汽车学院汽车制造工艺课程设计指导书夹具设计(精)

第一篇：汽车学院汽车制造工艺课程设计指导书夹具设计(精)

汽车制造工艺学课程设计指导书

一． 课程设计目的

汽车制造工艺学课程设计是汽车学院（汽车工程专业、汽车运用专业）汽车制造工艺学课程的实践教学环节之一。它是在学完汽车制造工艺学课程和工艺实习之后进行的。学生在教师的指导下，独立完成一个零件的工艺路线制定和一套专用机床夹具设计任务。学生通过课程设计应在下述几方面得到训练。

1． 学会拟订中等复杂程度零件的机械加工工艺过程。合理地制定零件机械加工工艺路线，决定加工表面的加工方法及其工艺过程，工序的组成、数目及工序顺序；正确选择定位基准和设备及其型号、刀具、夹具、量检具等。

2． 提高结构设计能力。通过一套专用机床夹具的设计，掌握根据零件的加工要求，设计出能保证加工质量、一定生产率及经济性好的专用机床夹具的方法，并初步学会正确制定专用机床夹具装配图的技术要求。

3． 学会编写设计说明书。设计说明书是表达设计者在设计中考虑问题、计算过程和记录设计数据的依据。正确编写设计说明书是工程技术人员必需的基本技能之一，因此也是工科大学生应该具备的基本技能之一。

4． 学会正确使用设计资料、图册、手册等。

因此，通过工艺课程设计的训练，将进一步培养和提高学生独立分析和解决工艺问题的能力。它是机械产品设计类专业学生学习工艺课程的继续，是培养和提高学生分析、解决工艺问题能力和独立处理技术工作不可缺少的实践教学环节。

二． 对学生的要求

1． 工艺课程设计开始时，应该认真地阅读工艺课程设计指导书，并明确课程设计任务。

2． 在设计前要认真翻阅、熟悉主要参考书和手册等资料内容。3． 在课程设计中，应该认真独立地完成课程设计任务。4． 在课程设计中所绘制的图样，应该符合《机械制图》国家标准。所写的设计说明书应该精练。三． 工艺课程设计的课题与任务 工艺课程设计题目：

495A柴油机连杆工艺规程及 夹具设计。年产量：60000件。工艺课程设计任务：

1.零件图 1张 2.机械加工工艺规程 1套

3.夹具设计装配图 1份

4.工艺规程编写说明书 1份

5.夹具设计说明书 1份

四． 工艺课程设计内容和步骤

（一）工艺过程的制定

1）零件图样的分析和零件图的绘制

（1）分析零件的功用及其在部件（或总成）中的装配位置。（2）分析零件的结构特征和加工表面的特征。

（3）分析零件的加工要求，并找出主要的或关键的加工要求。（4）分析零件的材料和热处理。

（5）分析和审查零件的结构工艺性（包括：毛坯、热处理、机械加工和装配的结构工艺性）。

（6）绘制零件图样。绘制的零件图样应符合“机械制图”国家标准的规定。

2）毛坯制造方法的选择

毛坯的制造方法的选择，取决于零件的结构、尺寸大小、材料和生产量等条件。表1列举了常用的几种铸造方法的特点比较，表2为几种铸造方法的经济合理性，表3为几种铸造方法的比较，供同学选择毛坯制造方法时参考。

表1 铸造方法的特点比较 铸造 生产 铸件 铸造 方法 类型 大小 合金

全部 铸造合金种类、铸件的大小和重量不受

限制，生产机动性大，生产准备时间短，受产品变换的影响小。

铸件尺寸精度低，表面粗糙，形成气孔和缩松的倾向较大，内部质量较差，毛坯材料利用率达60％左右，劳动强度大，生产条件差。

特 点

砂型 单件成批大量 铸造

金属 成批大量

型铸中 小

全部

铸件内部组织细密，机械性能高，单位面积的产量高。

造

零件的大小、形状复杂程度和生产批量有一定限制。单件小批生产时，一般不选用。

表2 铸造方法的经济合理性

铸造 零件最大外零件形在生产条件下应用廓尺寸状复杂铸造方法的经济合方法（mm）程度 理性 单件 中批

大批大

量

砂 100以下 简单的

＋ 型 中等的 ＋ 铸 复杂的

＋

造 100～400 简单的 ＋ － 中等的 ＋ － 复杂的

＋ ＋ 400～1000 简单的

＋

－

－

－

＋

－－＋－－＋－

中等的 复杂的

1000～3000 简单的

＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 金 属 型 铸 造

100～400 400～1000 中等的 复杂的

以下 简单的 中等的 复杂的

简单的 中等的 复杂的

＋ ＋

－ － － － － －

＋ ＋ － － －

＋ ＋ － ＋ ＋ －

＋

＋ ＋ ＋＋ ＋－

－＋ ＋

－ ＋ ＋

－

100简单的中等的复杂的

注：正号（＋）表示该方法选用，负号（—）表示该方法不适用。

第二篇：《汽车设计》课程设计指导书

《汽车设计》课程设计指导书

一、课程设计的题目：离合器设计

二、课程设计的要求

请根据所给的基本参数，设计一套完整的离合器装置。即设计出的图纸经过加工，并按照一定的装配工艺进行装配，不再需要任何其他辅助工作，离合器就能正常使用。

每人一题，具体参数分配情况见附录。具体完成任务：

（1）离合器膜片弹簧（3号图）

1张（2）扭转减震器（3号图）

1张（3）摩擦片（3号图）

1张（4）离合器总成装配图（2号图）

1张（5）设计计算说明书

1份

三、课程设计内容及步骤

1、离合器主要参数的确定

（1）根据已知参数，确定离合器形式。

（2）确定离合器主要参数：①后备系数；②单位压力；③摩擦片内外径D、d和厚度b；④摩擦因素f、摩擦面数Z和离合器间隙。

（3）摩擦片尺寸校核与材料选择。

2、扭转减震器的设计（1）扭转减震器选型（2）扭转减震器主要参数确定（3）减震弹簧尺寸确定

3、从动盘总成确定（1）摩擦片确定

（2）从动盘毂的确定（花键确定）

4、离合器盖总成的设计。

（1）选择压盘内外径、厚度及材料，并进行校核（2）离合器盖的确定（3）支撑环的确定

5、膜片弹簧的设计（1）膜片弹簧基本参数确定（2）膜片弹簧强度计算

6、总成装配

四、设计成果要求

1、设计计算说明书

学生从一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源，以及教师的合理意见、自己的见解与结论等。每一设计阶段后，随即可整理、编写出有关部分的说明书，待全部设计结束后，只要稍加整理，便可装订成册。对说明书的具体要求：

