机械制造技术课程设计说明书样本.docx
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机械制造技术课程设计说明书样本
机械制造技术
课程设计说明书
专 业：
机械制造及自动化
班 级：
10机制2
姓 名：
学 号：
指导老师：
郭彩芬
目录
第一章机械制造技术课程设计的基本要求及内容3
1.1课程设计目的3
1.2课程设计课题3
1.3课程设计要求3
1.4课程设计工作量3
第二章零件图工艺性分析4
2.1零件图分析4
2.2毛坯选择4
2.3机械加工工艺路线确定4
第三章零件加工工序设计6
工序10：
铣左侧端面6
工序20：
6
工序30：
6
第四章专用夹具设计7
4.1夹具概述7
4.2定位与夹紧方案设计9
4.3夹具体设计10
参考文献11
第一章机械制造技术课程设计的基本要求及内容
1.1课程设计目的
“机械制造技术”课程设计是综合运用机械制造技术课程群知识，分析和解决实际工程问题的重要教学环节。
通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。
在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用相关手册和数据库。
1.2课程设计课题
已知：
零件材料为，年产量Q=5000台/年，m=1件/台，编制该零件机械加工工艺规程，并进行专用夹具设计。
1.3课程设计要求
1）能熟练运用所学的基本理论，正确地解决一个零件在加工过程中的定位夹紧问题，进行零件加工工艺路线的合理安排。
合理的选择毛坯的制造方法、工艺设备及装备，正确选用切削用量，保证零件的加工质量。
2）学会使用各种资料，掌握各种工艺数据的查找方法及定位误差的计算方法，合理的确定工件的加工公差。
3）通过本次设计，使学生对零件加工工艺的编制及专用夹具设计有一个全面的了解，为毕业设计和以后的工作打下了良好的基础。
1.4课程设计工作量
1）绘制零件图、毛坯图
2）编制零件机械加工工艺规程
3）绘制钻孔专用夹具总装配图
4）绘制夹具体零件图
5）编写课程设计说明书
第二章零件图工艺性分析
2.1零件图分析
1.零件功用
2.零件工艺分析
2.2毛坯选择
1.确定毛坯的制造方法
2.确定总余量
（1）毛坯的最大轮廓尺寸：
（2）绘制毛坯图（如图1）
图1零件毛坯图
2.3机械加工工艺路线确定
1.加工方法分析确定
2.加工顺序的安排
机械加工工序安排基本原则
1）基面先行。
工件的精基准表面，应安排在起始工序进行加工，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。
2）先主后次。
先安排主要表面加工，后安排次要表面加工。
3）先粗后精。
先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工或光整加工。
4）先面后孔。
对于箱体、支架和连杆等工件，应先加工平面后加工孔。
具体的工艺路线：
3.定位基准选择
（1）工序10
（2）工序20
第三章零件加工工序设计
工序10：
铣左侧端面
（1）确定毛坯高度尺寸为70mm，25mm。
（2）确定使用刀具参数
由文献[1]表G-18确定φ16mm的高速钢立铣刀铣φ45mm平面,φ25mm平面，则由零件，毛坯尺寸和查表得每次齿的进给量为0.05~0.07（mm/z），一次走刀可以完成切削。
（3）切削用量的选择
切削用量的选择就是合理确定刀具的切削速度υ、进给量f和背吃刀量ap.
本工序为铣平面。
已知加工材料为HT200铸件，机床为铣床，工件装夹在专用夹具上。
确定铣两平面选用1.5mm的切削用量。
选用刀具确定背吃刀量ap，粗铣余量为（70-66.5）/2=1.75mm，为单边余量。
确定进给量f，查表得：
f=0.3mm/r，查表得n=750r/min。
确定切削速度υ：
υ=πdn/1000=40m/min
工序20：
工序30：
工序40：
工序50：
工序60：
工序70：
第四章专用夹具设计
机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是保证机械加工质量﹑提高生产效率﹑降低生产成本﹑减轻劳动装备﹑降低对工人技术的过高要求﹑实现生产过程自动化不可或缺的重要装备之一。
机床夹具被广泛应用于机械制造业中，大量专用夹具的使用为大批量生产提供了必要的条件。
机床夹具由定位元件﹑夹紧装置﹑对刀、引导元件或装置﹑连接元件﹑夹具体及其它元件及装置组成。
这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件定准、夹牢。
4.1夹具概述
1.夹具作用
机床夹具具有以下几个功能：
（1）缩短辅助时间、提高劳动生产率、降低加工成本的作用
使用夹具包括两个过程，一是夹具在机床上的安装与调整，二是工件在夹具中的安装。
前者可以依靠夹具上的定向键、对刀块等专门装置快速实现，后者则由夹具上专门用于定位的V形块、定位环等元件迅速实现。
此外，夹具中还可以不同程度地采用高效率地多件、多位、快速、增力、机动等夹紧装置，利用辅助支承等提高工件的刚度，以利于采用较大的切削用量。
这样，便可缩短辅助时间、减少机动时间，有效地提高劳动效率、降低加工成本。
（2）保证加工精度，稳定加工质量
采用夹具安装工件，夹具在机床上的安装位置和工件在夹具中的安装位置均已确定，因而工件在加工过程中的位置精度不会受到各种主观因素以及操作者的技术水平影响，加工精度易于得到保证，并且加工质量稳定。
（3）降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产
