機械製造技術基礎課程設計指導書
⑴ 《機械製造技術基礎》課程設計任務書 設計題目: 地板擦清洗及甩干裝置設計
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⑵ 求機械製造技術課程設計指導書
第1章 機械製造技術概論
1.1製造與製造技術
一、教學目標:
1.了解製造業產生過程,製造系統、製造過程及製造技術的定義和內涵。
2.正確理解製造系統中的物質流、信息流和能量流。
3.掌握生產過程和生產系統的組成。
二、教學重點難點:
重點: 生產過程及生產系統。
難點: 生產過程及生產系統。
三、教學方法:講授法+多媒體教學法
四、教學時數:1學時
五、教學內容:
1.1.1 製造業的產生和發展
人們的生活用品、消費資料以及工業產品大多是由製造業加工出來的。製造業是將可用資源與能源通過製造過程轉化為可供人們使用或利用的工業品或生活消費品。它涉及國民經濟的眾多行業,如機械電子、輕工、化工、食品、軍工、航天等,可以說是國民經濟的支柱產業。
石器時代:人們用天然石製作工具,獵取自然資源。
青銅器和鐵器時代:開始采礦、冶煉、鑄造工具,並開始製作紡織機械、水利機械、運輸車輛等。
18世紀70年代:蒸汽機出現(第一次工業革命),產生工業化生產方式,機械製造業逐漸形成規模。
19世紀中葉:電的發現(第二次工業革命),進入電氣化時代,機械製造業進入快速發展時期。
20世紀:內燃機發明,生產流水線出現和泰勒科學管理理論產生,製造業進入「大批量生產」時代。製造業開始成為國民經濟的支柱產業。
第二次世界大戰後:信息技術引發高新技術產業革命,製造技術產生質的飛躍,傳統的大批量生產方式已難以滿足市場多變的需要,多品種、中小批量生產日漸成為製造業的主流生產方式。
進入21世紀:機械製造業正向自動化、柔性化、集成化和清潔化的方向發展。
補充資料:
機械製造技術的發展現狀:
製造技術是科學技術發展中是為重要的領域之一,在各國中尤其是發達國家中佔有舉足輕重的位置,是國民經濟的支柱產業(下載資料)如:美國68%的財富來自製造業,日本國民總產值的49%由製造業提供,中國的製造業在工業總產值中佔40%,可以說沒有發達的製造業,就不可能有國家的真正的繁榮富強。
建國後,我國的製造業取得了很大成就。尤其近些年來,我國的機床業取得了較大進步,為航天、國防、造船、發電、機車製造等重要行業提供了一些優質設備。數控機床也有了很大發展。
但是應當看到,盡管我國製造業的綜合水平有了大幅度提高,但與工業發達國家相比仍存在著階段性差距,如,我國目前機電產品出口規模不及日本、美國的1/9,僅相當於新加坡、韓國的2/3。出口聽產品結構以中低檔為主,高新技術機電產品成套設備出口比例較低,競爭力不強。
1.1.2 製造系統
1.製造系統的定義和內涵
製造系統的基本定義——製造過程及其所涉及的硬體包括人員、生產設備、材料、能源和各種輔助裝置以及有關的軟體,再加上製造理論、製造技術(製造工藝和方法)和製造信息等就組成了具有特定功能的有機整體。
製造系統的三種特定定義:
(1)結構定義:是製造系統所涉及的硬體(包括人員、設備、物料流等)及其相關軟體所組成的統一整體。
(2)功能定義:是一個將製造資源(原材料能源等)轉變為產品或半成品的輸入/輸出系統。
(3)過程定義:是製造生產的運行過程,包括市場分析、產品設計、工藝規劃、製造實施、檢驗出廠、產品銷售等各個環節的製造全過程。
由上述定義可知:機械加工系統是一個典型的製造系統。
2.製造系統的構成及功能
(1)經營管理子系統
功能:確定企業的經營方針和發展方向、進行決策。
(2)市場與銷售子系統
功能:市場研究開發預測、銷售計劃、銷售和售後服務。
(3)研究與開發子系統
功能:開發計劃、基礎研究與應用研究,產品開發。
(4)工程設計子系統
功能:產品設計、工藝設計、工程設計、樣機試制,試驗與評價、質量保證計劃。
(5)生產管理系統
功能:生產計劃、作業計劃,生產過程式控制制、質量控制、成本管理。
(6)采購供應子系統
功能:原材料及外購件的采購、驗收、存儲。
(7)資源管理子系統
功能:設備管理與維護、工具管理、能源管理、環境管理。
(8)質量控制子系統
功能:收集用戶需求與反饋信息,質量監控,統計過程式控制制。
(9)財務子系統
功能:財務計劃,企業預算、成本核算,財務會計。
(10)人事子系統
功能:人事安排、招工與裁員。
(11)車間製造子系統
功能:進行零件加工,部件及產品的裝配、檢驗、物料存儲與輸送,廢料存放與處理。
3.製造系統的物料流、信息流和能量流
(1)物料流 系統輸入原材料或坯料,以及相應的刀具等工裝、潤滑油、冷卻液及其他輔料等,經輸送、裝夾、加工、檢驗等過程輸出半成品或成品,這種製造中物料的輸入、輸出的動態過程便是物料流。
