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机械制造基础课程设计说明书的补充说明

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机械制造基础课程设计说明书的扩展要求说明在原有机械制造基础课程设计说明书（5个方面）内容要求基础上，增加3个扩展训练内容：（1）一道工序的数控加工应用，（2）进行XXX零件的成本估算，（3）进行XXX零件XXX工序夹具精度与质量分析。

设计说明书增加的内容，进一步考虑工程设计中的各种限制性条件，如时间限制、经费限制、环保约束、标准约束等，使设计说明书内容更接近工程实际的训练内容。

（1）至（3）项内容，每个学生任选其中2项在机械制造基础课程设计说明书中进行详细说明，选择扩展训练内容必须经指导教师确认。

一、XXX零件工艺设计说明书基本要求一、零件分析1）零件图，包括：平面2维零件图和3维零件图，使用功能2）结构、工艺特点3）主要加工表面和技术要求（尺寸、形状、位置、表面粗糙度）二、毛坯制造1）制造方法、精度2）各加工表面的加工总余量，绘毛坯零件综合图。

三、工艺规程设计1）工艺精基准、粗基准的选择2）工艺方案的分析比较（两种方案比较）3）工艺规程的确定，填工艺卡。

4）每道工序的切削用量选择和计算5）每道工序的工时定额计算四、夹具设计1）定位方案的确定，定位误差计算2）夹紧方案的确定，夹紧力的计算3）总体结构方案，夹具的主要技术要求，专用夹具装配图。

4）夹具精度的验算5）夹具体的设计和主要技术要求，夹具体零件图。

五、结束语 包括：设计小结、体会等，设计说明书。

二、XXX零件工艺设计说明书扩展要求在设计说明书的结束语部分之前，增加：（1）一道工序的数控加工工序设计与说明，包括：数控工序工艺方案/数控机床选用/数控加工表面及路经、数控程序设计与说明等；（2）对XXX零件进行成本估算（主要包括：材料费、加工费等）；（3）对XXX零件XXX工序夹具设计与技术要求与质量控制关系的说明，进行XXX零件XXX工序夹具精度与质量分析。

3项扩展训练内容，需参考已学到的课程、教材或参考书。

扩展参考资料自行查阅，推荐网上搜索的方式，进行方案讨论、比较和综合，确定较优方案。

对最终采用的机床型号、工序切削用量、成本估算经验公式、精度验算公式、设计依据和质量分析依据等需注明出处。

例1数控加工手工编程实例1.1 数控程序手工编程举例图2所示实线表示零件，虚线为刀具中心轨迹。

若用具有C功能刀具半径补偿的数控机床加工，编制零件的加工程序。

首先进行工艺处理。

零件的坐标系如图所示，假设O点为对刀点，即程序的起始点，并且铣刀的Z方向尺寸已符合铣削的要求。

加工路线为OA-AB-BC-CD-DA-AO。

然后进行数值计算。

由零件图给出的尺寸，很容易计算出各程序段所需的增量值尺寸（或绝对值尺寸）。

编写该零件的程序单如下：N1 G91 G00 G17 G41 X+70.0 Y+90.0 D03 M03 S700 M08;N2 G02 Y+100.0 F150 R50.0;N3 G01 X+150.0;N4 Y-100.0;N5 X-150.0;N6 G40 G00 X-70.0 Y-90.0 M05 M09;N7 M02;简要说明：D03为刀具半径值存储器号，加工前已输入道具半径值。

G41为续效（模态）指令，N6段时由G40注销。

程序段结束符用分号。

N1段为增量值编程G91（续效）、选择XY平面（G17），由对刀点O快速(G00)到距轮廓A点一个刀具半径值处（G41）,并且启动主轴顺时针方向旋转（M03），主轴转速700r/min （S700），1号冷却液开（M08）。

