1武漢理工大學機華夏學院 2 一 .設 計 目 的 1.培 養(yǎng) 學 生 運 用 機 械 制 造 技 術 基 礎 及 有關 課 程 的 知 識 ,分 析 和 解 決 工 藝 問 題 的 能力 ,初 步 具 備 設 計 一 個 中 等 復 雜 程 度 零 件的 工 藝 規(guī) 程 的 能 力 。 2.能 根 據 被 加 工 零 件 的 技 術 要 求 ,運 用 夾具 設 計 的 基 本 原 理 和 方 法 ,學 會 擬 訂 夾 具設 計 方 案 ,完 成 夾 具 結 構 設 計 ,初 步 具 備設 計 出 高 效 ,省 力 ,經 濟 合 理 并 能 保 證 加工 質 量 的 專 用 夾 具 的 能 力 。 3 一 .設 計 目 的 3.培 養(yǎng) 學 生 熟 悉 并 運 用 有 關 手 冊 ,標 準 ,圖表 等 技 術 資 料 的 能 力 。 4.進 一 步 培 養(yǎng) 學 生 識 圖 ,制 圖 ,運 算 和 編 寫技 術 文 件 等 基 本 技 能 。 4 武 漢 理 工 大 學 華 夏 學 院機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 任 務 書設 計 題 目 ： 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 裝 設 計設 計 內 容 ： 1. 零 件 圖 繪 制 1張 2. 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 制 訂 1套 3. 結 構 設 計 裝 配 圖 設 計 1張 4. 結 構 設 計 非 標 零 件 圖 設 計 1張 5. 編 寫 課 程 設 計 說 明 書 1份參 考 資 料 ： 1.機 械 制 造 工 藝 學 2.機 床 夾 具 設 計 圖 冊 3.機 械 加 工 工 藝 人 員 手 冊進 度 計 劃 ： 1.課 程 設 計 準 備 1天 2.機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 制 訂 3天 3. 結 構 設 計 裝 配 圖 設 計 6天 4. 零 件 圖 設 計 1天 5. 編 寫 課 程 設 計 說 明 書 3天 6.答 辯 1天 課 程 設 計 任 務 書 由 指導 教 師 下 達 給 每 個 學 生 ，同 時 ， 指 定 設 計 的 具 體 零件 （ 零 件 圖 ） 。101+0.1 18 4022H73.2 6.36.3 3.2 1.66060060 06.3 R6R42R3040 M8 7+14 1.0 2.010 5 二 .設 計 要 求 設 計 某 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 路 線 ， 制 定 其 機 械加 工 工 藝 過 程 卡 片 1套 （ A4紙 ） 。 設 計 其 中 某 道 工 序 的 機 械 加 工 工 序 卡 片 一 張（ A4紙 ） 。 設 計 上 述 工 序 的 夾 具 一 套 。 編 寫 設 計 說 明 書 1份 ,4000-5000字 （ 手 寫 15頁 左右 ） 。 6 三 .設 計 步 驟 1. 確 定 生 產 類 型 (一 般 為 中 批 或 大 批 生 產 ),對 零 件 進 行 工 藝 分 析 ,畫 零 件 圖 ;2.確 定 毛 坯 種 類 及 制 造 方 法 ;3.擬 訂 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 路 線 ,完 成 工 藝路 線 卡 ;4.