(2)信息流 造中所集成的加工任務、加工工序、加工方法、刀具狀態、工件要求、質量指標、切削參數等所有靜態與動態信息的交換和處理過程構成製造中的信息系統,信息系統通過與製造中各狀態進行信息交換,有效控制製造中的效率與質量。該信息在製造中的作用過程便是信息流。
(3)能量流 流是一切運動的基礎,製造中維持各運動時,能量的傳遞、轉換、消耗等能量運動便是能量流。
任何製造中均存在這基本「三流」,「三流」之間互相聯系、影響,形成不可分割的有機整體。
機械加工系統的「三流」運行圖
1.1.3 製造過程
(導入)機械產品的製造是一個包含產品開發、設計、生產、檢驗、經營和售後服務等多個環節和過程的系統工程。其中的核心是產品的生產製造,它是將產品設計的信息轉化為產品的關鍵,直接影響產品質量,並關繫到企業在市場定位的實現。
1、生產過程
根據產品設計信息將製造資源(原材料、勞動力、能源)轉化為有形產品或財富的過程——生產過程
生產過程包括如下過程:
(1)產品技術准備工作 產品的開發與設計、工藝設計、
專用工藝裝備設計和製造、各種生產資料的准備以及生產組織方面的工作。
(2)原材料、半成品和成品的運輸和保管。
(3)毛坯的製造。如鑄造、鍛造、沖壓、焊接等。
(4)零件的機械加工、熱處理及其它表面處理。
(5)部件和產品的裝配、調整、檢驗、試驗、油漆和包裝等。
(6)各種生產服務,包括原材料、半成品、工具的供應、運輸 和保管。
2.生產系統
用系統的觀點(系統工程的原理)可以將生產過程看作一個具有輸入和輸出的生產系統。
輸入:
(1) 生產對象:指完成生產活動的原材料,包括主材料和輔助材料。
(2) 生產資料:指生產所需的手段,包括直接生產資料(如設備、工具)和間接生產資料(如廠房、道路等)
(3) 能源:指生產過程中的動力來源。
(4) 勞動力:生產過程中,生產者付出的腦力勞動和體力勞動。
(5) 生產信息:指有效進行生產活動所需的知識、技能、情報、資料等。
輸出:
生產財富:包括有形財富(產品)和無形財富(服務)。
1.1.4 製造技術
製造技術——以製造一定質量的產品為目標,研究如何以最少的消耗、最低的成本和最高的效率進行產品製造的綜合性技術,是完成的,製造活動所施行的一切手段的總和。
廣義理解製造技術:涉及生產活動和各個方面和生產的全過程,是一個從產品概念到最終產品的集成活動。是一個功能體系和信息處理系統。
狹義理解製造技術:從原材料或半成品經加工裝配後形成的最終產品的過程,以及在此過程中所施行的一切手段的總和。
六、課堂小結:
本節主要講述了製造業的產生和發展、製造過程的定義和內涵以及製造系統的物質流、信息流和能量流,通過學習對生產系統和製造技術的定義有了較為全面的認識。
七、作業:
第15頁思考與練習第1、2題。
第1章機械製造技術概論
1.2機械製造過程概述
一、教學目標:
1.了解機械零件製造工藝方法和分類。
2.熟悉機械製造生產類型。
3.掌握機械雖工工藝過程及其組成(工序、工位、工步、安裝、走刀)。
二、教學重點難點:
重點: 機械加工工藝過程及其組成。
難點: 機械加工工藝過程及其組成。
三、教學方法:講授法+多媒體教學法
四、教學時數:2學時
五、教學內容:
1.2.1 概述
(導入)機械產品的製造是一個包含產品開發、設計、生產、檢驗、經營和售後服務等多個環節和過程的系統工程。其中的核心是產品的生產製造,它是將產品設計的信息轉化為產品的關鍵,直接影響產品質量。
工藝過程——在製造過程中,零件毛坯的製造、零件的加工、產品的裝配等直接改變原材料(毛坯)的形狀、尺寸、相對位置和性能的過程。
產品是由零件、組件、部件等組成的。零件的加工是實現產品製造的第一步。其次是根據機器的結構和技術要求把零件進行部裝、總裝。還要經過調試、檢驗、噴漆包裝等一系列輔助過程才能成為合格產品。
零件的機械加工是通過機械加工系統完成的。機械加工工藝系統包括:機床、刀具、工件、夾具及其它工藝裝備。
1.2.2機械零件製造工藝方法與分類
根據工件加工後,在質量上有無變化及變化方向(增加或減少)可將製造工藝方法分為:
(1)變形加工法(△m=0)
特點:工件加工後的質量等於初始的質量,工件受控的發生變形,改變其尺寸、形狀和性能,多用於製造毛坯、也可直接成形零件。
常用的變形加工法有:鑄造、鍛壓、沖壓、粉末冶金、注塑成形等。
(2)去除加工法(△m<0)
特點:零件的最終幾何形狀局限在毛坯的初始幾何形狀范圍內,零件形狀的改變是通過去除一部分材料,減少一部分重量來實現的。根據工件形態的變化過程和能源作用的形式,材料去除法又可分為四種類型,見表。材料去除法是目前機械零件的主要製造方法。
________________________________________
(3)結合加工法(△m>0)