（1）设计计算说明书要包括：目录、任务书、设计内容、参考资料、对两周课程设计的心得体会等。

（2）设计内容要主要体现：①进行参数选择与计算时的理论依据、计算步骤及对计算结果合理性的阐述；②分析几种不同类型离合器方案，论证自己所选方案的合理性；③对课程设计结果的合理性进行分析。

（3）最终上交的课程设计说明书统一用A4纸撰写，要求排版整洁合理，字迹工整，不少于20页。

2、设计图纸

（1）离合器膜片弹簧3号图纸一张（手工绘图）（2）扭转减震器3号图纸一张（手工绘图）

（2）离合器总成结构装配图2号图纸1张（手工绘图）（3）离合器摩擦片3号图纸一张（手工绘图）尺寸标注、公差标注、技术要求、明细栏等完整。

五、课程设计的进度及时间安排

课程设计时间为两周，查阅资料安排3天时间，设计计算及绘图安排5天时间，答辩安排2天时间。具体的时间安排如下：（1）18周星期一上午动员大会。

（2）18周星期一上午至18周星期二下午学生自行查阅相关的设计资料。

（3）18周星期二下午至19周周一下午在学院提供的教室完成计算、绘图及设计说明书的编写。

（4）19周星期四上午至星期五下午进行设计答辩。

六、成绩评定

1、设计完成后将成果装入档案袋里，在规定的时间交给指导老师。

2、组织答辩：按照课程设计分组情况，由指导教师依具体情况安排每个学生进行答辩。

3、成绩评定：指导教师按学生独立完成工作情况、设计计算说明书及图纸质量、答辩情况等综合考虑后给出成绩。

4、成绩分五等：优、良、中、及格、不及格。

七、参考文献

1．汽车工程手册 人民交通出版社 2．陈家瑞 汽车构造 人民交通出版社 3．王望予 汽车设计

机械工业出版社 4．余志生 汽车理论

机械工业出版社 5．机械设计手册 机械工业出版社

第三篇：汽车制造工艺小结

汽车制造工艺小结（1）

第一章

汽车制造过程概论 汽车生产过程）狭义的汽车生产过程是指 把原材料转变为汽车产品的全过程。它包括：原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配和汽车总装配，产品的品质检验、调试、涂装及包装、储存等。

2）广义的汽车生产过程是从产品设计开始到成品出厂的全过程。包括以下内容：

（1）生产与技术的准备过程；（2）基本生产过程；（3）辅助生产过程；（4）生产服务过程 2 汽车制造所需详细工艺

主要包括铸造、锻造、冲压、焊接、金属切削加工、检验、热处理、装配、汽车试验等。3 工艺过程

工艺过程，就是改变原材料(或毛坯)的形状、尺寸、相对位置和材料性能，使其成为成品或半成品的方法和具体过程，它包括铸造、锻造、热处理、机械加工和装配等工艺过程。铸造和锻造工艺过程统称为毛坯制造工艺过程。4 机械加工工艺过程

机械加工工艺过程是由若干个顺序排列的工序组成的。机械加工工艺过程主要分为工序、安装、工位、工步、走刀等工作内容。

1）工序是工艺过程的基本组成单元，它是指一个(或一组)工人在一台设备上对一个或同时对几个零件所连续完成的那一部分加工过程。

2）同一道工序中，零件在加工位置上装夹一次所完成的那一部分工序，称为安装。一道工序中可以有一次或多次安装。

3)零件在每个位置上完成的那一部分加工过程，称为一个工位。

4)零件在一次安装中，在加工表面、加工刀具、切削用量(转速及进给量)不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容称为工步。5 生产纲领和生产类型

1)生产纲领

一个汽车制造厂，根据市场需求、销售和本企业的生产能力制订的年产量和进度计划，就是该汽车制造厂的生产纲领。

2)生产类型

汽车产品的销售与工厂的生产能力，决定了工厂的生产纲领，生产纲领的制定，决定了产品的生产类型，即生产规模。一般分为大量生产、成批生产、单件生产三种生产类型。6 组织汽车产品的生产方式

汽车制造的生产方式，主要有以下三种：

1)生产全部零部件，并且组装整车。

如传统上的一些大型、超大型汽车制造企业，这些企业拥有汽车所有零部件设计、加工制造能力，在一个局部地区形成大而全、小而全的托拉斯汽车制造企业。这种生产方式，对市场的适应性极差，难以做到生产设备负荷的平衡，固定资产利用率低，工人工作极不均衡，是一种呆板、落后的生产方式。

2)只负责汽车的设计和销售，不生产任何零部件。

固定资产投人少，充分适应市场变化快的特点，转产容易，使汽车生产彻底社会化、专业化，如国外敏捷制造中的动态联盟。其实质就是在互联网信息技术支持下，在全球范围内实现这一生产方式。这种生产方式突出了知识在现代制造中的作用和地位，是一种将传统的汽车制造由资金密集型向知识密集型过渡的先进生产方式。

3)生产一部分关键的零部件(如发动机等)，其余的向其他专业生产厂(公司)成套采购。

克服了第一种方式所具有的投资大，对市场适应性差的缺点，也克服了第二种方式不能控制掌握汽车制造中的核心技术和工艺的不足，成为当今汽车制造最普遍的生产方式之一。加工经济精度

某种加工方法的经济加工精度，是指在正常的生产条件下(机床设备、工艺装备、切削用量、工人等级，工时定额)所能达到的公差等级。

加工精度等级的高低是根据使用要求决定的，零件的成本是与加工精度密切相关的。追求经济精度就是要在满足使用要求的条件下以最低的精度、最低的成本，达到追求利益最大化的目的。设计安排工艺过程时要重点考虑经济精度。加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。8 机械加工质量

机械加工质量包括加工精度和表面质量两个方面。

1）加工精度

零件经过机械加工后，各表面的实际尺寸、实际形状和实际相互位置与其理想值的接近程度称为加工精度。

零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。通常以公差值的大小或公差等级表示零件的机械加工精度要求。

(1)尺寸精度是指加工后零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想尺寸之间的符合程度，如长度、宽度、高度、直径等。

(2)几何形状精度是指加工后零件各表面本身的实际形状与理想零件表面形状之间的符合程度，如平面度、直线度、圆度、圆柱度、锥度等。

(3)位置精度是指加工后零件各表面间的实际相互位置与理想零件各表面之间位置的符合程度，如平行度、垂直度、同轴度等。2）机械加工表面质量

零件的表面质量包括表面粗糙度和表面层的物理力学性能。其具体内容是：

(1)表面几何学特征是指零件最外层表面的微观几何形状，通常用表面粗糙度、波度表示；(2)表面层材质的变化是指在一定深度的零件表面层出现与基体材料组织不同的变质，主要指表面层因塑性变形引起的冷作硬化、表面层因切削热引起的金组织变化、表面层产生的残余应力。9 工艺规程

