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1579198170313第1页共8页机械制造技术基础课程设计一、设计任务本次课程设计为《机械制造技术基础》的课程设计，因此，要求学生必须完成如下任务：1．分析零件的结构特点、设计其工艺路线，填写“机械加工综合过程卡”及“机械加工工序卡”。2．完成该零件某工序的加工专用夹具的总体装配图。3．绘制夹具上非标准零件的工程图。4．编制课程设计说明书。完成课程设计后所提交资料：专用夹具总图、非标准零件的工程图、课程设计说明书二、设计内容和步骤1．分析零件的结构特点、设计其工艺路线。（1）针对零件的结构特征，审查其结构工艺性。（2）根据结构特点、生产纲领和各表面的技术要求，选择加工方法。（3）制订零件的加工工艺路线（制订两套以上的工艺方案，并在设计说明书上对工艺方案作出比较和评价。）2．绘制专用夹具总图及非标零件图。（1）确定设计方案，绘制原理草图①根据基准的选择原则及工序要求，确定其定位方式，并选择定位元件。②确定其夹紧方式，并设计夹紧机构。③选择对刀——导引元件。根据上述的选择及设计，绘制原理草图，确定初步方案。（2）绘制正规的夹具总图所确定的初步方案征得指导教师的同意，再绘制正规的夹具总图。（3）绘制夹具上的非标零件图3．编制课程设计说明书。夹具的组成1．定位元件2．夹紧机构（或装置）3．对刀——导引元件4．连接元件5．夹具体6．其它元件和装置工件1579198170313第2页共8页夹具方案设计如图所示零件，底平面已加工好，现加工上平面，用铣床对其加工。一．定位基准及定位元件1．定位基准的选择作为平面加工，要保证上下平面平行及间距，则只要确定一个平面，故只需约束3个自由度。以底平面作为定位基准。2．定位元件的选择工件以平面定位，那么，定位元件怎么选择呢？（1）支承钉支承钉有三种形式，即：平头支承钉：精基面球头支承钉：粗基面锯齿头支承钉：粗基面（侧面）（2）支承块（板）用于精基面。分A、B型两种形式。（A型用于侧面）注意：①一块支承块在起定位作用时，相当于一条线。②要确定一个平面，可将支承钉、支承块组合。（3）其他若用支承钉、支承块及其组合都不合适，可根据定位表面的形状，自己设计。（4）工件以外圆面定位时的定位元件定位套、V型块（5）工件以内圆面定位时的定位元件芯轴、定位销（圆柱销、菱形销、锥销）xzy1579198170313第3页共8页二．夹紧方式及夹紧机构1．夹紧方式对工件实施作用力，涉及三个方面：夹紧力的作用方向；夹紧力的作用点；夹紧力的大小（1）夹紧力的作用方向①最好与切削力方向一致。②刚度大③夹紧稳定如果能象上图给工件施加作用力，其方向与切削力方向一致，好，且夹紧稳定。但考虑夹紧机构的实施有困难（加工面在上面，若夹紧力方向由上而下，则不易实现），所以，换一种思维：水平方向。（2）夹紧力的作用点①夹紧力作用点应正对支承元件或位支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位保持不变。②夹紧力作用点应处在工件刚度较好的部位，以减小工件的夹紧变形。③夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。（3）夹紧力的大小夹具设计时必须合理地确定夹紧力的大小。夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或成表面损伤。因此，应对所需的夹紧力进行计算。计算夹紧力时，通常将夹具与工件看成一个刚性系统一简化计算（在有些情况下按刚性系统计算，会有较大误差）。然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动工件还应考虑惯性力等）后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力，再乘以安全系数K，作为实际所需夹紧力。２．夹紧机构JJJ支承块工件1579198170313第4页共8页三．方案确定将定位方案和夹紧方案组合在一起，检查相互间的配合情况，并分析实现的可能性。图示方案对于铣削上平面是可行的，也能通过适当的布置实现。四．结构设计完成方案设计后，需经指导教师审查、同意，方可进行总体结构设计。注意点：（1）所选择的定位元件、夹紧元件及机构（或装置）、对刀——导引元件、连接元件等，应尽量选择标准件，且型号、尺寸应合理（匹配）。（2）结构工艺性要好。（3）结构尽量简单、操作方便。（4）尺寸标注要正确。J对刀块工件支承块连接键连接键活动V型块固定V型块1579198170313第5页共8页机械制造技术基础课程设计说明书一、格式规范1．装订顺序封面→课程设计任务书→指定待加工零件图纸→目录→序论（或概述）→正文→结论（或小结、总结）→参考文献→机械加工综合过程卡→机械加工工序卡→课程设计评分表2．书写纸的要求A4幅面，页眉：武汉理工大学《机械制造技术基础》课程设计说明书二、说明书书写内容1．序论（或概述、前言）可阐述本次课程设计的意义、本人对本次课程设计的认识、设计任务的综述等。2．零件的分析主要分析：（1）零件在××设备中的作用（2）结构工艺性分析（在满足使用性能的全体下，制造该零件的可能性和经济性）3．工艺路线的制定根据制定工艺规程的原则，拟定给定零件的工艺路线（至少有两种方案以上），并对方案进行比较，选择最佳工艺路线。目录课程设计说明书1．××××……………………11.1××××……………………?1.1.1××××…………………?…2.××××……………………?2.1××××……………………?2.1.1…课程设计说明书2．工艺路线的拟订2．1零件的工艺性分析2．1．1结构工艺性分析××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××5公式来源等1579198170313第6页共8页4．夹具设计（1）定位方案的确定●本工序的加工要求。●用简图说明本工序所需约束的自由度，你选择的定位元件能约束的自由度，并对定位误差作出分析。●定位元件的型号、尺寸及安装方式。（2）夹紧方案的确定用简图说明（可以把定位方案所绘制的简图与夹紧方案简图合二为一）你的夹紧方案中作用力的施力方向、大小和作用点，并阐述夹紧机构的工作原理。（3）夹具的结构设计●用简图说明整套夹具的结构形式。●对你所设计的夹具结构中最有特色的地方加以说明。●对你所设计的夹具工作过程（如何装、卸工件的过程）进行阐述。5．小结（或总结）6．参考文献（至少5篇以上）书写格式课程设计说明书参考文献1姚智慧机械制造技术基础哈尔滨工业大学出版社2005.22················？1579198170313第7页共8页机械制造技术基础课程设计绘图要求一、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”，并用网纹线表示出加工余量。（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。（4）根据定位对夹紧的要求，按照夹紧五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。对空行和较大的夹紧机构，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。（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。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。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1/3~1/5；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。（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1579198170313第8页共8页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。上述技术条件是保证工件相应的加工要求所必需的，其数值应取工件相应技术要求所规定数值的1/3~1/5。当工件没注明要求时，夹具上的那些主要元件间的位置公差，可以按经验取为（100﹕0.02）~（100﹕0.05）mm，或在全长上不大于0.03~0.05mm。（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。二、绘制夹具零件工程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。标注示例