第一篇：汽車學院汽車制造工藝課程設計指導書夾具設計(精)

汽車制造工藝學課程設計指導書

一． 課程設計目的

汽車制造工藝學課程設計是汽車學院（汽車工程專業(yè)、汽車運用專業(yè)）汽車制造工藝學課程的實踐教學環(huán)節(jié)之一。它是在學完汽車制造工藝學課程和工藝實習之后進行的。學生在教師的指導下，獨立完成一個零件的工藝路線制定和一套專用機床夾具設計任務。學生通過課程設計應在下述幾方面得到訓練。

1． 學會擬訂中等復雜程度零件的機械加工工藝過程。合理地制定零件機械加工工藝路線，決定加工表面的加工方法及其工藝過程，工序的組成、數(shù)目及工序順序；正確選擇定位基準和設備及其型號、刀具、夾具、量檢具等。

2． 提高結構設計能力。通過一套專用機床夾具的設計，掌握根據(jù)零件的加工要求，設計出能保證加工質(zhì)量、一定生產(chǎn)率及經(jīng)濟性好的專用機床夾具的方法，并初步學會正確制定專用機床夾具裝配圖的技術要求。

3． 學會編寫設計說明書。設計說明書是表達設計者在設計中考慮問題、計算過程和記錄設計數(shù)據(jù)的依據(jù)。正確編寫設計說明書是工程技術人員必需的基本技能之一，因此也是工科大學生應該具備的基本技能之一。

4． 學會正確使用設計資料、圖冊、手冊等。

因此，通過工藝課程設計的訓練，將進一步培養(yǎng)和提高學生獨立分析和解決工藝問題的能力。它是機械產(chǎn)品設計類專業(yè)學生學習工藝課程的繼續(xù)，是培養(yǎng)和提高學生分析、解決工藝問題能力和獨立處理技術工作不可缺少的實踐教學環(huán)節(jié)。

二． 對學生的要求

1． 工藝課程設計開始時，應該認真地閱讀工藝課程設計指導書，并明確課程設計任務。

2． 在設計前要認真翻閱、熟悉主要參考書和手冊等資料內(nèi)容。3． 在課程設計中，應該認真獨立地完成課程設計任務。4． 在課程設計中所繪制的圖樣，應該符合《機械制圖》國家標準。所寫的設計說明書應該精練。三． 工藝課程設計的課題與任務 工藝課程設計題目：

495A柴油機連桿工藝規(guī)程及 夾具設計。年產(chǎn)量：60000件。工藝課程設計任務：

1.零件圖 1張 2.機械加工工藝規(guī)程 1套

3.夾具設計裝配圖 1份

4.工藝規(guī)程編寫說明書 1份

5.夾具設計說明書 1份

四． 工藝課程設計內(nèi)容和步驟

（一）工藝過程的制定

1）零件圖樣的分析和零件圖的繪制

（1）分析零件的功用及其在部件（或總成）中的裝配位置。（2）分析零件的結構特征和加工表面的特征。

（3）分析零件的加工要求，并找出主要的或關鍵的加工要求。（4）分析零件的材料和熱處理。

（5）分析和審查零件的結構工藝性（包括：毛坯、熱處理、機械加工和裝配的結構工藝性）。

（6）繪制零件圖樣。繪制的零件圖樣應符合“機械制圖”國家標準的規(guī)定。

2）毛坯制造方法的選擇

毛坯的制造方法的選擇，取決于零件的結構、尺寸大小、材料和生產(chǎn)量等條件。表1列舉了常用的幾種鑄造方法的特點比較，表2為幾種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，表3為幾種鑄造方法的比較，供同學選擇毛坯制造方法時參考。

表1 鑄造方法的特點比較 鑄造 生產(chǎn) 鑄件 鑄造 方法 類型 大小 合金

全部 鑄造合金種類、鑄件的大小和重量不受

限制，生產(chǎn)機動性大，生產(chǎn)準備時間短，受產(chǎn)品變換的影響小。

鑄件尺寸精度低，表面粗糙，形成氣孔和縮松的傾向較大，內(nèi)部質(zhì)量較差，毛坯材料利用率達60％左右，勞動強度大，生產(chǎn)條件差。

特 點

砂型 單件成批大量 鑄造

金屬 成批大量

型鑄中 小

全部

鑄件內(nèi)部組織細密，機械性能高，單位面積的產(chǎn)量高。

造

零件的大小、形狀復雜程度和生產(chǎn)批量有一定限制。單件小批生產(chǎn)時，一般不選用。

表2 鑄造方法的經(jīng)濟合理性

鑄造 零件最大外零件形在生產(chǎn)條件下應用廓尺寸狀復雜鑄造方法的經(jīng)濟合方法（mm）程度 理性 單件 中批

大批大

量

砂 100以下 簡單的

＋ 型 中等的 ＋ 鑄 復雜的

＋

造 100～400 簡單的 ＋ － 中等的 ＋ － 復雜的

＋ ＋ 400～1000 簡單的

＋

－

－

－

＋

－－＋－－＋－

中等的 復雜的

1000～3000 簡單的

＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 金 屬 型 鑄 造

100～400 400～1000 中等的 復雜的

以下 簡單的 中等的 復雜的

簡單的 中等的 復雜的

＋ ＋

－ － － － － －

＋ ＋ － － －

＋ ＋ － ＋ ＋ －

＋

＋ ＋ ＋＋ ＋－

－＋ ＋

－ ＋ ＋

－

100簡單的中等的復雜的

注：正號（＋）表示該方法選用，負號（—）表示該方法不適用。

第二篇：《汽車設計》課程設計指導書

《汽車設計》課程設計指導書

一、課程設計的題目：離合器設計

二、課程設計的要求

請根據(jù)所給的基本參數(shù)，設計一套完整的離合器裝置。即設計出的圖紙經(jīng)過加工，并按照一定的裝配工藝進行裝配，不再需要任何其他輔助工作，離合器就能正常使用。

每人一題，具體參數(shù)分配情況見附錄。具體完成任務：

（1）離合器膜片彈簧（3號圖）

1張（2）扭轉(zhuǎn)減震器（3號圖）

1張（3）摩擦片（3號圖）

1張（4）離合器總成裝配圖（2號圖）

1張（5）設計計算說明書

1份

三、課程設計內(nèi)容及步驟

1、離合器主要參數(shù)的確定

（1）根據(jù)已知參數(shù)，確定離合器形式。

（2）確定離合器主要參數(shù)：①后備系數(shù)；②單位壓力；③摩擦片內(nèi)外徑D、d和厚度b；④摩擦因素f、摩擦面數(shù)Z和離合器間隙。

（3）摩擦片尺寸校核與材料選擇。

2、扭轉(zhuǎn)減震器的設計（1）扭轉(zhuǎn)減震器選型（2）扭轉(zhuǎn)減震器主要參數(shù)確定（3）減震彈簧尺寸確定

3、從動盤總成確定（1）摩擦片確定

（2）從動盤轂的確定（花鍵確定）

4、離合器蓋總成的設計。

（1）選擇壓盤內(nèi)外徑、厚度及材料，并進行校核（2）離合器蓋的確定（3）支撐環(huán)的確定

5、膜片彈簧的設計（1）膜片彈簧基本參數(shù)確定（2）膜片彈簧強度計算

6、總成裝配

四、設計成果要求

1、設計計算說明書

學生從一開始就應隨時逐項記錄設計內(nèi)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。每一設計階段后，隨即可整理、編寫出有關部分的說明書，待全部設計結束后，只要稍加整理，便可裝訂成冊。對說明書的具體要求：

（1）設計計算說明書要包括：目錄、任務書、設計內(nèi)容、參考資料、對兩周課程設計的心得體會等。

（2）設計內(nèi)容要主要體現(xiàn)：①進行參數(shù)選擇與計算時的理論依據(jù)、計算步驟及對計算結果合理性的闡述；②分析幾種不同類型離合器方案，論證自己所選方案的合理性；③對課程設計結果的合理性進行分析。

