抢答器课程设计说明书

第一篇：抢答器课程设计说明书

专业课程设计说明书

课题名称：六人抢答器电路设计

姓名：胡星

学号：21006021026

专业：电子信息工程

班级：电本一班

成绩：

指导教师：宁仁霞

课题时间：2012年11月7日--2013年1月9日

黄山学院教务处制

目录

一、设计目的...............................................................................1

二、课程设计任务及基本要求...................................................1

1、设计任务.........................................................................1

2、设计要求..........................................................................1

三、进度安排................................................................................1

四、摘要........................................................................................1

1、中文摘要...........................................................................1

2、英文摘要...........................................................................1

五、系统框图.................................................................................2 六、六人抢答器总电路图及原理.................................................3

七、各分电路及其作用................................................................3

1、时序控制电路.......................................3

2、封锁电路..........................................................................4

3、编码电路.........................................................................5

4、译码报警电路.................................................................5

5、语音提示电路.................................................................6

6、显示驱动电路...............................................................6

八、心得体会...............................................................................7

九、参考文献...............................................................................7

一、设计目的

1.掌握六人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。

二、课程设计任务及基本要求

1、设计任务

设计一台可供6名选手参加比赛的智力竞赛抢答器。用数字显示抢答倒计时间，由“9”倒计到“0”时，无人抢答，蜂鸣器连续响1秒。选手抢答时，数码显示选手组号，同时蜂鸣器响1秒，倒计时停止

2、设计要求

(1)6名选手编号为：1, 2, 3, 4, 5, 6 各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为1, 2, 3, 4, 5, 6

(2)给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

(4)如果抢答定时已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效。系统扬声器报警（音响持续1秒），并封锁输入编码电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器显示0

三、进度安排

设计时间为两周，第一周查资料、方案论证，完成数字抢答器电路设计，对元器件进行筛选，第二周组装、调试，进行实物检查、设计答辩并完成设计报告。

四、摘要

1、中文摘要：本文介绍了一种采用数字电路制作的多功能数显抢答器，它主要采用了74系列的常用集成电路，它除了具有基本的抢答功能之外，还具有定时报警的功能，和数显的功能，当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统会有短暂的报警，提示抢答结束。

关键字：PLC、抢答、报警、数显

2、英文摘要

Abstract：This paper introduces a kind of adopting digital circuit made multi-function digital display responder, it mainly adopts the 74 series of common integrated circuit, it not only has basic vies to answer first function, but also has the timing alarm function, and digital display function, when vies to answer first began, the system will automatically count down, and the time can be preset, someone vies to answer first words during the system will stop time, if no one during the contest, the system will have a short warning and prompt vies to answer first end

key words： microcomputer PLC、vies to answer first、alarm、digital display

五、系统框图

当主持人宣布开始，定时电路开始秒脉冲电路的作用而进行倒记时，并通过译码器在显示器中显示。报警电路给出声音提示。当选手首先按某一开关键时，可通过触发锁存电路被触发并锁存，在输出端产生相应的开关电平信息，同时为防止其它开关随后触发而产生紊乱，最先产生的输出电平变化又反过来将触发电路锁定。然后在译码器中译码，将触发器输出的数据转换为数码管需要的逻辑状态。最后在显示电路中显示出所按键选手的号码。若有多个开关同时按下时，则在它们之间存在着随机竞争的问题，结果可能是它们中的任一个产生有效输出。如图1.六、六人抢答器总电路图

图1-2 抢答器总电路图

工作原理：抢答器具有锁存、定时、显示和报警功能。即当抢答开始后，选手抢答按动按钮，锁存器锁存相应的选手编码，同时用LED数码管把选手的编码显示出来，并且开始抢答时间的倒计时，同时用LED数码管把选手的所剩抢答时间显示出来。而在选手按键抢答以及抢答时间倒计时到时的时候都有报警以提醒主持人和选手。抢答时间设定9秒，报警响声持续1秒。接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人再次操作“清除”和“开始”状态开关。

七、各分电路图及其作用

1、时序控制电路

图1-3 时序控制电路电路图

时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：

1）主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进入正常抢答工作状态。

2）当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。3）当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。