比较合理的工艺过程确定下来后，按一定的格式（通常是表格或图表）和要求写成文件形式，要求企业有关人员严格执行的指令性文件，称为工艺规程。

机械加工工艺规程是规定零件制造、装配工艺过程和操作方法有关内容的工艺文件，是总结生产实践和科学经验，结合先进制造生产工艺技术和具体生产条件，在合理的工艺理论和必要的生产工艺试验的基础上，制定并指导生产组织、生产管理、工艺管理和生产操作等的技术文件。

1）机械加工工艺规程包括的内容：

(1)拟定机加工工艺路线(零件的生产过程中依次通过的全部加工内容称为工艺路线)，即确定机械加工各道工序的加工方法和顺序；

(2)确定各道工序的具体内容，即规定各道工序具体的操作内容和完成方法。

2）机械加工工艺规程文件形式

汽车生产中，由于生产类型不同，工艺文件的形式灵活多样，工艺规程的内容也不尽相同，总结起来，主要有以下几种工艺文件：工艺过程卡、工序卡、调整卡、检验工序卡等。

第二章

汽车制造中的机械加工工艺 工件的定位和夹紧

1）工件的定位

工件在加工进行之前，必须使工件在机床上或夹具中占有正确位置。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程，称为工件的定位。

2）夹紧

工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为装夹。

3）夹具

在成批大量生产中，工件装夹是通过机床夹具来实现的。夹具就是能迅速把工件定位并固定在准确位置或同时确定操作工具位置的一种辅助装置。而在金属切削机床上采用的夹具称为机床夹具。2 基准

一个零件是由若干要素(点、线、面)组成的，各要素之间都有一定的尺寸和位置公差要求。用来确定工件(零件)上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面就被称作基准。基准按其作用的不同，可分为两大类，即

1）设计基准是设计图样上所采用的基准。

2）工艺基准是在工艺过程中采用的基准。它可分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准、对刀基准等。

（1）在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置和形状的基准，称为工序基准。（2）工件在机床上或夹具中装夹时，使工件占有正确位置所采用的基准，称为定位基准。（3）测量时所采用的基准，即用来确定被测量尺寸、形状和位置的基准，称为测量基准。（4）装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准，称为装配基准。（5）在加工过程中调整刀具与机床夹具相对位置所采用的基准就叫对刀基准。3 工件的安装与安装方式 1）工件的安装

工件通过一次装夹后所完成的那一部分工序，就是安装。一道工序中可有一次或多次安装。要完成一次正确的安装，就必须完成下述两个方面的工作：

（1）工件必须正确定位

（2）工件必须合理夹紧

2）工件的安装方式

工件安装的中心任务是装夹。实现工件正确装夹的方法主要有：找正装夹法和机床专用夹具装夹法。（1）找正装夹法

它可分为直接找正装夹和划线找正装夹。

（2）机床专用夹具装夹法

是指为某零件的某道工序而专门设计制造的夹具。4 机床夹具

1）机床夹具的组成

机床专用夹具是为某零件的某道工序而专门设计制造的，机床夹具应由以下几个部分组成：

（1）定位元件 ；（2）夹紧装置；(3)对刀、导向元件；（4）夹具连接元件；（5）夹具体；

（6）其他装置或元件

2）机床夹具的分类（p74）5工件的定位原理(p77)1）工件定位的六自由度规则 2)工件正确定位应限制的自由度 常用定位元件（p81-106）

常用的定位基准（或基面）主要有平面、内圆面、内锥面、外锥面及 成形面（如渐开线表面）等。常用的定位元件主要有：支承钉、支承板、定位销(心轴)、定位套、V形块等。夹紧装置 1)夹紧装置组成

一般夹紧装置由动力装置、中间传力机构和夹紧元件组成。

(1)动力装置

它是产生夹紧力的动力源，所产生的力为原始动力。若夹紧装置的夹紧力来自人力的，称为手动夹紧；而夹紧力来自气动、液压和电力等动力源的，则称为机动夹紧。

(2)中间传力机构

变原始动力为夹紧力的中间传力环节称为中间传力机构。如铰链杠杆、斜楔等。它们的作用主要有三个：①改变夹紧力的大小；②改变夹紧力的方向；③实现自锁。

(3)夹紧元件

夹紧元件是执行夹紧的最终元件，如各种螺钉、压板等，它们是直接与工件接触的。

2)夹紧力的确定原则

(1)夹紧力的作用点；(2)夹紧力的方向；(3)夹紧力的大小

3）几种常用典型夹紧机构(p109)8 定位基准的选择

工件首次加工所使用的定位基准（面）都是未经加工过的表面，这样的定位基准被称为粗基准；当采用已加工过的表面作为定位基准（面）的，称为精基准；纯粹为机械加工工艺的需要而专门在工件上设计制造出来的定位基准称为辅助基准（如轴类零件端面上的中心孔等）。

1）粗基准的选择原则 2）精基准的选择原则 9 工序集中与分散

1)工序集中就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。

(1)减少工件安装次数，在一次安装中完成零件多个表面的工，保证产品的相互位置精度；

(2)减少工序数目，缩短工艺路线，简化生产计划工作；

(3)机床数量少，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作；

(4)操作工人较少，工人操作技术要求较高；

(5)专用机床和工艺设备成本高，调整维修费大，生产准备工作量大；

(6)适用于单件生产。

2）工序分散 就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容较少，最少时每道工序只包含一个简单工步。

(1)每台机床只完成一个工步，易于组织流水生产；

(2)机床设备及工艺装备简单，生产准备工作量少，便于平衡工序时间；

(3)设备数量多，占用场地大，生产计划和生产组织工作较复杂；

(4)操作工人较多，工人操作技术要求较低；

(5)采用结构简单的高效机床和工装，易于调整；

(6)适用于批量生产，尤其是汽车零件的流水线批量生产。10 加工余量

1）加工余量和工序余量 加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。零件某一表面相邻两道工序尺寸之差称为工序余量，而该表面所有工序余量之和等于加工总余量。2）基本余量Zi、最大余量 Zimax；最小余量Z imin

当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或公称余量（Zi）。最小余量Zmin是保证该工序加工表面的精度和质量所需切除的金属层最小厚度。最大余量Zmax是该工序余量的最大值。

无论是外表面还是内表面，本工序余量公差总是等于本工序尺寸 公差与上工序尺寸公差之和。

3）确定加工余量的方法

1)分析计算法； 2)经验估算法； 3)查表修正法。11 工序尺寸及其公差的确定

工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差。运用尺寸链的知识对其进行分析，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。1）尺寸链