（3）最終上交的課程設計說明書統(tǒng)一用A4紙撰寫，要求排版整潔合理，字跡工整，不少于20頁。

2、設計圖紙

（1）離合器膜片彈簧3號圖紙一張（手工繪圖）（2）扭轉(zhuǎn)減震器3號圖紙一張（手工繪圖）

（2）離合器總成結構裝配圖2號圖紙1張（手工繪圖）（3）離合器摩擦片3號圖紙一張（手工繪圖）尺寸標注、公差標注、技術要求、明細欄等完整。

五、課程設計的進度及時間安排

課程設計時間為兩周，查閱資料安排3天時間，設計計算及繪圖安排5天時間，答辯安排2天時間。具體的時間安排如下：（1）18周星期一上午動員大會。

（2）18周星期一上午至18周星期二下午學生自行查閱相關的設計資料。

（3）18周星期二下午至19周周一下午在學院提供的教室完成計算、繪圖及設計說明書的編寫。

（4）19周星期四上午至星期五下午進行設計答辯。

六、成績評定

1、設計完成后將成果裝入檔案袋里，在規(guī)定的時間交給指導老師。

2、組織答辯：按照課程設計分組情況，由指導教師依具體情況安排每個學生進行答辯。

3、成績評定：指導教師按學生獨立完成工作情況、設計計算說明書及圖紙質(zhì)量、答辯情況等綜合考慮后給出成績。

4、成績分五等：優(yōu)、良、中、及格、不及格。

七、參考文獻

1．汽車工程手冊 人民交通出版社 2．陳家瑞 汽車構造 人民交通出版社 3．王望予 汽車設計

機械工業(yè)出版社 4．余志生 汽車理論

機械工業(yè)出版社 5．機械設計手冊 機械工業(yè)出版社

第三篇：汽車制造工藝小結

汽車制造工藝小結（1）

第一章

汽車制造過程概論 汽車生產(chǎn)過程）狹義的汽車生產(chǎn)過程是指 把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚠a(chǎn)品的全過程。它包括：原材料的運輸、保管，毛坯制造、機械加工及熱處理，部件裝配和汽車總裝配，產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗、調(diào)試、涂裝及包裝、儲存等。

2）廣義的汽車生產(chǎn)過程是從產(chǎn)品設計開始到成品出廠的全過程。包括以下內(nèi)容：

（1）生產(chǎn)與技術的準備過程；（2）基本生產(chǎn)過程；（3）輔助生產(chǎn)過程；（4）生產(chǎn)服務過程 2 汽車制造所需詳細工藝

主要包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、金屬切削加工、檢驗、熱處理、裝配、汽車試驗等。3 工藝過程

工藝過程，就是改變原材料(或毛坯)的形狀、尺寸、相對位置和材料性能，使其成為成品或半成品的方法和具體過程，它包括鑄造、鍛造、熱處理、機械加工和裝配等工藝過程。鑄造和鍛造工藝過程統(tǒng)稱為毛坯制造工藝過程。4 機械加工工藝過程

機械加工工藝過程是由若干個順序排列的工序組成的。機械加工工藝過程主要分為工序、安裝、工位、工步、走刀等工作內(nèi)容。

1）工序是工藝過程的基本組成單元，它是指一個(或一組)工人在一臺設備上對一個或同時對幾個零件所連續(xù)完成的那一部分加工過程。

2）同一道工序中，零件在加工位置上裝夾一次所完成的那一部分工序，稱為安裝。一道工序中可以有一次或多次安裝。

3)零件在每個位置上完成的那一部分加工過程，稱為一個工位。

4)零件在一次安裝中，在加工表面、加工刀具、切削用量(轉(zhuǎn)速及進給量)不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內(nèi)容稱為工步。5 生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型

1)生產(chǎn)綱領

一個汽車制造廠，根據(jù)市場需求、銷售和本企業(yè)的生產(chǎn)能力制訂的年產(chǎn)量和進度計劃，就是該汽車制造廠的生產(chǎn)綱領。

2)生產(chǎn)類型

汽車產(chǎn)品的銷售與工廠的生產(chǎn)能力，決定了工廠的生產(chǎn)綱領，生產(chǎn)綱領的制定，決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)類型，即生產(chǎn)規(guī)模。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。6 組織汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)方式

汽車制造的生產(chǎn)方式，主要有以下三種：

1)生產(chǎn)全部零部件，并且組裝整車。

如傳統(tǒng)上的一些大型、超大型汽車制造企業(yè)，這些企業(yè)擁有汽車所有零部件設計、加工制造能力，在一個局部地區(qū)形成大而全、小而全的托拉斯汽車制造企業(yè)。這種生產(chǎn)方式，對市場的適應性極差，難以做到生產(chǎn)設備負荷的平衡，固定資產(chǎn)利用率低，工人工作極不均衡，是一種呆板、落后的生產(chǎn)方式。

2)只負責汽車的設計和銷售，不生產(chǎn)任何零部件。

固定資產(chǎn)投人少，充分適應市場變化快的特點，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易，使汽車生產(chǎn)徹底社會化、專業(yè)化，如國外敏捷制造中的動態(tài)聯(lián)盟。其實質(zhì)就是在互聯(lián)網(wǎng)信息技術支持下，在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)這一生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)方式突出了知識在現(xiàn)代制造中的作用和地位，是一種將傳統(tǒng)的汽車制造由資金密集型向知識密集型過渡的先進生產(chǎn)方式。

3)生產(chǎn)一部分關鍵的零部件(如發(fā)動機等)，其余的向其他專業(yè)生產(chǎn)廠(公司)成套采購。

克服了第一種方式所具有的投資大，對市場適應性差的缺點，也克服了第二種方式不能控制掌握汽車制造中的核心技術和工藝的不足，成為當今汽車制造最普遍的生產(chǎn)方式之一。加工經(jīng)濟精度

某種加工方法的經(jīng)濟加工精度，是指在正常的生產(chǎn)條件下(機床設備、工藝裝備、切削用量、工人等級，工時定額)所能達到的公差等級。

加工精度等級的高低是根據(jù)使用要求決定的，零件的成本是與加工精度密切相關的。追求經(jīng)濟精度就是要在滿足使用要求的條件下以最低的精度、最低的成本，達到追求利益最大化的目的。設計安排工藝過程時要重點考慮經(jīng)濟精度。加工經(jīng)濟精度是指一個精度范圍而不是一個值。8 機械加工質(zhì)量

機械加工質(zhì)量包括加工精度和表面質(zhì)量兩個方面。

1）加工精度

零件經(jīng)過機械加工后，各表面的實際尺寸、實際形狀和實際相互位置與其理想值的接近程度稱為加工精度。

零件的加工精度包括尺寸精度、形狀精度和位置精度三個方面。通常以公差值的大小或公差等級表示零件的機械加工精度要求。

(1)尺寸精度是指加工后零件表面本身或表面之間的實際尺寸與理想尺寸之間的符合程度，如長度、寬度、高度、直徑等。

(2)幾何形狀精度是指加工后零件各表面本身的實際形狀與理想零件表面形狀之間的符合程度，如平面度、直線度、圓度、圓柱度、錐度等。

(3)位置精度是指加工后零件各表面間的實際相互位置與理想零件各表面之間位置的符合程度，如平行度、垂直度、同軸度等。2）機械加工表面質(zhì)量

零件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和表面層的物理力學性能。其具體內(nèi)容是：

(1)表面幾何學特征是指零件最外層表面的微觀幾何形狀，通常用表面粗糙度、波度表示；(2)表面層材質(zhì)的變化是指在一定深度的零件表面層出現(xiàn)與基體材料組織不同的變質(zhì)，主要指表面層因塑性變形引起的冷作硬化、表面層因切削熱引起的金組織變化、表面層產(chǎn)生的殘余應力。9 工藝規(guī)程