傳統的結合加工法主要是焊接、粘接或鉚接,通過這些不可拆卸的連接方法使物料結合成一個整體,形成零件,另外還有塗鍍、滲碳、氧化等加工方法。近幾年才發展起來的快速原型製造技術(RPM),是材料累加法的新發展。它將計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助製造(CAM)、計算機數控(CNC)、精密伺服驅動、新材料等先進技術集於一體,依據計算機上構成的產品三維設計模型,對其進行分層切片,得到各層截面輪廓。按照這些輪廓,激光束選擇性地切割一層層的紙(或固化一層層的液態樹脂,或燒結一層層的粉末材料),或噴射源選擇性地噴射一層層的粘接劑或熱熔材料等,形成一個個薄層,並逐步迭加成三維實體。
1.2.3 機械加工工藝過程及其組成
1.工藝過程的概念
工藝過程——凡是直接改變生產對象的形狀、尺寸、表面質量、物理機械性能以及決定零件相互位置關系等,使其成為成品或半成品的過程。包括:零件加工工藝過程和裝配工藝過程
工藝規程:把合理的工藝過程以技術文件的形式規定下來,作為指導生產的依據,即工藝規程。
強調指出:工藝規程針對不同的生產條件,不同的生產類型可以是多種多樣的。但對於特定的生產條件,總有一個最合理的。但是,即使同一個企業,隨著生產條件的變化也會進行調整。
2、工藝過程及其組成
在生產過程中,能直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性能的部分稱為工藝過程如毛坯製造、零件加工、熱處理、表面處理、零部件的裝配等。顯然,工藝過程是生產過程的主要組成部分。
採用機械加工方法並將它們合理有序地組織在一起去逐步改變毛坯形狀、尺寸及表面質量使其成為合格零件的過程稱機械加工工藝過程;將組成產品的零件按設計要求正確結合成合格產品的過程稱裝配工藝過程。按照工作內容的不同,另外還有毛坯製造工藝過程,熱處理、表面處理工藝過程等。
每個零件的機械加工工藝過程都是由若干個基本單元組成,該組成單元稱作工序。每一工序又分若干步驟即工步、安裝、工位和走刀。
(1)工序 指由一個或一組工人在同一台機床或同一個工作地,對一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝過程。工作地、工人、工件與連續作業構成了工序的四個要素,若其中任一要素發生變更,則構成了另一道工序。
一個工藝過程需要包括哪些工序,是由被加工零件的結構復雜程度、加工精度要求及生產類型所決定的,如圖2-1所示的階梯軸,因不同的生產批量,就有不同的工藝過程及工序。
(2)安裝 工件每經一次裝夾後所完成的那部分工序稱為安裝。如第2、3及5工序中,須經過兩次安裝才能完成其工序的全部內容。
(3)工位 當採用多工位夾具或多軸(多工位)機床時,使工件在一次安裝中先後經過若干個不同位置順次進行加工。則工件在機床上占據每一個位置所完成的那部分工序稱為工位。
下圖是通過立軸式回轉工作台使工件變換加工位置的例子。在該例中,有4個工位,可在一次安裝中實現鑽孔、擴孔和絞孔加工。
如果一個工序只有一次安裝,該安裝又只有一個工位,則工序內容就是安裝內容,同時也是工位內容。
⑶ 機械製造工藝學課程設計的內容要求
課程設計題目通常定為:設計××零件的機械加工工藝規程及相關工序的專用夾具。零件圖樣、生產綱領和生產條件是設計的主要原始資料,由指導教師提供給學生。零件復雜程度以中等為宜,生產類型為成批生產。
學生根據教師設計任務書中規定的設計題目,分組進行設計,按照所給零件編寫出相應的加工工藝規程,設計出其中由教師指定的一道重要工序(如:工藝規程中所要求的車、銑、鑽夾具中的一種)的專用夾具,並撰寫說明書。學生在指導教師的指導下,參考設計指導書,認真地、有計劃地、獨立按時完成設計任務。
具體設計內容如下:
1.對零件進行工藝分析,擬定工藝方案,繪制零件工作圖1張。
2. 確定毛坯種類及製造方法,繪制毛坯圖1張。
3. 擬定零件的機械加工工藝過程,選擇各工序加工設備及工藝裝備(刀具、夾具、量具、輔具),確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規程卡片(工藝過程卡片和工序卡片)1套。
4.設計重要工序中的一種專用夾具,繪制夾具裝配總圖和大件零件圖(通常為夾具體)各1張。
5.撰寫設計說明書1份。 (1)學生應像在工廠接受實際設計任務一樣,認真對待課程設計,在教師指導下,根據設計任務,合理安排時間和進度,認真地、有計劃地按時完成設計任務。
(2)課程設計是學生應用所學理論知識解決生產實際問題的學習過程,因此學生應自充分發揮主觀能動性,刻苦鑽研,獨立思考,理論聯系實際,大膽提出技術先進、經濟合理並切實可行的設計方案。
