機械製造課程設計

① 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。

② 急求機械製造工藝學的課程設計

可以參考一下這個設計如何。

機械工藝課程設計說明書
一、零件的分析
、零件的作用
題目給出的零件是CA6140的杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。
(二)、零件的工藝分析
杠桿的Φ25孔的軸線合兩個端面有著垂直度的要求。現分述如下：
本夾具用於在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完全定位。加工表面。包括粗精銑寬度為30mm的下平台、鑽Ф12.7的錐孔 ，由於30mm的下平台的表面、孔表面粗糙度都為Ra6.3um。其中主要的加工表面是孔Ф12.7,要用Ф12.7鋼球檢查。
二、工藝規程的設計
(一)、確定毛坯的製造形式。
零件的材料HT200。考慮到零件在工作中處於潤滑狀態，採用潤滑效果較好的鑄鐵。由於年產量為4000件，達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可採用鑄造質量穩定的，適合大批生產的金屬模鑄造。又由於零件的對稱特性，故採取兩件鑄造在一起的方法，便於鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產率。
(二)、基面的選擇
粗基準的選擇。對於本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強肋所在的肩台的表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩台進行加緊，利用一組V形塊支承Φ45軸的外輪廓作主要定位，以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度，達到完全定位,就可加工Φ25的孔。
精基準的選擇。主要考慮到基準重合的問題，和便於裝夾，採用Φ25的孔作為精基準。
(三)、確定工藝路線
1、工藝路線方案一：
工序1 鑽孔使尺寸到達Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平台
工序3鑽Ф12.7的錐孔
工序4鑽Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序5鑽Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6粗精銑Φ16、M6上端面
工序7 檢查

2、工藝路線方案二：
工序1 鑽孔使尺寸到達Ф25mm
工序2粗精銑寬度為30mm的下平台
工序3鑽Ф12.7的錐孔
工序4粗精銑Φ16、M6上端面
工序5鑽Ф16孔，加工螺紋孔M6
工序6鑽Ф14孔，加工螺紋孔M8
工序7 檢查
3、工藝路線的比較與分析

第二條工藝路線不同於第一條是將「工序4鑽Ф14孔，再加工螺紋孔M8」變為「工序6 粗精銑Φ16、M6上端面」其它的先後順序均沒變化。通過分析發現這樣的變動影響生產效率。而對於零的尺寸精度和位置精度都沒有大同程度的幫助。
以Ф25mm的孔子外輪廓為精基準，先銑下端面。再鑽錐孔，從而保證了兩孔中心線的尺寸與右端面的垂直度。符合先加工面再鑽孔的原則。若選第二條工藝路線而先上端面， 再「鑽Ф14孔，加工螺紋孔M8」不便於裝夾，並且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鑽出來的孔的軸線與軸的軸線是非功過否重合這個問題。所以發現第二條工藝路線並不可行。
從提高效率和保證精度這兩個前提下，發現第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產。

工序1 加工孔Φ25。擴孔Φ25的毛坯到Φ20。擴孔Φ20到Φ250＋0.023 , 保證粗糙度是1.6采立式鑽床Z518。
工序2 粗精銑寬度為30mm的下平台，仍然採用立式銑床X52k 用組合夾具。
工序3 鑽Ф12.7的錐孔，採用立式鑽床Z518，為保證加工的孔的位置度，採用專用夾具。
工序4 鑽Ф14孔，加工螺紋孔M8。用回轉分度儀組合夾具，保證與垂直方向成10゜。
工序5 鑽Φ16、加工M6上端面用立式鑽床Z518，為保證加工的孔的位置度，採用專用夾具
工序6 粗精銑Φ16、M6上端面 。用回轉分度儀加工，粗精銑與水平成36゜的台肩。用卧式銑床X63，使用組合夾具。
工序7 檢查