比較合理的工藝過程確定下來后，按一定的格式（通常是表格或圖表）和要求寫成文件形式，要求企業(yè)有關人員嚴格執(zhí)行的指令性文件，稱為工藝規(guī)程。

機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造、裝配工藝過程和操作方法有關內(nèi)容的工藝文件，是總結生產(chǎn)實踐和科學經(jīng)驗，結合先進制造生產(chǎn)工藝技術和具體生產(chǎn)條件，在合理的工藝理論和必要的生產(chǎn)工藝試驗的基礎上，制定并指導生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、工藝管理和生產(chǎn)操作等的技術文件。

1）機械加工工藝規(guī)程包括的內(nèi)容：

(1)擬定機加工工藝路線(零件的生產(chǎn)過程中依次通過的全部加工內(nèi)容稱為工藝路線)，即確定機械加工各道工序的加工方法和順序；

(2)確定各道工序的具體內(nèi)容，即規(guī)定各道工序具體的操作內(nèi)容和完成方法。

2）機械加工工藝規(guī)程文件形式

汽車生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)類型不同，工藝文件的形式靈活多樣，工藝規(guī)程的內(nèi)容也不盡相同，總結起來，主要有以下幾種工藝文件：工藝過程卡、工序卡、調(diào)整卡、檢驗工序卡等。

第二章

汽車制造中的機械加工工藝 工件的定位和夾緊

1）工件的定位

工件在加工進行之前，必須使工件在機床上或夾具中占有正確位置。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為工件的定位。

2）夾緊

工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程稱為裝夾。

3）夾具

在成批大量生產(chǎn)中，工件裝夾是通過機床夾具來實現(xiàn)的。夾具就是能迅速把工件定位并固定在準確位置或同時確定操作工具位置的一種輔助裝置。而在金屬切削機床上采用的夾具稱為機床夾具。2 基準

一個零件是由若干要素(點、線、面)組成的，各要素之間都有一定的尺寸和位置公差要求。用來確定工件(零件)上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面就被稱作基準。基準按其作用的不同，可分為兩大類，即

1）設計基準是設計圖樣上所采用的基準。

2）工藝基準是在工藝過程中采用的基準。它可分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準、對刀基準等。

（1）在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置和形狀的基準，稱為工序基準。（2）工件在機床上或夾具中裝夾時，使工件占有正確位置所采用的基準，稱為定位基準。（3）測量時所采用的基準，即用來確定被測量尺寸、形狀和位置的基準，稱為測量基準。（4）裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所采用的基準，稱為裝配基準。（5）在加工過程中調(diào)整刀具與機床夾具相對位置所采用的基準就叫對刀基準。3 工件的安裝與安裝方式 1）工件的安裝

工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序，就是安裝。一道工序中可有一次或多次安裝。要完成一次正確的安裝，就必須完成下述兩個方面的工作：

（1）工件必須正確定位

（2）工件必須合理夾緊

2）工件的安裝方式

工件安裝的中心任務是裝夾。實現(xiàn)工件正確裝夾的方法主要有：找正裝夾法和機床專用夾具裝夾法。（1）找正裝夾法

它可分為直接找正裝夾和劃線找正裝夾。

（2）機床專用夾具裝夾法

是指為某零件的某道工序而專門設計制造的夾具。4 機床夾具

1）機床夾具的組成

機床專用夾具是為某零件的某道工序而專門設計制造的，機床夾具應由以下幾個部分組成：

（1）定位元件 ；（2）夾緊裝置；(3)對刀、導向元件；（4）夾具連接元件；（5）夾具體；

（6）其他裝置或元件

2）機床夾具的分類（p74）5工件的定位原理(p77)1）工件定位的六自由度規(guī)則 2)工件正確定位應限制的自由度 常用定位元件（p81-106）

常用的定位基準（或基面）主要有平面、內(nèi)圓面、內(nèi)錐面、外錐面及 成形面（如漸開線表面）等。常用的定位元件主要有：支承釘、支承板、定位銷(心軸)、定位套、V形塊等。夾緊裝置 1)夾緊裝置組成

一般夾緊裝置由動力裝置、中間傳力機構和夾緊元件組成。

(1)動力裝置

它是產(chǎn)生夾緊力的動力源，所產(chǎn)生的力為原始動力。若夾緊裝置的夾緊力來自人力的，稱為手動夾緊；而夾緊力來自氣動、液壓和電力等動力源的，則稱為機動夾緊。

(2)中間傳力機構

變原始動力為夾緊力的中間傳力環(huán)節(jié)稱為中間傳力機構。如鉸鏈杠桿、斜楔等。它們的作用主要有三個：①改變夾緊力的大??；②改變夾緊力的方向；③實現(xiàn)自鎖。

(3)夾緊元件

夾緊元件是執(zhí)行夾緊的最終元件，如各種螺釘、壓板等，它們是直接與工件接觸的。

2)夾緊力的確定原則

(1)夾緊力的作用點；(2)夾緊力的方向；(3)夾緊力的大小

3）幾種常用典型夾緊機構(p109)8 定位基準的選擇

工件首次加工所使用的定位基準（面）都是未經(jīng)加工過的表面，這樣的定位基準被稱為粗基準；當采用已加工過的表面作為定位基準（面）的，稱為精基準；純粹為機械加工工藝的需要而專門在工件上設計制造出來的定位基準稱為輔助基準（如軸類零件端面上的中心孔等）。

1）粗基準的選擇原則 2）精基準的選擇原則 9 工序集中與分散

1)工序集中就是將工件加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。

(1)減少工件安裝次數(shù)，在一次安裝中完成零件多個表面的工，保證產(chǎn)品的相互位置精度；

(2)減少工序數(shù)目，縮短工藝路線，簡化生產(chǎn)計劃工作；

(3)機床數(shù)量少，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作；

(4)操作工人較少，工人操作技術要求較高；

(5)專用機床和工藝設備成本高，調(diào)整維修費大，生產(chǎn)準備工作量大；

(6)適用于單件生產(chǎn)。

2）工序分散 就是將工件加工內(nèi)容分散在較多的工序中進行，每道工序的加工內(nèi)容較少，最少時每道工序只包含一個簡單工步。

(1)每臺機床只完成一個工步，易于組織流水生產(chǎn)；

(2)機床設備及工藝裝備簡單，生產(chǎn)準備工作量少，便于平衡工序時間；

(3)設備數(shù)量多，占用場地大，生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作較復雜；

(4)操作工人較多，工人操作技術要求較低；

(5)采用結構簡單的高效機床和工裝，易于調(diào)整；

(6)適用于批量生產(chǎn)，尤其是汽車零件的流水線批量生產(chǎn)。10 加工余量

1）加工余量和工序余量 加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。零件某一表面相鄰兩道工序尺寸之差稱為工序余量，而該表面所有工序余量之和等于加工總余量。2）基本余量Zi、最大余量 Zimax；最小余量Z imin

當工序尺寸用基本尺寸計算時，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量（Zi）。最小余量Zmin是保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量Zmax是該工序余量的最大值。

無論是外表面還是內(nèi)表面，本工序余量公差總是等于本工序尺寸 公差與上工序尺寸公差之和。

3）確定加工余量的方法

1)分析計算法； 2)經(jīng)驗估算法； 3)查表修正法。11 工序尺寸及其公差的確定

工序尺寸是指某一工序加工應達到的尺寸，其公差即為工序尺寸公差。運用尺寸鏈的知識對其進行分析，是合理確定工序尺寸及其公差的基礎。1）尺寸鏈

在機器設計、裝配及零件加工過程中，一組互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈。（1）裝配尺寸鏈；（2）工藝尺寸鏈；（3）設計尺寸鏈。2）尺寸鏈的組成

組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)，環(huán)又分為組成環(huán)與封閉環(huán)。（1）封閉環(huán)

尺寸鏈中封閉環(huán)是由組成環(huán)尺寸所決定的，因此，它的存在依賴于組成環(huán)而間接形成，在零件加工或機械產(chǎn)品裝配過程中，最后自然形成(間接獲得)這一尺寸。一個尺寸鏈中只有一個封閉環(huán)。

