花鍵軸加工工藝及車(chē)Ф260外圓夾具設(shè)計(jì),花鍵軸,加工,工藝,260,夾具,設(shè)計(jì) 《機(jī) 械 制 造基 礎(chǔ)》 課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書(shū) 江漢大學(xué)文理學(xué)院 機(jī)電與建筑工程學(xué)部 目 錄 一 設(shè)計(jì)要求.................................................................. 3 1. 掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法............................................ 3 2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力........................................................ 3 3. 學(xué)會(huì)使用與機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)及圖紙資料...................... 3 二 設(shè)計(jì)任務(wù).................................................................. 3 1. 抄繪、分析零件的工作圖.................................................... 3 2. 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡及指定工序的工序卡，畫(huà)工藝流程圖.. 3 3. 設(shè)計(jì)、繪制給定工序的夾具裝配圖............................................ 3 4. 設(shè)計(jì)、繪制夾具體零件圖.................................................... 3 5. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份.................................................... 3 三 設(shè)計(jì)工作順序.............................................................. 3 1. 抄繪零件工作圖............................................................. 3 2. 編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程................................................. 3 3. 設(shè)計(jì)典型工序的夾具......................................................... 5 4. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份..................................................... 7 5. 整理全部設(shè)計(jì)內(nèi)容........................................................... 7 四 附錄參考資料...............................................................8 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是以機(jī)械制造工藝技術(shù)及設(shè)備為主要內(nèi)容的技術(shù)科學(xué)，是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。因此，在完成了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)后，還需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械零件加工工藝與夾具設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，使學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)獲得綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的相關(guān)課程（如機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、互換性及技術(shù)測(cè)量、金屬工藝學(xué)、工程材料與熱處理等）進(jìn)行零件工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，同時(shí)也為畢業(yè)設(shè)計(jì)、為學(xué)生今后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作作好訓(xùn)練和準(zhǔn)備。 一 設(shè)計(jì)要求 1. 掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法，能正確解決中等復(fù)雜程度零件在加工中的工藝問(wèn)題。 2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，根據(jù)被加工零件要求，設(shè)計(jì)出能保證加工技術(shù)要求、高效經(jīng)濟(jì)的工藝裝備。 