2、封锁电路

图1-4 封锁电路电路图

封锁电路的作用是当有选手抢答成功时，封锁其他选手的输入信号。

3、编码电路

图1-5 编码电路电路图

4、译码报警电路

图1-6 译码报警电路电路图

译码报警电路的功能是将优先抢答的输入信号变成报警信号，以提醒是哪个选手抢答成功。

5、语音提示电路

图1-7 语音提示电路电路图

语音提示电路的功能是提醒本次的抢答选手是哪一位。

6、显示驱动电路

图1-8 显示驱动电路电路图

显示驱动电路有六个反相器构成，其功能是若有选手抢答成功，驱动相应的指示灯发光。

八、心得体会

这一课程设计使我们将课堂上的理论知识有了进步的了解，并增强了对数 字电子技术这门课程的兴趣。了解了更多电子元件的工作原理，如：74LS121、74LS48、74ls192等。但同时也暴露出我在知识上掌握不足等缺点。其次在此次设计过程中由于我们频繁的使用一电子设计软件如：Multisim等，因此使我熟悉了软件的使用，同时在电脑的电子设计和绘图操作上有了进一步提高。加上在设计过程中遇到了一些问题，使得我得查找相关资料，从而增长知识的同时增强解决问题和动手的能力，锻炼我做事细心、用心、耐心的能耐。这一课程设计，使我向更高的精神和知识层次迈向一大步。所以在以后的学习生活中，我会努力学习，培养自己独立思考的能力，积极参加多种设计活动，培养自己的综合能力，从而使得自己成为一个有综合能力的人才而更加适应社会。

做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所 以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的 使用有了更多的认识。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解 了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践 是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个课程设计对我 的作用是非常大的。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识 是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的际动手能力和独立思考的能力。此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出 现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

九、参考文献

[1]钱培怡.电子电路实验及课程设计.西安电子科技大学出版社.1992 [2]王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.高等教育出版社.1999 [3]谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社.2000

[4]阎石，《数字电子技术基础》，清华大学电子学教研组，高等教育出版社，1983 [5]童诗白.模拟电子技术基础 第四版[M]北京高等教育出版社2005 [6]彭华林等编数字电子技术长沙：湖南大学出版社，2004年

[7]李士雄.数字集成电子技术教程，北京，高等教育出版社，1993年

第二篇：抢答器操作说明书

抢答器操作说明书

一、设置与使用方法

1、回答时间设置：（假设回答问题的时间为15秒）

按一下“回答时间设置”按键，进入回答时间设置界面。此时的在时间界面上，显 示时间（好像）是23:59，长按回答时间设置按键，时间会快速调整（按一次本按键 时间调整一秒）。两者结合起来调整时间，直到界面显示变成00:15为止，便完成了 回答时间的设置。

2、抢答时间设置：（假设回答问题的时间为10秒）

其实这个设置的方法也是跟上面那个设置的方法是一样的，只要安装上面的方法做

一次就可以了。

3、当回答时间和抢答时间设置完成后，按复位键回到准备界面。这个时候可以检查一 下你的设置是否已完成。方法如下：按复位键回到准备状态，按开始键（此时界面上显示10的抢答时间在倒数），然后随便按一个号码（如5），界面正常显示应该为（组别显示5，时间显示在倒数15秒）。

4、当检查完这些设置后，便可开始抢答环节。每个问题结束后，按复位键。主持人在下一个问题读完后，主持人说请抢答（开始按键必须在主持人说请抢答的答字前按下）后，选手们才能抢答。在这里强调一个问题，如果主持人在没有说完请抢答和按下开始按键的时候，有个别组（如5）超前抢答的，界面显示的是（组别显示5，时间显示空白），这样就代表组5违反规定。

二、需要注意问题

1、当回答时间与抢答时间设置好后，主持人要做的是负责复位键（一个问题结束）和开始键（下一个问题开始）。

2、本机器最好是由主持人自己控制，主要难度是主持人在说请抢答与什么时候按下开始按键的时间配合，做到公平、公正。

第三篇：数电课程设计抢答器

数电课程设计——抢答器

1220223 16 左杉

2014.6.25 设计目的

掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计方法。设计任务与要求

（1）4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮S0 ~ S4表示。，按钮的编号与选手的编号对应。