針 對 每 道 工 序 ,確 定 加 工 設 備 和 工 藝 裝 備 ,確 定 各 工 序 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 ,填 寫 工 序卡 片 ;5.設 計 指 定 工 序 的 專 用 夾 具 ,繪 制 裝 配 總 圖 ;6.撰 寫 設 計 說 明 書 . 7 四 .設 計 注 意 點 1.工 藝 路 線 的 擬 訂先 面 后 孔-先 加 工 面 后 加 工 孔先 粗 后 精-先 粗 加 工 后 精 加 工 ,粗 精 分 開 ,提 高質 量先 主 后 次-先 主 要 表 面 加 工 ,后 次 要 表 面 加 工先 基 準 后 其 它-先 加 工 出 基 準 面 ,再 盡 量 以 統(tǒng) 一 的 基準 定 位 加 工 其 余 表 面 8 四 .設 計 注 意 點 (1) 選 擇 零 件 的 定 位 基 準 。 按 照 基 準 選 擇 的 原則 確 定 零 件 的 粗 、 精 基 準 （ 特 別 是 基 準 統(tǒng)一 ） ， 要 符 合 六 點 定 位 原 則 。 (2) 初 擬 各 主 要 表 面 由 粗 到 精 的 加 工 方 法 ，對 不 同 的 加 工 方 法 進 行 比 較 ， 擇 優(yōu) 選 取 。 (3) 確 定 次 要 表 面 的 加 工 方 法 。 (4) 確 定 熱 處 理 工 序 、 檢 驗 工 序 和 輔 助 工 序 。 9 機 械 加 工工 藝 過 程 產 品 名 稱 及 型 號 C6140 零 件 名 稱 撥 叉 毛 坯 種 類 鑄 件材 料 名 稱 牌 號 HT200 每 料 件 數 2 每 批 件 數 1000工 序 號 工 序 內 容 設 備名 稱 夾具 刀具 量具 時 間 定 額 (單 件 min)10203040506070 80 粗 銑 上 端 面 及 落 差 面粗 銑 下 底 面 及 落 差 面半 精 銑 上 端 面半 精 銑 下 底 面精 銑 上 端 落 差 面精 銑 下 底 落 差 面鉆 、 擴 、 鉸 22H7 二 孔鏜 60（ R30） 孔 X62W ？ ？ ？ ？編 制 時 間 審 核 時 間校 對 時 間 10 機 械 加 工工 序 卡 產 品 名 稱 及型 號 C6140 零 件 名 稱 工 序 名 稱 工 序 號 第 11 頁撥 叉 半 精 銑 上 端 面 3 共 4 頁 材 料 名 稱 材 料 牌 號 車 間 灰 口 鑄 鐵 HT?同 時 加 工 件 數 每 料 件 數 2 2單 件 時 間 切 削 液工步號 工 步 內 容 切 削 速 度(m/min) 進 給 量(mm/r) 背 吃刀 量(mm) 工 步 工 時 (min)機 動 輔 助 1 半 精 銑 上 端 面 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？編 制 時 間 審 核校 對 時 間 36.3 11 四 .設 計 注 意 點 2.工 藝 路 線 的 擬 訂 (5) 分 析 和 論 證 主 要 工 序 和 關 鍵 工 序 的質 量 和 生 產 率 保 證 的 方 法 ， 檢 查 工 序的 銜 接 及 相 互 間 的 影 響 ， 修 正 初 擬 的加 工 工 藝 路 線 。 (6) 依 上 述 分 析 ， 擬 定 全 部 加 工 表 面 由粗 到 精 的 加 工 順 序 ， 經 分 析 比 較 ， 最后 形 成 一 個 完 整 、 合 理 、 先 進 的 加 工工 藝 路 線 。 12 四 .