在机器设计、装配及零件加工过程中，一组互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。（1）装配尺寸链；（2）工艺尺寸链；（3）设计尺寸链。2）尺寸链的组成

组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，环又分为组成环与封闭环。（1）封闭环

尺寸链中封闭环是由组成环尺寸所决定的，因此，它的存在依赖于组成环而间接形成，在零件加工或机械产品装配过程中，最后自然形成(间接获得)这一尺寸。一个尺寸链中只有一个封闭环。

（2）组成环

尺寸链中，除封闭环以外的其他环都称为组成环，它是在加工或装配中直接获得的尺寸。根据组成环对封闭环影响的不同，又把组成环分为增环与减环。

（a）增环

尺寸链中，某组成环的变动将引起封闭环的同向变动，则称该环为增环。所谓同向变动，是指组成环增大，封闭环也增大，组成环减小，封闭环也减小。

(b)减环

尺寸链中，某一组成环的变动将引起封闭环的反向变动，这一组成环称为减环。反向变动是指组成环增大，将引起封闭环减小。3）尺寸链的计算（1）计算类型

(a)正计算法（公差校核计算）：已知组成环，求封闭环。根据各组成环基本尺寸及公差(或偏差)，来计算封闭环的基本尺寸及公差(或偏差)。这类计算主要用来验算设计的正确性，故叫校核计算。

(b)反计算法（公差设计计算）：已知封闭环，求组成环。根据设计要求的封闭环基本尺寸及公差(偏差)，反过来计算各组成环基本尺寸及公差(偏差)。这类计算主要用在产品设计或工艺设计上，即根据机器的使用要求来分配各零件的公差。

(c)中间计算法：已知封闭环及部分组成环，求其余组成环。根据封闭环和其他组成环的基本尺寸及 公差(偏差)来计算尺寸链中某一组成环的基本尺寸及公差(偏差)。（2）尺寸链的计算步骤

(a)确定尺寸链计算的类型(设计计算、校核计算)。

(b)画尺寸链图：从某加工或装配的基准开始画，所有尺寸都画上，包括基本尺寸为零 的尺寸，尺寸不能重叠，最后尺寸要形成封闭图形。

(c)确定封闭环：封闭环是装配或加工后自然形成的，所以要知道装配过程和零件加工工艺过程。

(d)确定组成环的增环、减环。(e)选择公式进行计算。

(f)校核。12 工艺尺寸链、装配尺寸链的应用

工艺尺寸链的分析计算，首先确定封闭环；其次建立工艺尺寸链；最后利用尺寸链计算公式解算工艺尺寸链。

（1）工序基准、测量基准与设计基准重合时工序尺寸的确定

（2）工序基准、测量基准与设计基准不重合时工序尺寸的确定（3）装配尺寸链的建立及其计算 13 设备、工艺装备的选择确定

1）机床设备的选择

2）工艺装备的选择

工艺装备，即是指零件加工时所用的刀具、夹具、量检具、模具等各种工具的总称。14 切削用量的确定

切削用量是制定工艺规程的基本参数，它包括三个方面： 1）吃刀量 即切削深度；

2）进给量 即加工设备每旋转一周加工刀具切削的距离； 3）切削速度Vc即刀具每分钟切削的距离。时间定额的确定

每一个生产企业根据自身的生产条件，对每一种零件生产的每一道工序都规定了所需耗费的时间，称为时间定额。完成一个零件加工的某道工序所耗用的时间，称为单件时间定额Tt，由以下各部分组成：

(1)基本时间Tb ；(2)辅助时间 Ta；（3)布置工作地时间

Ts；（4)休息与生理需要时间 Tr

(5)准备与终结时间

第三章

典型汽车零件的机械加工工艺 齿轮机械加工的定位基准

1）带孔的齿轮，加工齿面时，用光孔(或花键孔)及端面作为定位基准(基面)，且符合基准重合原则。

（1）当齿轮孔的长径比L／D>1时，应以孔作为主要的定位基面；

（2）当齿轮孔的长径比L／D<1时，如图a所示，应以端面作为主要的定位基准；

2）对于轴齿轮，当加工轴的外圆表面、外螺纹、圆柱齿轮面和花键时，常选择轴两端的中心孔作为定位基面，把工件安装在机床的前后(或上、下)顶尖之间进行加工。2 齿坯加工方案

齿坯加工的主要内容包括：齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工(对于轴类齿轮)以及齿圈外圆和端面的加工；对于轴类齿轮和套筒类齿轮的齿坯，其加工过程和一般轴、套类基本相同。3齿形加工

齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型和齿轮的热处理方法及生产工厂的现有条件。常用的齿形加工方案如下：

(1)

8级精度以下的齿轮

调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。对于淬硬齿轮，可采用滚(插)齿→剃齿或冷挤→齿端加工→淬火→校正孔的加工方案。

(2)6～7级精度齿轮

对于淬硬齿面的齿轮可采用滚(插)齿→齿端加工→表面淬火→校正基准→磨齿(蜗杆砂轮磨齿)，该方案加工精度稳定；也可采用滚(插)、剃齿或冷挤→表面淬火→校正基准→内啮合珩齿的加工方案，这种方案加工精度稳定，生产率高。

(3)5级以上精度的齿轮

采用粗滚齿→精滚齿→表面淬火→校正基准→粗磨齿→精磨齿的加工方案。大 批大量生产时也可采用粗磨齿→精磨齿→表面淬火→校正基准→磨削外珩的加工方案。这种加工方案加工的齿轮精度可稳定在5级以上，且齿面加工质量好，噪声极低，是品质极高的齿轮。4 齿端倒角加工

(1)去掉直齿轮或斜齿轮齿端的锐角(2)加工变速器滑动变速齿轮齿端倒圆角 5 曲轴加工的先进技术

1)质量中心孔技术加工 ； 2)车拉技术； 3)圆角深滚压技术

第四章

汽车先进制造技术 汽车制造技术的发展过程和发展趋势

1）汽车制造技术的发展过程

（1）刚性制造自动化 ；（2）柔性制造自动化；（3）集成制造自动化；（4）智能制造自动化 2）汽车制造技术的发展趋势

主要是敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、全球化和制造绿色化。计算机辅助工艺过程设计（CAPP）

