【正文】 第 1 頁 共 41 頁 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計指導(dǎo)書 2020 年 12 月 15 日 陜西科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 第 2 頁 共 41 頁 目錄 一、 課程設(shè)計基本信息 二、 主要設(shè)備 三、 設(shè)計的目的 四、 設(shè)計的要求 五、 設(shè)計的內(nèi)容與步驟 （一） 對零件進(jìn)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(jī)械加工工藝路線 （四） 工藝裝備設(shè)計 （五） 編寫設(shè)計說明書 六、 課程設(shè)計流程 七、 考核 八、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計主要參考資料 第 3 頁 共 41 頁 一、 課程設(shè)計基本信息 課程名稱： 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計名稱： 設(shè)計 XXX零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝設(shè) 備 相關(guān)輔助課程： 機(jī)械原理、機(jī)械零 件設(shè)計、液壓與氣動 課程設(shè)計時間：第 5 學(xué)期 周 面向?qū)I(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及自動化 二、 主要設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 型號 生產(chǎn)廠家 存放位置 1 弓鋸床 G72 連云港機(jī)床廠 2B103 2 數(shù)控車床 CJK6140A/750 廣州機(jī)床廠 2B103 3 數(shù)控車床 G210 廣州機(jī)床廠 2B103 4 車床 C6132A1/500 廣州機(jī)床廠 1A 地下室 5 立式升降臺銑床 XA5032 北京第一機(jī)床廠 2B103 6 臥式萬能銑床 X62W 北京第一機(jī)床廠 2B103 7 數(shù)控銑床 XK5032C 南通縱橫國際股份 2B103 8 數(shù)控銑床 vbz900c 深圳帝馬有限公司 2B103 9 立式加工中心機(jī) 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(jī)床廠 2B103 12 數(shù)字顯示臥式鏜床 TX611B 漢川機(jī)床廠 2B103 13 臥軸矩臺平面磨床 M7130 哈爾濱第一機(jī)床廠 2B103 14 外圓磨床 M1332E/75C 北京第二機(jī)床廠 2B103 15 立 式鉆床 Z535 常州機(jī)床廠 2B103 16 搖臂鉆床 Z3040X16 保定鉆床廠 2B103 17 插齒機(jī) Y5120A 南機(jī)第二機(jī)床廠 2B105 如果需要選擇表中未列出的設(shè)備 ,需要與指導(dǎo)老師協(xié)商。 三、 設(shè)計的目的 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)之后進(jìn)行的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計獲得綜合運(yùn)用所學(xué)過的課程進(jìn)行工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過機(jī)械制造課程設(shè)計在下述方面得到鍛煉： ? 能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)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(zhì)量。 ? 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學(xué)生通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 ? 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握和本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱出處。能夠做到熟練運(yùn)用。 四、 設(shè)計的要求 生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。 設(shè)計的要求包括以下幾部分： 零件圖 一張 毛坯圖 一張 機(jī)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(shè)計 一套 工藝裝備主要零件圖 二 張 課程設(shè)計說明書 一份 （手寫） 按照教學(xué)計劃規(guī)定，機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計總學(xué)時數(shù)為 ，其進(jìn)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(shè)計（畫總裝圖及主要零部件圖） 約占 45% 編寫設(shè)計說明書 約占 14% 準(zhǔn)備及答辯 約占 8% 五、 設(shè)計的內(nèi)容與步驟 （一）對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖 學(xué)生得到設(shè)計題目之后，應(yīng)首先對零件進(jìn)行分析，其主要內(nèi)容包括： 1. 對零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求進(jìn)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(zhǔn)等進(jìn)行分析； 3. 對零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性進(jìn)行分析。 零件圖應(yīng)按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制，除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意外，均按 1： 1比例畫出。零件圖標(biāo)題欄如下： （二）選擇毛坯的制造方式 毛坯的選擇應(yīng)該以生產(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(jīng)濟(jì)合理，故應(yīng)慎重進(jìn)行，在通常情況下，應(yīng)主要以生產(chǎn)性質(zhì)來決定。 （三）制定零件的機(jī)械加工工藝路線 1. 制定工藝路線。在對零件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制訂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，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(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸算。根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則合理選定各工序的定位基準(zhǔn)。當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不相符時，需要對他的工序尺寸進(jìn)行換算。 3. 選擇機(jī)床及工、夾、量、刀具。