(四)、機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
杠桿的材料是HT200，毛坯的重量0.85kg，生產類型為大批生產，。
由於毛坯用採用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定；
由於毛坯及以後各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規定的加工餘量其實只是名義上的加工餘量，實際上加工餘量有最大加工餘量及最小加工餘量之分。
由於本設計規定有零件為大批量生產，應該採用調整法加工，因此計算最大與最小餘量時應按調整法加工方式予以確定。
毛坯與零件不同的尺寸有：(具體見零件圖與毛坯圖)故台階已被鑄出,根據《機械製造工藝設計簡明手冊》的銑刀類型及尺寸可知選用6mm的銑刀進行粗加工,半精銑與精銑的加工餘量都為0.5mm。
1.Φ25的端面考慮2mm，粗加工1.9m到金屬模鑄造的質量，和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm，同理上下端面的加工餘量都是2mm。
2.對Φ25的內表面加工。由於內表面有粗糙度要求1.6
可用一次粗加工1.9mm，一次精加工0.1mm就可達到要求。。
3.鑽錐孔Φ12.7時要求加工一半，留下的裝配時鑽鉸，為提高生產率起見，仍然採用Φ12的鑽頭，切削深度是2.5mm。
4.用銑削的方法加工台肩。由於台肩的加工表面有粗糙度的要求6.3，而銑削的精度可以滿足，故採取分四次的銑削的方式，每次銑削的深度是2.5mm。
(五)、確定切削用量和基本工時
工序2：粗精銑寬度為30mm的下平台
1、 工件材料：HT200，金屬模鑄造
加工要求：粗銑寬度為30mm的下平台，精銑寬度為30mm的下平台達到粗糙度3.2。
機床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀Φ225(z=20)
2、計算切削用量
粗銑寬度為30mm的下平台
根據《切削手冊》進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度1.9mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉速為37.5z/min。
切削工時：t=249/(37.5×3)=2.21min
精銑的切削速度，根據《切削手冊》進給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是249mm。機床主軸轉速為37.5z/min。
切削工時：t=249/(37.5×3)=2.21min.
工序3 鑽Ф12.7的錐孔
1、工件材料：HT200，金屬模鑄造，
加工要求：銑孔2－Φ20內表面，無粗糙度要求，。機床：X52K立式銑床
刀具：高速鋼鑽頭Φ20，
2、計算切削用量
用Φ19擴孔Φ20的內表面。根據《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：t1=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
用Φ20擴孔Φ20的內表面。根據《切削手冊》進給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機床主軸轉速為195r/min。走刀長度是36mm。
基本工時：t2=2×36/(0.64×195)=0.58 min.
第四工序基本工時：t=t1+t2=1.16min.
工序5
鑽錐孔2－Φ8到2－Φ5。用Φ5的鑽頭，走刀長度38mm，切削深度2.5mm，進給量0.2mm/z，切削速度0.51m/s，
基本工時：t=2×38/(0.2×195)=1.93min.

確定切削用量及基本工時
粗銑，精銑平台
1加工條件:
工件材料:HT200鑄鐵,σb=165MPa,
機床:XA6132萬能機床
刀具:高速鋼鑲齒套式面銑刀
計算切削用量
<1>查得此銑刀的進給量fz=0.2mm/z由(《削用量簡明手冊》查得)
<2>切削速度:查得可以確定為Vc =15.27m/min
由於dw=80mm,齒數Z=10則Ns=1000Vc/3.14×80=61r/min
按機床說明書,得Ns=75r/min
實際切削速度V=∏dwn/1000=3.14×80×75/1000=19m/min
當n=75r/min時,工作台進給量為f=fz•Z•n=0.2×10×75=150mm/min
查機床說明書,這個進給量合乎實際.
工時:t=行程/進給量=20+30.5+6/150=0.37min
由於半精加工時只是涉及到切削深度的改變，所以要求的數據一般不變！

二、鑽孔
查《削用量簡明手冊》得：進給量f』=0.53mm/r
切削速度：Vc=15m/min鑽頭直徑為22mm，得主軸轉速為Ns=1000×15/3.14×22=217r/min
所以實際速度取Nw=250r/min
得實際切削速度為V=3.14×22×250/1000=17.3m/min
查機床說明書確定進量f=0.62mm/r
工時：切入3mm、切出1mm,t=80+3+1/0.62×250=0.54min