1)CAPP系统功能

①

检索标准工艺文件；②

选择加工方法；

③

工序安排；④

选择机床、刀具、量具、夹具、辅具等；

⑤

选择装夹方式、装夹表面和定位基准；⑥优化选择切削用量；

⑦

计算加工时间和加工费用；⑧确定工序尺寸和公差；

⑨

选择毛坯；⑩绘制工序图及编写工序卡。

2）CAPP系统的分类

(1)派生法；

(2)创成法；

(3)半创成法 3 数控加工和加工中心 1）数控加工

数控机床加工是指在数字程序控制机床(简称数控机床)上，按照事先编好的零件加工程序对工件进行的自动化加工。图为数控加工过程的框图。

从图中可以看出，拥有数控机床和编制零件的数控加工程序是实现数控加工的最基本条件。

2)数控机床的组成

(1)主机

数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械部分。

(2)计算机数控(CNC)装置

它是数控机床的控制核心，主要由计算机系统、位置控制器、PLC接口板、通信接口板、纸带阅读机、扩展功能模块以及响应的控制软件等模块组成。

(3)伺服单元和驱动装置

包括主轴伺服驱动装置和主轴电动机以及进给伺服驱动装置和进给电动机。

(4)数控机床的辅助装置

数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的正常运 行。它包括液压和气动装置、排屑装置、冷却装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置。

(5)编程机及其他一些附属设备 3）数控机床的工作过程

数控加工的工作： 首先将被加工零件图上的几何信息和工艺信息数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹、加工过程中主轴速度和进给速度的变换、切削液的开关、工件和刀具的交换等控制和操作，都按规定的代码和格式编成加工程序，然后将该程序送入数控系统。数控系统则按照程序的要求，进行相应的运算、处理，发出控制命令，使各坐标轴、主轴以及辅助动作相互协调，实现刀具与工件的相对运动，自动完成零件的加工。

4）加工中心

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种多功能数控机床。加工中心具有工序集中，可以减少调整机床、搬运工件和装夹工件的时间，加工质量高，生产效率及自动化程度高等特点。加工中心常用于零件结构比较复杂，加工工序多，批量加工的零件生产场合。柔性制造系统(FMS)(Flexible Manufacturing System-FMS)

FMS是由若干台数控设备、物料运储装置以及计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。它包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。FMS的控制、管理功能比FMC强，对数据管理与通信网络的要求高。

柔性制造系统(FMS)通常包括以下三部分：

1)数控机床或加工中心。2)运送零件和刀具的传送系统。

3)计算机控制系统。计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS由四个应用分系统及两个支撑分系统组成：

（1）管理信息分系统(MIS)；(2)技术信息分系统(TIS)；(3)制造自动化分系统(MAS)；(4)质量信息分系统(QIS)；(5)计算机网络分系统(NES)；(6)数据库分系统(DBS)6 智能制造系统(IMS)1）智能制造系统组成

智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它将人工智能技术融合进制造系统中的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或延伸制造环境中应由人类专家来完成的那部分活动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的智能，使系统具有智能特征。智能制造系统是由制造技术、人的智能活动和智能机器等3部分组成。

2）智能制造的特征

1)自组织能力。2)自律能力。3)灵境(Virtual Reality)技术。

4)自学习和自维护能力。5)整个制造环境的智能集成。

3）

智能制造的研究热点

1)无污染工业制造技术。2)全球制造业的并行工程。

3)21世纪全球集成制造技术。4)自律性制造系统。

5)快速产品开发支持系统。6)知识系统。7 先进制造技术、工艺和方法 1）先进制造技术

在现代制造战略的指导下，传统制造技术不断吸取计算机、信息、自动化、新材料和现代系统管理技术，并将其综合应用于产品的研究与开发、设计、生产、管理和市场开发、售后服务，并取得社会经济效益的综合技术，统称为先进制造技术。

2）成组技术

充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产成本的目的，这种技术统称为成组技术。

尹安东

***；魏道高

*** 第五章

汽车车身覆盖件冲压工艺

(地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、仪表板)第六章

车轮及某些厚板零件的冲压工艺（车架纵梁与横梁、车轮的冲压工艺）第七章

汽车典型零件的模锻成型工艺（连杆、齿轮、曲轴的模锻成型工艺）第八章

汽车制造中的轻量化与塑料化（塑料制品及其成型工艺、粘接工艺）

第四篇：汽车制造工艺学课程设计说明书

HUNAN UNIVERSITY

机械制造工艺学

课程设计

论文题目： 分动器通前桥法兰盘钻床夹具设计 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 学院名称： 指导老师： 学院院长：

2011年 6 月日

龙国 20080410413 车辆四班 机械与运载工程学院

白中浩 韩旭

目录

一 设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 二 分析定位基准及确定定位夹紧方案 „„„„„„„

31.定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2.定位夹紧方案

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 三 夹具元件的设计计算 „„„„„„„„„„„„„„„„

51.夹紧力作用点 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

2.夹紧力方向

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

3..夹紧方案

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

4.夹紧力大小确定

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 四 夹具装配图的绘制 „„„„„„„„„„„„„„„„„„7 五 夹具体零件图的绘制

„„„„„„„„„„„„„„„„7 六 总结与体会

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 七 参考文献

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

一 设计任务

如下图所示，为分动器通前桥法兰盘零件示意图，该零件年产量20000件。目前已知除三孔Φ d未加工外，其余均已经加工，要求设计加工Φd三孔的夹具装置。(三孔圆周均匀布置)d 38 R

D=10mm,R=15mm

二 分析定位基准及确定定位夹紧方案

1.定位基准的选择

本零件是带孔的盘类零件，针对孔加工的径向设计基准和工艺基准都是其中心轴线，故可避免基准不重合误差。对于轴向的定位，考虑到定位应平稳可靠，故宜选择已经过加工的较大的法兰端面作为轴向定位基准。

2.定位、夹紧方案

用三个小平面（效果等同支撑钉）定位法兰端面以限制三个自由度。对于径向定位，采用长心轴（轴上带键槽）限制四个自由度。

考虑到刀具的切削方向是沿着轴线方向并且由于加工大量工件要求的分度旋转设计，我们决定采用在工件小端用螺旋压紧方式。这样既保证了切削力受到良好的抵消作用力，又使空间得到放大，使整个装置更灵活且便于拆卸。具体来讲就是利用定位心轴上的螺纹孔和螺柱连接而后用螺母压紧上压盖。上压盖直接压在工件小端面上。

三 夹具元件的设计

1.夹紧力作用点

上压盖传递的螺纹夹紧力作用在小端面上。二者是面接触故夹紧力分布较均匀且大小适度。2.夹紧力方向

夹紧力垂直小端面平面，故其沿需加工孔的轴线方向，符合夹紧力分布原则。3.夹紧方案

因所要求夹紧力不是很大，且因加工量较大所要求的拆装方便原因、布置空间有局限性故采用螺旋夹紧机构。选用配套的螺柱螺母和精心设计的压盖共同完成对工件轴向的压紧。其中压盖的设计，为达到便于快速拆装的目的，我们设计了开口U型的压盖。这样，在不需完全拆除压紧元件的基础上，可以将工件灵活的装

