《机械制造工艺及夹具设计》课程设计任务书cuw.docx
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1、机械制制造工艺艺及夹具具设计课课程设计计任务书书(Macchinneryy MManuufaccturringg Pllannningg annd FFixtturee Deesiggn)系别机械械工程系系专业机制制、模具具、机电电、数控控班级姓名同组学生生姓名课程设计计题目一、设计计的目的的和要求求(一)设设计目的的机械制造造工艺及及夹具设设计课程程设计是是在学完了机机械制造造工艺及及夹具设设计,进进行了生生产实习习之后进进行的下下一个教教学环节节。它一一方面要要求学生生在设计计中能初初步学会会综合应应用过去去所学过过的全部部课程,另另外也为为搞好毕毕业设计计做一次次综合训训练。学学生应当当
2、通过机机械制造造工艺及及夹具设设计课程程设计在在下述各各方面得得到锻炼炼:1 能熟练运运用机械械制造工工艺及夹夹具设计计课程中中的基本本理论,正正确地解解决一个个零件在在加工中中的定位位,夹紧紧以及工工艺路线线合理安安排等问问题,保保证零件件的加工工质量。2 提高结构构设计能能力。学学生通过过设计夹夹具的训训练,应应当掌握握如何根根据被加加工零件件的加工工要求,设设计出高高效、省省力、既既经济合合理,又又能保证证加工质质量的夹夹具来。3 学会使用用手册及及图表资资料。掌掌握与本本设计有有关的各各种资料料的名称称出处,能能够做到到熟练应应用。(二)设设计的要要求机械制造造工艺及及夹具设设计课程程
3、设计题题目一律律定为:制订xxx零件件的机械械加工工工艺。生生产纲领领为中批批或大批批生产。设计的要要求包括括如下几几个部分分:1零件件毛坯合合图一张张2机械械加工工工艺过程程卡片一一套3夹具具装配总总图一张张4夹具具零件图图一张5课程程设计说说明书一一份课程设计计题目由由指导老老师选定定发给学学生。二、设计计内容及及步骤1 对零件进进行工艺艺分析学生得到到设计题题目之后后,应首首先对零零件进行行工艺分分析,其其主要内内容包括括:(1)零零件的作作用及零零件图上上技术要要求进行行分析。(2)对对零件主主要加工工表面的的尺寸、形形状及位位置精度度、表面面光洁度及及设计基基准等进进行分析析。(3)
4、零零件的材材质,热热处理及及工艺性性进行分分析。2选择择毛坯的的制造方方式毛坯的选选择应该该以生产产批量的的大小,非非加工表表面的技技术要求求以及零零件的复复杂程度度、技术术要求的的高低等等几方面面综合考考虑。在在通常情情况下,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。3零件件的机械械加工工工艺路线线。(1)制制订工艺艺路线。在在对零件件进行分分析的基基础上,制制定零件件的工艺艺路线。对对于比较较复杂的的零件,可可以先考考虑几个个加工方方案,分分析比较较后,在在从中选选择比较较合理的的加工方方案。(2)选选择定位位基准,进进行必要要的工序尺寸计计算。当当某工
5、序序定位基基准,与与设计基基准不符符时,需需对它的的工序尺尺寸进行行换算。(3)选选择机床床及工、夹夹、量、刃刃具。机机床设备备的选用用应当既既要保证证加工质质量,又又要经济济合理。在在成批生生产的条条件下,一一般采用用通用机机床和专专用工夹夹具。(4)加加工余量量及工序序尺寸与与公差的的确定。根据工艺艺路线的的安排,首首先应确确定一个个加工表表面的各各工序加加工余量量,其工工序尺寸寸公差按按经济精精度确定定,一个个表面的的总加工工余量则则为该表表面各工工序间加加工余量量之和。(5)切切削用量量的确定定。在机床、刀刀具、加加工余量量等确定定的基础础上,要要求学生生用公式式计算一一二道道工序的的