設 計 注 意 點 3.機 床 和 工 藝 裝 備 的 確 定選 擇 的 機 床 ,夾 具 ,刀 具 和 量 具 的 型 號 ,規(guī) 格 ,精 度 ,應 與 零 件 尺 寸 大 小 ,精 度 ,生產 規(guī) 模 和 工 廠 的 具 體 條 件 相 適 應 。4.關 于 工 序 簡 圖 的 畫 法在 機 械 加 工 工 序 卡 片 上 要 求 繪 出 工 序簡 圖 。 13 四 .設 計 注 意 點 (1)僅 繪 出 本 工 序 完 成 后 的 形 狀 ;(2)根 據 零 件 加 工 情 況 可 選 某 向 視 圖 ,剖視 圖 或 局 部 視 圖 ,力 求 簡 明 ;(3)圖 上 工 件 的 位 置 應 是 加 工 時 的 工 作位 置 ,允 許 不 按 比 例 繪 制 ;(4)本 工 序 的 加 工 表 面 用 粗 實 線 表 示 ,非加 工 面 用 細 實 線 表 示 ; 14 四 .設 計 注 意 點 (5)只 標 注 本 工 序 加 工 面 的 尺 寸 精 度 ,形狀 精 度 ,相 互 位 置 精 度 ,表 面 粗 糙 度 和 有關 技 術 要 求 ;(6)定 位 和 夾 緊 應 用 定 位 夾 緊 元 件 及 裝置 符 號 標 出 ;(7)大 而 復 雜 的 零 件 允 許 另 用 紙 繪 出 ,附在 工 序 卡 片 后 面 。 15 16 附 表 機 械 加 工 工 藝 定 位 與 夾 緊 符 號 （ JB/Z-82 ） 17 四 .設 計 注 意 點 5.工 序 卡 片 填 寫 要 求(1)內 容 要 簡 要 ,明 確 ;術 語 正 確 ,字 跡 工 整 ;(2)所 用 符 號 ,計 量 單 位 等 應 符 合 有 關 標 準 ;(3)“設 備 ” 欄 一 般 填 寫 設 備 的 型 號 ,名 稱 ,必要 時 還 應 填 寫 設 備 編 號 ;(4)“工 藝 裝 備 ” 欄 內 的 刀 ,夾 ,量 ,輔 具 ,其 中 屬專 用 的 ,按 專 用 名 稱 (編 號 )填 寫 ;(5)屬 標 準 的 ,填 寫 名 稱 ,規(guī) 格 和 精 度 (編 號 )。 18 四 .設 計 注 意 點 6、 設 計 說 明 書 編 寫 的 具 體 內 容(1)零 件 的 功 用 ,結 構 特 點 ,設 計 基 準 ,主 要加 工 表 面 ,主 要 技 術 要 求 和 技 術 關 鍵 ;(2)設 計 條 件 ;(3)選 擇 毛 坯 的 說 明 ;(4)選 擇 工 藝 基 準 的 說 明 ;(5)各 工 藝 方 案 的 分 析 ,對 比 與 取 舍 ; 19 四 .設 計 注 意 點 (6)確 定 機 床 和 工 藝 裝 備 的 說 明 ;(7)工 藝 尺 寸 的 計 算 ,加 工 余 量 的 確 定 ;(8)確 定 切 削 用 量 ,單 件 時 間 的 說 明 ;(9)專 用 夾 具 設 計 方 案 的 確 定 ;(10)夾 緊 力 的 計 算 ;(11)定 位 精 度 分 析 ; 20 五 .工 藝 規(guī) 程 設 計 過 程 零 件 圖 分 析首 先 對 零 件 圖 和 裝 配 圖 進 行 工 藝 分 析 ,著 重 了 解 以 下 內 容 :(1)零 件 的 性 能 ,功 用 ,工 作 條 件 ;(2)零 件 的 材 料 和 熱 處 理 要 求 ;(3)零 件 的 確 切 形 狀 和 結 構 特 點 ;(4)零 件 的 主 要 加 工 表 面 ,主 要 技 術 要 求和 關 鍵 的 技 術 問 題 ; 21 五 .工 藝 規(guī) 程 設 計 過 程 (5)零 件 的 結 構 工 藝 性 .