機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì).ppt

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1、機(jī)械制造工藝與夾具,課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)目的,培養(yǎng)同學(xué)們運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程和專用機(jī)床夾具的能力； 培養(yǎng)同學(xué)們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，規(guī)范圖表等技術(shù)資料的能力； 培養(yǎng)同學(xué)們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。,設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容：,1、給出生產(chǎn)類型（一般為中批），對(duì)零件進(jìn)行工藝分析； 2、選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖； 3、擬訂零件的機(jī)加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定各工序的工序尺寸，確定代表工序的切削用量、工時(shí)定額； 4、填寫工藝文件：工藝過程卡、工序

2、卡； 5、設(shè)計(jì)某一工序的機(jī)床專用夾具； 6、撰寫設(shè)計(jì)說明書。,設(shè)計(jì)任務(wù)書,題目:設(shè)計(jì) 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 應(yīng)完成的內(nèi)容: (1)毛坯圖1張； (2)機(jī)械加工工藝卡片1套； (3)機(jī)床夾具裝配圖1張，主要零件若干張； (4)設(shè)計(jì)說明書1份。 原始資料:零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng) 本次課程設(shè)計(jì)給定產(chǎn)品年產(chǎn)量為2000臺(tái)，每臺(tái)該零件1件，設(shè)備備品率10%，機(jī)加工廢品率1%,機(jī)械加工工藝規(guī)程,設(shè)計(jì)步驟,一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型,（一）生產(chǎn)綱領(lǐng) 包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量。 N=Qn(1+a%)(1+b%) 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型,本次課程設(shè)計(jì)均假定產(chǎn)品年產(chǎn)量為2000臺(tái)，每臺(tái)該零件1件，

3、設(shè)備備品率10%，機(jī)加工廢品率1%,二、審查零件圖樣的工藝性,零件的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求等是否齊全。 零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理 零件的選材是否恰當(dāng) 零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的技術(shù)要求分析,1、零件材料及其力學(xué)性能 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸 3、生產(chǎn)綱領(lǐng) 4、現(xiàn)有生產(chǎn)條件 5、充分考慮利用新工藝、新技術(shù)的可能性,三、選擇毛坯,查文獻(xiàn)1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程第二章“加工余量和工序尺寸的確定” 第一、二節(jié)，有單面余量、雙面余量之分： 單面余量：以一個(gè)表面為基準(zhǔn)加工另一個(gè)表面時(shí)相鄰兩工序的尺寸差； 雙面余量：以加工表面的對(duì)稱平面為基準(zhǔn)同時(shí)加工兩平面時(shí)相鄰兩工序的尺寸差；,四

4、、確定總余量及毛坯尺寸,鑄件尺寸公差與加工余量的確定（P22）,鑄件尺寸公差（CT）分為16級(jí)：116（由高到低），常用413 （表2-1、2-2、表2-3） 鑄件加工余量（RMA）分為10級(jí)： A、B、C、D、E、F、G、H、J 、K（由小到大） （表2-4、2-5） 一定范圍的CT對(duì)應(yīng)著一定的RMA ，如灰鑄鐵CT1113對(duì)應(yīng)著H（見文獻(xiàn)2機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P41表2.2-5） 選取CT和RMA. 方法一：按文獻(xiàn)2表2.2-5確定鑄件CT和MA,按文獻(xiàn)2表2.2-1查鑄件尺寸公差數(shù)值， 按文獻(xiàn)2.2-4確定鑄件機(jī)械加工余量數(shù)值。 方法二：按文獻(xiàn)2表2.2-5并結(jié)合文獻(xiàn)

5、1表2-1、表2-5確定鑄件CT和RMA,按文獻(xiàn)1表2-3查鑄件尺寸公差數(shù)值，按文獻(xiàn)1表2-4確定鑄件機(jī)械加工余量數(shù)值。 鑄件尺寸偏差可按對(duì)稱分布。,,,怎樣選取CT和 MA.,1?；境叽鐟?yīng)按有加工要求的表面上最大基本尺寸和該表面距它的加工基準(zhǔn)間尺寸中較大的尺寸確定。旋轉(zhuǎn)體基本尺寸取其直徑或高度（長(zhǎng)度）中較大尺寸。 2。砂型鑄造的鑄件，澆注頂面的加工余量等級(jí)比底面、側(cè)面低一級(jí)。例：CT10，底、側(cè)面為MA-G級(jí)，頂面則為MA-H級(jí)； 3。砂型鑄造的鑄件底、側(cè)面所采用的加工余量等級(jí)（MA）為選定的尺寸公差等級(jí)所對(duì)應(yīng)的全部加工余量等級(jí)中的最粗級(jí)時(shí)，澆注頂面的加工余量等級(jí)則需選用尺寸公差降一