6、切削用用量,其其余各工工序的切削用量量可由上上述手册册中查得得。(6)画画毛坯图图。在加工余余量确定定的基础础上画毛毛坯图,要要求毛坯坯轮廓用用粗实线线条绘制制,零件件的实体体尺寸用用双点划划线绘出出。比例例取1:1,同时时应在图图上表出出毛坯的的尺寸、公公差,技技术要求求,毛坯坯制造的的分模面面、圆角角半径和和拔模斜斜度等(7)绘绘制零件件的机械械加工工工艺卡片片。将前述各各项内容容及各工工序简图图,一并并填入规规定的工工序卡片片上。4工艺艺装备的的结构设设计要求学生生在课程程设计中中设计加工工给定零零件所必必须的夹夹具12套。具具体的设设计内容容可根据据加工需需要由学学生本人人提出并并经指
7、导导教师同同意后确确定。结构设计计的具体体步骤如如下:(1)确确定设计计方案,绘制结构原理示意图。学生在确确定夹具具设计方方案时应应当遵循循的原则则是:确确保加工工质量,结结构尽量量简单,操操作省力力高效,制制造成本本低廉。这这四条原原则如果果单独拿拿出来分分析,有有些是互互相矛盾盾的,而而设计者者的任务务,就是是要在设设计的实实践中,综综合上述述四条,通通盘考虑虑,灵活活运用所所学知识识,结合合实际情情况,注注意分析析研究,考考虑互相相制约的的各种因因素,确确定最合合理的设设计方案案。(2)选选择定位位元件,计计算定位位误差。按照加工工精度的的高低,需需要消除除不定度度的数目目以及粗粗精加工
8、工的需要要,按有有关标准准正确的的选择定定位元件件。选择好定定位元件件之后,还还应对定定位误差差进行计算。计计算结果果如超差差时,需需要改变变定位方方法,以以减少定定位误差差,提高高加工精精度。有有时甚至至要从根根本上改改变工艺艺路线的的安排,以以保证零零件的加加工能顺顺利进行行。(3)计计算所需需的夹紧紧力,设设计夹紧紧机构。为了保证证零件装装夹的安安全可靠靠,实际际所需的的夹紧力力应比理理论夹紧紧力要大大,即应应对理论论夹紧力力要以安安全系数数K。K的大小小可由有有关手册册中查得得,一般般K=11.52.55。应该指出出,由于于加工方方法,切切削刀具具以及装装夹方式式千差万万别,夹夹紧力的
9、的计算在在有些情情况下是是没有现现成的公公式可以以套用的的,所以以需要同同学根据据过去所所学的理理论进行行分析研研究,以以决定合合理的计计算方法法。夹紧机构构的功用就是是将动力力源的力力正确、有有效地施施加到工工件上来来。同学学们可以以根据具具体情况况,选择择并设计计杠杆、螺螺旋、偏偏心、绞绞链等不同同的夹紧紧机构,并并配合手手动、气气动和液液动的动动力源,将将夹具的的设计工工作逐步步完善起起来。(4)画画夹具装装配图。要求按比比例1:1的比例例画夹具具装配图图。被加加工零件件在夹具具上的位位置,要要用双点点划线表表示,夹夹紧机构构应处于于“夹紧”的位置置上。a)注意意投影选选择,应应当用最最
10、少的投投影将夹夹具的结结构完全全清楚的的表达出出来。因因此在画画图之前前,应当当仔细考考虑各視視图的配配置与安安排。b)所设设计的夹夹具,不不但机构构要合理理,结构构也应当当合理。否否则会影影响工作作甚至不能工作作。c)要保保证夹具具与机床床的相对对位置及及刀具与与夹具的的相对位位置的正正确性。即即夹具上上应具备备定位键键及对刀刀装置,这这可在有有关夹具具设计手手册中得得。d)运动动部件的的运动灵灵活,不不能蹩劲劲和卡死死。回转转工作台台或回转转定位部部件应有有锁紧装装置,不不能在工工作中自自动松脱脱。e)夹具具的装配配工艺性性和夹具具零件(尤尤其是夹夹具体)的的可加工工性要好好。f)夹具具的