N2段左偏刀具半径值，进给速度为150mm/min（F150），加工顺时针圆弧AB，圆弧半径为50。

N3段左偏刀半径值，加工直线BC。

…N6段没有刀具半径补偿，由点A快速回到O点，并停止主轴运动（M05）、关闭1号冷却液（M09）。

N7程序结束（M02）。

图2 数控加工手工编程实例1.2 常用准备功能指令和常用辅助功能指令表1 常用准备功能指令指令 功 能G00 点位控制，将工件定位到编程位置上G01 直线插补G02 顺时针方向圆弧插补G03 逆时针方向圆弧插补G17 XY平面选择G18 ZX平面选择G19 YZ平面选择G33 螺纹切削，等螺距G40 取消刀具偏移G41 刀具左偏G42 刀具右偏G60-G79 保留用于点位系统G80 取消固定循环G81-G89 用于镗孔、钻孔、攻丝等的固定循环*1-*9 G90 绝对坐标编程G91 相对坐标编程表2 常用的辅助功能指令指令 功 能M00 程序停机M01 选择停机，按下“选择停”按钮后才起作用M02 程序结束，走带到下一程序的起点M03 主轴顺时针方向旋转M04 主轴逆时针方向旋转M05 主轴停转M06 换刀M07 开2号冷却液M08 开1号冷却液M09 关闭冷却液M010 夹紧M11 松开M30 程序终了，自动倒带例2 杯托制造的成本估算实例图1 成本核算样品--杯托三维模型以下为两种制造模式的成本估算参考1.1 产品原型制作（单件）成本估算费用项单价件数总价RMB30原型材料(树脂) 2000.15kgRMB/kg130RMBRMB/h6.5h机加工 20RMB/人5人 100RMB交通费 20RMB50后处理等费用（上漆等） / /根据相关材料及加工费用，产品原型成本如上表所示，共计人民币 310元。

1.2 产品批量生产成本估算对于批量生产，杯托主体需要用通过制作模具来加工，托盘也需要通过压铸模来实现。

而弹簧可以直接从市场采购。

至于材料，主体用绝热塑料，托盘用铝，可以减轻重量。

费用项单价件数总价模具材料费4800 RMB/kg 1.5 kg 7200 RMB模具设计与加工费 / / 5,000 RMB50g×10,00010,000RMBRMB/kg产品材料费 20其他费用/ / 10,000 RMB根据相关材料等费用，对量产10000件进行成本估算。

如上表所示，总价为32200元。

每件产品的成本为3.22元。

1.3 常用铸铁类零件的材料费、加工费参考价铸铁类零件材料费： 5-6RMB/kg。

铸铁类零件加工费（单价）：费用项单价RMB/h车削 25-35RMB/h铣削 30-40刨削 30-35RMB/h钻削20-30 RMB/hRMB/h镗削 45-55RMB/h磨削 45-60数控铣削70-80 RMB/hRMB/h钳工 20-30例3 XXX 零件XXX 工序夹具精度与质量分析实例 3.1钻床夹具精度验算夹具的主要功能是用来保证工件加工表面的位置精度。

影响位置精度的主要有因素有三个方面：1）工件在夹具中的安装误差，它包括定位误差和夹紧误差。

关于定位误差在本章第三节中已有描述，夹紧误差是工件在夹具中夹紧后，工件和夹具变形所产生的误差。

2）夹具在机床上对定误差，指夹具相对于刀具或相对于机床成形运动的位置误差。

3）加工过程中出现的误差，包括机床的几何精度、运动精度，机床、刀具、工件和夹具组成的工艺系统加工时的受力变形，受热变形，磨损，调整、测量中的误差，以及加工成形原理上的误差等。

图1 夹具设计过程示例第三项一般不易估算，夹具精度验算是指前两项，其和不大于工件允差的2/3为合格。

现以图1所示工件和夹具装配图为例进行夹具精度验算。

（一）验算中心距120±0.05mm 影响此项精度的因素有：1）定位误差，此项主要是定位孔736H φ与定位销636g φ的间隙产生，最大间隙为0.05mm ；2）钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图标注尺寸为120±0.01mm，误差为0.02mm；3）钻套与衬套的配合间隙，由5/628g H φ可知最大间隙为0.029mm； 4）钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，此项可以忽略。

5）钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心距误差，由下式求出e HB h H e max 2Δ⎟⎠⎞⎜⎝⎛++=式中，为刀具引偏量（mm）；e H 为钻套导向高度（mm）；为排屑空间，钻套下端面与工件间的空间高度（mm）；h B 为钻孔深度（mm）；max Δ为刀具与钻套间的最大间隙。