(3)學生必須以科學務實和誠信負責的態度對待自已所做的技術決定、數據和計算結果,培養良好的工作作風。
(4)在設計中學生應認真閱讀有關設計資料和課程設計指導書,其中查閱參考資料是課程設計的一項基本功訓練,因而學生應該獨立查閱參考資料,並進行設計方案的分析比較,在此基礎上教師給予指導和幫助。
⑷ 機械設計製造基礎課程設計應該包含哪些內容
主幹學科:力學、機械工程。
主要課程:工程力學、機械設計基礎、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、機械工程材料、製造技術基礎。
編輯本段機械製造與自動化就業領域
(1)機械製造工藝與設備;
(2)數控編程與加工;
(3)機械設計與製造;
(4)機械電子工程;
(5)機械設備與管理;
(6)金屬材料與熱處理。
專業培養目標
本專業培養具備機械製造基礎知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械製造領域內的設計製造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才。
專業培養要求
本專業學生主要學習機械製造的基礎理論,學習微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識,受到現代機械工程師的基本訓練,具有進行機械產品設計、製造及設備控制、生產組織管理的基本能力。
常識
畢業生應具備的知識和能力
1. 具有較扎實的自然科學基礎、較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力;
2.較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括力學、機械學、電工與電子技術、機械工程材料、機械設計工程學、機械製造基礎、自動化基礎、市場經濟及企業管理等基礎知識;
3.具有本專業必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能;
4.具有本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識,了解其科學前沿及發展趨勢;
5.具有初步的科學研究、科技開發及組織管理能力;
6.具有較強的自學能力和創新意識。
⑸ 求「機械製造技術基礎課程設計實習小結」
這次課程設計,由於理論知識的不足,再加上平時沒有什麼設計經驗,一開始的時候有些手忙腳亂,不知從何入手。在老師的諄諄教導,和同學們的熱情幫助下,使我找到了信心。現在想想其實課程設計當中的每一天都是很累的,其實正向老師說得一樣,機械設計的課程設計沒有那麼簡單,你想或者你想自己胡亂蒙兩個數據上去來騙騙老師都不行,因為你的每一個數據都要從機械設計書上或者機械設計手冊上找到出處。雖然種種困難我都已經克服,但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的,不在同一個地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個心理我一步步走了過來,最終完成了我的任務。
十幾天的機械原理課程設計結束了,在這次實踐的過程中學到了一些除技能以外的其他東西,領略到了別人在處理專業技能問題時顯示出的優秀品質,更深切的體會到人與人之間的那種相互協調合作的機制,最重要的還是自己對一些問題的看法產生了良性的變化.
在社會這樣一個大群體裡面,溝通自然是為人處世的基本,如何協調彼此的關系值得我們去深思和體會.在實習設計當中依靠與被依靠對我的觸及很大,有些人很有責任感,把這樣一種事情當成是自己的重要任務,並為之付出了很大的努力,不斷的思考自己所遇到的問題.而有些人則不以為然,總覺得自己的弱勢…..其實在生活中這樣的事情也是很多的,當我們面對很多問題的時候所採取的具體行動也是不同的,這當然也會影響我們的結果.很多時候問題的出現所期待我們的是一種解決問題的心態,而不是看我們過去的能力到底有多強,那是一種態度的端正和目的的明確,只有這樣把自己身置於具體的問題之中,我們才能更好的解決問題.
在這種相互協調合作的過程中,口角的斗爭在所難免,關鍵是我們如何的處理遇到的分歧,而不是一味的計較和埋怨.這不僅僅是在類似於這樣的協調當中,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力,面對分歧大家要消除誤解,相互理解,增進了解,達到諒解…..也許很多問題沒有想像中的那麼復雜,關鍵還是看我們的心態,那種處理和解決分歧的心態,因為畢竟我們的出發點都是很好的.