6、級(jí)所對(duì)應(yīng)的與底、側(cè)面相同的加工余量等級(jí)。例底、側(cè)面為CT10， MA-H級(jí)，頂面則為CT11， MA-H級(jí)。 4。砂型鑄造孔的加工余量等級(jí)可選用與頂面相同的等級(jí)。,,1。用雙點(diǎn)劃線畫出經(jīng)簡(jiǎn)化了次要細(xì)節(jié)的零件圖的主要視圖，將確定的加工余量疊加在各相應(yīng)的被加工表面上，即得到毛坯輪廓。 2。在圖上標(biāo)出毛坯主要尺寸及公差，標(biāo)出加工余時(shí)的名義尺寸。 3。標(biāo)出毛坯技術(shù)要求。如毛坯精度、鑄造斜度及圓角、分型面、熱處理及硬度要求、表面質(zhì)量要求（氣孔、縮孔、夾砂）等。鑄造孔最小尺寸、最小壁厚、鑄造斜度、圓角半徑等查表2.2-6、7、8、9；圓角、拔模角、分模位置參照表2.2-22、23確定,五、零件-毛坯合圖,

7、,,模鍛件尺寸公差與加工余量的確定,模鍛件尺寸公差與加工余量P3036 模鍛件尺寸公差分普通級(jí)和精密級(jí)；加工余量只采用一級(jí)。 模鍛件尺寸公差:根據(jù)鍛件重量、形狀復(fù)雜系數(shù)、材質(zhì)系數(shù)等查表2-10 2- 11 2-12 加工余量:根據(jù)鍛件重量、表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)等查表 2-13及表2-14 鍛造毛坯圖：如P126 軋制件尺寸查文獻(xiàn)2表2.2-2736 毛坯尺寸=零件尺寸+總余量,上面查得的加工余量適用于Ra1.6u的情況, Ra<1.6u的表面余量要適當(dāng)增大,利用文獻(xiàn)1,模鍛件尺寸公差與加工余量的確定,模鍛件尺寸公差與加工余量P37 模鍛件尺寸公差:表2.2-13 2.2- 14 2.2-

8、 152.2-16 加工余量:根據(jù)鍛件質(zhì)量、加工精度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表 2.2-25及表2.2-24 鍛造毛坯圖簡(jiǎn)圖：如文獻(xiàn)1P126 軋制件尺寸查表2.2-2736 毛坯尺寸=零件尺寸+總余量,上面查得的加工余量適用于Ra1.6u的情況, Ra<1.6u的表面余量要適當(dāng)增大,利用文獻(xiàn)2,六、工藝過程設(shè)計(jì),定位基準(zhǔn)選擇：精、粗基準(zhǔn)選擇 擬訂工藝路線： 加工方法選擇：P914 加工順序的安排： 機(jī)加工順序的安排：三先三后 熱處理工序的安排：預(yù)備、最終熱處理 輔助工序的安排：檢驗(yàn)及其它 工序數(shù)目的確定：工序集中與分散,工序設(shè)計(jì)（一）,選擇加工設(shè)備與工藝裝備（機(jī)床、夾具、刀具、量具，其尺寸、精度、生

9、產(chǎn)率應(yīng)與加工工件相適應(yīng)） 機(jī)床技術(shù)參數(shù)：第四章 刀具：第三章 量具：第三章及文獻(xiàn)2第五章，兩種選擇方法（按計(jì)量器具的不確定度，按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差），,確定工序尺寸及偏差 最終工序尺寸的確定 工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合：即設(shè)計(jì)尺寸 工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合：通過尺寸鏈計(jì)算 中間工序尺寸的確定 參與保證設(shè)計(jì)尺寸的中間工序尺寸：通過尺寸鏈計(jì)算 不參與保證設(shè)計(jì)尺寸的中間工序尺寸（即無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)同一表面多次加工）：前道工序的基本尺寸等于后道工序的基本尺寸與工序余量之和（對(duì)于外圓）或差（對(duì)于內(nèi)孔）。按經(jīng)濟(jì)精度確定公差，偏差標(biāo)注孔軸類尺寸“單向入體”，長(zhǎng)度距離尺寸“雙向?qū)ΨQ”,工序設(shè)計(jì)（二）,繪制要求