（2）組成環(huán)

尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)，它是在加工或裝配中直接獲得的尺寸。根據(jù)組成環(huán)對封閉環(huán)影響的不同，又把組成環(huán)分為增環(huán)與減環(huán)。

（a）增環(huán)

尺寸鏈中，某組成環(huán)的變動將引起封閉環(huán)的同向變動，則稱該環(huán)為增環(huán)。所謂同向變動，是指組成環(huán)增大，封閉環(huán)也增大，組成環(huán)減小，封閉環(huán)也減小。

(b)減環(huán)

尺寸鏈中，某一組成環(huán)的變動將引起封閉環(huán)的反向變動，這一組成環(huán)稱為減環(huán)。反向變動是指組成環(huán)增大，將引起封閉環(huán)減小。3）尺寸鏈的計算（1）計算類型

(a)正計算法（公差校核計算）：已知組成環(huán)，求封閉環(huán)。根據(jù)各組成環(huán)基本尺寸及公差(或偏差)，來計算封閉環(huán)的基本尺寸及公差(或偏差)。這類計算主要用來驗算設計的正確性，故叫校核計算。

(b)反計算法（公差設計計算）：已知封閉環(huán)，求組成環(huán)。根據(jù)設計要求的封閉環(huán)基本尺寸及公差(偏差)，反過來計算各組成環(huán)基本尺寸及公差(偏差)。這類計算主要用在產(chǎn)品設計或工藝設計上，即根據(jù)機器的使用要求來分配各零件的公差。

(c)中間計算法：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)。根據(jù)封閉環(huán)和其他組成環(huán)的基本尺寸及 公差(偏差)來計算尺寸鏈中某一組成環(huán)的基本尺寸及公差(偏差)。（2）尺寸鏈的計算步驟

(a)確定尺寸鏈計算的類型(設計計算、校核計算)。

(b)畫尺寸鏈圖：從某加工或裝配的基準開始畫，所有尺寸都畫上，包括基本尺寸為零 的尺寸，尺寸不能重疊，最后尺寸要形成封閉圖形。

(c)確定封閉環(huán)：封閉環(huán)是裝配或加工后自然形成的，所以要知道裝配過程和零件加工工藝過程。

(d)確定組成環(huán)的增環(huán)、減環(huán)。(e)選擇公式進行計算。

(f)校核。12 工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈的應用

工藝尺寸鏈的分析計算，首先確定封閉環(huán)；其次建立工藝尺寸鏈；最后利用尺寸鏈計算公式解算工藝尺寸鏈。

（1）工序基準、測量基準與設計基準重合時工序尺寸的確定

（2）工序基準、測量基準與設計基準不重合時工序尺寸的確定（3）裝配尺寸鏈的建立及其計算 13 設備、工藝裝備的選擇確定

1）機床設備的選擇

2）工藝裝備的選擇

工藝裝備，即是指零件加工時所用的刀具、夾具、量檢具、模具等各種工具的總稱。14 切削用量的確定

切削用量是制定工藝規(guī)程的基本參數(shù)，它包括三個方面： 1）吃刀量 即切削深度；

2）進給量 即加工設備每旋轉(zhuǎn)一周加工刀具切削的距離； 3）切削速度Vc即刀具每分鐘切削的距離。時間定額的確定

每一個生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身的生產(chǎn)條件，對每一種零件生產(chǎn)的每一道工序都規(guī)定了所需耗費的時間，稱為時間定額。完成一個零件加工的某道工序所耗用的時間，稱為單件時間定額Tt，由以下各部分組成：

(1)基本時間Tb ；(2)輔助時間 Ta；（3)布置工作地時間

Ts；（4)休息與生理需要時間 Tr

(5)準備與終結時間

第三章

典型汽車零件的機械加工工藝 齒輪機械加工的定位基準

1）帶孔的齒輪，加工齒面時，用光孔(或花鍵孔)及端面作為定位基準(基面)，且符合基準重合原則。

（1）當齒輪孔的長徑比L／D>1時，應以孔作為主要的定位基面；

（2）當齒輪孔的長徑比L／D<1時，如圖a所示，應以端面作為主要的定位基準；

2）對于軸齒輪，當加工軸的外圓表面、外螺紋、圓柱齒輪面和花鍵時，常選擇軸兩端的中心孔作為定位基面，把工件安裝在機床的前后(或上、下)頂尖之間進行加工。2 齒坯加工方案

齒坯加工的主要內(nèi)容包括：齒坯的孔加工、端面和中心孔的加工(對于軸類齒輪)以及齒圈外圓和端面的加工；對于軸類齒輪和套筒類齒輪的齒坯，其加工過程和一般軸、套類基本相同。3齒形加工

齒形加工方案的選擇，主要取決于齒輪的精度等級、結構形狀、生產(chǎn)類型和齒輪的熱處理方法及生產(chǎn)工廠的現(xiàn)有條件。常用的齒形加工方案如下：

(1)

8級精度以下的齒輪

調(diào)質(zhì)齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。對于淬硬齒輪，可采用滾(插)齒→剃齒或冷擠→齒端加工→淬火→校正孔的加工方案。

(2)6～7級精度齒輪

對于淬硬齒面的齒輪可采用滾(插)齒→齒端加工→表面淬火→校正基準→磨齒(蝸桿砂輪磨齒)，該方案加工精度穩(wěn)定；也可采用滾(插)、剃齒或冷擠→表面淬火→校正基準→內(nèi)嚙合珩齒的加工方案，這種方案加工精度穩(wěn)定，生產(chǎn)率高。

(3)5級以上精度的齒輪

采用粗滾齒→精滾齒→表面淬火→校正基準→粗磨齒→精磨齒的加工方案。大 批大量生產(chǎn)時也可采用粗磨齒→精磨齒→表面淬火→校正基準→磨削外珩的加工方案。這種加工方案加工的齒輪精度可穩(wěn)定在5級以上，且齒面加工質(zhì)量好，噪聲極低，是品質(zhì)極高的齒輪。4 齒端倒角加工

(1)去掉直齒輪或斜齒輪齒端的銳角(2)加工變速器滑動變速齒輪齒端倒圓角 5 曲軸加工的先進技術

1)質(zhì)量中心孔技術加工 ； 2)車拉技術； 3)圓角深滾壓技術

第四章

汽車先進制造技術 汽車制造技術的發(fā)展過程和發(fā)展趨勢

1）汽車制造技術的發(fā)展過程

（1）剛性制造自動化 ；（2）柔性制造自動化；（3）集成制造自動化；（4）智能制造自動化 2）汽車制造技術的發(fā)展趨勢

主要是敏捷化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化、全球化和制造綠色化。計算機輔助工藝過程設計（CAPP）

1)CAPP系統(tǒng)功能

①

檢索標準工藝文件；②

選擇加工方法；

③

工序安排；④

選擇機床、刀具、量具、夾具、輔具等；

⑤

選擇裝夾方式、裝夾表面和定位基準；⑥優(yōu)化選擇切削用量；

⑦

計算加工時間和加工費用；⑧確定工序尺寸和公差；

⑨

選擇毛坯；⑩繪制工序圖及編寫工序卡。

2）CAPP系統(tǒng)的分類

(1)派生法；

(2)創(chuàng)成法；

(3)半創(chuàng)成法 3 數(shù)控加工和加工中心 1）數(shù)控加工

數(shù)控機床加工是指在數(shù)字程序控制機床(簡稱數(shù)控機床)上，按照事先編好的零件加工程序?qū)ぜM行的自動化加工。圖為數(shù)控加工過程的框圖。

