，允许另用纸绘图附在工艺卡片上。（4）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。对工序简图的具体要求是：仅绘出本工序完成后的形状；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；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；本工序的加工表面用粗实线表示，非加工面用细实线表示；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；定位和夹紧应用定位夹紧元件及装置符号标出，或与定位夹紧符号混合标注；大而复杂的零件允许另用纸绘出。（5）卡片的填写。卡片的填写应符合以下基本要求：内容要简要、明确；术语正确、字迹工整；所用符号、计量单位等应符合有关标准；“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；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；属标准的，填写名称、规格和精度(编号)。在课程设计中，专用夹具、专用刀具和专用量具，统一采用以下代号编号方法：D——刀具J——夹具L——量具C——车床X——铣床Z——钻床B——刨床T——镗床M——磨床专用工艺装备编号示例如下：CJ—01车床专用夹具1号ZD—02钻床专用刀具2号TL—01镗床专用量具1号1．3．3对设计说明书的要求课程设计说明书是整个设计的重要组成部分。编写设计—说明书也是对学生撰写技术性总结和文件能力的一次锻炼。设计说明书应将设计成果、没计意图和立论根据用文、图的方式系统地表达出来。因此，内容的重点是对各方案进行全面分析、论证(包括质量、生产率和经济性三个方面)，充分表达设计者在设计中考虑问题的出发点和最后决策的依据。此外，还应有各种工艺汁算和说明。1、设计说明书具体内容应包括：(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；(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、单件时间和切削液的说明；(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；(12)强度校核；(13)其他需要说明的问题。2、撰写设计说明书注意事项：(1)说明书应边设计边编写，分段完成，最后综合。不要完全集中在设计后期完成，以节省时间，避免错误。(2)说明书中应附有必要的简图和表格。(3)所引用的公式、数据应注明来源。(4)计算部分应有必要的计算过程。(5)说明书应力求格式规范、文字通顺、语言简明、字迹工整、图字清晰。(6)说明书封面（见附录2）采用统一的格式。内芯用A4纸，书写后装订成册。1．4进度与时间安排按照教学计划，本课程设计时间为2～4周，其进度及时间大致分配如下：(1)明确生产类型，熟悉零件及各种资料，对零件进行工艺分析，画零件图，约占8％；(2)工艺设计(画毛坯图，拟订工艺路线，选择机床和上艺装备，填写工艺过程卡片)约占8％；(3)工序设计(确定加工余量、工序尺寸、切削用量、时间定额，填写加工工序卡片)约占20％；(4)夹具没计(完成草图、总图、零件图)约占45％；(5)撰写说明书约占15％；(6)答辩约占4％。1．5设计成绩的考核学生在完成上述全部设计任务后，在规定日期进行答辩(或质疑)。根据设计的工艺文件、图样和说明书质量，答辩时回答问题的情况，以及平时的工作态度、独立工作能力等诸方面表现，来综合评定学生的成绩。设计成绩分优、良、中、差、及格和不及格。1．6设计参考资料1朱明臣．金属切削原理与刀具[M]．北京：机械工业出版社，19952朱绍华，黄海滨，李清旭，等．机械加工工艺[M]．北京：机械工业出版社，19963王启义．金属切削机床[M]．北京：冶金工业出版社，19934郭宗连，秦宝荣．机械制造工艺学[M]．北京：中国建材工业出版社，19975秦宝荣．机床夹具设计[M]．北京：中国建材工业出版社，19976庞怀玉．机械制造工程学[M]．北京：机械工业出版社，19977张进生等编着．机械制造工艺与夹具设计指导[M]．北京：机械工业出艇杜，19958赵家齐编著．机械制造工艺学课程设计指导书[M]．北京：机械工业出艇杜，19949赵如福主编．金属机械加工工艺人员手册[M]．上海，上海科学技术出版社，199210国家标准．机床夹具零件及部件[M]．北京，技术标出版社，198311壬绍俊主编．机械制造工艺设计手册．北京：机械工业出版杜，198412艾兴，博诗钢编．切削用量手册[M]．北京：机械工业出版杜，19852机械加工工艺规程设计2．1设计工艺规程的基本要求机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件，是一切有关的生产人员应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。制订机械加工基本的要求是优质、高产、低消耗。首先是保证零件的加工质量，要在此前提下，提高生产效率，降低消耗，以取得较好的经济效益和社会效益。制订工艺规程的具体要求如下：(1)保证零件的加工质量，可靠地达到产品图纸所提出的全部技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗。(2)尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。(3)在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术。(4)工艺规程应正确、完整、统一、清晰。(5)工艺规程应规范、标准，其幅面、格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准的规定。(6)工艺规程中的计量单位应全部使用法定计量单位。2．2设计工艺规程的原始资料在制订机械加工工艺规程时，应具备下列原始资料：(1)产品的整套装配图和零件图；(2)产品的验收质量标准；(3)产品的生产纲领；(4)现有的生产条件(设计条件)；(5)有关工艺标准、设备和工艺装备资料；(6)国内外同类产品的生产技术发展情况。2．3设计工艺规程的内容及步骤零件图、生产纲领、每日班次和生产条件是本设计的主要原始资料，由这些资料确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。2．3．1对零件(和实物)进行工艺分析，画零件图学生应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；(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，对不合理之处可提出修改意见。绘制零件图的过程也是分析和认识零件的过程，零件图应按机械制图国家标准精心绘制。除特殊情况经指导教师同意外，均按1：1比例绘出。2．3．2根据生产纲领(生产类型)，确定工艺的基本特征生产类型不同，零件和产品的制造工艺、所用设备及工艺装备、对工人的技术要求、采取的技术措施和达到的技术经济效果也会不同。各种生产类型的工艺特征归纳见表2-1。表2-1各种生产类型的工艺特征工艺特征生产类型单件小批中批大批大量零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具有广泛的互换性。少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法毛坯的制造方法与加工余量木模手工造型或自由锻造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式通用机床。按机床类别采用机群式布置部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排列设备广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度