11、运动动零部件件要有润润滑装置置,排屑屑要方便便。g)零件件的选材材,尺寸寸公差的标标注以及及总装技技术要求求要合理理。为便便于审查查零件的的加工工工艺性及及夹具的的装配工工艺性,从从教学要要求出发发,所有有零部件件不采用用简化法法绘制。装配图的的标题栏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业高等专专科学校校审核日期5编写写设计说说明书学生在完完成上述述全部工工作内容容后,应应将前述述全部工工作内容容依先后后顺序写写成设计计说明书书一份。要要求字迹迹工整,语语言简练练,文字字通顺。说说明书应应以十六六开纸书书写,四四周留有有边框,并并装订成成册。三、进
12、度度安排按教学计计划规定定,机械械制造工工艺及夹具具设计课课程设计计总学时时数为22周,其其进度及及时间大大致分配配如下:序号设计内容容天数(约约占比例例)1熟悉零件件约占8%2选择加工工方案,确确定工艺艺路线、填填写工艺艺过程综综合卡片片约占300%3工艺装备备结构设设计约占455%4编写课程程设计说说明书约占100%5准备及答答辩约占7%总计10四、设计计成绩的的考核课程设计计完成后后的全部部图纸及及说明书书应有设设计者和和指导教教师的签签名。未未经指导导教师签签字的设设计,不能参参加答辩辩。由指导教教师组成成答辩小小组,设设计者本本人应首首先对自自己的设设计进行行5110分钟钟的讲解,然
13、后进进行答辩辩。每个个学生答答辩总时时间一般般不超过过20分钟钟。课程设计计成绩根根据平时时的工作作情况,工工艺分析析深入程程度,工工艺装备备设计水水平,图图纸的质质与量,独独立工作作能力以以及答辩辩情况综综合衡量量,由答答辩小组组讨论评评定。答辩成绩绩为百分分制。参考文献献1张龙龙勋,机机械制造造工艺学学课程设设计指导导书,机机械工业业出版社社,20000,92机机械制造造工艺学学简明设设计手册册,机机械工业业出版社社,20000,9,3肖刚刚,切切削用量量简明手手册,机机械工业业出版社社,19999,104肖继继德,机机床夹具具设计,机机械工业业出版社社,19990,85组组合机床床设计手
14、册,机械工业出版社,1989,76孟宪宪栋,机机床夹具具设计图图册,机机械工业业出版社社,19990,8范例1设计任务务书机械制造造工艺及及夹具设设计课程程设计任任务书题目:设设计犁刀刀变速齿齿轮箱体体零件的的机械加加工工艺艺规程及及钻N面6孔工序序的专用用夹具内容:(1)零件毛坯合合图1张(2)机机械加工工工艺规规程卡片片1套(3)夹夹具装配配总图1张(4)夹夹具零件件图1张(5)课课程设计计说明书书1份原始资料料:该零零件图样样一张;生产纲纲领60000件/年;每每日1班。班级学生指导教师师教研室主主任1 年月一、零件件的分析析(一)零零件的作作用犁刀变速速齿轮箱箱体是旋旋耕机的的一个主主
15、要零件件。旋耕耕机通过过该零件件的安装装平面(即即附图1零件图图上的N面)与与手扶拖拖拉机变变速箱的的后部相相连,用用两圆柱柱销定位位,四个个螺栓固固定,实实现旋耕耕机的正正确联接接。N面上的4-13mm孔即为为螺栓联联接孔,2-10FF9孔为定定位销孔孔。如图2-1所示,犁刀变速速齿轮箱箱体2内有一一个空套套在犁刀刀传动轴轴上的犁犁刀传动动齿轮5,它与与变速箱箱的一倒倒档齿轮轮常啮合合(图中中未画出出)。犁犁刀传动动轴8的左端端花键上上套有啮啮合套4,通过过拔叉可可以轴向向移动。啮啮合套4和犁刀刀传动齿齿轮5相对的的一面都都有牙嵌嵌,牙嵌嵌结合时时,动力力传给犁犁刀传动动轴8。其操操作过程程