上述各量可参见图2。

图2 刀具引偏量计算该例中，设刀具与钻套配合为5/618g H φ，可知mm 025.0max =Δ；将代入，可求出mm B mm h mm H 18,12,30===mm e 038.0=；由于上述各项都是按最大误差计算，实际上各项误差也不可能同时出现最大值，各误差方向也很可能不一致，因此，其综合误差可按概率法求和mm mm 07.0035.00029.002.005.022222=++++=∑Δ该项误差略大于中心距允差0.1mm 的2/3，勉强可用。

应减小定位和导向的配合间隙。

（二）验算两孔平行度精度工件要求718H φ孔全长上允差0.05mm。

导致产生两孔平行度误差的因素有： 1）设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但6/736g H φ配合间隙及孔与端面的垂直误差会产生基准位置误差，定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角1α（rad）为1max11H Δ=α 式中，为max 1Δ6/736g H φ处最大间隙（mm）；为定位销轴定位面长度（mm）。

1H 2）定位销轴中心线对夹具体底平面的垂直度2α，图中没有注明。

3）钻套孔中心与定位销轴的平行度3α，图中标注为0.02mm，rad 3002.03=α 4）刀具引偏量e 产生的偏斜角Hmax4Δ=α，参见图2。

因此，总的平行度误差()ααααααα32,2124232221≤∑+++=∑，合格。

3.2夹具精度与质量分析结合XXX 零件XXX 工序夹具设计与技术要求分析，进行该工序对加工精度和质量的影响因素分析，给出满足该工序技术与质量要求的控制措施，可参考先进制造技术模式课程中介绍的有关质量分析与控制方法。

对于所采用的分析方法和规范须标明参考书目。

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机械制造技术基础课程设计说明书

机械制造技术基础课程设计说明书

目录第一章计算生产类型和确定生产类型 (2)1．1计算生产纲领 (2)1．2确定生产类型 (2)第二章零件分析 (3)2．1零件的分析 (3)2．2零件的工艺分析 (4)第三章选择毛坯 (5)3．1毛坯的选择 (5)第四章工艺规程设计 (6)4．1定位基准的选择 (6)4．2零件表面加工方法的选择 (6)4．3制定工艺路线 (6)4．4确定机械加工余量及毛坯零件图 (7)4.4.1确定机械加工余量 (7)4.4.2确定毛坯尺寸 (8)4.4.3设计毛坯零件图 (8)4．5工序设计 (10)4.5.1选择加工设备与工艺装备 (10)4.5.2工艺尺寸链的计算及余量确定 (11)4．6确定切削用量及基本时间 (14)第五章编制工艺文件 (25)参考文献 (26)第一章计算生产类型和确定生产类型1．1计算生产纲领该产品年产量为10000件，设其备品率为10％，机械加工废品率为1％。

现制定小锥齿轮的机械加工工艺规程N=Qn(1+a％+b％)=10000×1(1+10％+1％)=11100(件/年)齿轮零件的年产量为11100件。

1．2确定生产类型现已知该产品属于轻型机械，根据手册查得生产类型与生产纲领的关系，确定其生产类型为大批生产。

所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

第二章 零件分析2．1零件的分析小锥齿轮零件的图样标注与图表中的模数、分度圆的直径不一致。

根据已知的模数、齿数和相啮合的齿轮的齿数，将其尺寸计算出来，其主要的尺寸如下：节锥角 οδ565.261= ο2435.63δ=分度圆直径 mm mm mz 5.712675.2d 11=×== mm mm 1435275.2d 2=×= 外锥距 mm mm 4936.79565.26sin 2/5.71sin 2/d R 11===οδ 变为系数 当13z 1≥时345.0)δcos 2δcos -1(46.0x 121==345.0-x 2= 齿根高 mm m f 35125.2)345.0-2.01(h 1=+= mmm f 24875.4)345.02.01(h2=++=齿顶高 mm x h m a a 69875.3)(h 1*1=+= mm x h m a a 80125.1)-(h 1*2==齿顶角 等顶隙收缩齿 οθθ059.321==f a ο12694.1θθ==f a 齿根角 ο694.1a r c t a n θ11==R h f fο22059.3a r c t a n θ==Rh f f锥顶角 ο211624.29=+=f a θδδ ο112129.65θδδ=+=f a 根锥角 ο111871.24θ-δδ==f f 大端齿顶圆直径 11a11cos 2d d δ•+=a a hο565.26cos 69875.325.71××+= mm 116.78= 冠顶距 mmh a k 546.69565.26sin -2d A ο121==图样上没有标准便面粗糙度，基准孔Ø20mm 的表面粗糙度为Ra1.6µm 即可。

