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1、机械制造课程设计指南目录1课程设计的目的22课程设计的内容与要求22.1 课程设计的内容22.2 课程设计的要求33课程设计的方法与步骤33.1 零件的分析与毛坯的选择43.2 工艺路线的拟定43.3 工序设计及工艺文件的填写63.4 夹具设计73.5 模具设计93.6 编写课程设计说明书134课程设计应交的作业及成绩评定144.1 应交作业144.2 成绩评定细则145课程设计中所使用的要紧参考文献151课程设计的目的本次课程设计,是在学完有关专业基础课程后，通过生产实习取得感性知识后的一个重要的实践性教学环节。学生通过本课程设计，获得综合运用过去所学课程知识的基本能力，为以后做好毕业设计、
2、走上工作岗位进行一次综合训练与准备。通过此次课程设计，希望达到下列目的：1）通过机械设计训练，培养学生综合运用机械设计基础知识及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料等有关知识的能力。2）通过对某一特定机构的分析、设计，与正确解决其工艺流程等问题，培养学生分析问题与解决问题的能力，学习与掌握机械设计的通常步骤与方法，最终获得解决实际问题的能力3）课程设计过程也是理论联系实际的过程，学会使用手册、查询有关材料，对运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）与进行经验估算等机械设计方面的基本技能进行一次综合训练，提高技能水平。2课程设计的内容与要求2.1课程设计的内容学生根据设计
3、任务分组进行设计，按照所给机构进行分析，确定各零部件设计方案、设计出其中的重要工序的专用夹具或者模具，并绘制相应机械设计图。具体内容如下：1）对机构进行结构分析，确定由什么零件构成，并对各零件进行测绘；2）明确零件在整个机构上的作用、零件的材质、要求，分析零件结构的工艺性，完成总装配图及各零件的设计图。3）拟定工艺方案，确定毛坯种类及制造方法。4）拟定零件的模具加工或者机械加工工艺过程，设计重要工序中的一种专用夹具或者模具，绘制装配图或者大件零件图。5）撰写设计说明书1份。一份完整的说明书通常包含下列一些项目：目录。（2）绪论或者前言。（3）对机构的整体分析，各零部件分析说明（4）对零件的工艺
4、分析，如关键表面的技术要求分析等。(5)工艺设计，如毛坯选择与说明，工艺路线的确定，工序顺序的安排，加工设备与工艺装备的选择等；(6)模具或者夹具设计，如设计思想，夹具操作动作说明等。(7)设计总结或者心得体会。(8)参考文献书目(书目前排列序号，以便于正文引用)。课程设计总时间为三周，表1-1所示为时间进度安排，供参考。表1-1课程设计时间进度安排D准备阶段第.周周112月26日1天2)机构分解，零件测绘草图阶段第一用周2周312月26日12月28日2人3)零件分析，工艺设计阶段第一周周4周512月29日12月30日2天4)零件、装配图，夹具、模具图绘制阶段第二周周1周51月2日1月6日3夫
5、、5)完善各设计图绘制阶段第三周周11月9日1天6)设计说明书编写阶段第三用周2周31月104日1月11H2/7)设计总结与答辩第三周周4周51月12日1月13B2天2.2课程设计的要求(1)学生应认真对待课程设计，根据设计任务，合理安排时间与进度，认真地、有计划地按时完成设计任务。(2)课程设计是学生应用所学理论知识解决生产实际问题的学习过程，应刻苦钻研,独立思考，提出切实可行的设计方案。(3)在设计中，查阅参考资料是课程设计的一项基本功训练，因而学生应该独立查阅参考资料，并进行设计方案的分析比较。3课程设计的方法与步骤机械制造课程设计内容分为机械加工工艺规程设计与模具或者机床专用夹具设计两
6、大部分，设计的方法与步骤如下。3.1 零件的分析与毛坯的选择1、零件分析零件分析要紧包含：分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。a、抄画零件图。熟悉零件的几何形状、结构特点与技术要求，如有装配图熟悉零件在所装配产品中的作用。确定零件的主视图方向，对零件进行测绘。对零件进行分析。通常而言，零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。不一致的表面对应不一致的加工方法，同时各个表面的精度、粗糙度不一致，对加工方法的要求也不一致。b、确定加工表面。找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工
7、艺手册中典型表面的典型加工方案与各类加工方法所能达到的经济加工精度,选取该表面对应的加工方法及通过几次加工。查各类加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。c、确定要紧表面。按照构成零件各表面所起的作用，确定起要紧作用的表面。通常要紧表面的精度与粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。零件分析时，着重抓住要紧加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度与要紧表面的相互位置精度要求，做到心中有数。2、确定毛坯a、选择毛坯制造方法毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类与制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）
8、相习惯。对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位与夹紧点时有所根据。b、确定毛坯余量。查毛坯余量表，确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。余量修正。将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或者是减小毛坯总余量。3.2 工艺路线的拟定零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容要紧包含：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备与工艺装备等。零件的结构、技术特点与生产批量将直接影响到所