課程設計也是一種學習同事優秀品質的過程,比如我組的紀超同學,人家的確有種耐得住寂寞的心態.確實他在學習上取得了很多傲人的成績,但是我所贊賞的還是他追求的過程,當遇到問題的時候,那種斟酌的態度就值得我們每一位學習,人家是在用心造就自己的任務,而且孜孜不倦,追求卓越.我們過去有位老師說得好,有有些事情的產生只是有原因的,別人能在諸如學習上取得了不一般的成績,那絕對不是僥幸或者巧合,那是自己付出勞動的成果的彰顯,那是自己辛苦過程的體現.這種不斷上進,認真一致的心態也必將導致一個人在生活和學習的各個方面做的很完美,有位那種追求的鍥而不舍的過程是相同的,這就是一種優良的品質,它將指引著一個人意氣風發,更好走好自己的每一步.
在今後的學習中,一定要戒驕戒躁,態度端正,虛心認真….要永遠的記住一句話:態度決定一切.
隨著畢業日子的到來,課程設計也接近了尾聲。經過幾周的奮戰我的課程設計終於完成了。在沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這幾年來所學知識的單純總結,但是通過這次做課程設計發現自己的看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗,而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多,以前老是覺得自己什麼東西都會,什麼東西都懂,有點眼高手低。通過這次課程設計,我才明白學習是一個長期積累的過程,在以後的工作、生活中都應該不斷的學習,努力提高自己知識和綜合素質。
在這次課程設計中也使我們的同學關系更進一步了,同學之間互相幫助,有什麼不懂的大家在一起商量,聽聽不同的看法對我們更好的理解知識,所以在這里非常感謝幫助我的同學。
我的心得也就這么多了,總之,不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多,真是萬事開頭難,不知道如何入手。最後終於做完了有種如釋重負的感覺。此外,還得出一個結論:知識必須通過應用才能實現其價值!有些東西以為學會了,但真正到用的時候才發現是兩回事,所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。
在此要感謝我們的指導老師羅老師、朱老師和李老師對我們悉心的指導,感謝老師們給我們的幫助。在設計過程中,我通過查閱大量有關資料,與同學交流經驗和自學,並向老師請教等方式,使自己學到了不少知識,也經歷了不少艱辛,但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西,也培養了我獨立工作的能力,樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今後的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力,使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好,但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富,使我終身受益。
課程設計報告主要包括以下幾個方面.
1.封面(根據自己的個性設計)2.目錄3.主界面(介紹這次設計的課題、人員、目標、任務、人員分工)4.主要過程(要告訴別人你的這個作品該怎麼用)5.程序流程圖(用圖來表示主要過程)6.核心源程序(你覺得這個作品它具備的主要功能是什麼,就將實現這個功能的代碼給COPY下來)7.主要函數(你程序代碼里用的函數中你覺得重要的或是難的)8.心得9.附錄(你完成這次課程設計參考的書,這個可以多寫一點,以示用心認真)
⑹ 機械製造工藝學課程設計的方法步驟
課程設計內容分為機械加工工藝規程設計和機床專用夾具設計兩大部分,設計的方法與步驟如下。
一、分析研究被加工零件,繪制零件圖
在得到設計題目之後,應首先對被加工零件進行結構分析和工藝分析。其主要內容有:
(1)弄清零件的結構形狀,明白哪些表面需要加工,哪些是主要加工表面,分析各加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以及設計基準等;
(2)明確零件在整個機器上的作用及工作條件;
(3)明確零件的材質、熱處理及零件圖上的技術要求;
(4) 分析零件結構的工藝性,對各個加工表面製造的難易程度做到心中有數。