入取出。

四 夹具装配图的绘制

五 夹具体零件图的绘制

六 总结与体会

本次课程设计是一次将理论融入实际的良好机会。幸运的是，我很好的把握了机会，把所学习过的“汽车制造工艺学”、“工程制图”、“机械设计”、“机械原理”等课程的相关知识运用到本次课程设计中来。针对本次设计的题目，我查找了大量资料，充分借鉴了前人的设计经验，并加进了不少自己的思考元素，开创性的设计了本套夹具装置。

另外需要特别提到的是，我和李明敏同学在此阶段精诚团结、默契协作配合，各自发挥自己的优点和特长，坚持不懈地用两周时间将此方案做到尽善尽美。

李明敏同学灵活多变的思维、开阔的眼界、富于创新的前瞻性给我们的设计带来了莫大的帮助。而我相对而言的缜密思考、严谨务实、勤奋钻研，也很好的保障和促进了本方案设计的深入。

现在，我们已经圆满的完成了设计任务，受益匪浅。首先，作为学生，我们是首次参与夹具设计并拥有绝对的自主设计权，能最大限度发挥我们的想象能力和个人才干；其次我和李明敏同学的良好的合作经历给了我们对未来团队协作工作的宝贵经验；最后，我想说的是，这次任务的安排给了我们更多的查找资料的机会，锻炼了我们的学习能力，培养了我们独立自主的行为方式，加深了我们对行业现状的了解。

在这里，我要对指导老师白中浩、汽车制造工艺学任课老师郑刚表示由衷的感谢，感谢他们无私的付出和教诲，感谢他们对我们的关爱。

八 参考文献

[1] 李硕,栗新.机械制造工艺基础.第2版.北京：国防工业出版社，2007.[2] 郑修本.机械制造工艺学.第2版.北京：机械工业出版社，1999.[3] 刘有才，肖继德.机床夹具设计.北京：机械工业出版社.[4] 姚福生.先进制造技术.北京：清华大学出版社, 2002 [5] 徐嘉元.机械加工工艺基础.北京：机械工业出版社，1990.

第五篇：《汽车制造工艺学》,课程设计(精)

学 号： 2010401201xx

汽车零件机械加工工艺规题 目 程

及专用机床夹具设计

教 学 院 机电工程学院

机械设计制造及其自动化

专 业

(车辆工程方向

班 级 10车辆工程

姓 名

指导教师

22013 年 6 月 0

日

2012～2013学年第二学期 课程设计任务书 设计名称：

地点： 309

汽车零件机械加工艺规程及专用机床夹具设计

班级： 10车辆

J4-

一、课程设计目的

车辆制造工艺学课程设计是在完成了车辆制造工艺学课程的理论教学后的实践性教学环节。其目的是：通过该课程设计，使学生在理论教学的基础上进一步巩固汽车制造工艺知识，初步掌握汽车零件机械加工工艺规程的编制方法，学会查阅有关资料；掌握工件在夹具中的定位夹紧原理专用机床夹具的设计方法，提高结构设计能力。

二、课程设计内容（含技术指标）

制定指定零件的机械加工工艺规程；设计指定工序的专用夹具。具体内容如下： 1．对零件进行结构工艺性分析，画零件图（1）了解零件的性能、用途和工作条件；（2）分析零件各项技术要求；

（3）分析零件的毛坯、材料、热处理要求及机械加工的工艺性。

（4）画零件图1张。2．制定零件机械加工工艺规程

（1）按基准的选择原则确定零件的定位基准；（2）确定零件各表面的加工方法并划分加工阶段；（3）安排加工顺序，拟定工艺路线；（4）初步选择各工序所采用的设备；（5）填写完整的机械加工工艺过程卡1份。3．确定工序具体内容

（1）确定指定工序的加工余量、工序尺寸和公差；（2）确定指定工序机床的规格、精度及刀、量具；

（3）确定指定工序的切削用量；（4）计算指定工序的单件工时；（5）填写完整工序卡片1张。4．设计指定工序的专用夹具

（1）确定工件的定位方案和刀具的对刀、导向方式；（2）确定夹紧方案；（3）确定夹具结构；

（4）绘制夹具装配工作图1张；（5）绘制夹具零件图1张。5．整理课程设计说明书1份。

1．对零件进行结构工艺性分析，画零件图（1天）2．制定零件机械加工工艺规程（2天）

3．确定工序具体内容（1天）

4．设计指定工序的专用夹具（5～7天）5．答辩（1天）

四、基本要求

1．设计资料齐全；

2．工艺方案合理，工艺文件符合规定的工作量； 3．夹具结构合理，图样数量符合绘图工作量；

4．图样规范，装配图和零件图内容完整，图面质量好，错误少，5．设计说明书内容完整，书写规范，语句通顺，层次分明。6．答辩时自述清楚，能正确回答老师所提出的问题。车辆与交通系 2013.4.26

目 录

序 言 5

一、零件的分析 5

（一）零件的功用 5

（二）零件的工艺分析 6

二、工艺规程设计 6

（一）确定毛坯的制造形式 6

（二）基面的选择 6

（三）制定工艺路线 7

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的确定 8

（五）确定切屑用量及基本工时 9

三、夹具设计14

（一）对机床夹具设计的要求 14

（二）确定夹具的结构方案 15

四、总 结17 参考文献19

序 言

这次的课程设计是在我们课程结束后进行的，经过几个月的学习也该是进行实践的时候了，用实践检验自己的的能力，及所学的知识，还有就是通过此次的设计来学一些课外知识，这是在以后的工作中都要具备的，在学校的课程设计中体验将来工作的过程，这是很有必要的，能让我们更快的适应社会和工作。由于能力有限，设计中上有许多不足之处，还望各位老师不吝赐教。

一、零件的分析

（一）零件的功用

机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。由于拨叉在改变档位时是要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件要具有足够强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。

（二）零件的工艺分析

拨叉2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m孔为中心的加工表面

H9的孔及其倒角和孔的两端面。其中主要加工的这一组加工表面包括：面为H9的孔。

2.以H的螺纹孔为中心的加工表面

mm外端面和锥

H的 这一组加工表面包括：钻M10螺纹底孔、铣螺纹孔。其中主要加工面为

H的螺纹。

3.以R30的圆弧面为中心的加工表面

这一组加工表面包括：R24和R30的两个圆弧面以及两圆弧面之间的阶梯面。这三组加工表面有着一定的位置度关系，公差为0.05。

由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另两组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。

H9的孔与两端面间的阶梯面见的垂直度

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件的材料为灰铸铁HT200。根据选择毛坯应考虑的因素，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批，大批生产，而铸造生产成本

