【正文】 第 1 頁 共 41 頁 《機械制造技術基礎》課程設計指導書 2020 年 12 月 15 日 陜西科技大學機電工程學院 第 2 頁 共 41 頁 目錄 一、 課程設計基本信息 二、 主要設備 三、 設計的目的 四、 設計的要求 五、 設計的內容與步驟 （一） 對零件進行工藝分析，畫零件圖 （二） 選擇毛坯的制造方式 （三） 制定零件的機械加工工藝路線 （四） 工藝裝備設計 （五） 編寫設計說明書 六、 課程設計流程 七、 考核 八、 機械制造技術基礎課程設計主要參考資料 第 3 頁 共 41 頁 一、 課程設計基本信息 課程名稱： 機械制造技術基礎 課程設計名稱： 設計 XXX零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設 備 相關輔助課程： 機械原理、機械零 件設計、液壓與氣動 課程設計時間：第 5 學期 周 面向專業(yè) 機械設計制造及自動化 二、 主要設備 序號 設備名稱 型號 生產廠家 存放位置 1 弓鋸床 G72 連云港機床廠 2B103 2 數控車床 CJK6140A/750 廣州機床廠 2B103 3 數控車床 G210 廣州機床廠 2B103 4 車床 C6132A1/500 廣州機床廠 1A 地下室 5 立式升降臺銑床 XA5032 北京第一機床廠 2B103 6 臥式萬能銑床 X62W 北京第一機床廠 2B103 7 數控銑床 XK5032C 南通縱橫國際股份 2B103 8 數控銑床 vbz900c 深圳帝馬有限公司 2B103 9 立式加工中心機 V40 杭州麗偉 2B103 10 牛頭刨床 B665 佳木斯金屬材料加工廠 2B103 11 輕便龍門刨床 BQ2020 湖北沙羊機床廠 2B103 12 數字顯示臥式鏜床 TX611B 漢川機床廠 2B103 13 臥軸矩臺平面磨床 M7130 哈爾濱第一機床廠 2B103 14 外圓磨床 M1332E/75C 北京第二機床廠 2B103 15 立 式鉆床 Z535 常州機床廠 2B103 16 搖臂鉆床 Z3040X16 保定鉆床廠 2B103 17 插齒機 Y5120A 南機第二機床廠 2B105 如果需要選擇表中未列出的設備 ,需要與指導老師協商。 三、 設計的目的 機械制造基礎課程設計是在學完了機械制造技術基礎之后進行的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計獲得綜合運用所學過的課程進行工藝和結構設計的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生應當通過機械制造課程設計在下述方面得到鍛煉： ? 能熟練運用機械制造技術基礎課程中的 基本理論，正確地解決一個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，保證零件的加工質量。 ? 提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經濟合理又能保證加工質量的夾具的能力。 ? 學會使用手冊及圖表資料。掌握和本設計有關的各種資料的名稱出處。能夠做到熟練運用。 四、 設計的要求 生產綱領為大批生產。 設計的要求包括以下幾部分： 零件圖 一張 毛坯圖 一張 機械加工工藝卡片一套、 某一工序 卡片 第 4 頁 共 41 頁 工藝裝備設計 一套 工藝裝備主要零件圖 二 張 課程設計說明書 一份 （手寫） 按照教學計劃規(guī)定，機械制造基礎課程設計總學時數為 ，其進度和時間大致分配如下： 熟悉零件，畫零件圖 約占 8% 選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝卡片、工序卡片約占 25% 工藝裝備設計（畫總裝圖及主要零部件圖） 約占 45% 編寫設計說明書 約占 14% 準備及答辯 約占 8% 五、 設計的內容與步驟 （一）對零件進行工藝分析，畫零件圖 學生得到設計題目之后，應首先對零件進行分析，其主要內容包括： 1. 對零件的作用及零件圖上的技術要求進行分析； 2. 對零件主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度、表面粗糙度以及涉及基準等進行分析； 3. 對零件的材質、熱處理及機械加工的工藝性進行分析。 零件圖應按機械制圖國家標準仔細繪制，除特殊情況經指導教師同意外，均按 1： 1比例畫出。零件圖標題欄如下： （二）選擇毛坯的制造方式 毛坯的選擇應該以生產批量的大小、零件的復雜程度、加工表面及非加工表面的技術要求等幾個方面綜合考慮。正確的選擇毛坯的制造方式，可以使得整個工藝過程經濟合理，故應慎重進行，在通常情況下，應主要以生產性質來決定。 （三）制定零件的機械加工工藝路線 1. 制定工藝路線。在對零件進行分析的基礎上，制訂零件的工藝路線和劃分粗精加工階段。對于比較復雜的零件，可以先考慮幾個加工方案，分析比較后，再從中選擇比較合理的方案。 2. 選擇定位基準，進行必要的工序尺寸算。根據粗、精基準選擇原則合理選定各工序的定位基準。當某工序的定位基準與設計基準不相符時，需要對他的工序尺寸進行換算。 3. 選擇機床及工、夾、量、刀具。機床設備的選用應當既要保證加工質量，又要經濟合理。在成批生產條件下，一般是采用通用機床和專用夾具。 4. 加工余量及工序間尺寸與公差的確定。根據工藝路線的安排，要求逐工 序逐表面的確定加工余量。其工序間尺寸公差，按經濟精度確定。一個表面的總加工余量，則為該表面各工序間加工余量之和。各表面的余量及公差，則可利用查表法直接手冊中查的。 5. 切削用量的確定。在機床、刀具，加工余量等已確定的基礎上，要求學生用公式計算一道工序的切削用量，（ 每個學生各計算一道工序的切削用量，不能重復 ）其余各工序的切削用量則可由手冊查得。 