9、制定的工艺规程的具体内容与全面程度,这在制定工艺路线的各项内容时务必随时考虑到。以上各方面与零件的加工质量、生产率与经济性有着密切的关系。因此，设计时应同时考虑几个方案，通过分析比较，选择出比较合理的方案。1、定位基准的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容.也是保证零件加工精度的关键。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择如何的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准与中间工序所用的精基准，然后再
10、考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。2、拟定零件加工工艺路线在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时能够考虑先主后次，将零件分析要紧表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的要紧表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，假如还有光整加工，能够放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在要紧表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照与要紧表面位置关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、
11、去毛刺及最终检验。对热处理工序、中间检验等辅助工序，与一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。关于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，要紧表面粗、精加工阶段要划分开，假如要紧表面与次要表面相互位置精度要求不高时，要紧表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证要紧表面的加工质量。根据零件加工顺序安排的通常原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各类工艺资料中介绍的各类典型零件在不一致产量下的工艺路线（其中已经包含了工艺顺序、工序集中与分散与加工阶段的划分等内容），与在生产实习与工厂参观时所熟悉到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。3、选择设备及工艺装备设备（即机床）及工艺装
12、备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：零件的生产类型、零件的材料、零件的外形尺寸与加工表面尺寸、零件的结构特点等，该工序的加工质量要求与生产率与经济性等相习惯。选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量使用标准设备与工具。设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床与刀具、夹具、量具与辅具手册。4、工艺方案与内容的论证根据设计零件的不一致的特点，可有选择地进行下列几方面的工艺论证：a）对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。b）当零件的要紧技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链
13、方法加以计算，从而有根据地确定该要紧技术要求得以保证。C）关于影响零件要紧技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床与加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。d）其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。3.3 工序设计及工艺文件的填写1、工序设计关于工艺路线中的工序，按照要求进行工序设计，其要紧内容包含：a）划分工步。根据工序内容及加工顺序安排的通常原则，合理划分工步。b）确定加工余量。用查表法确定各要紧加工面的工序（工步）余量。因毛坯总余量已由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由
14、总余量减去精加工、半精加工余量之与而得出。若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。c）确定工序尺寸及公差。对简单加工的情况，工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。对加工时有基准转换的较更杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。d）选择切削用量。切削用量可用查表法或者访问数据库方法初步确定，再参照所用机床实际转速、走刀量的档数最后确定。2、填写工艺文件a）填写机械加工工艺过程综合卡工艺过程综合卡包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果。机械加工往常的工序如铸造、人工时效等在工艺过程综合卡中能
15、够有所记载，但不编工序号，工艺过程综合卡在课程设计中只填写本次课程设计所涉及到的内容。b）填写所设计工序的机械加工工序卡工序卡除包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果之外，在工序卡上要求绘制出工序简图。工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。如零件复杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位置、夹紧状态，用细实线画出工件的要紧特征轮廓。3.4 夹具设计夹具设计质量的高低，应以能否稳固的保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力与制造、保护容易等为其衡量指标。通常情况下，夹具设计大致可分为四个步骤，即收集与研究有关资料，确定夹具的结构方案、绘制夹具总图与确定并标注有关尺寸、公差及技术条件。1、收集与研究有关资料为了使所设计的夹具能够满足上述基本要求，设计前要认真收集与研究如下有关资料:生产批量被加工零件的生产批量对工艺过程的制定与夹具设计都有着十分重要的影响。夹具结构的合理性及经济性与生产批量有着密切的关系。大批大量生产多使用气动、液动或者其他机动夹具，其