低，设备简单，故本零件毛坯采用铸造方法。灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。在制定加工工艺时应考虑这些基本因素。

（二）基面的选择

基准选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，（2）精基准的选择。考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，（三）制定工艺路线

拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅳ 钻M10螺纹底孔工序并攻螺纹。

工序Ⅴ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅵ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 检查。2.工艺路线方案二

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻Φ18.85H9mm中心孔。工序Ⅲ 铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅳ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅴ 钻M10螺纹底孔。工序Ⅵ 攻螺纹。

工序Ⅶ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工艺Ⅷ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅸ 检查。

3.工艺方案的比较及分析

上述两个工艺的特点在于：方案一是利用复合式机床，钻、铰Φ19H9mm的中心孔在同一工艺步骤，减少不同工序拆装工件的时间上浪费，提高了加工工艺的效率；而方案二则与此相反，采用独立式机床，保证了零件的加工质量。两相比较可以看出方案一将方案二中的工序Ⅱ和工序Ⅲ、工序Ⅴ和工序Ⅵ进行整合，采用一个工序两个工位。经过整合后，在加工的时候只要进行一次装夹，这样不仅可以减少装夹加工时间也可以提高加工精度。因此，最后的加工路线确定如下：

工序Ⅰ 铣Φ28mm外圆两端面，粗基准选择以Φ28mm的外圆。工序Ⅱ 钻铰Φ19H9mm中心孔并倒角。

工序Ⅲ 铣Φ20mm外圆端面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅳ 钻M10螺纹底孔工序并攻螺纹。

工序Ⅴ 铣R24mm的圆弧面及侧面，以Φ19H9的中心轴为基准。工序Ⅵ 镗R30mm的上下凸出端面。工序Ⅶ 检查。

以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺制造综合卡片”。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的的确定

“变速叉”零件材料为灰铸铁（HT200），生产型为大批量生产，采用手工砂型铸造毛坯。

根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸如下：

1.外圆端面（Φ28mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，加工余量Z=3.5-5.0mm。2.通孔（Φ19H9mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm，钻孔Φ18.85+0.045 0mm,铰孔Φ19+0.045 0mm。

3.外圆端面（Φ20mm）

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT11，加工余量Z=3.5-4.5mm。4.R24圆弧面

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，粗铣加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

5.R30圆弧面

参考《机械加工工艺手册》，精度等级IT12，粗铣加工，加工余量Z=3.5-5.0mm。

由于设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工零件。因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。

（五）确定切屑用量及基本工时

第二速及第三速变速叉所使用的材料为灰铸铁HT200。

工序Ⅰ 铣Φ28mm圆端面

1.加工条件

机床：功率P=4.5kw 的X61W型万能铣床（查《制造工艺》表3.2）刀具：立式端铣刀 刀片材料：硬质合金，（查《切屑用量简明手册》查表3.1）2.选择切屑用量

查《切屑用量》表3.1 铣销宽度de=28＜90mm,ap=3＜4mm 查《切削用量》表3.1-6 选YG6硬质合金端铣刀直径d=80mm 故齿数Z=10 且每齿进给量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次铣完。则ap=5mm

选fz=0.1mm/z 故齿数Z=10 且每齿进给量fz=0.1mm/z 由于加工余量不大，故一次铣完。则ap=5mm ⑶铣刀磨钝标准及寿命

根据《切屑用量简明手册》查表3.7 铣刀刀齿面最大磨损量为1.5mm 由于铣刀直径d0=80mm,故刀具寿命T=180min(简《切屑余量》表3.8 ⑷决定切削速度Vc和每分钟进给量Vf 根据《切削用量》查表3.16，当d0=80mm,z=10,ap≤5mm,fz≤0.1mm时Vc=98mm/min ,n=388r/min,vf=311mm/min 各修正系数为：

=

=

=1.42，=

=

=1.0 故 = ==

=

mm/min

r/min

mm/min ＇ = =根据X61W型万能铣床说明书，由《切削用量》查表3.30 选择 n′=590r/min Vf′=510mm/min 因此实际切削速度和进给量为：

=m/min

5）校验机床功率

由表3.24 当铸铁硬度在146至173之间时，=5mm

=28近似=510mm/min =2.7kw 根据X61w型说明书，表3.30 机床主轴允许功率为

=4.5kw Pc 因此所选切削用量可采用，即

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

=8 6）计算机基本工时

s 工序 Ⅱ 钻铰Φ19H9mm孔并倒角

⑴钻孔Φ18.85+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床 选取刀具 钻刀直径Φ18.85的直柄麻花钻（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《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=195r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时 ⑵铰孔Φ19+0.045 0mm

查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床

查《制造工艺》表3.1-16 选取刀具 绞刀直径Φ19的直柄机用铰刀（硬质合金 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《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=195r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时

工序Ⅲ 铣Φ20的端面

⑴查《制造工艺》表3.2 选择X61W型万能铣床 功率P=4.5kw（灰铸铁HT200 硬度172~182）

查《制造工艺》表3-16 选硬质合金端铣刀 ⑵选择粗铣加工余量

查《切削用量》表8-96 加工余量ap=3.5 ~ 4.5=3.5mm 粗铣 铣削宽度 ae=20≤90 ap=3.5≤5mm

直径d=80mm 齿数z=10 每齿进给量fz=0.1mm/z ⑶铣刀磨钝加工余量

查《制造工艺》表3.7得 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5 由于铣刀直径d0=80mm 查《制造工艺》表3.8 得 T=180min 查表《制造工艺》得 Vc=109m/min n=436r/min Vf=349mm/min 采用不对称铣削

工序Ⅳ 钻M10孔并锥螺纹

⑴钻孔Φ9.153mm 查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床 选取刀具 钻刀直径Φ9.153的直柄麻花钻（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《工艺手册》表4.2-15 按机床选取nw=960r/min 实际切削速度 V=

计算切削加工工时

⑵锥M10x1-6H 螺纹孔 查《切削用量》表2-35 选取机床 Z525型立式机床

选取刀具 钻刀直径Φ10的粗柄机用丝锥

计算切削加工工时

查《制造工艺》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 铣R24mm的圆弧面及侧面。

⑴查《制造工艺》表3.2 选择X61W型万能铣床 功率P=4.5kw（灰铸铁HT200 硬度172~182）

查《制造工艺》表3-16 选硬质合金端铣刀 ⑵选择粗铣加工余量

查《切削手册》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《切削手册》校验

（3）计算加工工时

工序 Ⅵ 镗R30的圆弧断面

⑴粗镗R30的圆弧断面 查《切削手册》表8-86得

背吃刀量 ap=5mm, 进给量 f=0.2 ~ 0.3mm/r 查《切削手册》表8-87 粗镗铸铁件应使用高速钢刀头 f=0.3 ~ 0.8=0.6mm/r Vc=0.42 ~ 0.66=0.5m/s