從圖中可以看出，擁有數(shù)控機床和編制零件的數(shù)控加工程序是實現(xiàn)數(shù)控加工的最基本條件。

2)數(shù)控機床的組成

(1)主機

數(shù)控機床的主體，包括床身、立柱、主軸、進給機構等機械部分。

(2)計算機數(shù)控(CNC)裝置

它是數(shù)控機床的控制核心，主要由計算機系統(tǒng)、位置控制器、PLC接口板、通信接口板、紙帶閱讀機、擴展功能模塊以及響應的控制軟件等模塊組成。

(3)伺服單元和驅(qū)動裝置

包括主軸伺服驅(qū)動裝置和主軸電動機以及進給伺服驅(qū)動裝置和進給電動機。

(4)數(shù)控機床的輔助裝置

數(shù)控機床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機床的正常運 行。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、冷卻裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置。

(5)編程機及其他一些附屬設備 3）數(shù)控機床的工作過程

數(shù)控加工的工作： 首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸速度和進給速度的變換、切削液的開關、工件和刀具的交換等控制和操作，都按規(guī)定的代碼和格式編成加工程序，然后將該程序送入數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)則按照程序的要求，進行相應的運算、處理，發(fā)出控制命令，使各坐標軸、主軸以及輔助動作相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)刀具與工件的相對運動，自動完成零件的加工。

4）加工中心

加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種多功能數(shù)控機床。加工中心具有工序集中，可以減少調(diào)整機床、搬運工件和裝夾工件的時間，加工質(zhì)量高，生產(chǎn)效率及自動化程度高等特點。加工中心常用于零件結構比較復雜，加工工序多，批量加工的零件生產(chǎn)場合。柔性制造系統(tǒng)(FMS)(Flexible Manufacturing System-FMS)

FMS是由若干臺數(shù)控設備、物料運儲裝置以及計算機控制系統(tǒng)組成的，并能根據(jù)制造任務和生產(chǎn)品種變化而迅速進行調(diào)整的自動化制造系統(tǒng)。它包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來，可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。FMS的控制、管理功能比FMC強，對數(shù)據(jù)管理與通信網(wǎng)絡的要求高。

柔性制造系統(tǒng)(FMS)通常包括以下三部分：

1)數(shù)控機床或加工中心。2)運送零件和刀具的傳送系統(tǒng)。

3)計算機控制系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

CIMS由四個應用分系統(tǒng)及兩個支撐分系統(tǒng)組成：

（1）管理信息分系統(tǒng)(MIS)；(2)技術信息分系統(tǒng)(TIS)；(3)制造自動化分系統(tǒng)(MAS)；(4)質(zhì)量信息分系統(tǒng)(QIS)；(5)計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng)(NES)；(6)數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)(DBS)6 智能制造系統(tǒng)(IMS)1）智能制造系統(tǒng)組成

智能制造系統(tǒng)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它將人工智能技術融合進制造系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，通過模擬人類專家的智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等，從而取代或延伸制造環(huán)境中應由人類專家來完成的那部分活動，同時，收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的智能，使系統(tǒng)具有智能特征。智能制造系統(tǒng)是由制造技術、人的智能活動和智能機器等3部分組成。

2）智能制造的特征

1)自組織能力。2)自律能力。3)靈境(Virtual Reality)技術。

4)自學習和自維護能力。5)整個制造環(huán)境的智能集成。

3）

智能制造的研究熱點

1)無污染工業(yè)制造技術。2)全球制造業(yè)的并行工程。

3)21世紀全球集成制造技術。4)自律性制造系統(tǒng)。

5)快速產(chǎn)品開發(fā)支持系統(tǒng)。6)知識系統(tǒng)。7 先進制造技術、工藝和方法 1）先進制造技術

在現(xiàn)代制造戰(zhàn)略的指導下，傳統(tǒng)制造技術不斷吸取計算機、信息、自動化、新材料和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術，并將其綜合應用于產(chǎn)品的研究與開發(fā)、設計、生產(chǎn)、管理和市場開發(fā)、售后服務，并取得社會經(jīng)濟效益的綜合技術，統(tǒng)稱為先進制造技術。

2）成組技術

充分利用事物之間的相似性，將許多具有相似信息的研究對象歸并成組，并用大致相同的方法來解決這一組研究對象的生產(chǎn)技術問題，這樣就可以發(fā)揮規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，達到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的，這種技術統(tǒng)稱為成組技術。

尹安東

***；魏道高

*** 第五章

汽車車身覆蓋件沖壓工藝

(地板、頂蓋、前圍板、后圍板、側圍板、儀表板)第六章

車輪及某些厚板零件的沖壓工藝（車架縱梁與橫梁、車輪的沖壓工藝）第七章

汽車典型零件的模鍛成型工藝（連桿、齒輪、曲軸的模鍛成型工藝）第八章

汽車制造中的輕量化與塑料化（塑料制品及其成型工藝、粘接工藝）

第四篇：汽車制造工藝學課程設計說明書

HUNAN UNIVERSITY

機械制造工藝學

課程設計

論文題目： 分動器通前橋法蘭盤鉆床夾具設計 學生姓名： 學生學號： 專業(yè)班級： 學院名稱： 指導老師： 學院院長：

2011年 6 月日

龍國 20080410413 車輛四班 機械與運載工程學院

白中浩 韓旭

目錄

一 設計任務????????????????????????3 二 分析定位基準及確定定位夾緊方案 ???????

31.定位基準的選擇?????????????????????3

2.定位夾緊方案

????????????????????4 三 夾具元件的設計計算 ????????????????

51.夾緊力作用點 ?????????????????????5

2.夾緊力方向

?????????????????????5

3..夾緊方案

?????????????????????5

4.夾緊力大小確定

???????????????????6 四 夾具裝配圖的繪制 ??????????????????7 五 夾具體零件圖的繪制

????????????????7 六 總結與體會

?????????????????????10 七 參考文獻

?????????????????????11

一 設計任務

如下圖所示，為分動器通前橋法蘭盤零件示意圖，該零件年產(chǎn)量20000件。目前已知除三孔Φ d未加工外，其余均已經(jīng)加工，要求設計加工Φd三孔的夾具裝置。(三孔圓周均勻布置)d 38 R

D=10mm,R=15mm

二 分析定位基準及確定定位夾緊方案

1.定位基準的選擇

本零件是帶孔的盤類零件，針對孔加工的徑向設計基準和工藝基準都是其中心軸線，故可避免基準不重合誤差。對于軸向的定位，考慮到定位應平穩(wěn)可靠，故宜選擇已經(jīng)過加工的較大的法蘭端面作為軸向定位基準。

2.定位、夾緊方案

用三個小平面（效果等同支撐釘）定位法蘭端面以限制三個自由度。對于徑向定位，采用長心軸（軸上帶鍵槽）限制四個自由度。

考慮到刀具的切削方向是沿著軸線方向并且由于加工大量工件要求的分度旋轉(zhuǎn)設計，我們決定采用在工件小端用螺旋壓緊方式。這樣既保證了切削力受到良好的抵消作用力，又使空間得到放大，使整個裝置更靈活且便于拆卸。具體來講就是利用定位心軸上的螺紋孔和螺柱連接而后用螺母壓緊上壓蓋。上壓蓋直接壓在工件小端面上。

三 夾具元件的設計

1.夾緊力作用點

上壓蓋傳遞的螺紋夾緊力作用在小端面上。二者是面接觸故夾緊力分布較均勻且大小適度。2.夾緊力方向

夾緊力垂直小端面平面，故其沿需加工孔的軸線方向，符合夾緊力分布原則。3.夾緊方案

因所要求夾緊力不是很大，且因加工量較大所要求的拆裝方便原因、布置空間有局限性故采用螺旋夾緊機構。選用配套的螺柱螺母和精心設計的壓蓋共同完成對工件軸向的壓緊。其中壓蓋的設計，為達到便于快速拆裝的目的，我們設計了開口U型的壓蓋。這樣，在不需完全拆除壓緊元件的基礎上，可以將工件靈活的裝

