机械制造工艺装备课程设计教案例题
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第一定位基准：花键孔外圆柱面（4） 花键式 第二定位基准：矩形花键侧面（1） 心轴 第三定位基准：左端面（1） 注意：
防止过定位 欠定位
夹紧装置：气动
32
第三十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具装配图
33
第三十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
零件图：夹具体
34
第三十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(二) 确定毛坯制造形式
∵设计材料：45钢 载荷性质：交变、冲击 强度要求：较高 生产类型：成批
∴毛坯类型：
模锻件
11
第十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
模锻毛坯
毛坯余量 查阅 P34 表2-9
机械加工余量
机械加工工艺规程
完成后再加以修正
12
第十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧元件 动力装置 中间传动
机构 （连杆机构）
夹紧装置
35
第三十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧装置 基本要求
不破坏工件的正确定位 传动机构符合机械原理 防止夹紧力过大而使工件损伤或变形
安全、省力、快捷
结构简单、自锁良好 以上主要取决于夹紧力的 3要素：
作用点 方向 大小 ——力学原理
三、专用夹具设计
夹具功能
➢ 机床功能的延伸 ➢ 实现工件的定位和夹紧
➢ 使工件相对于机床、刀具有
正确可靠的位置
夹具类型
（通用类/专用类）
➢ 车床夹具 ➢ 铣床夹具 ➢ 钻床夹具 ➢ 镗床夹具
➢ ………
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第二十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
前提条件 ➢ 工艺规程设计√ ➢ 工序卡片的工艺要求√ ➢ 定位基准（精、粗）选择正确√
粗加工 阶段
车上端面→车外圆→车内孔→拉削 半精加工 阶段
车下端面→车外圆→滚齿→ 铣两槽→铣五爪槽→剃齿
精加工 阶段 校正花键→磨五爪槽→珩齿
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第十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
➢ （2）热处理安排（锻件） 目的：改善材料性能 安排： 机加工之前安排正火 粗车之后安排调质 半精加工之后安排 局部淬火
二、零件工艺规程设计
(一) 确定生产类型 (二) 确定毛坯制造形式 (三) 工艺路线设计 (四) 工序设计
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第九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(一) 确定生产类型
∵ 已知生产纲领： 4000件/年 轻型零件 查 P75 表4-2
∴ 生产类型属于：中批生产
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第十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
第2组 以外圆柱齿轮为中心的一组加工面
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第六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
第3组 以两端面为中心的一组加工面
✓ 五爪槽（10×12） ✓ 两个槽（2×38）
7
第七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
思考
哪一组最重要 ？
哪些面应先加工？
哪些面为精基准加工其它面 ？
8
第八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
* 过程卡格式为企业标准，
允许改用其它格式。
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第二十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
（四） 工序设计
工序
➢ —— 工艺过程的基本单元
基本概念
➢ 工序 ➢ 安装 ➢ 工步 ➢ 走刀
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第二十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
工序卡片
用途：直接指导工人生产 特点：技术内容具体 实际：成批生产时，应设计每道工序卡片
主要设计内容 ➢ 工件的定位方案与结构 ➢ 工件的夹紧方案与传动机构
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第二十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计步骤
➢ 调研、分析、收集有关资料 ➢ 确定夹具的定位夹紧结构方案（草图）
➢ 审核方案
➢ 画夹具装配图（结构图） ➢ 画夹具零件图（结构图） ➢ 计算切削力、夹紧力 ➢ 分析夹具的技术经济效果
教学：每人仅选择某一道工序进行设计
条件该工序含有专用夹具 卡片格式：属于企业标准
允许采用不同格式
例如从网上下载空白表格填写
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第二十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计 工序卡片 步骤 ：
设计绘制工序简图→ 查找工步加工余量→ 计算工序尺寸 → 选择机床及工装→ 查找切削用量 → 确定工时定额（省略）
实例： 内孔、外圆：
粗车→精车
花键：
粗车孔→精车孔→
拉削→校正
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第十六页，编辑于星期日：十二淬火→磨
齿轮
滚齿→剃齿→淬火→珩磨
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第十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
3、加工顺序的安排
（1）机械加工安排
一般原则
* 先粗后精 *先面后孔 *先基面后其它
铸造毛坯
毛坯余量 查阅 P6 表1-9
机械加工余量
机械加工工艺规程
完成后再加以修正
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第十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
（三） 工艺路线设计
工艺定位基准（重点）
选择正确的 ➢ 精基准 ➢ 粗基准
基本原理
➢ 六点定位原理
贯穿设计全过程（难点）
➢ 六点定位原理的具体运用
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第十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
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第三十六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧力～切削力（大小） 计算公式
参考指导书P64页
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第三十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧力方向
原则
➢ 朝向第一定位精基准 ➢ 工件受力时刚性好
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第三十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
对刀·连接装置
刀具—夹具定位（P164） 机床—夹具定位、连接
