连接座工艺设计.docx

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连接座工艺设计

一、设计的目的和要求

（一）设计目的

机械制造工艺及夹具设计课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计，进行了生产实习之后进行的下一个教学环节。

它一方面要求学生在设计中能初步学会综合应用过去所学过的全部课程，另外也为搞好毕业设计做一次综合训练。

学生应当通过机械制造工艺及夹具设计课程设计在下述各方面得到锻炼：

1、能熟练运用机械制造工艺及夹具设计课程中的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量。

2、提高结构设计能力。

学生通过设计夹具的训练，应当掌握如何根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理，又能保证加工质量的夹具来。

3、学会使用手册及图表资料。

掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练应用。

（二）设计的要求

机械制造工艺及夹具设计课程设计题目一律定为：

制订xx零件的机械加工工艺。

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：

1．零件——毛坯合图一张

2．机械加工工艺过程卡片一套

3．夹具装配总图一张

4．夹具零件图一张

5．课程设计说明书一份

课程设计题目由指导老师选定发给学生。

二、设计内容及步骤

1、对零件进行工艺分析

学生得到设计题目之后，应首先对零件进行工艺分析，其主要内容包括：

（1）零件的作用及零件图上技术要求进行分析。

（2）对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面光洁度及设计基准等进行分析。

（3）零件的材质，热处理及工艺性进行分析。

2、选择毛坯的制造方式

毛坯的选择应该以生产批量的大小，非加工表面的技术要求以及零件的复杂程度、技术要求的高低等几方面综合考虑。

在通常情况下，应主要以生产性质来决定。

正确的选择毛坯制造方式，可以使得整个工艺过程经济合理。

3、零件的机械加工工艺路线。

（1）制订工艺路线。

在对零件进行分析的基础上，制定零件的工艺路线。

对于比较复杂的零件，可以先考虑几个加工方案，分析比较后，在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。

当某工序定位基准，与设计基准不符时，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，一般采用通用机床和专用工夹具。

（4）加工余量及工序尺寸与公差的确定。

根据工艺路线的安排，首先应确定一个加工表面的各工序加工余量，其工序尺寸公差按经济精度确定，一个表面的总加工余量则为该表面各工序间加工余量之和。

（5）切削用量的确定。

在机床、刀具、加工余量等确定的基础上，要求学生用公式计算一～二道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由上述手册中查得。

（6）画毛坯图。

在加工余量确定的基础上画毛坯图，要求毛坯轮廓用粗实线条绘制，零件的实体尺寸用双点划线绘出。

比例取1：

1，同时应在图上表出毛坯的尺寸、公差，技术要求，毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等

（7）绘制零件的机械加工工艺卡片。

将前述各项内容及各工序简图，一并填入规定的工序卡片上。

4、工艺装备的结构设计

要求学生在课程设计中设计加工给定零件所必须的夹具1～2套。

具体的设计内容可根据加工需要由学生本人提出并经指导教师同意后确定。

结构设计的具体步骤如下：

（1）确定设计方案，绘制结构原理示意图。

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，作省力高效，制造成本低廉。

这四条原则如果单独拿出来分析，有些是互相矛盾的，而设计者的任务，就是要在设计的实践中，综合上述四条，通盘考虑，灵活运用所学知识，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。

按照加工精度的高低，需要消除不定度的数目以及粗精加工的需要，按有关标准正确的选择定位元件。

选择好定位元件之后，还应对定位误差进行计算。

计算结果如超差时，需要改变定位方法，以减少定位误差，提高加工精度。

有时甚至要从根本上改变工艺路线的安排，以保证零件的加工能顺利进行。

（3）计算所需的夹紧力，设计夹紧机构。

为了保证零件装夹的安全可靠，实际所需的夹紧力应比理论夹紧力要大，即应对理论夹紧力要以安全系数K。

K的大小可由有关手册中查得，一般K=1.5～2.5。

应该指出，由于加工方法，切削刀具以及装夹方式千差万别，夹紧力的计算在有些情况下是没有现成的公式可以套用的，所以需要同学根据过去所学的理论进行分析研究，以决定合理的计算方法。