入取出。

四 夾具裝配圖的繪制

五 夾具體零件圖的繪制

六 總結與體會

本次課程設計是一次將理論融入實際的良好機會。幸運的是，我很好的把握了機會，把所學習過的“汽車制造工藝學”、“工程制圖”、“機械設計”、“機械原理”等課程的相關知識運用到本次課程設計中來。針對本次設計的題目，我查找了大量資料，充分借鑒了前人的設計經(jīng)驗，并加進了不少自己的思考元素，開創(chuàng)性的設計了本套夾具裝置。

另外需要特別提到的是，我和李明敏同學在此階段精誠團結、默契協(xié)作配合，各自發(fā)揮自己的優(yōu)點和特長，堅持不懈地用兩周時間將此方案做到盡善盡美。

李明敏同學靈活多變的思維、開闊的眼界、富于創(chuàng)新的前瞻性給我們的設計帶來了莫大的幫助。而我相對而言的縝密思考、嚴謹務實、勤奮鉆研，也很好的保障和促進了本方案設計的深入。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)圓滿的完成了設計任務，受益匪淺。首先，作為學生，我們是首次參與夾具設計并擁有絕對的自主設計權，能最大限度發(fā)揮我們的想象能力和個人才干；其次我和李明敏同學的良好的合作經(jīng)歷給了我們對未來團隊協(xié)作工作的寶貴經(jīng)驗；最后，我想說的是，這次任務的安排給了我們更多的查找資料的機會，鍛煉了我們的學習能力，培養(yǎng)了我們獨立自主的行為方式，加深了我們對行業(yè)現(xiàn)狀的了解。

在這里，我要對指導老師白中浩、汽車制造工藝學任課老師鄭剛表示由衷的感謝，感謝他們無私的付出和教誨，感謝他們對我們的關愛。

八 參考文獻

[1] 李碩,栗新.機械制造工藝基礎.第2版.北京：國防工業(yè)出版社，2007.[2] 鄭修本.機械制造工藝學.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，1999.[3] 劉有才，肖繼德.機床夾具設計.北京：機械工業(yè)出版社.[4] 姚福生.先進制造技術.北京：清華大學出版社, 2002 [5] 徐嘉元.機械加工工藝基礎.北京：機械工業(yè)出版社，1990.

第五篇：《汽車制造工藝學》,課程設計(精)

學 號： 2010401201xx

汽車零件機械加工工藝規(guī)題 目 程

及專用機床夾具設計

教 學 院 機電工程學院

機械設計制造及其自動化

專 業(yè)

(車輛工程方向

班 級 10車輛工程

姓 名

指導教師

22013 年 6 月 0

日

2012～2013學年第二學期 課程設計任務書 設計名稱：

地點： 309

汽車零件機械加工藝規(guī)程及專用機床夾具設計

班級： 10車輛

J4-

一、課程設計目的

車輛制造工藝學課程設計是在完成了車輛制造工藝學課程的理論教學后的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是：通過該課程設計，使學生在理論教學的基礎上進一步鞏固汽車制造工藝知識，初步掌握汽車零件機械加工工藝規(guī)程的編制方法，學會查閱有關資料；掌握工件在夾具中的定位夾緊原理專用機床夾具的設計方法，提高結構設計能力。

二、課程設計內(nèi)容（含技術指標）

制定指定零件的機械加工工藝規(guī)程；設計指定工序的專用夾具。具體內(nèi)容如下： 1．對零件進行結構工藝性分析，畫零件圖（1）了解零件的性能、用途和工作條件；（2）分析零件各項技術要求；

（3）分析零件的毛坯、材料、熱處理要求及機械加工的工藝性。

（4）畫零件圖1張。2．制定零件機械加工工藝規(guī)程

（1）按基準的選擇原則確定零件的定位基準；（2）確定零件各表面的加工方法并劃分加工階段；（3）安排加工順序，擬定工藝路線；（4）初步選擇各工序所采用的設備；（5）填寫完整的機械加工工藝過程卡1份。3．確定工序具體內(nèi)容

（1）確定指定工序的加工余量、工序尺寸和公差；（2）確定指定工序機床的規(guī)格、精度及刀、量具；

（3）確定指定工序的切削用量；（4）計算指定工序的單件工時；（5）填寫完整工序卡片1張。4．設計指定工序的專用夾具

（1）確定工件的定位方案和刀具的對刀、導向方式；（2）確定夾緊方案；（3）確定夾具結構；

（4）繪制夾具裝配工作圖1張；（5）繪制夾具零件圖1張。5．整理課程設計說明書1份。

1．對零件進行結構工藝性分析，畫零件圖（1天）2．制定零件機械加工工藝規(guī)程（2天）

3．確定工序具體內(nèi)容（1天）

4．設計指定工序的專用夾具（5～7天）5．答辯（1天）

四、基本要求

1．設計資料齊全；

2．工藝方案合理，工藝文件符合規(guī)定的工作量； 3．夾具結構合理，圖樣數(shù)量符合繪圖工作量；

4．圖樣規(guī)范，裝配圖和零件圖內(nèi)容完整，圖面質(zhì)量好，錯誤少，5．設計說明書內(nèi)容完整，書寫規(guī)范，語句通順，層次分明。6．答辯時自述清楚，能正確回答老師所提出的問題。車輛與交通系 2013.4.26

目 錄

序 言 5

一、零件的分析 5

（一）零件的功用 5

（二）零件的工藝分析 6

二、工藝規(guī)程設計 6

（一）確定毛坯的制造形式 6

（二）基面的選擇 6

（三）制定工藝路線 7

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的確定 8

（五）確定切屑用量及基本工時 9

三、夾具設計14

（一）對機床夾具設計的要求 14

（二）確定夾具的結構方案 15

四、總 結17 參考文獻19

序 言

這次的課程設計是在我們課程結束后進行的，經(jīng)過幾個月的學習也該是進行實踐的時候了，用實踐檢驗自己的的能力，及所學的知識，還有就是通過此次的設計來學一些課外知識，這是在以后的工作中都要具備的，在學校的課程設計中體驗將來工作的過程，這是很有必要的，能讓我們更快的適應社會和工作。由于能力有限，設計中上有許多不足之處，還望各位老師不吝賜教。

一、零件的分析

（一）零件的功用

機械中的撥叉，一般分為撥叉爪子，撥叉軸和撥叉手柄座。主要是撥動滑移齒輪，改變其在齒輪軸上的位置，可以上下移動或左右移動，從而實現(xiàn)不同的速度?；騽t是機械產(chǎn)品中離合器的控制，比如端面結合齒的結構，內(nèi)外齒的結構，都需要用撥叉控制其一部分來實現(xiàn)結合與分離。由于撥叉在改變檔位時是要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件要具有足夠強度、剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。

（二）零件的工藝分析

撥叉2共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1.以m孔為中心的加工表面

H9的孔及其倒角和孔的兩端面。其中主要加工的這一組加工表面包括：面為H9的孔。

2.以H的螺紋孔為中心的加工表面

mm外端面和錐

H的 這一組加工表面包括：鉆M10螺紋底孔、銑螺紋孔。其中主要加工面為

H的螺紋。

3.以R30的圓弧面為中心的加工表面

這一組加工表面包括：R24和R30的兩個圓弧面以及兩圓弧面之間的階梯面。這三組加工表面有著一定的位置度關系，公差為0.05。

由以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另兩組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。

H9的孔與兩端面間的階梯面見的垂直度

二、工藝規(guī)程設計

（一）確定毛坯的制造形式

零件的材料為灰鑄鐵HT200。根據(jù)選擇毛坯應考慮的因素，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而鑄造生產(chǎn)成本

低，設備簡單，故本零件毛坯采用鑄造方法?；诣T鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。在制定加工工藝時應考慮這些基本因素。

（二）基面的選擇

基準選擇是工藝規(guī)劃設計中的重要工作之一，基準選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。

（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，（2）精基準的選擇?？紤]要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，（三）制定工藝路線

擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應考慮采用組合機床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應考慮加工的經(jīng)濟性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ 銑Φ28mm外圓兩端面，粗基準選擇以Φ28mm的外圓。工序Ⅱ 鉆鉸Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 銑Φ20mm外圓端面，以Φ19H9的中心軸為基準。工序Ⅳ 鉆M10螺紋底孔工序并攻螺紋。

工序Ⅴ 銑R24mm的圓弧面及側面，以Φ19H9的中心軸為基準。工序Ⅵ 鏜R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 檢查。2.工藝路線方案二

工序Ⅰ 銑Φ28mm外圓兩端面，粗基準選擇以Φ28mm的外圓。工序Ⅱ 鉆Φ18.85H9mm中心孔。工序Ⅲ 鉸Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅳ 銑Φ20mm外圓端面，以Φ19H9的中心軸為基準。工序Ⅴ 鉆M10螺紋底孔。工序Ⅵ 攻螺紋。

工序Ⅶ 銑R24mm的圓弧面及側面，以Φ19H9的中心軸為基準。工藝Ⅷ 鏜R30mm的上下凸出端面。工序Ⅸ 檢查。

3.工藝方案的比較及分析

上述兩個工藝的特點在于：方案一是利用復合式機床，鉆、鉸Φ19H9mm的中心孔在同一工藝步驟，減少不同工序拆裝工件的時間上浪費，提高了加工工藝的效率；而方案二則與此相反，采用獨立式機床，保證了零件的加工質(zhì)量。兩相比較可以看出方案一將方案二中的工序Ⅱ和工序Ⅲ、工序Ⅴ和工序Ⅵ進行整合，采用一個工序兩個工位。經(jīng)過整合后，在加工的時候只要進行一次裝夾，這樣不僅可以減少裝夾加工時間也可以提高加工精度。因此，最后的加工路線確定如下：

工序Ⅰ 銑Φ28mm外圓兩端面，粗基準選擇以Φ28mm的外圓。工序Ⅱ 鉆鉸Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 銑Φ20mm外圓端面，以Φ19H9的中心軸為基準。工序Ⅳ 鉆M10螺紋底孔工序并攻螺紋。

工序Ⅴ 銑R24mm的圓弧面及側面，以Φ19H9的中心軸為基準。工序Ⅵ 鏜R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 檢查。

以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝制造綜合卡片”。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的確定

“變速叉”零件材料為灰鑄鐵（HT200），生產(chǎn)型為大批量生產(chǎn)，采用手工砂型鑄造毛坯。

根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸如下：

1.外圓端面（Φ28mm）

參考《機械加工工藝手冊》，精度等級IT12，加工余量Z=3.5-5.0mm。2.通孔（Φ19H9mm）

參考《機械加工工藝手冊》，精度等級IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm，鉆孔Φ18.85+0.045 0mm,鉸孔Φ19+0.045 0mm。

3.外圓端面（Φ20mm）

參考《機械加工工藝手冊》，精度等級IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm。4.R24圓弧面

參考《機械加工工藝手冊》，精度等級IT12，粗銑加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

5.R30圓弧面

參考《機械加工工藝手冊》，精度等級IT12，粗銑加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

由于設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整法加工零件。因此在計算最大、最小加工余量時，應按調(diào)整法加工方式予以確定。

（五）確定切屑用量及基本工時

第二速及第三速變速叉所使用的材料為灰鑄鐵HT200。

工序Ⅰ 銑Φ28mm圓端面

1.加工條件

機床：功率P=4.5kw 的X61W型萬能銑床（查《制造工藝》表3.2）刀具：立式端銑刀 刀片材料：硬質(zhì)合金，（查《切屑用量簡明手冊》查表3.1）2.選擇切屑用量

查《切屑用量》表3.1 銑銷寬度de=28＜90mm,ap=3＜4mm 查《切削用量》表3.1-6 選YG6硬質(zhì)合金端銑刀直徑d=80mm 故齒數(shù)Z=10 且每齒進給量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次銑完。則ap=5mm

選fz=0.1mm/z 故齒數(shù)Z=10 且每齒進給量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次銑完。則ap=5mm ⑶銑刀磨鈍標準及壽命

根據(jù)《切屑用量簡明手冊》查表3.7 銑刀刀齒面最大磨損量為1.5mm 由于銑刀直徑d0=80mm,故刀具壽命T=180min(簡《切屑余量》表3.8 ⑷決定切削速度Vc和每分鐘進給量Vf 根據(jù)《切削用量》查表3.16，當d0=80mm,z=10,ap≤5mm,fz≤0.1mm時Vc=98mm/min ,n=388r/min,vf=311mm/min 各修正系數(shù)為：

=

=

=1.42，=

=

=1.0 故 = ==

=

mm/min

r/min

mm/min ＇ = =根據(jù)X61W型萬能銑床說明書，由《切削用量》查表3.30 選擇 n′=590r/min Vf′=510mm/min 因此實際切削速度和進給量為：

=m/min

5）校驗機床功率

由表3.24 當鑄鐵硬度在146至173之間時，=5mm

=28近似=510mm/min =2.7kw 根據(jù)X61w型說明書，表3.30 機床主軸允許功率為

=4.5kw Pc 因此所選切削用量可采用，即

=5mm，=510mm/min n=590r/min =148.2m/min =0.086mm/z l=28mm L=l+由表3.26得

=8 6）計算機基本工時

s 工序 Ⅱ 鉆鉸Φ19H9mm孔并倒角

⑴鉆孔Φ18.85+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 選取機床 Z525型立式機床 選取刀具 鉆刀直徑Φ18.85的直柄麻花鉆（特制刀具）

由《切削用量》表2.35 得 f≤0.3(f=0.28 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125

=(查《工藝手冊》表4.2-15 按機床選取nw=195r/min 實際切削速度 V=

計算切削加工工時 ⑵鉸孔Φ19+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 選取機床 Z525型立式機床

查《制造工藝》表3.1-16 選取刀具 絞刀直徑Φ19的直柄機用鉸刀（硬質(zhì)合金 特制刀具）、由《切削用量》表2.35 得 0.3≤ f≤0.5(f=0.24 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125 查《切削用量》表2-25得

切削深度 ap=0.06 ~ 0.15 =0.15mm 切削速度 Vc =8~12=10m/min ns=(查《工藝手冊》表4.2-15 按機床選取nw=195r/min 實際切削速度 V=

計算切削加工工時

工序Ⅲ 銑Φ20的端面

⑴查《制造工藝》表3.2 選擇X61W型萬能銑床 功率P=4.5kw（灰鑄鐵HT200 硬度172~182）

查《制造工藝》表3-16 選硬質(zhì)合金端銑刀 ⑵選擇粗銑加工余量

查《切削用量》表8-96 加工余量ap=3.5 ~ 4.5=3.5mm 粗銑 銑削寬度 ae=20≤90 ap=3.5≤5mm

直徑d=80mm 齒數(shù)z=10 每齒進給量fz=0.1mm/z ⑶銑刀磨鈍加工余量

查《制造工藝》表3.7得 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5 由于銑刀直徑d0=80mm 查《制造工藝》表3.8 得 T=180min 查表《制造工藝》得 Vc=109m/min n=436r/min Vf=349mm/min 采用不對稱銑削

工序Ⅳ 鉆M10孔并錐螺紋

⑴鉆孔Φ9.153mm 查《切削用量》表2-35 選取機床 Z525型立式機床 選取刀具 鉆刀直徑Φ9.153的直柄麻花鉆（特制刀具）、由《切削用量》表2.35 得 f≤0.3(f=0.19 Zv=0.25 Cv=9.5 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125 查《切削用量》2-12 T=35min 查《切削用量》2-33 kv=1.0 ns=(查《工藝手冊》表4.2-15 按機床選取nw=960r/min 實際切削速度 V=