10、： （1）用粗實(shí)線表示本工序的各加工表面，其它部位用細(xì)實(shí)線表示。 （2）加工表面上應(yīng)標(biāo)注表面粗糙度符號(hào)。 （3）工序圖應(yīng)標(biāo)出本工序結(jié)束時(shí)應(yīng)達(dá)到的尺寸、偏差及形狀、位置公差。與本工序加工無關(guān)的技術(shù)要求一律不寫。 （4）工序圖上應(yīng)標(biāo)明定位、夾緊符號(hào)。 （5）工序圖以適當(dāng)?shù)谋壤钌俚囊晥D，表示出工件加工時(shí)所處的位置狀態(tài)，與本工序加工無關(guān)的部位不應(yīng)表示。 參照文獻(xiàn)1P135137和文獻(xiàn)2P241248,工序圖,定位與夾緊符號(hào),文獻(xiàn)1 P68表1-5 文獻(xiàn)2 P1119表1.4-5,確定切削用量與時(shí)間定額,切削用量：第五章 時(shí)間定額：第五章 分為基本時(shí)間Tj、輔助時(shí)間Tf 、布置工作地時(shí)間Tfw

11、、休息與生理需要時(shí)間Tx 、準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Tz,進(jìn)度與時(shí)間安排,星期一 1、布置設(shè)計(jì)任務(wù)、要求； 2、繪制工件圖； 3、明確生產(chǎn)類型，熟悉零件及各種資料，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 星期二： 4、選擇毛坯種類及制造方法，確定加工余量和毛坯公差，繪制毛坯簡(jiǎn)圖。 5、擬訂零件的機(jī)加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工裝。 星期三星期四： 6、繪制工序圖，確定各工序的工序尺寸。 星期五上午： 7、確定代表工序的切削用量、工時(shí)定額。 星期五下午： 8、填寫過程卡，撰寫設(shè)計(jì)說明書。,,,,,,,專用機(jī)床夾具,設(shè)計(jì)方法步驟,工藝人員提出夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，內(nèi)容主要包含： 工序加工尺寸、位置精度要求； 定位基準(zhǔn)

12、；夾緊力作用點(diǎn)、方向； 機(jī)床、刀具、輔具；,已知條件,一、設(shè)計(jì)方法步驟,1.準(zhǔn)備階段：明確設(shè)計(jì)要求、掌握第一手資料 收集各種圖紙和技術(shù)資料 了解生產(chǎn)批量和夾具需要量 收集有關(guān)機(jī)床的資料 收集有關(guān)刀具方面的資料 收集有關(guān)夾具零部件標(biāo)準(zhǔn) 了解有關(guān)本單位制造和使用夾具的情況 收集國(guó)內(nèi)外同類夾具的資料,1.準(zhǔn)備階段：明確設(shè)計(jì)要求、掌握第一手資料 2.設(shè)計(jì)階段對(duì)比設(shè)計(jì)、畫出草圖 3.繪圖階段 比例盡量11； 主視圖盡量選與操作者正對(duì)的位置； 被加工工件用雙點(diǎn)劃線畫出外形輪廓和主要表面(定位面、夾緊面、加工面)，視為透明體，可對(duì)其剖視表示； 4.標(biāo)注尺寸、技術(shù)條件 5.編寫零件明細(xì)表 6.繪制非標(biāo)準(zhǔn)夾

13、具零件圖,二、夾具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)主要過程,,1同時(shí)銑大小端面 X5025 2同時(shí)銑大小另一端面 X5025 3鉆鉸12H9孔并倒角 Z5125 4鉆鉸8H9孔并倒角 Z5125 5鉆7孔和螺紋底孔5 Z5125 6銑2 mm槽 X6026 7攻螺紋M6 Z5125,1.根據(jù)零件圖和工藝過程確定工件定位夾緊方案,,2.根據(jù)定位夾緊方案設(shè)計(jì)夾具總體結(jié)構(gòu),布置定位元件,布置導(dǎo)引元件,,布置夾緊裝置,,設(shè)計(jì)夾具體，完成夾具總圖,,三、夾具總圖上尺寸、公差配合、技術(shù)條件標(biāo)注,1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸,（1）應(yīng)標(biāo)注五類尺寸, 外形輪廓尺寸(A類尺寸)； 工件與定位元件的聯(lián)系尺寸(B類尺寸)

