【免费下载】1机械制造技术基础课程设计指导书

机械制造技术基础课程设计

一、设计任务

本次课程设计为《机械制造技术基础》的课程设计，因此，要求学生必须完成如下任务：

1．分析零件的结构特点、设计其工艺路线，填写“机械加工综合过程卡”及“机械加工工序卡”。

2．完成该零件某工序的加工专用夹具的总体装配图。

3．绘制夹具上非标准零件的工程图。

4．编制课程设计说明书。

完成课程设计后所提交资料：专用夹具总图、非标准零件的工程图、课程设计说明书

二、设计内容和步骤

1．分析零件的结构特点、设计其工艺路线。

（1）针对零件的结构特征，审查其结构工艺性。

（2）根据结构特点、生产纲领和各表面的技术要求，选择加工方法。

（3）制订零件的加工工艺路线（制订两套以上的工艺方案，并在设计说明书上对工艺方案作出比较和评价。）

2．绘制专用夹具总图及非标零件图。

（1）确定设计方案，绘制原理草图

①根据基准的选择原则及工序要求，确定其定位方式，并选择定位元件。

②确定其夹紧方式，并设计夹紧机构。

③选择对刀——导引元件。

根据上述的选择及设计，绘制原理草图，确定初步方案。

（2）绘制正规的夹具总图

所确定的初步方案征得指导教师的同意，再绘制正规的夹具总图。

（3）绘制夹具上的非标零件图

3．编制课程设计说明书。

1．定位元件

2．夹紧机构（或装置）

3．对刀——导引元件

4．连接元件

5．夹具体

6．其它元件和装置

夹具方案设计如图所示零件，底平面已加工好，现加工上平面，用铣床对其加工。一．定位基准及定位元件 1．定位基准的选择作为平面加工，要保证上下平面平行及间距，则只要确定一个平面，故只

需约束3个自由度。以底平面作为定位基准。2．定位元件的选择工件以平面定位，那么，定位元件怎么选择呢？（1）支承钉支承钉有三种形式，即：平头支承钉：精基面球头支承钉：粗基面锯齿头支承钉：粗基面（侧面）（2）支承块（板）

用于精基面。分A 、B 型两

种形式。（A 型用于侧面）注意：①一块支承块在起定位作用时，相当于一条线。②要确定一个平面，可将支承钉、支承块组合。（3）其他 若用支承钉、支承块及其组合都不合适，可根据定位表面的形状，自己设计。

（4）工件以外圆面定位时的定位元件

定位套、V 型块

（5

）工件以内圆面定位时的定位元件

理。了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高保护装置。

1机械制造技术基础课程设计指导书.pdf

芯轴、定位销（圆柱销、菱形销、锥销）

二．夹紧方式及夹紧机构

1．夹紧方式

对工件实施作用力，涉及三个方面：

夹紧力的作用方向；夹紧力的作用点；夹紧力的大小

（1）夹紧力的作用方向

①最好与切削力方向一致。

②刚度大

③夹紧稳定如果能象上图给工件施加作用力，其方向与切削力方向一致，好，且夹紧

稳定。但考虑夹紧机构的实施有困难（加工面在上面，若夹紧力方向由上而下，则不易实现），所以，换一种思维：水平方向。（2）夹紧力的作用点 ① 夹紧力作用点应正对支承元件或位支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位保持不变。② 夹紧力作用点应处在工件刚度较好的部位，以减小工件的夹紧变形。③ 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻

转力矩。（3）夹紧力的大小夹具设计时必须合理地确定夹紧力的大小。夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或成表面损伤。因此，应对所需的夹紧力进行计算。计算夹紧力时，通常将夹具与工件看成一个刚性系统一简化计算（在有些情

况下按刚性系统计算，会有较大误差）。然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动工件还应考虑惯性力等）后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力，再乘以安全系数K ，作为实际所需夹紧力。

２．夹紧机构

三．方案确定

将定位方案和夹紧方案组合在一起，检查相互间的配合情况，并分析实现的可能性。

图示方案对于铣削上平面是可行的，也能通过适当的布置实现。

四．结构设计

完成方案设计后，需经指导教师审查、同意，方可进行总体结构设计。注意点：

（1）所选择的定位元件、夹紧元件及机构（或装置）、对刀——导引元件、连接元件等，应尽量选择标准件，且型号、尺寸应合理（匹配）。

（2）结构工艺性要好。

（3）结构尽量简单、操作方便。

（4）尺寸标注要正确。

机械制造技术基础课程设计说明书一、格式规范

1．装订顺序封面→课程设计任务书→指定待加工零件图纸→目录→序论（或概述）→正文→结论（或小结、总结）→参考文献→机械加工综合过程卡→机械加工工序卡→课程设计评分表2．书写纸的要求

A4幅面，页眉：武汉理工大学《机械制造技术基础》课程设计说明书二、说明书书写内容1．序论（或概述、前言）可阐述本次课程设计的意义、本人对本次课程设计的认识、设计任务的综