加工工时计算

⑵半精镗R30的圆弧端面

查《切削手册》表8-86得 背吃刀量 ap=5mm 查《切削手册》表8-87粗镗铸铁件

高速钢刀头 f=0.2 ~ 0.6=0.4mm/r Vc=0.5 ~ 0.66=0.6m/s

三、夹具设计

按照设计任务要求，设计一钻床夹具。选择钻的螺纹底孔的专用夹具设计。根据图纸分析，螺纹孔的位置精度不高，以Φ19H19mm孔中心为设计基准。工件材料为灰铸铁HT200，毛胚为铸件，生产类型为大批量生产，选用Z5125立式机床。

㈠ 对机床夹具设计的要求

⑴保证工件加工的各项技术要求

⑵专用机床夹具的结构与其用途和生产类型要适应 ⑶尽量选用标准化夹具

⑷夹具结构应具有足够的刚度，强度和良好的稳定性、⑸保证使用安全和方便 ⑹具有良好的工艺性

㈡ 确定夹具的结构方案

（1）确定定位元件 定位元件是根据六点定位原理和加工要求来确定的，本夹具采用定位销与工件Φ19H19mm的孔相配合；支撑钉与工件Φ20mm的槽配合；支撑钉与R30上或下断面相接触，此组合即限制了6个自由度

（2）确定导向装置 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套，对刀装置等，由于都是标准件，因此按标准选择。

（3）确定夹紧机构

由于采用工作工件以外圆定位，《机床夹具设计手册》，见表2-28 f1,f3取0.8 f2,f4取0.3 f1:工件与压板间的圆周方向摩擦系数 f2:工件与V型块的间的圆周方向的摩擦系数 f3:工件与压板间的轴向摩擦系数 f4:工件与V型块间的轴向摩擦系数

防止工件转动 =

防止工件移动 又因为

（不考虑）

一般在粗加工时取K=2.5~3(取k=2.5

经计算解得=966.10

=1469.7N 钻孔时的轴向力、扭矩，功率的计算 查《切削用量手册》表2.32 轴向力（N）扭矩（N·M）功率（KW）

查《切削用量手册》表2.32得 =420 =1.0

=0.8

=0.206

=2.0

=0.8

f=0.28 修正系数k=1.0 =420·=716.625N =0.206·=6.59N/m

·0.09681·0.94 ·0.09681·0.94

==2.27kw 定位误差的分析

Φ28（h11~h13）取

即

=0.230 mm 绘制夹具装配图样

绘制夹具装配图，并在其上标注相关尺寸，配合和位置公差等技术要求。

四、总 结

进行了维期两周的课程设计，就象往年这个时候一样，我们设计的是拔叉II，以及其夹具的设计，虽说和以往一样按部就班，但如果工艺学没学好，完成这场设计还真不是一时半会的事，当然也不是两周可以解决的，确实通过这次课程设计，课上那些没领悟的知识的毕露无疑，因为有时候一个知识点不过关，可能设计的时候就会卡住，或者突然对设计中的一些疑问感到莫名其妙，茫然无措，设计的内容包含甚广，像求定位公差，选工艺基准等，这样就只有边进行课程设计，一边恶补，然后对前面的数据再次进行分析，拔叉的工艺设计花了一周，另一周便花在了夹具的设计上，其大部分时间都花在了查手册上面，因为工艺有很多，所以其标准也是非常的多，数据量很大，我们要查的手册就有四本，其中包括《课程设计指导手册》，《切削用量》，《加工余量》，《夹具设计手册》而每本的内容多又繁杂。因此，开始设计的时候查手册感觉就像是大海捞针一样，对着设计的手册就像面对了一本深奥的理论，自己就是一个初学者，什么也不懂，什么也不会，后来恶补的多了，查的次数渐渐多了，自己也渐渐的得心应手，在哪个手册上査哪些用量，这些都可以基本把握住，比如说铣个端面，首先就要确定起加工余量，所以得查《加工余量》里的表，然后选择是立铣还是端铣，再在《切削用量》手册上选择铣刀的型号，铣床的功率及型号等，之后便是对各种量的及加工时间的计算。

本次的课程设计事在酷热的环境中完成，因此此次考验我们的不仅仅是老师，还有上天，那些天是基本没下过雨，那些天号称有史以来最热的，正应了一首诗“赤日炎炎似火烧，野田禾稻半枯焦。农夫心内如汤煮，王孙公子把扇摇。”，现在是学生心内如汤煮啊，电扇全

开也无用了，何谈摇扇，对这首诗我现在才算是深有感触，教室成了蒸笼，自己是取经的和尚，要被妖怪蒸吃的是我们不是唐僧，现在也终于能理解唐僧为何怕蒸吃了，这种感觉确实是生不如死，由于天气原因，每天做不了多少事，即使晚上也如此，因此效率不高，这次课程设计确实是一次取经之旅，扛住了取经就有了很大的希望，虽然环境艰苦，但最终大家还是挺过来了，没人倒下，但不知是不是所有人都取到了经，至于我出了点力，但还是学到了不少，首先当然是学会了查手册，查表，这也是很重要的，思然没有其他人对所要的数据手到擒来的能力，至少我自己能独立解决一些工艺问题，至于设计流程，及设计要求以及其中的众多的工序都是必须要熟悉的，我们的拔叉II用的是沙型铸造，在加工过程中用了钻铣攻镗等众多工序才成型的。

这次不仅检测了了我们的理论知识，而且还有团队合作的能力，及耐力等各方面的能力，而且给了我们下次遇到问题时所应该有的能力，我们前几次也有过几次课程设计，相比这次，真是小巫见大巫了，这次对设计的领悟也是更多，原来书查百便，其义也会，当时如果因为天气原因或其他的一些因素，这不仅让我停滞不前，我们组也势必要遭牵连，当然更不会把这次的总结写得如此顺利。

参考文献

[1] 陈宏钧.简明机械加工工艺手册.北京：机械工业出

版社，2007.11 [2] 吴拓.简明机床夹具设计手册.北京：化学工业出版

社，2010,2 [3] 陈家芳.实用金属切削加工工艺手册.2版.上海：上海科学技术出版社，2005.1 [4] 徐鸿本.机床夹具设计手册.沈阳：辽宁科学技术出

版社，2004.3

[5] 孟少农.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1991.3

机电工程学院课程设计成绩评定表

姓 名

学 号

专业、班级

机械设计制造及其自动化(车辆

工程方向10级

课程设计题目： 汽车零件机械加工艺规

程及专用机床夹具设计 课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年 月 日