要 從 選 材 是 否 得 當 ,尺 寸 標 注 和 技 術 要 求 是 否 合 理 ,加 工 的難 易 程 度 ,成 本 高 低 ,是 否 便 于 采 用 先 進的 ,高 效 率 的 工 藝 方 法 等 方 面 進 行 分 析 ,對 不 合 理 之 處 提 出 修 改 意 見 。其 次 按 制 圖 標 準 進 行 零 件 圖 的 繪 制 。各 種 加 工 方 法 可 達 到 的 經 濟 加 工 精 度 和 表 面 粗糙 度 ， 可 參 閱 工 藝 設 計 手 冊 中 的 有 關 資 料 。 22 六 .夾 具 設 計 過 程 1.夾 具 設 計 要 求l)保 證 工 件 的 加 工 精 度2)提 高 生 產 率 ,降 低 成 本3)操 作 方 便 ,工 作 安 全 ,能 減 輕 工 人 勞 動強 度4)便 于 排 屑5)有 良 好 的 結 構 工 藝 性 23 六 .夾 具 設 計 過 程 2,夾 具 設 計 的 一 般 步 驟 (1)研 究 原 始 資 料 ,明 確 設 計 要 求熟 悉 零 件 圖 和 裝 配 圖 ,零 件 的 工 藝 規(guī) 程 ,充 分 了 解 本 工 序 的 加 工 內 容 ,技 術 要 求等 ;收 集 有 關 機 床 ,刀 具 ,夾 具 等 方 面 的 資 料 。 24 (2)確 定 夾 具 方 案 ,繪 制 夾 具 結 構 草 圖1)根 據 定 位 基 準 和 六 點 定 位 原 理 ,確 定工 件 的 定 位 方 法 并 選 擇 相 應 的 定 位 元 件 ;2)確 定 引 導 裝 置 或 對 刀 裝 置 ;3)確 定 工 件 的 夾 緊 方 法 ,設 計 夾 緊 機 構 ;4)確 定 其 它 元 件 或 裝 置 的 結 構 形 式5)確 定 夾 具 體 結 構 形 式6)確 定 夾 具 總 體 輪 廓 。六 .夾 具 設 計 過 程 25 (3)繪 制 夾 具 總 圖 ,標 注 有 關 尺 寸 及 技 術要 求 1) 繪 制 總 圖 的 順 序 ： 先 用 雙 點 畫 線 畫好 工 件 的 輪 廓 外 形 及 主 要 表 面 ， 必 要 時可 用 剖 視 、 剖 面 圖 表 示 內 部 結 構 ， 被 加工 表 面 的 加 工 余 量 用 粗 實 線 或 網 紋 線 表示 ， 把 工 件 視 為 透 明 體 ， 然 后 按 照 工 件形 狀 及 位 置 依 次 畫 出 夾 具 的 定 位 件 、 對刀 件 、 導 向 件 、 夾 緊 機 構 、 定 向 件 等 ，六 .夾 具 設 計 過 程 26 夾 具 的 組 成 ：雙 點 劃 線 畫 工 件 ， 加 工 位 置 定 位 元 件 ： 限 制 幾 個 自 由 度 、 與 夾 具 聯(lián) 接 與 固 定 夾 緊 裝 置 ： 力 源 、 中 間 傳 力 機 構 、 夾 緊 元 件對刀引導元件：對刀塊、鉆套等 夾 具 體 ：與機床的聯(lián)接其他：如吊環(huán)螺釘、分度裝置等 27 最 后 給 出 夾 具 體 ， 使 之 成 為 一 個 有 機 的整 體 夾 具 。 2) 總 圖 上 的 視 圖 配 置 和 選 擇 ， 應 能 完整 地 表 達 整 個 夾 具 的 各 部 分 結 構 。 六 .夾 具 設 計 過 程 28 3.標 注 夾 具 總 圖 上 的 尺 寸 、 公 差 ， 制 定夾 具 制 造 和 裝 配 的 技 術 要 求 。 (1) 總 圖 上 應 標 注 的 尺 寸 夾 具 外 形 輪 廓 尺 寸 工 件 定 位 面 與 定位 件 間 的 配 合 尺 寸 。 夾 具 和 刀 具 的 聯(lián)系 尺 寸 。 