（2）给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始控制开关S。

（3）抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，同时扬声器给出音响提示，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

一．抢答器的基本功能

1.设计一个抢答器，可同时供四名选手或四个代表队参加比赛，编号为一，二，三，四，各用一个抢答按钮，分别用四个开关表示。2.给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答的开始。3.抢答器具有数据锁存和显示的功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，并且给出出声响提示，封锁输入电路，实现优先锁存，禁止其他选手抢答，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。二．使用元件

芯片 ：74ls75，74ls147，74ls48，74ls08，74ls04，74ls00 其他器件：5个单刀单掷开关，一个7段数码管，一个蜂鸣器，一个三极管，导线若干。三．具体原理为 1）抢答器电路

该部分主要是由74LS75实现的，此元件是低端有效。当四个选手抢答时，输入的信号为“1”，用74LS20将这四个选手在75芯片对应的非输出端与主持人的主控开关相与非，接入75的使能端（E0/1和 E2/3），这样就通过“0”，把75锁定，完成锁定功能。

2）译码, 显示电路

这部分电路主要使用74ls147优先译码器，来进行译码把4位选手的抢答结果进行译码，然后把编译结果输出到74ls48七段显示译码器进行二次编译，最终把编译结果输出到七段数码管显示抢答结果。

3）蜂鸣器电路 蜂鸣器由主持人和选手共同控制，当主持人和任意选手同时接通后，蜂鸣器就会发出声音进行提示，当主持人断开后随即停止发音。

四.总电路图

第四篇：抢答器PLC控制系统课程设计

抢答器PLC控制系统设计

一、抢答器PLC电气控制系统设计任务书

1．抢答器工艺的技术要求

实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。

2．抢答器电气控制系统设计要求

1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。

2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。

3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。

4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。

5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。

6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。

二、抢答器PLC电气控制系统总体设计过程

第五篇：课程设计说明书

计算机辅助工艺设计

课

程

设

计

说

明

书

设计题目：

制定CA6140车床法兰盘的加工工艺

设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具

设 计 者：金 凯 敏

学

号：040101220

班

级：A04机械（2）班

指导教师：李 静 敏

机械设计制造及其自动化系

2008年1月16日

目录

一、序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

二、设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

三、计算生产纲领、确定生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„..3

四、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..3

1、零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2、零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

五、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状„„„„„„„„„„„..4

六、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..4

1、定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2、工件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„4

3、制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.5

4、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量的依据„„„„„„„„„„„.6

七、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„..7

1、设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„.7

2、夹具设计的有关计算„„„„„„„„„„„„„„„„..„„..7

3、夹具结构设计及操作简要说明„„„„„„„„„„„„....„„7

八、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ „..8

（一）序言

机械辅助工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼： 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。

就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于李静敏老师的悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题，但在通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。在此，十分感谢任晓智老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不段提高自己。

本说明书主要是CA6140卧式车床上的法兰盘的有关工艺规程的设计说明,由于本本人专业能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正。

（二）零件作用及设计任务

CA6140卧式车床上的法兰盘，为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。主要作用是标明刻度，实现纵向进给。分析法兰盘的技术要求，并绘制零件图。设计零件技术机械加工工艺规程，填写工艺文件。设计零件机械加工工艺装备。设计机床专用夹具总装图中某个主要零件的零件图。

（四）零件的分析

一、零件的作用

题目给的零件是CA6140卧式车床上的法兰盘，它位于车床丝杆的末端，主要作用是标明刻度，实现纵向进给。零件的Φ100外圆上标有刻度线，用来对齐调节刻度盘上的刻度值，从而能够直接读出所调整的数值；外圆上钻有底部为Φ4mm上部为Φ6mm的定位孔，实现精确定位。法兰盘中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

二、零件的工艺分析

法兰盘共有三组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：

1、以Φ45外圆（中间）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面及倒角；过度倒圆；内孔及其左端倒角。