計算切削加工工時

⑵錐M10x1-6H 螺紋孔 查《切削用量》表2-35 選取機床 Z525型立式機床

選取刀具 鉆刀直徑Φ10的粗柄機用絲錐

計算切削加工工時

查《制造工藝》表3.1-4.7得

螺距p=1，d=8，l=20,L=76,a=6.3 f=1 n=200r/min l1=(1~2p l2=(0.5~2p

Tj==0.79min

工序 Ⅴ 銑R24mm的圓弧面及側面。

⑴查《制造工藝》表3.2 選擇X61W型萬能銑床 功率P=4.5kw（灰鑄鐵HT200 硬度172~182）

查《制造工藝》表3-16 選硬質(zhì)合金端銑刀 ⑵選擇粗銑加工余量

查《切削手冊》表8-96、8-97得

0.3≤fz≤1(取fz=0.5mm/r 20≤Vc≤35(取Vc=25m/min dw=48mm

(查《切削手冊》校驗

（3）計算加工工時

工序 Ⅵ 鏜R30的圓弧斷面

⑴粗鏜R30的圓弧斷面 查《切削手冊》表8-86得

背吃刀量 ap=5mm, 進給量 f=0.2 ~ 0.3mm/r 查《切削手冊》表8-87 粗鏜鑄鐵件應使用高速鋼刀頭 f=0.3 ~ 0.8=0.6mm/r Vc=0.42 ~ 0.66=0.5m/s

加工工時計算

⑵半精鏜R30的圓弧端面

查《切削手冊》表8-86得 背吃刀量 ap=5mm 查《切削手冊》表8-87粗鏜鑄鐵件

高速鋼刀頭 f=0.2 ~ 0.6=0.4mm/r Vc=0.5 ~ 0.66=0.6m/s

三、夾具設計

按照設計任務要求，設計一鉆床夾具。選擇鉆的螺紋底孔的專用夾具設計。根據(jù)圖紙分析，螺紋孔的位置精度不高，以Φ19H19mm孔中心為設計基準。工件材料為灰鑄鐵HT200，毛胚為鑄件，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，選用Z5125立式機床。

㈠ 對機床夾具設計的要求

⑴保證工件加工的各項技術要求

⑵專用機床夾具的結構與其用途和生產(chǎn)類型要適應 ⑶盡量選用標準化夾具

⑷夾具結構應具有足夠的剛度，強度和良好的穩(wěn)定性、⑸保證使用安全和方便 ⑹具有良好的工藝性

㈡ 確定夾具的結構方案

（1）確定定位元件 定位元件是根據(jù)六點定位原理和加工要求來確定的，本夾具采用定位銷與工件Φ19H19mm的孔相配合；支撐釘與工件Φ20mm的槽配合；支撐釘與R30上或下斷面相接觸，此組合即限制了6個自由度

（2）確定導向裝置 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導向套，對刀裝置等，由于都是標準件，因此按標準選擇。

（3）確定夾緊機構

由于采用工作工件以外圓定位，《機床夾具設計手冊》，見表2-28 f1,f3取0.8 f2,f4取0.3 f1:工件與壓板間的圓周方向摩擦系數(shù) f2:工件與V型塊的間的圓周方向的摩擦系數(shù) f3:工件與壓板間的軸向摩擦系數(shù) f4:工件與V型塊間的軸向摩擦系數(shù)

防止工件轉(zhuǎn)動 =

防止工件移動 又因為

（不考慮）

一般在粗加工時取K=2.5~3(取k=2.5

經(jīng)計算解得=966.10

=1469.7N 鉆孔時的軸向力、扭矩，功率的計算 查《切削用量手冊》表2.32 軸向力（N）扭矩（N·M）功率（KW）

查《切削用量手冊》表2.32得 =420 =1.0

=0.8

=0.206

=2.0

=0.8

f=0.28 修正系數(shù)k=1.0 =420·=716.625N =0.206·=6.59N/m

·0.09681·0.94 ·0.09681·0.94

==2.27kw 定位誤差的分析

Φ28（h11~h13）取

即

=0.230 mm 繪制夾具裝配圖樣

繪制夾具裝配圖，并在其上標注相關尺寸，配合和位置公差等技術要求。

四、總 結

進行了維期兩周的課程設計，就象往年這個時候一樣，我們設計的是拔叉II，以及其夾具的設計，雖說和以往一樣按部就班，但如果工藝學沒學好，完成這場設計還真不是一時半會的事，當然也不是兩周可以解決的，確實通過這次課程設計，課上那些沒領悟的知識的畢露無疑，因為有時候一個知識點不過關，可能設計的時候就會卡住，或者突然對設計中的一些疑問感到莫名其妙，茫然無措，設計的內(nèi)容包含甚廣，像求定位公差，選工藝基準等，這樣就只有邊進行課程設計，一邊惡補，然后對前面的數(shù)據(jù)再次進行分析，拔叉的工藝設計花了一周，另一周便花在了夾具的設計上，其大部分時間都花在了查手冊上面，因為工藝有很多，所以其標準也是非常的多，數(shù)據(jù)量很大，我們要查的手冊就有四本，其中包括《課程設計指導手冊》，《切削用量》，《加工余量》，《夾具設計手冊》而每本的內(nèi)容多又繁雜。因此，開始設計的時候查手冊感覺就像是大海撈針一樣，對著設計的手冊就像面對了一本深奧的理論，自己就是一個初學者，什么也不懂，什么也不會，后來惡補的多了，查的次數(shù)漸漸多了，自己也漸漸的得心應手，在哪個手冊上査哪些用量，這些都可以基本把握住，比如說銑個端面，首先就要確定起加工余量，所以得查《加工余量》里的表，然后選擇是立銑還是端銑，再在《切削用量》手冊上選擇銑刀的型號，銑床的功率及型號等，之后便是對各種量的及加工時間的計算。

本次的課程設計事在酷熱的環(huán)境中完成，因此此次考驗我們的不僅僅是老師，還有上天，那些天是基本沒下過雨，那些天號稱有史以來最熱的，正應了一首詩“赤日炎炎似火燒，野田禾稻半枯焦。農(nóng)夫心內(nèi)如湯煮，王孫公子把扇搖?！?，現(xiàn)在是學生心內(nèi)如湯煮啊，電扇全

開也無用了，何談?chuàng)u扇，對這首詩我現(xiàn)在才算是深有感觸，教室成了蒸籠，自己是取經(jīng)的和尚，要被妖怪蒸吃的是我們不是唐僧，現(xiàn)在也終于能理解唐僧為何怕蒸吃了，這種感覺確實是生不如死，由于天氣原因，每天做不了多少事，即使晚上也如此，因此效率不高，這次課程設計確實是一次取經(jīng)之旅，扛住了取經(jīng)就有了很大的希望，雖然環(huán)境艱苦，但最終大家還是挺過來了，沒人倒下，但不知是不是所有人都取到了經(jīng)，至于我出了點力，但還是學到了不少，首先當然是學會了查手冊，查表，這也是很重要的，思然沒有其他人對所要的數(shù)據(jù)手到擒來的能力，至少我自己能獨立解決一些工藝問題，至于設計流程，及設計要求以及其中的眾多的工序都是必須要熟悉的，我們的拔叉II用的是沙型鑄造，在加工過程中用了鉆銑攻鏜等眾多工序才成型的。

這次不僅檢測了了我們的理論知識，而且還有團隊合作的能力，及耐力等各方面的能力，而且給了我們下次遇到問題時所應該有的能力，我們前幾次也有過幾次課程設計，相比這次，真是小巫見大巫了，這次對設計的領悟也是更多，原來書查百便，其義也會，當時如果因為天氣原因或其他的一些因素，這不僅讓我停滯不前，我們組也勢必要遭牽連，當然更不會把這次的總結寫得如此順利。

參考文獻

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版社，2004.3

[5] 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1991.3

機電工程學院課程設計成績評定表

姓 名

學 號

專業(yè)、班級

機械設計制造及其自動化(車輛

工程方向10級

課程設計題目： 汽車零件機械加工藝規(guī)

程及專用機床夾具設計 課程設計答辯或質(zhì)疑記錄：

成績評定依據(jù)：

最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）

指導教師簽字：

年 月 日