3. 學(xué)會(huì)使用與機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)及圖紙資料。 二 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)××××零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 年生產(chǎn)綱領(lǐng)：一般為3000~5000件(中批) 具體設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下： 1. 抄繪、分析零件的工作圖，圖幅為2#、3#或4#。繪圖時(shí)可利用計(jì)算機(jī)，準(zhǔn)確、迅速地繪制圖形。 2. 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡及指定工序的工序卡，畫(huà)工藝流程圖，圖幅為1#或0#。 3. 設(shè)計(jì)、繪制給定工序的夾具裝配圖，圖幅為1#或2#。 4. 設(shè)計(jì)、繪制夾具專(zhuān)用零件圖（一般選夾具體零件），圖幅為2#或3#。 5. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（不少于6000字）。 三 設(shè)計(jì)工作順序 設(shè)計(jì)時(shí)間為3周，包括答辯和評(píng)定成績(jī)的時(shí)間。 1. 抄繪零件工作圖 通過(guò)抄繪零件工作圖，了解零件的尺寸、結(jié)構(gòu)和精度、粗糙度、熱處理、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等技術(shù)要求。結(jié)合分析零件所在部件的裝配圖，深入了解零件的功用和工作條件，找出主要加工表面和關(guān)鍵技術(shù)要求。 2. 編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 主要內(nèi)容有： 1) 確定毛坯，繪制毛坯綜合圖 零件的材料由設(shè)計(jì)人員給定，工藝設(shè)計(jì)需要按照零件的已知條件，如材料、生產(chǎn)綱領(lǐng)、尺寸、形狀、精度、及粗糙度要求等確定： ① 毛坯的制作方式； ② 毛坯的精度等級(jí)； ③ 毛坯的技術(shù)要求； ④ 毛坯與零件的相似程度； ⑤ 一件毛坯所包含的零件個(gè)數(shù)； ⑥ 哪些表面，如較小的孔、槽等，在毛坯上不必制出； ⑦ 毛坯的制造參數(shù)，如鑄件的分型面、拔模斜度和鑄造圓角，鍛件的敷料、分模面、模鍛斜度和圓角半徑等； ⑧ 毛坯上是否需要作出一些工藝凸臺(tái)。 毛坯各加工表面的加工余量和尺寸，以及總余量還有待于工藝路線確定后最終確定。 2) 確定各加工表面的加工方案 按照零件各表面的技術(shù)要求，查閱資料，選擇各表面的加工方案，確定各表面的粗、半精及精加工等方法，以及有關(guān)的熱處理方式。 3) 確定工藝基準(zhǔn) ① 確定精基準(zhǔn)； ② 確定粗基準(zhǔn)； ****注意： a) 確定基準(zhǔn)時(shí)除了考慮滿(mǎn)足有關(guān)的基準(zhǔn)選擇原則外，還要考慮怎樣實(shí)現(xiàn)所選擇的基準(zhǔn)，要確定各工序的定位及夾緊方式、夾壓位置和夾緊力作用方向。 b) 要考慮定位精度要求，當(dāng)工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，要進(jìn)行工序尺寸換算，分析定位誤差。 4) 擬定機(jī)械加工工藝路線 一般要擬定2~3種備選工藝路線進(jìn)行比較，至少要對(duì)重要工序提出幾種方案進(jìn)行分析比較，選定比較合理的路線。 具體做法和要求： ① 定位基準(zhǔn)的使用、變換順序大致確定了各表面的加工順序，注意基面先行等原則； ② 劃分加工階段，不能一次完成一個(gè)表面的全部加工； ③ 適當(dāng)安排熱處理工序和檢驗(yàn)工序。 5) 劃分加工工序、工步 ① 選擇工序集中或工序分散，說(shuō)明選擇時(shí)遵循的原則； ② 各工序的節(jié)拍要基本平衡。 6) 確定工序尺寸、工序余量、公差及毛坯尺寸 ① 查閱資料，確定各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度、基本余量； ② 對(duì)與其它尺寸無(wú)關(guān)聯(lián)的獨(dú)立工序尺寸，可以從零件圖的設(shè)計(jì)尺寸起，依此加上（對(duì)外尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)尺寸）各工序余量得到工序尺寸，公差值按經(jīng)濟(jì)精度確定，公差帶位置按“入體原則”確定； ③ 對(duì)相互關(guān)聯(lián)、存在基準(zhǔn)換算的工序尺寸要解算工藝尺寸鏈，保證各工序的加工余量既足夠，又最?。? ④ 最后確各表面的總加工余量及毛坯尺寸。 7) 確定各工序所用設(shè)備及工藝裝備 ① 根據(jù)零件加工精度、表面質(zhì)量、零件的外型輪廓及夾具尺寸、零件的生產(chǎn)類(lèi)型等因素選擇機(jī)床； ② 優(yōu)先選用通用夾具，必要時(shí)要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具； ③ 根據(jù)被測(cè)參數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件精度等選擇量具及測(cè)量方法，量具要從規(guī)格和精度兩方面滿(mǎn)足測(cè)量要求，一般采用單項(xiàng)測(cè)量，當(dāng)批量大時(shí)可以采用相對(duì)測(cè)量。 