2、以Φ45外圆（端）为中心的加工表面

这一组加工表面包括：端面，外圆，倒角；切槽3×2；内孔的右端倒角。

3、以4—Φ9的孔为中心加工表面

这一组加工表面包括：外圆，端面，侧面；外圆，过度圆角；4—Φ9孔和同轴的孔。

它们之间有一定的位置要求，主要是：

1）、左端面与Φ20孔中心轴的跳动度为0.05 ；

2）、右端面与Φ20孔中心轴线的跳动度为 0.05；

3）、Φ90的外圆与4—Φ9孔的圆跳动公差为 0.06。

经过对以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

（五）确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状

零件材料是HT200。零件年产量是中批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。

（六）工艺规程设计

一、基准的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

1、粗基准的选择

因为法兰盘可归为轴类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以法兰盘右端Φ45的外圆及Φ90的右端面作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧Φ45外圆可同时削除五个自由度，再以Φ90的右端面定位可削除一个自由度。

2、主要就考虑基准重合问题

当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。这在以后还要专门计算，此处不再计算。

二、工件表面加工方法的选择

本零件的加工面有个圆、内孔、端面、车槽等，材料为HT200。参考《机械制造工艺设计简明手册》表1.4—

6、表1.4—

7、表1.4—8等，其加工方法选择如下：

1、外圆面：公差等级为IT6~IT8，表面粗糙度为 , 采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

2、Φ20内孔：公差等级为IT7~IT8，表面粗糙度为，采用钻→扩→铰→精铰的加工方法，倒角用车刀加工。

3、外圆面：公差等级为IT13~IT14，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

4、Φ90外圆：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车—半精车—磨削。

5、Φ100外圆面：公差等级为IT11，表面粗糙度为，采用粗车→半精车→磨削的加工方法。

6、右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

7、Φ90突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

8、Φ90突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

9、Φ100突台左端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→精车。

10、槽3×2：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车。

11、Φ100突台右端面：未注公差等级，根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗车→半精车→磨削。

12、Φ90突台距离轴线34mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣.13、Φ90突台距离轴线24mm的被铣平面:未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为粗铣→精铣→磨削.14、4—Φ9孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

15、Φ4的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻削。

16Φ6的孔：未注公差等级,根据GB1800—79规定公差为IT13，表面粗糙度为，采用的加工方法为钻→铰。

三、制定工艺路线

制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本，多方面考虑而制定的工艺路线为：

1、工序Ⅰ

粗车Φ100柱体左端面。

2、工序Ⅱ

钻、扩、粗铰、精铰Φ20mm孔至图样尺寸并车孔左端的倒角。

3、工序Ⅲ

粗车Φ100柱体右端面，粗车Φ90柱体左端面，半精车Φ100左、右端面、Φ90左端面，精车Φ100左端面、Φ90左端面，粗车外圆Φ45、Φ100、Φ90，半精车外圆Φ45、Φ90、Φ100、，车Φ100柱体的倒角，车Φ45柱体的过度倒圆。

4、工序Ⅳ

粗车、半精车、精车Φ90右端面，车槽3×2，粗车、半精车外圆及倒角。

5、工序Ⅴ

粗车φ45 右端面，倒角（内孔右侧），倒角（φ45 右侧）

6、工序Ⅵ

粗铣、精铣Φ90柱体的两侧面。

7、工序Ⅶ

钻Φ4孔，铰Φ6孔。

8、工序Ⅷ

钻4—Φ9孔。

9、工序Ⅸ

磨削B面，即外圆面、Φ100右端面、Φ90左端面。

10、工序Ⅹ

磨削外圆面Φ100，Φ90。

11、工序Ⅺ

刻字刻线。

12、工序Ⅻ

镀铬。

13、工序ⅩⅢ

检测入库。

四、以工序Ⅱ为例说明确定切削用量及基本工时的依据

(一)钻Φ18孔

（1）刀具选择：查《机械制造工艺设计简明手册》选用Φ18高速钢锥柄标准花钻。

（2）切削用量选择：

查《切削用量手册》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.76mm/r。查《切削用量简明手册》取V =0.33m/s=19.8m/min

n =1000 V / D=1000×19.8/3.14×18=350r/min

按机床选取n =322r/m,故V = D n /1000=3.14×18×322/1000=18m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+11+0)/(0.76×322)=0.42min。

其中L=91，L1=（D/2）×cotKr+2=11,L2=0

(二)扩Φ19.8 孔

（1）刀具选择：选用Φ19.8高速钢锥柄扩孔钻。

（2）确定切削用量：

查《切削用量简明手册》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《机械制造工艺设计简明手册》C365L