3
第三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(二) 零件的工艺分析
依据
全套原始资料 尤其是主轴部件装配图
读图 工艺性审核 设计修改
4
第四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
加工面（尺寸）分组
为了合理制订工艺路线，经分析归并成 3 组:
➢ 第1组 以花键孔为中心的一组加工面
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第五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
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第二十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
专用铣床夹具实例
万向节滑动叉 已知：
➢ 生产类型：中批 ➢ 精基面：花键孔+端面
已加工完毕 ➢ 设备：X6132卧铣
设计： 铣削两平面的 专用夹具
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第三十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
31
第三十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
粗铣工序简图
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第二十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
实例：设计工序卡片
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第二十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
定位、夹紧符号 JB/T 5061-1991
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第二十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具设计实例
一、零件的分析 √ 二、零件工艺规程设计√
三、专用夹具设计
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第二十六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
➢ （3）辅助工序安排 检验 去毛刺 清洗 油封
4、工序的组合 共有23道 工序
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第十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
5、填写过程卡 用途：生产技术管理 特点：技术内容不具体 查阅：《机械加工工艺过程卡片》
工序重新编号（跳跃式） 机床设备型号
另查： 通用夹具、刀具、量具型号。 备注： * 辅助工具、工时可省略不填写。
1、定位基准的选择 （1）精基准
原则：基准重合
基准统一
选择：花键孔 端面
（2）粗基准
原则：仅用于首道工序 加工精基准
选择：外圆柱面 端面
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第十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
2、加工方法选择 根据: 表面形状、精度、粗糙度、热处理 等。 关键：车床、铣床、钻床、镗床、滚齿机、磨床
等加工设备的基本功能。
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第三十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具结构
定位装置 夹紧装置（传动机构） 对刀装置 连接装置
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第四十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
专用钻床夹具实例
立式钻床
摇臂钻床
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第四十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计实例
一、零件工艺性分析 二、零件工艺规程设计 三、专用夹具设计
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第一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
一、零件工艺性分析
实例：车床离合齿轮
(一) 零件的功用
(二) 零件的工艺分析
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第二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(一) 零件的功用
实现主轴变速 ➢ 花键孔沿主轴滑移（动配合） ➢ 拨叉～两槽 → 五爪槽～主轴
防止过定位 欠定位
夹紧装置：气动
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第三十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具装配图
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第三十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
零件图：夹具体
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第三十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(二) 确定毛坯制造形式
∵设计材料：45钢 载荷性质：交变、冲击 强度要求：较高 生产类型：成批
∴毛坯类型：
模锻件
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第十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
模锻毛坯
毛坯余量 查阅 P34 表2-9
机械加工余量
机械加工工艺规程
完成后再加以修正
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第十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧元件 动力装置 中间传动
机构 （连杆机构）
夹紧装置
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第三十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧装置 基本要求
不破坏工件的正确定位 传动机构符合机械原理 防止夹紧力过大而使工件损伤或变形
安全、省力、快捷
结构简单、自锁良好 以上主要取决于夹紧力的 3要素：
作用点 方向 大小 ——力学原理
三、专用夹具设计
夹具功能
➢ 机床功能的延伸 ➢ 实现工件的定位和夹紧
➢ 使工件相对于机床、刀具有
正确可靠的位置
夹具类型
（通用类/专用类）
➢ 车床夹具 ➢ 铣床夹具 ➢ 钻床夹具 ➢ 镗床夹具
➢ ………
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第二十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
前提条件 ➢ 工艺规程设计√ ➢ 工序卡片的工艺要求√ ➢ 定位基准（精、粗）选择正确√
粗加工 阶段
车上端面→车外圆→车内孔→拉削 半精加工 阶段
车下端面→车外圆→滚齿→ 铣两槽→铣五爪槽→剃齿
精加工 阶段 校正花键→磨五爪槽→珩齿
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第十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
