机械制造技术基础课程设计指导书

机械制造技术基础课程设计指导书辽宁工程技术大学二OO八年三月2前言3目录第一章概述…………………………………………1第一节课程设计的目的………………………………………………1第二节课程设计的要求………………………………………………1第三节课程设计的时间安排…………………………………………5第四节课程设计的成绩考核…………………………………………5第五节其他要求………………………………………………………6第六节课程设计内容及步骤…………………………………………6第二章课程设计实例………………………………244第一章概述第一节课程设计的目的本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养,另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程设计，学生应在下述各方面得到锻炼：1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。2．具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。3．结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。4．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。5．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。第二节课程设计的要求机械制造技术基础课程设计题目一律定为：××零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计。课程设计题目由指导教师指定，经教研室主任审查签字后发给学生。生产纲领为中批或大批生产。设计的要求包括如下几个部分：1．绘制零件图1张2．毛坯图1张3．编制机械加工工艺过程综合卡片1张4．编制零件的机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1张5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张6．绘制夹具体零件图1张57．编写课程设计说明书（约6000——8000字）。1份说明书主要包括以下内容（章节）（1）．目录（2）．摘要（中外文对照的，各占一页）（3）．零件工艺性分析（4）．机械加工工艺规程设计（5）．指定工序的专用机床夹具设计（6）．方案综合评价与结论（7）．体会与展望（8）．参考文献课程设计说明书格式见附录1第三节课程设计的时间安排本课程设计要求在3周内完成。1.第l～2天查资料，熟悉题目阶段。2.第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的工艺过程综合卡片和机械加工工艺卡片。3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4．第11～13天，完成夹具总装图的绘制。5．第14～15天，零件图的绘制。6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。7．第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8．第20～21天，答辩第四节课程设计成绩的考核课程设计的全部图纸及说明书应有设计者及指导教师的签字。未经指导教师签字的设计，不能参加答辩。由相应教师组成答辩小组，设计者本人应首先对自己的设计进行5分钟的讲解，然后进行答辩。每个学生的答辩总时间，一般不超过15分钟。课程设计成绩根据平时的工作情况，工艺分析的深入程度，工艺装备的设6计水平，图纸的质与量，独立工作能力以及答辩情况等综合衡量，由答辩小组讨论评定。成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显；及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够：不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。第五节其他要求1．要求学生在“制造技术基础课程设计”阶段，全力以赴完成课程设计任务，并经常与指导教师沟通，指导教师要认真负责，及时掌握学生的设计进度和情况，使设计有条不紊地进行，直到圆满完成设计任务。2．按照学校规定，设计资料（含电子文档）交学院统一存档。3．课程设计说明书一律用B5纸、纵向打印，书写格式参见附录1。第四节课程设计内容及步骤机械制造工艺设计题目决定设计内容。其内容应根据本专业的培养目标，使学生受到必要的基本训练。在选题时应充分考虑实现综合训练，要求题目具有一定的先进性，最好结合生产实际。这类题目是按指定零件制定其机械加工工艺规程，设计指定工序的专用机床夹具。零件最好是工厂正在改进的生产产品。设计内容主要包括如下内容：（1）．分析研究零件的工作图（2）．确定毛坯的类型、制造方法（3）．编制机械加工工艺规程（4）．机床夹具设计7（5）．编写设计计算使用说明书1．对零件进行工艺分析，画零件图。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对零件的作用及零件图上的技术要求进行分析；②对零件主要加工表面的尺寸，形状及位置精度，表面粗糙度、以及设计基准等进行分析；③对零件的材质，热处理及机械加工的工艺性进行分析。画被加工件零件图的目的是加深对上述问题的理解，并非机械地抄图，．绘图过程应是分析认识零件的过程。零件图上如有遗漏、错误、工艺性差或不符合标准的地方，应提出修改意见，经指导教师认可后，在绘图时加以改正。学生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。零件图标题栏如图1-1所示。如果有条件，可以在计算机上对零件进行三维造型、创建二维工程图，然后打印，效果更佳。