畫被加工零件圖的目的是加深對上述問題的理解,並非機械地抄圖,繪圖過程應是分析認識零件的過程。零件圖上若有遺漏、錯誤、工藝性差或者不符合國家標準的地方,應提出修改意見,在繪圖時加以改正。學生應按機械制圖國家標准仔細繪制,除特殊情況經指導教師同意外,均按1:1比例畫出。
二、明確生產類型,確定工藝的基本特徵
(1)根據產品的大小和零件的生產綱領,明確生產類型是單件小批生產、成批生產還是大批大量生產。
(2)根據生產類型和生產條件,確定工藝的基本特徵,如:工序是集中還是分散、是否採用專用機床或數控機床、採用常規工藝方法還是新工藝或特種工藝等。
三、選擇毛坯的種類及製造方法,確定毛坯尺寸,繪制毛坯圖
毛坯分為鑄件、鍛件、焊接件、型材等,毛坯的選擇應該以生產批量的大小、零件的復雜程度、加工表面及非加工表面的技術要求等幾方面綜合考慮。正確地選擇毛坯的製造方式,可以使整個工藝過程更加經濟合理,故應慎重對待。其工作步驟為:
(1)根據零件的生產類型、材料和對材料性能的要求、零件形狀的復雜程度、尺寸的大小、技術要求和生產中的可能性來確定毛坯的種類及製造方法;
(2)確定各加工表面的總加工餘量(毛坯餘量);
(3)計算毛坯尺寸,確定毛坯尺寸公差和技術要求,繪制毛坯圖。
毛坯圖中要求毛坯輪廓用粗實線繪制,零件的實體尺寸用雙點劃線繪出,比例取1:1。同時應在圖上標出毛坯的尺寸、公差、技術要求、毛坯製造的分模面、圓角半徑和起模斜度等。
四、選擇加工方法,擬訂工藝路線
(1)選擇定位基準。
根據零件結構特點、技術要求及毛坯的具體情況,按照基準選擇原則,合理選擇各工序的定位基準。一般先考慮精基準,然後選擇粗基準。當某工序的定位基準與設計基準不重合時,需對它的工序尺寸進行換算。定位基準選擇對保證加工精度、確定加工順序及工序數量的多少、夾具結構都有重要影響。零件上的定位基準、加工表面和夾緊部位三者要互相協調、全面考慮。
(2)選擇各表面的加工方法和加工方案。
切削加工方法有車、鑽、鏜、銑、刨、磨、拉等多種,根據各表面的加工要求,先選定最終的加工方法,再由此向前確定各前續工序的加工方法。決定表面加工方法時還應考慮每種加工方法所能達到的經濟加工精度和表面粗糙度。一般集中精力先考慮主要表面、主要技術要求及關鍵技術問題的加工。
(3)安排加工順序,劃分加工階段,制訂工藝路線
確定各表面的加工順序,包括切削加工順序、熱處理工序和輔助工序。機械加工順序的安排一般應:先粗後精,先面後孔,先主後次,先基面後其它,熱處理按段穿插,檢驗按需安排。還需考慮工序的集中與分散等問題。在對零件進行以上分析的基礎上,制訂工藝路線。對於比較復雜的零件,可以先考慮幾個方案,經分析比較後,再從中選擇比較合理的加工方案。
五、進行工序設計和工藝計算
(1)確定各工序所用的機床、夾具、刀具、量具和輔助工具。
選擇的機床、夾具、刀具和量具的類型、規格、精度,應與被加工零件的尺寸大小、精度高低、生產類型和工廠的具體條件相適應。機床設備的選用應當既要保證加工質量又要經濟合理。在成批生產條件下,一般應採用通用機床和專用工、夾具。
這時應認真查閱有關手冊或實地調查,應將選定的機床或工裝的有關參數記錄下來,如機床型號、規格、工作台寬、T形槽尺寸;刀具形式、規格、與機床連接關系;夾具、專用刀具設計要求,與機床連接方式等。為後面填寫工藝卡片和夾具設計做好必要准備,免得屆時重復查閱。
(2)確定加工餘量及工序間尺寸與公差
根據工藝路線的安排,要求逐工序逐表面地確定加工餘量。其工序間尺寸公差,按經濟精度確定。一個表面的總加工餘量則為該表面各工序間加工餘量之和。
在本設計中,對各加工表面的餘量及公差,學生可直接從《機械製造工藝設計簡明手冊》或其它相關資料中查得。
(3)確定各工序切削用量
在單件小批生產中,常不具體規定切削用量,而是由操作工人根據具體情況自已確定,以簡化工藝文件。在成批大量生產中,則應科學地、嚴格地選擇切削用量,以充分發揮高效率設備的潛力和作用。
對於本設計,在機床、刀具、加工餘量等已確定的基礎上,要求學生用公式計算1道工序的切削用量,其餘各工序的切削用量可由《切削用量手冊》或其它相關資料中查得。
(4)計算時間定額
課程設計作為一種對時間定額確定方法的了解,可只確定1道工序的單件時間定額,可採用查表法或計演算法確定。
六、填寫工藝文件
