本書主要介紹機械制造技術基礎課程設計指導、機床夾具設計的基本資料和機床夾具零件及部件常用標準。本書內(nèi)容豐富、資料可靠,包含機床夾具設計中一些常用的基本資料和機床夾具零部件的常用標準、實用性強,簡明扼要,并配有一些典型示例和夾具裝配圖示例,可供課程設計時參考。本書可作為普通高等學校大學本科、高職高專和中等專業(yè)學校機械制造專業(yè)學生機床夾具設計的教學參考書,也可供有關工程技術人員參考。
前言機械制造技術基礎課程設計是高等學校機械類專業(yè)理論聯(lián)系實際的重要實踐環(huán)節(jié)。完成課程設計需綜合運用金屬切削原理和刀具、機械加工方法及設備、互換性與測量技術、機械制造工藝學、機床夾具設計、數(shù)控技術與數(shù)控編程等機械制造技術基礎課程的理論知識,還需要熟練掌握機械制圖、機械設計和機械原理等課程的知識。
課程設計是學生作為準工程師在教師的指導下完成中等復雜程度零件加工的工藝設計與數(shù)控編程、夾具等工裝設計任務的實踐課程。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型人才,滿足學生能解決工業(yè)一線工程實際的需求,課程設計需要結合生產(chǎn)實際。為了指導學生做好機械制造工藝課程設計和機械制造技術基礎課程設計,使其貼近數(shù)控裝備制造行業(yè)和企業(yè)生產(chǎn)流程的實際需求,力爭使學生能夠通過課程設計實現(xiàn)與企業(yè)生產(chǎn)實際的無縫對接,從事機械類專業(yè)的師生非常需要一本具有理論與實際緊密結合,貼近工廠工作實際的課程設計指導書。
目前,為了提高高等教育質(zhì)量,工程教育在國內(nèi)得到重視。工程教育認證特別針對復雜工程問題在畢業(yè)要求的1、2、3、4、5、6、7和10條中有詳細要求,具體為:第1條:工程知識。能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決復雜工程問題。第2條:問題分析。能夠應用數(shù)學、自然科學基本原理,并通過文獻研究,識別、表達、分析復雜工程問題,以獲得有效結論。第3條:設計、開發(fā)解決方案。能夠設計針對復雜工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元(部件)或工藝流程,并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識,考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。第4條:研究。能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究,包括設計試驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、通過信息綜合得到合理有效的結論。第5條:使用現(xiàn)代工具。能夠針對復雜工程問題,開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具。第6條:工程與社會。能夠基于工程相關背景知識進行合理分析,評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響,并理解應承擔的責任。第7條:環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。能夠理解和評價針對復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。第10條:溝通。能夠就復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿或回應指令,并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
復雜工程問題具有如下特點:必須運用工程原理,經(jīng)過分析才可能得到解決;涉及多方面的技術、工程和其他因素,并可能相互有一定的沖突;需要通過建立合適的抽象模型才能解決,在建模過程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性,不是僅靠常用方法就可以完全解決的;問題中涉及的因素可能沒有完全包含在專業(yè)工程實踐的標準和規(guī)范中;問題相關各方利益不完全一致;具有較高的綜合性,包含多個相互關聯(lián)的子問題。
結合機械制造技術基礎課程設計的要求和教學實際需求,基于工程教育認證標準,以解決復雜工程問題為切入點,本書在編寫上注重以下原則:
①以企業(yè)實際環(huán)境為背景:以企業(yè)的實際工作環(huán)境、實際的工藝圖片以及與企業(yè)工作流程為背景,工程實例來自于企業(yè)。②實用性:面向一般本科生,理論上夠用,強化工程應用。③針對性強:本書既是學生的指導書,也是指導教師的教科書。
本書還收集了符合機械制造技術基礎課程設計要求的零件圖,供教師在給學生確定題目時選用和參考。
本書由王紅軍負責全書籌劃、統(tǒng)稿。王紅軍、鐘建琳任主編,杜改梅、劉國慶任副主編。王紅軍編寫第1、3章,付遙編寫第2章,鐘建琳編寫第4、5、8、9、10、11章,劉國慶編寫第6章,杜改梅、劉凌云、尚鮮軍編寫第7章,王楠編寫第12章并完成相關標準的搜集和整理。
本書的出版得到北京市教師隊伍建設-教師教學促進-教學名師(市級)(PXM2014_014224_000080)項目、北京市人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗項目(市級)(PXM2014_014224_000087)的資助,在此表示衷心感謝!
本書在編寫過程中采用了北京信息科技大學的教學管理規(guī)范及西安航空動力控制科技有限公司和北京第二機床有限公司的素材,在此對這些單位和素材的原創(chuàng)者表示感謝。本書在編寫中還參考或引用了一些學者的資料和文獻,并盡可能在參考文獻中列出,再次向這些學者表示感謝。
由于作者水平和學識有限,時間倉促,書中難免存在不足和錯誤之處,敬請各位讀者朋友批評指正!