机械设计课程设计说明书范例

机械设计课程设计说明书范例

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一、项目简介
本项目是一门机械设计课程，主要内容包括：计算机辅助设计与仿真、轴承应用、机械结构设计、焊接技术与结构分析、机械应用与传动机构综
合设计等，目的在于通过实验课程，为学生培养良好的机械设计能力，使
学生具备从设计、制造到利用的能力。

通过本课程，学生将学习到机械设
计的方法和流程，对机械设计和制造有深入了解。

二、课程目标
1、教会学生如何实现机械设计过程中的软件应用，并熟悉软件工具
的使用；
2、使学生掌握机械设计流程，包括机械结构设计，机械元件及材料
等的选择和应用；
3、学习机械设计制造中的焊接技术及结构分析，理解机械传动机构
的工作原理及其各种组件；
4、锻炼学生的创新能力、综合运用所学知识，能够独立或小组设计
解决具体问题的能力。

三、课程大纲
1、计算机辅助设计与仿真：教会学生使用计算机辅助设计软件，进
行机械结构参数化定义、机械结构能力仿真与验证；
2、轴承应用：了解轴承的类型及应用，学习轴承选型、轴承安装、
润滑、清洁与检测等；。

机械制造技术课程设计说明书

机械制造技术课程设计说明书

机械制造技术课程设计说明书1. 概述本课程设计旨在通过学习和实践，使学生深入了解机械制造技术的基本原理和方法，培养学生的机械制造能力和技术创新能力。

通过设计一个机械零件的制造过程，学生将能够掌握机械设备的使用和操作、工艺方案的制定、零件的加工和装配等方面的基本技能。

2. 设计要求在本次课程设计中，学生需要完成以下任务： 1. 选择一个机械零件进行设计和制造； 2. 制定一个完整的工艺流程，并确定所需的设备和工具； 3. 完成机械零件的加工和装配，确保质量和精度达到要求； 4. 撰写设计说明书，包括设计背景、设计原理、加工工艺、装配过程等内容； 5. 做好设计成果的展示，包括制作展板、演示产品等。

3. 设计步骤步骤一：选择机械零件根据自身兴趣和实际情况，选择一个适合的机械零件进行设计和制造。

可以从现有的机械设备中选取一个需要改进或优化的零件，也可以选择一个全新的零件设计。

步骤二：制定工艺流程和设备选择根据机械零件的要求，制定一个完整的工艺流程。

从原材料的选取、零件加工、零件装配等方面考虑，确定所需要使用的设备和工具。

同时，要考虑生产效率和质量要求，合理安排工艺流程。

步骤三：加工和装配按照制定的工艺流程，使用相应的设备和工具进行零件的加工和装配。

在加工和装配的过程中，要注意操作规范，保证各个环节的质量和精度。

步骤四：撰写设计说明书完成机械零件的加工和装配后，撰写设计说明书。

说明书应该全面详细地介绍设计背景、设计原理、加工工艺、装配过程等内容。

同时，要附上相关的图纸和图片，以便读者更好地了解设计内容。

步骤五：设计成果展示在设计结束后，可以制作展板，展示设计过程和成果。

也可以进行产品演示，展示设计的功能和性能。

通过展示，能够更好地表达自己的设计思路和成果。

4. 安全注意事项在进行课程设计的过程中，学生需要注意以下安全事项： 1. 使用机械设备和工具时，要严格遵守操作规范，注意个人安全； 2. 在加工和装配过程中，要注意保护环境，防止污染和事故发生； 3. 对于涉及到高温、高压等特殊情况的操作，要特别注意安全措施； 4. 学生之间要相互帮助和协作，共同维护安全。

机械设计基础课程设计说明书 (10页)

机械设计基础课程设计说明书 (10页)

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