6. 畫毛坯圖。在加工余量已確定的基礎上畫毛坯圖，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。同時應在圖上標出毛坯的尺寸，公差，技術要求，毛坯制造 的分模面、圓角半第 5 頁 共 41 頁 徑和拔模斜度等。 7. 填寫機械加工工藝卡片及工序卡片。卡片的格式分別附件。 1）工序簡圖可按比例縮小。并盡量用較少的投影繪出。見圖中的加工表面用粗實線表示。對定位、夾緊表面應規(guī)定符號標明。最后，應標明個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、夾緊符號應符合 國家標準《 技術產品文件機械加工定位、夾緊符號表示法 》 GB/T 24740一 2020的規(guī)定，摘要如表 表 表 3所示。 （四）工藝裝備設計 要求學生為給定加工零件設計所必須的夾具夾具 1套。具體的設計項目可 根據加工需要由學生本人提出并經指導教師同意后確定。所設計的夾具其零件數以 1030件為宜，即應具有中等以上的復雜程度。 專用夾具設計的方法和步驟： 1. 明確設計要求和生產條件 ? 了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài) ? 了解使用機床、刀具的需用情況 ? 了解生產批量和對夾具的需用情況 ? 了解制造的生產條件和技術狀況 ? 準備好各種設計資料 2. 確定設計方案，繪制結構原理示意圖。 設計方案的確定是一項十分重要的設計程序，方案的優(yōu)劣往往決定于夾具設計的成功與失敗，因此必須充分地進行研究和討論，以確定最佳方案，而不應急于繪圖，草率從事。 學生在確定的夾具設計方案時應當遵循的原則是：確保加工質量，結構盡量簡單，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，而設計者的任務，就是要在設計實踐中，綜合上述四條，通盤考慮，靈活運用所學知識，結合實際情況，注意分析研究，考慮互相制約的各種因素，確定最合理的設計方案。 3. 選擇定位元件，計算定位誤差。 在確定設計方案的基礎上，應按照加工精度的高低，需要消除不定項的數目以及粗精加工的需要，按有關標準正確的選擇定位元件。選擇好定位元件后，還應對定位誤差進行計算。計算結果如超差時，需 要改變定位方法和提高定位元件、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改變工藝路線的安排，以保證零件的加工能順利進行。 第 6 頁 共 41 頁 4. 畫夾具裝配圖。 畫夾具裝配圖是夾具設計工作中重要的一環(huán)。同學在畫夾具圖時，應注意和遵循以下各點： ① 本設計中，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，夾緊機構應處于“夾緊”的位置上。 ② 注意投影的選擇。應當用最少的投影將夾具的結構完全清楚的表達出來。因此，在畫圖之前，應當仔細考慮各視圖的配量與安排。 ③ 所設計的夾 具，不但機構要合理，結構也應當合理，否則都不能正常工作。 ④ 要保證夾具與機床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性。即夾具上應具備定位鍵及對刀裝置，這可在有關的夾具設計手冊查得。 ⑤ 運動部件的運動要靈活，不能出現干涉和卡死的現象?；剞D工作臺或回轉定位部件應有鎖緊裝置，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，尺寸公差的標注以及總裝技術要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學要求出 發(fā)，各零部件盡量不采用簡化法繪制。 裝配圖的標題欄規(guī)格、形式如下： ⑨ 夾具總圖上技術要求的編寫、零件明細表與一般機械裝配圖相同。 第 7 頁 共 41 頁 5. 繪制夾具零件圖 特別應注意零件的技術要求與必要說明。夾具體設計的要求應有足夠的強度和剛度，以防受力變形；安裝需穩(wěn)定，重心應盡量低，高寬比應小于 ，形狀應簡單，裝卸應方便 ,應便于排屑 ,應有良好的結構工藝性 ,選擇制造方法應能保證精度，考慮成本。 6. 編寫設計說明書 學生在完成上述全部工作之后，應將前述工作依先后順序編寫設計說明書一份。要求工整， 語言簡練，文字通順。 六、 課程設計流程 課程設計以小組為單位完成，認真對待、按時完成，需要做好平時小組討論記錄，平時答疑、考核，資料提交和答辯環(huán)節(jié)。 1. 分組：自由分組，每組 45 人，設組長 一名 。 2. 選擇題目（不重復）、明確課程設計要求。 3. 課程設計開始，提交小組成員分工（班長完成），整個班級小組答疑順序（班長完成），和進度安排（小組完成）；答疑時，按照小組順序，錯時答疑，教師根據小組進度和完成質量與學生協商，評定每次成績。 4. 課程設計，需要提交的文件和資料 個人提交：個人總結（手寫），文件（裝入課程設計檔案袋） 個人總 結包含以下內容：對小組的貢獻、個人體會（收獲，不足和改進建議）。 文件：說明書（手寫）、成績單（教務處網站下載），圖紙， 工藝卡片、工序卡片 小組提交：課程設計討論記錄、個人對小組課程設計貢獻大小的排名順序。 5. 答辯 以小組為單位，進行答辯，每組時間 10 分鐘。 七、 考核 成績由課程設計過程成績、答辯成績、設計報告三部分組成。 八、 機械制造技術基礎課程設計主要參考資料 楊叔子主編 《機械加工工藝手冊》 機械工業(yè)出版社 2020（電子版） 王光斗 《機床夾具設計手冊》 上海科學技術出版社 2020（電子版） 崇 凱 《 機械制造技術基礎課程設計指南 》 化學工業(yè)出版社 2020 第 8 頁 共 41 頁