图1-1零件图标题栏2.选择毛坯的制造方式。毛坯分为铸件、锻件、焊接件和型材等。选择毛坯应该以生产批量的大小、零件的复杂程度，加工表面及非加工表面的技术要求等几方面来综合考虑。正确地选择毛坯的制造方式，可以使得整个工艺过程经济合理，故应慎重进行。在通常情况下，应主要以生产性质来决定。其工作步骤为：①根据生产类型、零件结构、形状、尺寸、材料等选择毛坯种类和制造方式；②确定各加工表面的总余量（毛坯余量）及毛坯尺寸公差；③绘制毛坯图。8a）毛坯图的表示毛坯总余量确定以后，便可绘制毛坯图。其表示方法如下:以实线表示毛坯表面轮廓，以双点划线表示经切削加工后的表面，在剖视图上可用交叉线表示加工余量；毛坯图上的尺寸值包括加工余量在内。可在毛坯图上注明成品尺寸（基本尺寸）但应加括号；在毛坯图上可用符号表示出机械加工工序的基准；在毛坯图上注有零件检验的主要尺寸及其公差，次要尺寸可不标注公差；在毛坯图上注有材料规格及必要的技术要求、如材料及规格、毛坯精度、热处理及硬度、硬度、圆角半径、分模面、拔模斜度、内部质量要求（气孔、缩孔、夹砂）等。b）毛坯图的绘制方法毛坯图的绘制方法①用粗实线表示毛坯表面形状，以双点划线表示经切削加工后的表面；②用双点划线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图，将确定的加工余量叠加在各相应被加工表面上，即得到毛坯轮廓，用粗实线表示。注意画出某些特殊余块，例如热处理工艺夹头、机械加工用的工艺搭子等。比例1：1。③和一般零件图一样，为表达清楚某些内部结构，可画出必要的剖视图＿、剖面图。对于由实体上加工出来的槽和孔，不必专门剖切，因为毛坯图只要求表达清楚毛坯的结构。3.制订零件的机械加工工艺路线。①制定工艺路线。在对零件进行分析的基础上，制订零件的工艺路线。对于比较复杂的零件，可以先考虑几个加工方案，经分析比较后，再从中选择比较合理的加工方案。②选择定位基准，进行必要的工序尺寸计算。根据粗、精基准选择原则，合理地选定各工序的定位基准。当某工序的定位基准与设计基准不相符时，则需对它的工序尺寸进行换算。③选择机床及工、夹、量，刃具。机床设备的选用应当既要保证加工质量，又要经济合理。在成批生产的条件下，一般是采用通用机床和专用工夹具。④加工余量及工序间尺寸与公差的确定。根据工艺路线的安排，要求逐工9序、逐表面的确定加工余量。其工序间尺寸公差，按经济精度确定。一个表面的总加工余量，应为该表面各工序间加工余量之和。在本设计中，学生可根据指导教师的决定，利用计算法计算出一～二个表面的各工序加工余量、公差及总余量与公差。其余各表面的余量及公差，则可利用查表法直接从《机械制造工艺设计手册》或本课程设计指导书的附本（第？章）中查得。⑤切削用量的确定。在机床、刀具，加工余量等已确定的基础上，要求学生用公式计算出—道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由本课程设计指导书的附本（第？章）或《切削用量简明手册》中查得。⑥计算时间定额。本设计作为一种对时间定额确定方法的了解，可只确定1~2道工序的单件时间定额，可采用查表法或计算法确定。⑦画毛坯图。在加工余量已确定的基础上画毛坯图。毛坯的轮廓要求用实线绘制，零件的实际尺寸用双点画线绘出，比例取1：1。同时，应在图上标出毛坯的尺寸、公差、技术要求、毛坯制造的分模面、圆角半径和拨模斜度等。⑧填写机械加工工艺过程卡片及工序卡片。将前述各项内容以及各工序加工简图一并填入规定的过程卡片及工序卡片上。卡片的格式见图1-2和图1-3(或者将各数据及加工设备填入机械加工工艺过程综合卡片上。卡片的尺寸规格见图1-4)。表1-21，注意修改错误10图1-2机械加工工艺过程卡片图2机械加工工艺过程卡片11表1-22，注意“厂名”改为“校名”图1-3机械加工工序卡片12图1-4机械加工工艺综合卡片a)工序简图可按比例缩小，并尽量用较少的投影绘出。简图中的加工表面用粗实线表示。对定位、夹紧表面应以规定符号标明。最后，应标明各加工表面13在本工序加工后的尺寸，公差及表面粗糙度。b)工序简图中定位、夹紧符号应符合机械制造工艺标准(应采用最新的)规定，定位符号、定位点的表示方法、图形比例见图1-5。定位、夹紧符号线条按机械制图规定的图线宽度b/2~2b/3，符号高度应和工艺图中数字高度一致。表1-1~表1-5由JB/T5061-91标准摘录的相关内容，可作为参考。(a)(b)图1-5定位符号、定位点的表示方法（摘自JB/T5061-91）(a)定位符号(b)定位点的表示方法及图形比例表1-1定位支承符号固定式圈中应加点（参表1-5）14表1-2辅助支承符号表1-3夹紧符号“手动夹紧”应加点（参表1-5）表1-4常用装置符号15（续）16可再参，《邹青》P7表1-5，2后2行17表1-5定位、夹紧符号与装量符号综合标注示例5、6、7两列图串位了：5-左-6右，6-左-7右，7-左-5右，18（续）19（续）20（续）可再参，《邹青》P7表1-5，3后2行214.工艺装备的结构设计。要求学生设计加工给定零件所必需的夹具1套。具体的设计项目可根据加工的需要，由学生本人提出并经指导教师同意后确定。所设计的夹具零件数以20～40件为宜，即应具有中等以上的复杂程度。夹具的设计过程，实际上就是按工序要求实现工件的定位和夹紧结构化的过程。夹具的定位要满足以下三方面：工件在夹具中的正确定位、夹具相对刀具的正确定位以及夹具相对机床的正确定位。结构设计的具体步骤如下：①⑴确定设计方案，绘制结构原理示意图。设计方案的确定是一项十分重要的设计程序。方案的优劣往往决定了夹具设计的成功与失败。因此，必须充分地进行研究和讨论，以确定最佳方案，而不应急于绘图，草率从事。学生在确定夹具设计方案时应当遵循的原则是：确保加工质量，结构尽量简单，操作省力高效,制造成本低廉。如果单独拿出这四条原则来分析，有些是互相矛盾的。而设计者的任务，就是要在设计实践中，综合上述四条原则，进行通盘考虑。亦即灵活运用所学的知识，结合实际情况，注意分析研究，考虑互相制约的各种因素，确定最合理的设计方案。②选择定位元件，计算定位误差。在确定设计方案的基础