16、通过安安装在S30HH9孔中的的操纵杆杆拔叉而而得以实实现。图2-11 犁刀刀变速齿齿轮箱传传动示意意图1-左臂臂壳体 22-犁刀变速速齿轮箱箱体 33-操纵杆 44-啮合套 55-犁刀传传动齿轮轮6-轴承承 77-右臂壳壳体8犁刀传传动轴 99-链轮(二)零零件的工工艺分析由附图11得知,其其材料为为HT2200。该材材料具有有较高的的强度、耐耐磨性、耐耐热性及及减振性性,适用用于承受受较大应应力、要要求耐磨磨的零件件。该零件上上的主要要加工面面为N面、R面、Q面和2-80HH7孔。N面的平平面度0.005mmm直接影影响旋耕耕机与拖拖拉机变变速箱的的接触精精度及密密封。 2-80HH7孔的
17、尺尺寸精度度、同轴轴度0.004mmm,与N面的平平行度0.007mmm,与R及Q面的垂垂直度0.11mm,以及R相对于Q面的平平行度0.0055mmm,直接接影响犁犁刀传动动轴对N面的平行度度及犁刀刀传动齿齿轮的啮啮合精度度、左臂臂壳体及及右臂壳壳体孔轴轴线的同同轴度等等。因此,在在加工它它们时,最最好能在在一次装装夹下将将两面或或两孔同同时加工工出来。2-110F99孔的尺尺寸精度度、两孔孔距尺寸寸精度mmm以及mm对R面的平平行度0.006mmm,影响响旋耕机机与变速速箱联接接时的正正确定位位,从而而影响犁犁刀传动动齿轮与与变速箱箱倒档齿齿轮的啮啮合精度度。由参考文文献1中有关关面和孔孔
18、加工的的经济精精度及机机床能达达到的位位置精度度可知,上上述技术术要求是是可以达达到的,零零件的结结构工艺艺性也是是可行的的。附图1 犁犁刀变速速齿轮箱箱体二、确定定毛坯、画画毛坯零件合合图根据零件件材料确确定毛坯坯为铸件件。又由由题目已已知零件件的生产产纲领为为60000件/年。通通过计算,该零件件质量约约为7kg。由参参考文献献5表1-4、表1-3可知,其其生产类类型为大大批生产产。毛坯坯的铸造造方法选选用砂型型机器造造型,又又由于箱箱体零件件的内腔腔及2-80mmm孔均需需铸出,故故还应安安放型芯芯。此外外,为消消除残余余应力,铸铸造后应应安排人人工时效效。参考文献献1表2.33-6,该
19、种种铸件的的尺寸公公差等级级CT为8-110级,加加工余量量等级MA为G级。故故取CT为10级,MA为G级。铸件的分分型面选选择通过C基准孔孔轴线,且且与R面(或Q面)平平行的面面。浇冒冒口位置置分别位位于C基准孔孔凸台的的两侧。参考文献献1表2.33-5,用查查表法确确定各表表面的总总余量如表2-1所示。表2-11 各加加工表面面总余量量加工表面面基本尺寸寸(mm)加工余量量等级加工余量量数值(mm)说明R面168G4底面,双双侧加工工(取下下行数据据)Q面168H5顶面降11级,双双侧加工工N面168G5侧面,单单侧加工工(取下下行数据据)凸台面106G4侧面单侧侧加工2-880mmm孔8
20、0H3孔降1级级,双侧加加工由参考文文献1表2.33-9可得铸铸件主要要尺寸的的公差,如如表2-2所示。表2-22 主要要毛坯尺尺寸及公公差(mm)主要面尺尺寸零件尺寸寸总余量毛坯尺寸寸公差CTTN面轮廓廓尺寸168-1684N面轮廓廓尺寸1684+51774N面距80mmm孔中心心尺寸465512.8凸台面距距80mmm孔中心心尺寸100+641103.62-880mmm孔803+3743.2三、工艺艺规程设设计(一)定定位基准准的选择择精基准的的选择:犁刀变变速齿轮轮箱体的的N面和2-10FF9孔既是是装配基基准,又又是设计计基准,用用它们作作精基准准,能使使加工遵遵循“基准重重合”的原则
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