編者
目錄
前言
第1章機械制造技術基礎課程設計
概述1
11課程設計的目的1
12課程設計的基本要求2
13課程設計的內(nèi)容3
14課程設計的方法與步驟4
15課程設計的進度安排與提交材料6
16課程設計考核與成績評定8
第2章設備制造企業(yè)的技術管理體系
與流程9
21技術管理體系的組織結構9
211技術部的組織結構類型9
212典型設備制造企業(yè)技術部崗位
介紹10
22企業(yè)工藝設計流程及實施13
221零件工藝設計概述13
222工藝設計流程13
223機械加工工藝規(guī)程的制訂14
224工藝規(guī)程的更改15
23夾具設計任務的下達流程與執(zhí)行
過程16
231夾具概述16
232夾具設計任務的下達流程16
233夾具設計任務的執(zhí)行過程16
24數(shù)控程序的編制18
241數(shù)控程序編制任務的下達流程18
242數(shù)控程序編制步驟18
第3章機械加工工藝規(guī)程的設計19
31機械加工工藝規(guī)程設計概述19
311基本概念19
312機械加工工藝規(guī)程設計的基本
原則24
313課程設計采用的機械加工工藝
過程卡26
314機械加工工藝規(guī)程設計的目標27
32機械加工工藝規(guī)程設計的內(nèi)容、要求
和流程27
321設計內(nèi)容27
322設計要求27
323設計流程27
33圖樣研究與毛坯設計27
331審查零件圖27
332讀懂圖28
333毛坯對工藝規(guī)程的影響29
334毛坯的種類29
335毛坯形狀的確定30
336毛坯尺寸的確定31
337毛坯圖的畫法32
34機械加工工藝路線的擬訂33
341工作內(nèi)容33
342合理選擇定位基準33
343零件表面加工方法的選擇35
344工序內(nèi)容的確定38
345加工階段的劃分39
346加工工序的排序40
347熱處理工序安排40
348輔助工序41
35機械加工設備及工藝裝備的選擇42
351機械加工設備及工藝裝備選擇
相關問題42
352機械加工設備的選擇42
353刀具的選擇43
36機械加工工藝方案分析43
361加工質(zhì)量44
362加工效率44
363加工成本與經(jīng)濟性分析44
37機械加工工藝過程卡的填寫44
第4章機械加工工序設計45
41工序簡圖的繪制46
42工序余量、工序尺寸、工序公差的
確定55
43切削用量的確定57
44工時定額的確定58
45機械加工工序卡的填寫59
第5章專用夾具設計61
51夾具設計概述61
52夾具總體方案設計63
521六點定位原理和定位方案63
522根據(jù)定位基準選擇定位元件65
523工件在夾具中加工的精度分析70
524選擇對刀或引導元件74
525專用夾具夾緊裝置設計78
526夾具對機床的定位82
527夾具的轉(zhuǎn)位和分度裝置84
528夾具體的設計84
53夾具總裝配圖的設計85
531繪制結構草圖85
532夾緊力計算86
533夾具結構工藝性分析91
534夾具方案經(jīng)濟性分析92
535繪制夾具總裝配圖92
536夾具尺寸和技術要求93
54圖樣校對和審核及設計說明書的
撰寫99
55夾具設計中的注意事項及常見錯誤100
551夾具設計中的注意事項100
552夾具設計中的常見錯誤102
56各類機床夾具設計要點104
561車床專用夾具104
562銑床專用夾具105
563鉆床專用夾具105
564鏜床專用夾具107
第6章數(shù)控編程109
61基于Power MILL的銑削加工數(shù)控
編程109
611模型輸入110
612毛坯定義111
613刀具定義111
614進給和轉(zhuǎn)速設置112
615快進高度設置113
616加工開始點設置113
617粗加工刀具路徑的生成114
618半精加工刀具路徑的生成116
619精加工刀具路徑的生成118
6110粗加工刀具路徑的仿真119
6111半精加工刀具路徑的仿真120
6112精加工刀具路徑的仿真121
6113NC程序的生成121
6114保存122
62基于Caxa數(shù)控車的車削加工數(shù)控
編程123
621繪制零件圖和毛坯圖123
622輪廓粗車124
623輪廓精車124
624拾取被加工工件表面輪廓、毛坯
輪廓和進退刀點126
625切槽127
626切斷127
627后置處理和生成程序129
第7章機械制造技術基礎課程設計
實例131
71泵蓋零件課程設計實例131
72傳動軸的機械加工工藝規(guī)程設計159
73葉輪的機械加工工藝規(guī)程設計165
第8章常用金屬切削機床的技術
參數(shù)171
81車床的技術參數(shù)171
811數(shù)控車床171
812臥式車床171
82銑床的技術參數(shù)174
821立式銑床174
822臥式(萬能)銑床175
83鉆床的技術參數(shù)177
831搖臂鉆床177
832立式鉆床179
833臺式鉆床180
84鏜床的技術參數(shù)181
841臥式銑鏜床181
842坐標鏜床183
843金剛鏜床185
85磨床的技術參數(shù)185
851內(nèi)、外圓磨床185
852平面磨床188
86刨床的技術參數(shù)190
861牛頭刨床190
862龍門刨床191
87插床的技術參數(shù)192
88拉床的技術參數(shù)193
89花鍵銑床的技術參數(shù)194
810滾齒機的技術參數(shù)194
811插齒機的技術參數(shù)196
812剃齒機的技術參數(shù)196
第9章常用金屬切削刀具的規(guī)格198
91鉆頭19