夹紧机构的功用就是将动力源的力正确、有效地施加到工件上来。

同学们可以根据具体情况，选择并设计杠杆、螺旋、偏心、绞链……等不同的夹紧机构，并配合手动、气动和液动的动力源，将夹具的设计工作逐步完善起来。

（4）画夹具装配图。

要求按比例1：

1的比例画夹具装配图。

被加工零件在夹具上的位置，要用双点划线表示，夹紧机构应处于“夹紧”的位置上。

a）注意投影选择，应当用最少的投影将夹具的结构完全清楚的表达出来。

因此在画图之前，应当仔细考虑各視图的配置与安排。

b）所设计的夹具，不但机构要合理，结构也应当合理。

否则会影响工作甚至不能工作。

c）要保证夹具与机床的相对位置及刀具与夹具的相对位置的正确性。

即夹具上应具备定位键及对刀装置，这可在有关夹具设计手册中得。

d）运动部件的运动灵活，不能蹩劲和卡死。

回转工作台或回转定位部件应有锁紧装置，不能在工作中自动松脱。

e）夹具的装配工艺性和夹具零件（尤其是夹具体）的可加工性要好。

f）夹具的运动零部件要有润滑装置，排屑要方便。

g）零件的选材，尺寸公差的标注以及总装技术要求要合理。

为便于审查零件的加工工艺性及夹具的装配工艺性，从教学要求出发，所有零部件不采用简化法绘制。

装配图的标题栏如下所示

序号

名称

件数

材料

备注

图名

比例

图号

件数

设计

日期

重量

共张

第张

指导

日期

兰州工业高等专科学校

审核

日期

5．编写设计说明书

学生在完成上述全部工作内容后，应将前述全部工作内容依先后顺序写成设计说明书一份。

要求字迹工整，语言简练，文字通顺。

说明书应以十六开纸书写，四周留有边框，并装订成册。

三、进度安排

按教学计划规定，机械制造工艺及夹具设计课程设计总学时数为2周，其进度及时间大致分配如下：

序号

设计内容

天数（约占比例）

1

熟悉零件

约占8%

2

选择加工方案，确定工艺路线、填写工艺过程综合卡片

约占30%

3

工艺装备结构设计

约占45%

4

编写课程设计说明书

约占10%

5

准备及答辩

约占7%

总计

10

四、设计成绩的考核

课程设计完成后的全部图纸及说明书应有设计者和指导教师的签名。

未经指导教师签字的设计,不能参加答辩。

由指导教师组成答辩小组，设计者本人应首先对自己的设计进行5~10分钟的讲解，然后进行答辩。

每个学生答辩总时间一般不超过20分钟。

课程设计成绩根据平时的工作情况，工艺分析深入程度，工艺装备设计水平，图纸的质与量，独立工作能力以及答辩情况综合衡量，由答辩小组讨论评定。

课程设计任务书

1、设计题目：

设计下表选定零件的机械加工工艺规程及指定关键工序的专用机床夹具。

A转速器盘

B气门摇杆座

C尾座体

D油阀座

E输出轴

F连接座

G杠杆

H推动架

I连杆体

J连杆盖

K操纵阀

L填料箱盖

M换档叉

N左支座

O轴承外壳

2、设计要求：

熟练使用计算机辅助（软件自选），独立完成

（1）毛坯图、零件－毛坯合图各一张（3或4号图）

（2）关键工序机械加工工艺规程卡片一张（4号图）

（3）指定工序夹具装配图一张（2或3号图）

（4）夹具部分零件图1～2张（图幅自定）

（5）设计说明书（一份）

（6）夹具3D效果图一张（4号图）

以上均需输出，以书面交作业，不收软盘。

3、原始资料：

零件图样一张（参见《课程设计指导书及习题》Page52～66）；

生产纲领为6000件/年。

所使用机床等根据需要自选，以通用机床为主。

课程设计的目的

机械加工工艺课程设计是机械类学生在学完了机械制造技术，进行了生产实习之后的一项重要的实践性教学环节。

本课程设计主要培养学生综合运用所学的知识来分析处理生产工艺问题的能力，使学生进一步巩固有关理论知识，掌握机械加工工艺规程设计的方法，提高独立工作的能力，为将来从事专业技术工作打好基础。

另外，这次课程设计也为以后的毕业设计进行了一次综合训练和准备。

通过本次课程设计，应使学生在下述各方面得到锻炼：

（1）熟练的运用机械制造基础、机械制造技术和其他有关先修课程中的基本理论，以及在生产实习中所学到的实践知识，正确的分析和解决某一个零件在加工中基准的选择、工艺路线的拟订以及工件的定位、夹紧，工艺尺寸确定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。

（2）通过夹具设计的训练，进一步提高结构设计（包括设计计算、工程制图等方面）的能力。

（3）能比较熟练的查阅和使用各种技术资料，如有关国家标准、手册、图册、规范等。

（4）在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立工作的能力。

第1章、零件的分析

1.1、零件的作用

题目给的零件是连接零件，主要作用是固定作用

1.2、零件的形状

具体尺寸，公差如下图所示。

图2.1零件形状

第2章、零件的工艺分析

由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。

连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。

现分述如下：

2.1、右端面的加工表面

这一组加工表面包括：

右端面；Φ121h7的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为Φ50、内径为Φ40的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；Φ32的小凹槽，粗糙度为25；钻Φ17.5的中心孔，钻Φ7通孔。

其工序采取先粗车-半精车-精车。

其中Φ17.5、Φ40的孔或内圆直接在车床上做镗工就行。

2.2、左端的加工表面

这一组加工表面包括：

左端面，Φ1250-0.025外圆，Φ100内圆，倒角，钻通孔Φ7，钻孔并攻丝。

这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Φ100的内圆孔有25的粗糙度要求。

采用的工序可以是先粗车-半精车-精车。

孔加工为钻孔-扩钻-扩孔。

其具体过程如下表：

表2.1左端面加工过程

加工表面

表面粗糙度

公差/精度等级

加工方法

右端面

无

IT11以下

粗车-半精车-精车

Φ121h7外圆

Ra3.2

IT8~IT10

粗车-半精车-精车

小凸台内侧Φ40

无

IT11以下

粗镗-半精镗-精镗

小凸台端面

Ra25

IT11以下

粗镗

Φ17.5中心孔

无

IT11以下

钻孔-扩钻-精镗

右Φ7通孔

无

IT11以下

钻通孔

Φ32的小凹槽

Ra25

IT11以下

粗镗

左端面

Ra6.3 

IT8~IT10

粗车-半精车-精车

Φ1250-0.025外圆

Ra6.3

IT8~IT10

粗车-半精车-精车

Φ100内圆

Ra25

IT11以下

粗镗

倒角

无

IT11以下

粗车

左Φ7通孔

无

IT11以下

钻通孔

M5-7H螺纹孔

无

IT11以下

钻孔并攻丝

第3章、毛坯设计

3.1毛坯的选择

毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状

生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：

1、型材2、锻造3、铸造