使用专用夹具安装工件，定位方便、准确、快捷，位置精度依靠夹具精度保证，因而可以降低对工人的技术要求；同时夹紧又可以采用增力、机动等装置，可以减轻工人的劳动强度。
根据加工条件，还可以设计防护装置，确保操作者的人身安全。
（4）扩大机床的工艺范围，实现“一机多能”
在批量不大、工件种类和规格较多、机床品种有限的生产条件下，可以通过设计机床夹具、改变机床的工艺范围，实现“一机多能”。
例如：
在普通铣床上安装专用夹具铣削成形表面；在车床溜板上或在摇臂钻床上安装镗模可以加工箱体孔系等。
（5）在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。
在加工工艺过程中，特别在自动化生产和流水线生产中，当某些工序所需工时特别长时，可以采用多工位或高效夹具等提高生产效率，平衡生产节拍。
2.夹具的特点
（1）专用机床夹具的设计制造周期长
它往往是新产品生产技术准备工作的关键之一，对新产品的研制周期影响较大。
（2）对毛坯质量要求较高
因为工件直接安装在夹具中，为了保证定位精度，要求毛坯表面平整，尺寸偏差较小。
（3）专用机床夹具主要适用于生产批量较大、产品品种相对未定的场合
专用机床夹具是针对某个零件、某道工序而专门设计制造的，一旦产品改型，专用夹具便无法使用。
因此，当现代机械工业出现多品种、中小批量的发展趋势是，专用夹具往往便成为开发新产品、改革老产品的障碍。
3.夹具的组成
机床夹具的组成部分有：
定位元件；夹紧装置；夹具体；连接元件；对刀与导向装置；其他元件或装置。
（1）定位元件
定位元件时夹具的主要功能元件之一。
通常，当工件定位基准面的形状确定后，定位元件的结构也就是基本确定了。
定位元件的定位精度直接影响工件加工的精度。
（2）夹紧装置
夹紧装置也是夹具的主要功能元件之一。
通常，夹紧装置的结构会影响几句的复杂程度和性能。
它的结构类型很多，应用时应注意选择。
（3）夹具体
夹具体式夹具的基体骨架，通过它将夹具所有元件构成一个整体。
常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构，形状有回转体形和底座形等多种。
定位元件、夹紧装置等分布在夹具体不同的位置上。
（4）连接元件
根据机床的工作特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。
一种是按照在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。
谅解元件用以确定夹具本身在机床上的位置。
如车床夹具所使用的过渡盘、铣床夹具所使用的定位键等，都是连接元件。
（5）对刀与导向装置
对刀与导向装置的功能是确定刀具的位置。
对刀装置常用于铣床夹具中。
用对刀块可调整铣刀加工前的位置。
对刀时，铣刀不能与对刀块直接接触，以免碰伤铣刃和对刀块的工作表面。
通常，在铣刀和对刀块对刀表面间留有间隙，并且用塞尺进行检查，以调整刀具，使其保持正确的位置。
导向装置主要指钻模的钻模板、钻套，钻镗的钻模支架、镗套，它们能确定刀具的位置，并引导刀具进行切削。
（6）其他元件或装置
根据加工需要，有些夹具还需采用分度装置、靠模装置、上下料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等。
虽然各类机床夹具的结构有所不同，但按主要功能加以分析，机床夹具的基本组成部分是定位元件、夹紧装置和夹具体三个部分。
4.2定位与夹紧方案设计
1.被加工表面分析
2.定位方案分析
限制自由度分析，定位误差分析。
3.选用合适的定位元件
4.夹紧方案分析
在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。
确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：
1）安全性。
夹紧机构应具备足够的强度和夹紧力，以防止以外伤及夹具操作人员。
2）手动夹具夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。
3）夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。
4）手动夹紧机构应操作灵活、方便
4.3夹具体设计
1.夹具体的确定
2.夹具体材料与制造方法
参考文献
[1]郭彩芬.机械制造技术.机械工业出版社，2009.
[2]郭彩芬.机械制造技术课程设计指导书.机械工业出版社，2010.
[3]段明扬.现代机械制造工艺设计实训教程.广西师范大学出版社，2007.
[4]李益民.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1999。
[5]艾兴.切削用量简明手册.机械工业出版社，2000。
[6]王光斗.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，2000。
[7]龚定安.机床夹具设计原理.化学工业出版社，2003。
[8]华楚生.机械制造技术基础.重庆大学出版社，2000。
[9]王先逵，李旦卷.机械加工工艺手册.机械工业出版社.2006年
[10]邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.机械工业出版社.2004年
[11]周宏甫.机械制造技术基础.高等教育出版社.2004年
[12]艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册.机械工业出版社.1994年
[13]周昌治.机械制造工艺学.重庆大学出版社.2000年
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