三、夾具設計
為了提高生產率，保證質量。經我組分工現在對第2、3道工序設計夾具。本夾具將用在立式X52K立式銑床。刀具是高速鋼鑽頭Φ20。
(一)、問題提出。
本夾具主要用來加工Φ20的孔。這兩個孔與上下端面有著垂直度的要求，設計夾具時，要求保證垂直度要求。
(二)、夾具的設計
1、定位基準的選擇
由零件圖可知Φ25孔的軸線所在平面和右端面有垂直度的要求是10゜，從定位和夾緊的角度來看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基準是右端面，設計基準是孔Φ25的軸線，定位基準與設計基準不重合，需要重新計算上下端面的平行度，來保證垂直度的要求。在本工序只需要確定右端面放平。
2、切削力及夾緊力的確定
本夾具是在銑\鑽床上使用的，用於定位螺釘的不但起到定位用，還用於夾緊，為了保證工件在加工工程中不產生振動，必須對「17」六角螺母和」11」螺母螺釘施加一定的夾緊力。由計算公式
Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1』)/2+r』tgψ2)
Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力
Fs－作用在六角螺母
L－作用力的力臂(mm)
d0－螺紋中徑(mm)
α－螺紋升角(゜)
ψ1－螺紋副的當量摩擦(゜)
ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜)
r』－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當量摩擦半徑(゜)
根據《工藝手冊》其回歸方程為
Fj＝ktTs
其中Fj－螺栓夾緊力(N)；
kt－力矩系數(cm－1)
Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)；
Fj =5×2000=10000N
位誤差分析
銷與孔的配合0.05mm，銑/鑽模與銷的誤差0.02mm，銑/鑽套與襯套0.029mm
由公式e=(H/2+h+b)×△max/H
△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2
=0.06mm
e=0.06×30/32=0.05625
可見這種定位方案是可行的。
具操作的簡要說明
本夾具用於在立式銑床上加工杠桿的小平面和加工Φ12.7。工件以Φ250＋0.023 孔及端面和水平面底為定位基準，在長銷、支承板和支承釘上實現完全定位。採用螺母及開口墊圈手動夾緊工件。當加工完一邊，可松開螺釘、螺母、支承釘來加工另一邊。一次加工小平面和加工Φ12.7
夾具裝配圖，夾具零件圖分別見附帶圖紙。

③ 機械製造工藝課程設計心得體會

通過這段時間的機械設計課程設計進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識；通過設計實踐，樹立了正確的設計思想，增強創新意思和競爭意識，熟悉掌握了機械設計的一般規律，也培養了分析和解決問題的能力；通過設計計算、繪圖以及對運用技術標准、規范、設計手冊等相關設計資料的查閱，對自己進行了一個全面的機械設計基本技能的訓練。

在具體做的過程中，從設計到計算，從分析到繪圖，讓我更進一步的明白了作為一個設計人員要有清晰的頭腦和整體的布局，要有嚴謹的態度和不厭其煩的細心，要有精益求精、追求完美的一種精神。從開始的傳動方案的擬定的總體設計中，讓我清楚的了解了自己接下來要完成的任務，也很好的鍛煉了自己自主學習的能力；在傳動件，軸、軸承、聯軸器大量的計算和最終的選擇過程中，不但考驗了自己計算過程中的細心程度還提高了自己快速資料的一種能力；在最後的繪圖過程中，再次鍛煉並提高了自己手工繪圖的能力。在這個過程中也遇到了些許的問題，在面對這些問題的時候自己曾焦慮，但是最後還是解決了。才發現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.。
現在把這個課程做完了才發現自己對以前學的知識點有了更好的理解，知識只有放在實踐運用上才能體現他的價值才能更好地被大家接受，所以這門實踐課是很有必要開設的，也是大家很有必要去認真做的。
在這個過程中，要謝謝老師對我的教導，在老師的講解下讓我對整個設計過程以及繪圖過程有了很好的了解，對我後面的整體的設計和繪圖的進行有了很大的幫助