14、； 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸(C類尺寸) ； 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸(D類尺寸)； 其它裝配尺寸(E類尺寸),,, 外形輪廓尺寸(A類尺寸),長(zhǎng)、寬、高(不包含被加工工件、定位鍵)，當(dāng)夾具結(jié)構(gòu)中有可動(dòng)部分時(shí)，應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位置時(shí)在空間所占的尺寸。,工件與定位元件的聯(lián)系尺寸(B類尺寸),把工件順利裝入夾具所涉及到的尺寸，與工件尺寸相關(guān)。 1)工件與定位元件的配合尺寸：配合標(biāo)注或只標(biāo)定位元件的尺寸； 2)定位元件之間的位置尺寸。, 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸(C類尺寸) ：,指定位元件與對(duì)刀元件之間的位置尺寸，與工件尺寸相關(guān)。,鉆夾具： 定位元件(對(duì)刀基準(zhǔn))鉆套 鏜夾具： 定位元件(對(duì)刀基準(zhǔn)

15、)鏜套 銑夾具 定位元件(對(duì)刀基準(zhǔn))對(duì)刀塊及塞尺厚度 車床夾具無此類尺寸, 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸(D類尺寸),把夾具順利裝入機(jī)床所涉及到的尺寸，與機(jī)床尺寸相關(guān)。 車夾具：夾具與主軸端部圓柱配合的配合尺寸。 銑夾具：定位鍵與T型槽的配合尺寸。 鉆、鏜夾具無此類尺寸。, 其它裝配尺寸(E類尺寸)：不在上述幾類尺寸之外的：,1) 夾具內(nèi)部的配合尺寸；2) 有相互位置要求的裝配尺寸。,鉆床夾具尺寸標(biāo)注示例,銑床夾具尺寸標(biāo)注示例,,2夾具總圖上公差配合的制訂, 夾具標(biāo)準(zhǔn)件與相關(guān)零件的配合參照夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)選取 與工件加工尺寸公差無關(guān)的夾具公差：一般參照下表選擇, 與工件加工尺寸公差H有關(guān)的夾具公差HJ

16、，參照下表3選取,3夾具總圖上技術(shù)條件的制訂, 夾具總圖上的技術(shù)條件包括：裝配過程中的注意事項(xiàng)；裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求；操作要求等。 裝配后應(yīng)滿足的位置精度要求主要?dú)w納為如下框圖： 框與框之間有連線，表明有相互位置要求，箭頭指向框?yàn)橄嗷ノ恢玫幕鶞?zhǔn)。,,,H1：多件裝夾時(shí)，相同定位元件之間的位置要求； 組合定位時(shí)，多個(gè)定位元件之間，次要定位元件對(duì)主要定位元件的位置要求。,H2：銑夾具：定位元件夾具體底面； 定位元件定位鍵側(cè)面 鉆夾具：定位元件夾具體底面。 車夾具：定位元件夾具定位面 (圓柱面、圓錐面、端面) 鏜夾具：定位元件夾具體底面。,,,H3：銑夾具：對(duì)刀塊的水平面夾具體底

17、面； 對(duì)刀塊的側(cè)平面定位鍵側(cè)面。 H4：鉆夾具：鉆套中心線 夾具體底面 鏜夾具：鏜套中心線 夾具體底面 H5：鉆夾具：鉆套中心線定位元件 鏜夾具：鏜套中心線定位元件 H6：鉆夾具：多個(gè)鉆套之間的位置要求。 鏜夾具：多個(gè)鏜套之間的位置要求。,夾具總圖上技術(shù)條件大小的確定：,與工件上技術(shù)條件H相關(guān)， 則HJ = (1/ 21/ 5) H 與工件無關(guān)，參照下表確定,H2：軸對(duì)夾具體底面的平行度誤差0.02：100 mmH4：鉆套中心線對(duì)夾具體底面的垂直度誤差 0.05:100mmH5：鉆套中心線對(duì)心軸中心線的對(duì)稱度 0.081/3mm,示例：鉆床夾具,例2 下圖銑床夾具H2：心軸中心線對(duì)夾具體底面的平行度誤差0.02：100 mm心軸中心線對(duì)定位鍵側(cè)面的平行度誤差0.02：100 mm 或取（1/21/5）0.2mmH3：對(duì)刀塊水平面對(duì)夾具體底面的平行度誤差0.03：100 mm；對(duì)刀塊側(cè)面對(duì)定位鍵側(cè)面平行度誤差0.03：100 mm。,