车床进给量取f =0.92mm/r。扩孔时的切削速度，由《现代机械制造工艺流程设计实训教程》得公式：VC=（1/2~1/3）VC

查《切削用量简明手册》取VC =0.29m/s=17.4m/min

VC=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min

n=1000 VC/ D=1000×(5.8~8.7)/(3.14×18)=93~140r/min

按机床选取n =136r/min,故V = D n /1000=3.14×19.8×136/1000=8.5m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(三)粗铰Φ19.94

（1）刀具选择：Φ19.94高速钢锥柄铰刀。后刀面磨钝标准为0.4~0.6，耐用度T=60min

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.07

查《切削用量简明手册》得：f=1.0~2.0mm/r，取f=1.68mm/r。

计算切削速度V=CVdoZvKV/(601mTmapXvfYv)，其中CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,KV=(190/HB)0.125=1,则：

V=15.6×(19.94)0.2/[601－0.3×36000.3×(0.07)0.1×(1.68)0.5]

=0.14m/s=8.4m/min

n=1000×V/(d)=1000×8.4/(3.14×19.94)=134r/min

按机床选取n =132r/min

V = d n /1000=3.14×132×19.94/1000=8.26m/min

(3)计算基本工时：

T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(1.68×132)=0.48min。

其中L=91，L1=14,L2=2

(四)精铰Φ20

（1）刀具选择：Φ20高速钢锥柄机用铰刀

（2）确定切削用量：

背吃刀量asp=0.03。切削速度与粗铰，故n =132r/mmin。

由《切削用量简明手册》f=1.0~2.0mm/r,取f=1.24

VC= d n /1000=3.14×132×20／1000＝8.29r/min

(3)计算基本工时：

T=(L+L1+L2)/(f*n)

=(91+14+2)/(1.24*132)

=0.65min

其中L=91,L1=14,L2=2

(五)倒角（内孔左侧）

（１）刀具选择：用粗车Φ100外圆左端面的端面车刀。

（２）确定切削用量：

背吃刀量asp=1.0mm,手动一次走刀。

V＝30，n ＝1000*Ｖ /（d）＝1000*30／（3.14*20）=477.7r/min

由机床说明书，n=430r/min

V= d n /1000=3.14*430*20/1000=27m/min

（七）夹具设计

通过跟老师商量并指定设计第Ⅶ道工序钻4×Φ9孔的专用夹具，本夹具将用于Z525摇臂钻床。

一、设计要求

本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要考虑的问题。

二、夹具设计的有关计算

定位误差分析：

1、定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合，即

2、由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为

3、钻削力的计算：

刀具选用高速钢材料

查《机床夹具设计手册》表1-2-8 得Kn=1.03、、4、夹紧力计算：

查《机床夹具设计手册》由表1-2-23

可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0

查表1-2-21：

2°29′

选用梯形螺纹有利于自锁 8°50′最终得：

=1120N

由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力，所以夹具设计符合要求。

三、夹具结构设计及操作简要说明

在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定4个钻套，在一次装夹中可以加工4个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。但是切削力产生颠覆力矩，应该使夹紧力主法平衡。利用钻模板夹紧Φ90突台。

装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由平面上的短销定位，再把钻模板合上，转动手柄利用升降工作台来实现对工件的夹紧。这样就可以钻削了。

本夹具装配图和零件图，见附图。

（八）参考文献

1、《现代制造工艺设计方法》。段明扬主编2007年1月。广西师范大学出版社

2、《现代机械制造工艺设计实训教程》。段明扬主编 2007年1月。广西师范大学出版社

3、《机械制造工艺设计简明手册》。李益民主编1999年10月 机械工业出版社

4、《切削用量简明手册》。艾兴等编2000年3月 机械工业出版社

5、《机床夹具设计手册》。王光斗等主编2000年11月 上海科学技术出版社

6、《金属机械加工工艺人员手册》。上海科技出版社

7、《机床夹具设计原理》。龚定安等主编

8、《机械制造技术基础》。华楚生 主编2000年4月 重庆大学出版社

(责任编辑：admin)

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