夾 具 和 機 床 連 接 部 件 的 聯(lián) 系尺 寸 。 其 他 裝 配 尺 寸 . 六 .夾 具 設 計 過 程 295) 夾 具 與 機 床 的 聯(lián) 接 尺 寸 及 配合 1) 夾 具 外 形 輪 廓 尺 寸2) 夾 具 定 位 元 件 、 導 向 元 件 及夾 具 安 裝 基 準 面 間 有 關 的 配 合尺 寸 、 位 置 尺 寸3) 夾 具 定 位 元 件 與 工 件 的 配 合尺 寸4) 夾 具 導 向 元 件 與 刀 具 的 配 合尺 寸 6) 其 它 重 要 配 合 尺 寸 總 圖 上 應 標 注 的 尺 寸 30 (2) 夾 具 的 公 差 直 接 與 工 件 的 加 工 尺 寸 公 差 有 關 的 尺 寸 公差 夾 具 上 定 位 元 件 之 間 ( 一 面 兩 孔 定 位 ， 兩 定位 銷 之 間 的 中 心 距 ) 的 尺 寸 公 差 ； 導 向 件 之間 ( 孔 系 加 工 時 鉆 套 之 間 的 中 心 距 ) 的 尺 寸公 差 ； 對 刀 件 與 定 位 件 之 間 ( 對 刀 塊 工 作 表面 與 定 位 件 間 的 距 離 ) 的 尺 寸 公 差 。 這 類 公差 多 根 據 工 廠 實 踐 經 驗 ， 取 工 件 上 相 對 應 公差 的 1/2 到 1/5 .六 .夾 具 設 計 過 程 31 與 工 件 加 工 尺 寸 無 關 的 夾 具 公 差 ， 這屬 于 夾 具 內 部 的 結 構 配 合 尺 寸 公 差 。 定 位 件 和 夾 具 體 的 配 合 尺 寸 公 差 ； 可 換鉆 套 與 襯 套 的 配 合 尺 寸 公 差 ； 鏜 套 和 鏜桿 的 配 合 尺 寸 公 差 ； 鉸 鏈 聯(lián) 接 的 軸 和 孔的 配 合 尺 寸 公 差 ； 導 向 件 和 刀 具 的 配 合尺 寸 公 差 。 一 般 是 按 其 在 夾 具 中 的 功 用 和 裝 配 技 術要 求 選 用 國 家 標 準 規(guī) 定 的 公 差 。六 .夾 具 設 計 過 程 32 夾 具 零 件 尺 寸 及 其 配 合外 形 輪 廓 尺 寸配 合 尺 寸(1)定 位 元 件 與 工 件 的 配 合H6/g5,H6/f5,H7/g6,H7/f7(2)導 套 與 刀 具 的 配 合G6/h5,F7/h5,G7/H6,F8/h6(3)不 采 用 緊 固 件 的 固 定 連 接H7/n6,H7/r6,H8/t7,H8/z8六 .夾 具 設 計 過 程 33 (3) 技 術 條 件 的 制 定 ， 在 夾 具 設 計 時 ， 一般 技 術 條 件 包 括 以 下 三 個 方 面 : 定 位 元 件 之 間 ， 定 位 件 與 夾 具 體 底 平 面之 間 的 位 置 精 度 要 求 。 定 位 件 與 導 向 件 ( 或 夾 具 安 裝 在 機 床 上的 找 正 基 準 ) 之 間 的 相 互 位 置 精 度 要 求 。 對 刀 件 與 定 向 件 ( 或 夾 具 安 裝 在 機 床 上的 找 正 基 準 ) 之 間 的 相 互 位 置 精 度 要 求 。六 .夾 具 設 計 過 程 34 這 三 類 技 術 條 件 ， 凡 與 工 件 技 術 條件 直 接 有 關 者 ， 則 其 位 置 精 度 要 求 同 樣可 按 工 件 技 術 條 件 所 規(guī) 定 的 精 度 數 值 的 1/2 到 1/5 選 取 ； 凡 與 工 件 技 術 條 件 無關 者 ， 則 可 參 考 “ 設 計 資 料 ” 選 取 。六 .夾 具 設 計 過 程 35 36 定 位 元 件 37