8) 確定各工序的切削用量及切削力 綜合考慮生產(chǎn)率、粗糙度、刀具耐用度、機(jī)床功率等條件，選?。? ① 切削深度ap：精加工主要考慮精度、粗糙度要求，粗加工主要考慮提高效率，在機(jī)床、刀具的強(qiáng)度、功率等允許的條件下，盡量選取較大的ap，爭(zhēng)取一次去除全部的粗加工余量；如果必須分幾次切除，各次切削厚度要依此遞減； ② 進(jìn)給量f：在保證切削力引起的彈性變形不會(huì)使工件超差，粗糙度合乎要求的前提下取大一些，精加工時(shí)主要按粗糙度來(lái)選?。? ③ 切削速度可以根據(jù)已確定的ap、f及其他條件查表確定； ④ 計(jì)算切削力 課程設(shè)計(jì)中可以只計(jì)算重點(diǎn)工序的切削用量和切削力，重點(diǎn)工序指需要設(shè)計(jì)夾具的工序。 9) 計(jì)算工時(shí)定額 根據(jù) ① 加工類(lèi)型（如車(chē)、銑、刨、磨等）， ② 加工表面的有關(guān)幾何參數(shù)（表面的類(lèi)型，圓柱面的直徑、長(zhǎng)度等）， ③ 有關(guān)的切削用量， 計(jì)算重點(diǎn)工序的工時(shí)定額。 10) 填寫(xiě)工藝文件 填寫(xiě)指定工序的機(jī)械加工工序卡。 11) 繪制工藝流程圖 毛坯綜合圖可安排在工藝流程圖的最前面，毛坯綜合圖應(yīng)反映出毛坯整體結(jié)構(gòu)，尺寸形狀大小，各表面的總加工余量，毛坯的制作方式。 工藝流程圖應(yīng)包含零件的每一道工序內(nèi)容，每一道工序包括以下內(nèi)容： ① 工序號(hào) ② 工序名稱(chēng)及工序內(nèi)容 ③ 工序簡(jiǎn)圖：取工件處于加工狀態(tài)的視圖，應(yīng)清楚反映出本工序工件要加工的表面及定位面、夾緊面，加工表面用粗實(shí)線畫(huà)，其它面用細(xì)實(shí)線畫(huà)；標(biāo)注定位面、夾緊面的定位符號(hào)和夾緊符號(hào)；標(biāo)注加工表面的工序尺寸、精度及粗糙度。 ④ 機(jī)床、刀具及量具的基本規(guī)格型號(hào)。 3. 設(shè)計(jì)典型工序的夾具 經(jīng)指導(dǎo)教師同意，設(shè)計(jì)一道工序的夾具。 1) 夾具基本要求 首先是要保證工件的加工質(zhì)量，在此前提下，處理好生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性，以及操作方便、便于清理等因素。在大批大量生產(chǎn)中，采用高效率的機(jī)動(dòng)夾具。小批量生產(chǎn)中，夾具結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單。 2) 夾具設(shè)計(jì)的原始依據(jù) 從己完成的零件圖、工序卡或工藝流程圖中抽取本工序的加工技術(shù)要求、加工余量、切削用量、定位基準(zhǔn)、機(jī)床、刀具等參數(shù)，作為夾具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。 3) 確定夾具結(jié)構(gòu)、繪制夾具草圖 夾具布置草圖由學(xué)生手工完成，可以不按很?chē)?yán)格的尺寸繪圖，具體步驟為： ① 確定夾具類(lèi)型，到夾具手冊(cè)等各種資料中去查找可供參考的夾具結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析、借鑒，這一點(diǎn)對(duì)初學(xué)者十分重要； ② 確認(rèn)工序簡(jiǎn)圖上的定位、夾緊方案是否合理，否則要重新考慮有關(guān)的工藝路線； ③ 選擇定位元件、設(shè)計(jì)定位裝置，根據(jù)定位面的形狀、要約束的自由度數(shù)、加工參數(shù)等因素，從設(shè)計(jì)資料中選擇相應(yīng)的定位元件，并確定其精度及配合公差帶；必要時(shí)要定位誤差計(jì)算，當(dāng)定位誤差過(guò)大時(shí)（一般超過(guò)工序精度的確1/3）、或定位裝置太復(fù)雜時(shí)要重新考慮定位方案； ④ 確定刀具的對(duì)刀方式和結(jié)構(gòu)，如鉆套或?qū)Φ秹K： ⑤ 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)、計(jì)算切削力，根據(jù)夾緊方案與具體情況，選擇杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同機(jī)構(gòu)，配以手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓等力源裝署，構(gòu)成夾緊機(jī)構(gòu)，并計(jì)算夾緊力；若夾緊力不能滿(mǎn)足要求，要修改或重新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)： ⑥ 確定其它機(jī)構(gòu)，如分度裝置、裝卸輔助裝置等： ⑦ 確定夾具體的結(jié)構(gòu)并完成夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； ⑧ 確定主要的配合精度、尺寸精度、位置精度等。 4) 繪制夾具總裝圖 總裝圖圖幅為0#或1#，可用計(jì)算機(jī)繪制，按1：1繪圖，取面對(duì)操作者的方向?yàn)橹饕晥D，具體繪圖的步驟及注意點(diǎn)為： ① 用雙點(diǎn)劃線繪出工件的外輪廓線及定位、夾緊、加工表面；工件被視為透明體； ② 從工件開(kāi)始，依次畫(huà)出定位、對(duì)刀—導(dǎo)向、夾緊、力源和其它輔助的元件或機(jī)構(gòu)，最后繪出夾具體；要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件；工件在夾具中處于夾緊狀態(tài)； ③ 對(duì)夾緊、松開(kāi)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)量較大的夾具元件，必要時(shí)要用雙點(diǎn)劃線表示出其極限位置； ④ 對(duì)刀具或刀架等運(yùn)動(dòng)件，必要時(shí)也要用雙點(diǎn)劃線繪出以便檢驗(yàn)是否發(fā)生干涉。 