機(jī)床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。在成批生產(chǎn)條件下，一般是采用通用機(jī)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(jù)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(jīng)濟(jì)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(jī)床、刀具，加工余量等已確定的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生用公式計算一道工序的切削用量，（ 每個學(xué)生各計算一道工序的切削用量，不能重復(fù) ）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(chǔ)上畫毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)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、圓角半第 5 頁 共 41 頁 徑和拔模斜度等。 7. 填寫機(jī)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(shí)線表示。對定位、夾緊表面應(yīng)規(guī)定符號標(biāo)明。最后，應(yīng)標(biāo)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(yīng)符合 國家標(biāo)準(zhǔn)《 技術(shù)產(chǎn)品文件機(jī)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(shè)計 要求學(xué)生為給定加工零件設(shè)計所必須的夾具夾具 1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 1030件為宜，即應(yīng)具有中等以上的復(fù)雜程度。 專用夾具設(shè)計的方法和步驟： 1. 明確設(shè)計要求和生產(chǎn)條件 ? 了解工件情況、工序要求和加工狀態(tài) ? 了解使用機(jī)床、刀具的需用情況 ? 了解生產(chǎn)批量和對夾具的需用情況 ? 了解制造的生產(chǎn)條件和技術(shù)狀況 ? 準(zhǔn)備好各種設(shè)計資料 2. 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)劣往往決定于夾具設(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)生在確定的夾具設(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(dú)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(shí)踐中，綜合上述四條，通盤考慮，靈活運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合實(shí)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。 3. 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，需要消除不定項的數(shù)目以及粗精加工的需要，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確的選擇定位元件。選擇好定位元件后，還應(yīng)對定位誤差進(jìn)行計算。計算結(jié)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(jìn)行。 第 6 頁 共 41 頁 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)。同學(xué)在畫夾具圖時，應(yīng)注意和遵循以下各點(diǎn)： 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(diǎn)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)完全清楚的表達(dá)出來。因此，在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配量與安排。 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，這可在有關(guān)的夾具設(shè)計手冊查得。 ⑤ 運(yùn)動部件的運(yùn)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 夾具中的運(yùn)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、形式如下： ⑨ 夾具總圖上技術(shù)要求的編寫、零件明細(xì)表與一般機(jī)械裝配圖相同。 第 7 頁 共 41 頁 5. 繪制夾具零件圖 特別應(yīng)注意零件的技術(shù)要求與必要說明。夾具體設(shè)計的要求應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以防受力變形；安裝需穩(wěn)定，重心應(yīng)盡量低，高寬比應(yīng)小于 ，形狀應(yīng)簡單，裝卸應(yīng)方便 ,應(yīng)便于排屑 ,應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 ,選擇制造方法應(yīng)能保證精度，考慮成本。 6. 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。要求工整， 語言簡練，文字通順。 六、 課程設(shè)計流程 課程設(shè)計以小組為單位完成，認(rèn)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(shè)組長 一名 。 2. 選擇題目（不重復(fù)）、明確課程設(shè)計要求。 3. 課程設(shè)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(jìn)度安排（小組完成）；答疑時，按照小組順序，錯時答疑，教師根據(jù)小組進(jìn)度和完成質(zhì)量與學(xué)生協(xié)商，評定每次成績。 4. 課程設(shè)計，需要提交的文件和資料 個人提交：個人總結(jié)（手寫），文件（裝入課程設(shè)計檔案袋） 個人總 結(jié)包含以下內(nèi)容：對小組的貢獻(xiàn)、個人體會（收獲，不足和改進(jìn)建議）。 文件：說明書（手寫）、成績單（教務(wù)處網(wǎng)站下載），圖紙， 工藝卡片、工序卡片 小組提交：課程設(shè)計討論記錄、個人對小組課程設(shè)計貢獻(xiàn)大小的排名順序。 5. 答辯 以小組為單位，進(jìn)行答辯，每組時間 10 分鐘。 七、 考核 成績由課程設(shè)計過程成績、答辯成績、設(shè)計報告三部分組成。 八、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計主要參考資料 楊叔子主編 《機(jī)械加工工藝手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 2020（電子版） 王光斗 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2020（電子版） 崇 凱 《 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 》 化學(xué)工業(yè)出版社 2020 第 8 頁 共 41 頁