上述零件工藝規程設計的結果需以圖表、卡片和文字材料表達出來,以便貫徹執行,這些圖表、卡片和文字材料統稱為工藝文件。在生產中使用的工藝文件很多,常用的有機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等,格式詳見機械行業標准《工藝規程格式JB/T9165。2--1998》。如果將前述各項內容以及各工序加工簡圖填入機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片,這樣做符合工廠實際要求,但篇幅較大。
為減少篇幅,採用課程設計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工序卡片,分別填入課程設計專用的機械加工藝過程卡片、機械加工工序卡片,也可以一並填入機械加工藝過程綜合卡片。
機械加工序卡片中的工序簡圖可按比例縮小,用盡量少的投影視圖繪出。簡圖也可以只畫出與加工部位有關的局部視圖,除加工面、定位面、夾緊面、主要輪廓面外,其餘線條均可省略,以必需、明了為度。
簡圖中的加工表面用粗實線表示,其餘均用細實線。應標明各加工表面在本工序加工後的尺寸、公差及表面粗糙度。對定位、夾緊表面應以規定符號標明,詳見《機械加工定位、夾緊符號JB/T5061--1991》
七、設計專用夾具
在完成零件機械加工工藝規程設計的基礎上,設計某道工序的專用夾具,顯然該零件的生產綱領、零件圖和工序圖是夾具設計的依據。生產綱領決定了夾具的復雜程度和自動化程度;零件圖給出了工件的尺寸、形狀和位置精度、表面粗糙度等具體要求;工序圖則給出了夾具所在工序的零件的工序基準、工序尺寸、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夾緊原理方案,這是夾具設計的直接依據。
(1)制訂總體方案,繪制結構草圖
專用夾具總體方案的確定是一項十分重要的設計程序,方案的優劣往往決定了夾具設計的成功與失敗,因此必須充分地進行研究和討論,以確定最佳方案而不應急於繪圖,草率從事。
繪制草圖可以徒手畫,也可以按尺寸和比例畫,直接在繪圖紙上邊畫邊算邊修改。只畫主要部位,不必畫同細部結構。草圖的繪制過程如下。
①以工人在本工序加工時所面對的工件位置為主視圖,在草圖上用雙點劃線勾勒出工件三視圖的輪廓,注意必須畫出定位表面、夾緊表面和待加工表面,有時需對零件圖做必要的轉換。
②根據該道工序的加工要求和基準的選擇,確定工件的定位方式及定位元件的結構。這是一個將工序簡圖上的定位方法具體實現的過程,要選擇好定位元件及定位元件在夾具上的安裝方式,將這些定位元件在草圖上的被加工零件相應位置上畫出。
③確定刀具的導向、對刀方式,選擇導向、對刀元件。一般來說,不同類型的夾具(鑽夾具、鏜夾具、銑夾具等),其刀具的導向、對刀方式也不同。設計時,要先確定是哪種類型的夾具,再有針對地選擇其導向、對刀方式。同樣也把選定的導向、對刀元件及其安裝方式在草圖上的被加工零件相應位置上畫出。
④按照夾緊的基本原則,確定工件的夾緊方式、夾緊力的方向和作用點的位置,選擇合適的夾緊機構,在草圖的被加工零件相應位置上畫出。
⑤確定其它元件或裝置的結構形式、如連接件、分度裝置等。這些結構都有一些常用的標准結構和標准件,在資料中找到後選擇確認。同樣把它們在草圖的被加工零件相應位置上畫出。
⑥設計夾具體。通過夾具體將定位元件、對刀元件、夾緊元件、其它元件等所有裝置連接成一個整體。夾具體還用於保證夾具相對於機床的正確位置,銑夾具要有定位鍵,鑽夾具注意鑽模板的結構設計、車夾具注意與主軸連接的結構設計等。
⑦計算定位誤差和夾緊力。夾具結構草圖畫好後,應對夾具的定位誤差進行分析計算,校核制訂夾具公差和技術要求能否滿足工件工序尺寸公差和技術要求。計算結果如超差時,需要改變定位方法或提高定位元件、定位表面的製造精度,以減少定位誤差,提高加工精度。有時甚至要從根本上改變工藝路線的安排,以保證零件的加工能順利進行。
採用機動夾緊時還應計算夾緊力。應該指出,由於加工方法、切削刀具以及裝夾方式千差萬別,夾緊力的計算在有些情況下是沒有現成公式可以套用的,所以需要同學們根據過去所學的理論進行分析研究以決定合理的計算方法。
(2) 繪制夾具裝配圖。
畫夾具裝配圖是夾具設計工作中重要的一環,注意事項如下。
①盡量採用1:1的比例繪制,使圖形具有良好的直觀性。根據視圖大小,也可採用1:2或2:1比例。
②用雙點劃線繪制被加工零件的外形輪廓、定位基準面、夾緊表面和加工表面。工件在圖中作透明處理,不影響夾具元件的投影。