述等。2．零件的分析 主要分析：（1）零件在××设备中的作用（2）结构工艺性分析（在满足使用性能的全体下，制造该零件的可能性和经济

性）3．工艺路线的制定根据制定工艺规程的原则，拟定给定零件的工艺路线（至少有两种方案以

1机械制造技术基础课程设计指导书.pdf

上），并对方案进行比较，选择最佳工艺路线。

4．夹具设计

（1）定位方案的确定

●本工序的加工要求。

●用简图说明本工序所需约束的自由度，你选择的定位元件能约束的自由度，并对定位误差作出分析。

●定位元件的型号、尺寸及安装方式。

（2）夹紧方案的确定

用简图说明（可以把定位方案所绘制的简图与夹紧方案简图合二为一）你的夹紧方案中作用力的施力方向、大小和作用点，并阐述夹紧机构的工作原理。

（3）夹具的结构设计

●用简图说明整套夹具的结构形式。

●对你所设计的夹具结构中最有特色的地方加以说明。

●对你所设计的夹具工作过程（如何装、卸工件的过程）进行阐述。

5．小结（或总结）

6．参考文献（至少5篇以上）

书写格式

机械制造技术基础课程设计绘图要求

一、绘制夹具总图

　绘制夹具总图通常按以下步骤进行：

（1）遵循国家制图标准，绘图比例应尽可能选取1﹕1，根据工件的大小时，

也可用较大或较小的比例；通常选取操作位置为主视图，以便使所绘制的夹具

总图具有良好的直观性；视图剖面应尽可能少，但必须能够清楚地表达夹具各

部分的结构。

（2）用双点划线绘出工件轮廓外形、定位基准和加工表面。将工件轮廓线视为“透明体”，并用网纹线表示出加工余量。

（3）根据工件定位基准的类型和主次，选择合适的定位元件，合理布置定位点，以满足定位设计的相容性。

（4）根据定位对夹紧的要求，按照夹紧五原则选择最佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，画出夹紧工件的状态。对空行和较大的夹紧机构，还应用双点

划线画出放松位置，以表示出和其他部分的关系。

（5）围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定向键等。

（6）最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装置连成一体。（7）确定并标注有关尺寸

夹具总图上应标注的有以下五类尺寸：

　1）夹具的轮廓尺寸：即夹具的长、宽、高尺寸。若夹具上有可动部分，应包括可动部分极限位置所占的空间尺寸。

　2）工件与定位元件的联系尺寸：常指工件以孔在心轴或定位销上（或工件以外圆在内孔中）定位时，工件定位表面与夹具上定位元件间的配合尺寸。

3）夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀、导引元件位置的尺寸。对于铣、刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位置尺寸；对于钻、镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间的位置尺寸，钻（镗）套之间的位置尺寸，以

及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等。

4）夹具内部的配合尺寸：它们与工件、机床、刀具无关，主要是为了保证夹具装置后能满足规定的使用要求。

5）夹具与机床的联系尺寸：用于确定夹具在机床上正确位置的尺寸。对于车、磨床夹具，主要是指夹具与主轴端的配合尺寸；对于铣、刨床夹具，则是

指夹具上的定向键与机床工作台上的T型槽的配合尺寸。标注尺寸时，常以夹

具上的定位元件作为相互位置尺寸的基准。

上述尺寸公差的确定可分为两种情况处理：一是夹具上定位元件之间，对刀、导引元件之间的尺寸公差，直接对工件上相应的加工尺寸发生影响，因此

可根据工件的加工尺寸公差确定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3~1/5；二

是定位元件与夹具体的配合尺寸公差，夹紧装置各组成零件间的配合尺寸公差等，则应根据其功用和装配要求，按一般公差与配合原则决定。

（8）规定总图上应控制的精度项目，标注相关的技术条件

夹具的安装基面、定向键侧面以及与其相垂直的平面（称为三基面体系）

是夹具的安装基准，也是夹具的测量基准，因而应该以此作为夹具的精度控制

基准来标注技术条件。

在夹具总图上应标注的技术条件（位置精度要求）有如下几个方面：

1）定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位置要求，其作用是保证工件加工面与工件定位基准面间的位置精度。

2）定位元件与连接元件（或找正基面）间的位置要求。

3）对刀元件与连接元件（或找正基面）间的位置要求。

4）定位元件与导引元件的位置要求。

5）夹具在机床上安装时位置精度要求。

上述技术条件是保证工件相应的加工要求所必需的，其数值应取工件相应技术要求所规定数值的1/3~1/5。当工件没注明要求时，夹具上的那些主要元件间的位置公差，可以按经验取为（100﹕0.02）~（100﹕0.05）mm，或在全长上不大于0.03~0.05mm。

（9）编制零件明细表

夹具总图上还应画出零件明细表和标题栏，写明夹具名称及零件明细表上所规定的内容。

二、绘制夹具零件工程图

夹具总图绘制完毕后，对夹具上的非标准件要绘制零件工作图，并规定相应在的技术要求。零件工作图应严格遵照所规定的比例绘制。视图、投影应完整，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工精度及表面光洁度应选择合理。

标注示例