5) 標(biāo)注夾具總裝圖的尺寸及技術(shù)要求 通常要標(biāo)注的尺寸包括： ① 外輪廓尺寸及某些運(yùn)動(dòng)件的極限尺寸； ② 工件與定位件之間、夾具與刀具之間、夾具與機(jī)床等聯(lián)系尺寸； ③ 夾具內(nèi)部的配合尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí)； ④ 輪廓尺寸及極限位置尺寸，以實(shí)際尺寸作為基本尺寸，公差帶采用雙向分布； ⑤ 對(duì)與工件有關(guān)的位置尺寸，以工件上所標(biāo)注尺寸的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的平均尺寸，公差帶采用雙向分布； ⑥ 配合面尺寸以工件相應(yīng)尺寸為基本尺寸，當(dāng)工件上的配合表面為基準(zhǔn)表面時(shí)，公差帶根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)確定，配合表面為非基準(zhǔn)表面時(shí)，公差帶按要求的配合性質(zhì)計(jì)算確定； ⑦ 直接與加工尺寸有關(guān)的夾具尺寸公差一般取相應(yīng)加工尺寸公差的1/3~1/2，無(wú)直接關(guān)系的夾具尺寸公差按有關(guān)尺寸在夾具中的功用和裝配要求選用； ⑧ 技術(shù)要求主要為各重要元件之間的位置精度，通過(guò)形位公差或文字來(lái)表現(xiàn)，如裝配時(shí)需補(bǔ)充加工等有關(guān)說(shuō)明；要注意學(xué)習(xí)各種夾具參考圖上的技術(shù)要求。 6) 設(shè)計(jì)、繪制夾具體零件圖 圖幅為3#或2#，可用計(jì)算機(jī)繪制；夾具體的輪廓尺寸，與機(jī)床和刀具上其它部分的聯(lián)系尺寸等要從總裝圖上拆繪，完整地繪出夾具體零件的所有線條，標(biāo)注精度、粗糙度及技術(shù)要求。 4. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 設(shè)計(jì)者通過(guò)說(shuō)明書(shū)，將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論及數(shù)據(jù)的依據(jù)，用文字、圖形和表格形式加以系統(tǒng)說(shuō)明。說(shuō)明書(shū)具體要求如下： 1) 計(jì)算正確、文理通順、字跡工整，要有自己的思考，有創(chuàng)造性。 2) 分欄書(shū)寫(xiě)，左邊寬欄寫(xiě)正文，右邊窄欄寫(xiě)結(jié)論或資料索引，圖形可剪貼。 3) 篇幅一般不少于6000漢字，包括以下內(nèi)容： a) 目錄 b) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，含有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說(shuō)明 c) 對(duì)零件工作圖的分析 d) 選擇毛坯 e) 確定表面加工方案 f) 選擇定位基準(zhǔn) g) 擬定加工工藝路線 h) 確定加工余量 i) 選擇工藝裝備 j) 選擇切削用量 k) 計(jì)算切削力及功率 l) 確定工時(shí)定額 m) 重點(diǎn)工序的說(shuō)明 n) 設(shè)計(jì)體會(huì)和建議 o) 設(shè)計(jì)者認(rèn)為需要說(shuō)明的其它問(wèn)題 p) 參考資料目錄 設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自己的工作，重點(diǎn)說(shuō)明以上內(nèi)容中的某些部分，重在獨(dú)立思考和創(chuàng)造性。 5. 整理全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，裝入資料袋，準(zhǔn)備答辯 裝袋內(nèi)容：零件圖，工藝流程圖，夾具裝配圖，夾具體零件圖，課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 附 錄 1. 主要參考資料 1) 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教材 2) 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理》教材 3) 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) （張進(jìn)生主編） 4) 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 5) 機(jī)床夾具圖冊(cè) 6) 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 7) 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)（上下冊(cè)） 8) 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 2. 評(píng)定成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和依椐 1) 成績(jī)分五級(jí)：優(yōu)、良、中、及格、不及格 2) 評(píng)分依椐 A. 平時(shí)設(shè)計(jì)態(tài)度30% B. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)30% C. 設(shè)計(jì)圖紙40% 8 - -