③盡可能以操作者正面相對位置的視圖為主視圖,視圖多少以能完整、清晰地表達夾具的工作原理、結構和各種元件間的裝配關系為准。一般情況下,最好畫出三視圖,必要時可畫出局部視圖或剖面圖。
④參考草圖,合理選擇和布置視圖,注意在各個視圖間留有足夠的距離,以便於引出件號、標注尺寸和技術要求。在適當的位置上畫上縮小比例的工序圖,以便於審核、製造、裝配、檢驗者在閱圖時對照。
⑤裝配圖按夾緊機構應處於夾緊狀態繪制。對某些在使用中位置可能變化且范圍較大的夾具,例如夾緊手柄或其他移動或轉動元件,必要時以雙點劃線局部地表示出其極限位置,以便檢查是否與其它元件、部件、機床或刀具相干涉。
⑥為減少加工表面面積和加工行程次數,夾具體上與其它夾具元件相接觸的結合面一般應設計成等高的凸台,凸台高度一般高出非加工鑄造表面3-5mm。若結合面用其它方法加工時,其結構尺寸也可設計成沉孔或凹槽。
⑦夾具體上各元件應與夾具體可靠連接。為保證工人操作安全,一般採用內六角圓柱頭螺釘(GB/T 70.1--2000)沉頭連接堅固,若相對位置精度要求較高,還需用兩個圓柱銷(GB/T 119--2000)定位。
⑧對於標准部件或標准機構,如標准液壓油缸、汽缸等,可不必將結構剖示出來。
⑨裝配圖繪制完成後,按一定順序引出各元件和零件的件號。一般從夾具體為件號1開始,順時針引出各個件號。如果夾具元件在工作中需要更換(如鑽、擴、鉸的快換鑽套),應在一條引出線端引出三個件號。
⑩如果某幾個零件在使用中需要更換,在視圖中是以某個零件畫出的,為表達更換的零件,可用局部剖面表示更換零件的裝配關系,並在技術要求或局部剖面圖下面加以說明。
此外,夾具裝配圖上應合理標注尺寸、公差和技術要求。最後應畫出標題欄和零件明細表,寫明零件名稱、數量、材料牌號、熱處理硬度等內容。
(3)繪制零件圖
繪制1個關鍵的、非標準的夾具零件,如夾具體等。根據已繪制的裝配圖繪制專用零件圖,具體要求如下:
①零件圖的投影應盡量與總圖上的投影位置相符合,便於讀圖和核對;
②尺寸標注應完整、清楚,避免漏注,既便於讀圖,又便於加工;
③應將該零件的形狀、尺寸、相互位置精度、表面粗糙度、材料、熱處理及表面處理要求等完整地表示出來;
④同一工種加工表面的尺寸應盡量集中標注;
⑤對於可在裝配後用組合加工來保證的尺寸,應在其尺寸數值後注晨「按總圖」字樣,如,鑽套之間、定位銷之間的尺寸等;
⑥要注意選擇設計基準和工藝基準;
⑦某些要求不高的形位公差由加工方法自行保證,可省略不注;
⑧為便於加工,尺寸應盡量按加工順序標注,以免進行尺寸換算。
八、編寫課程設計說明書
編寫設計說明書是整個課程設計的一個重要組成部分。通過編寫說明書,進一步培養學生分析、總結和表達的能力,鞏固、深化在設計過程中所獲得的知識。
說明書是課程設計的總結性文件。在完成課程設計全部工作之後,學生應將全部設計工作依照先後順序編寫成設計說明書。要求語言簡練,文字通順,圖例清晰。說明書應概括地介紹設計全貌.對設計中的各部分內容應作重點說明、分析論證及必要的計算。要求系統性好,條理清楚,圖文並茂,充分表達自己的見解,力求避免抄書。文內公式、圖表、數據等出處,應以「[ ]」註明參考文獻的序號。
學生從設計一開始就應隨時逐項記錄設計內容、計算結果、分析意見和資料來源,以及教師的合理意見、自己的見解與結論等。每一設計階段後,隨即可整理、編寫出有關部分的說明書,待全部設計結束後,只要稍加整理,便可裝訂成冊。
一份完整的說明書一般包括以下一些項目:
(1)封面。
(2)目錄。
(3)設計任務書。
(4)緒論或前言。
(5)對零件的工藝分析,包括零件的作用、結構特點、結構工藝性、關鍵表面的技術要求分析等。
(6)工藝設計與計算。
①毛坯選擇與毛坯圖說明;
②工藝路線的確定,包括粗、精基準的選擇,各表面加工方法的確定,工序集中與分散的考慮,工序順序安排的原則,加工設備與工藝裝備的選擇,不同方案的分析比較等;
③加工餘量、切削用量、工時定額的確定(說明數據來源,計算教師指定工序的時間定額);
④工序尺寸與公差的確定(只進行教師指定的工序尺寸的計算,其餘只需簡要說明)。
(7)夾具設計。
①設計思想與不同方案對比;
②定位分析與定位誤差計算;
③對刀及導引裝置設計;
④夾緊機構設計與夾緊力計算;
⑤夾具操作動作說明(也可和第①項合並進行)。
(8)設計總結或心得體會。
(9)參考文獻書目(書目前排列序號,以便於正文引用)。
⑺ 求機械製造技術課程設計指導書 郭彩芬 PDF文檔
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