➢ （2）热处理安排（锻件） 目的：改善材料性能 安排： 机加工之前安排正火 粗车之后安排调质 半精加工之后安排 局部淬火
二、零件工艺规程设计
(一) 确定生产类型 (二) 确定毛坯制造形式 (三) 工艺路线设计 (四) 工序设计
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第九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(一) 确定生产类型
∵ 已知生产纲领： 4000件/年 轻型零件 查 P75 表4-2
∴ 生产类型属于：中批生产
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第十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
第2组 以外圆柱齿轮为中心的一组加工面
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第六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
第3组 以两端面为中心的一组加工面
✓ 五爪槽（10×12） ✓ 两个槽（2×38）
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第七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
思考
哪一组最重要 ？
哪些面应先加工？
哪些面为精基准加工其它面 ？
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第八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
* 过程卡格式为企业标准，
允许改用其它格式。
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第二十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
（四） 工序设计
工序
➢ —— 工艺过程的基本单元
基本概念
➢ 工序 ➢ 安装 ➢ 工步 ➢ 走刀
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第二十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
工序卡片
用途：直接指导工人生产 特点：技术内容具体 实际：成批生产时，应设计每道工序卡片
主要设计内容 ➢ 工件的定位方案与结构 ➢ 工件的夹紧方案与传动机构
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第二十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计步骤
➢ 调研、分析、收集有关资料 ➢ 确定夹具的定位夹紧结构方案（草图）
➢ 审核方案
➢ 画夹具装配图（结构图） ➢ 画夹具零件图（结构图） ➢ 计算切削力、夹紧力 ➢ 分析夹具的技术经济效果
教学：每人仅选择某一道工序进行设计
条件该工序含有专用夹具 卡片格式：属于企业标准
允许采用不同格式
例如从网上下载空白表格填写
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第二十二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计 工序卡片 步骤 ：
设计绘制工序简图→ 查找工步加工余量→ 计算工序尺寸 → 选择机床及工装→ 查找切削用量 → 确定工时定额（省略）
实例： 内孔、外圆：
粗车→精车
花键：
粗车孔→精车孔→
拉削→校正
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第十六页，编辑于星期日：十二淬火→磨
齿轮
滚齿→剃齿→淬火→珩磨
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第十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
3、加工顺序的安排
（1）机械加工安排
一般原则
* 先粗后精 *先面后孔 *先基面后其它
铸造毛坯
毛坯余量 查阅 P6 表1-9
机械加工余量
机械加工工艺规程
完成后再加以修正
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第十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
（三） 工艺路线设计
工艺定位基准（重点）
选择正确的 ➢ 精基准 ➢ 粗基准
基本原理
➢ 六点定位原理
贯穿设计全过程（难点）
➢ 六点定位原理的具体运用
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第十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
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第三十六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧力～切削力（大小） 计算公式
参考指导书P64页
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第三十七页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹紧力方向
原则
➢ 朝向第一定位精基准 ➢ 工件受力时刚性好
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第三十八页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
对刀·连接装置
刀具—夹具定位（P164） 机床—夹具定位、连接
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第三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(二) 零件的工艺分析
依据
全套原始资料 尤其是主轴部件装配图
读图 工艺性审核 设计修改
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第四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
加工面（尺寸）分组
为了合理制订工艺路线，经分析归并成 3 组:
➢ 第1组 以花键孔为中心的一组加工面
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第五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
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第二十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
专用铣床夹具实例
万向节滑动叉 已知：
➢ 生产类型：中批 ➢ 精基面：花键孔+端面
已加工完毕 ➢ 设备：X6132卧铣
设计： 铣削两平面的 专用夹具
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第三十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
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第三十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
粗铣工序简图
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第二十三页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
实例：设计工序卡片
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第二十四页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
定位、夹紧符号 JB/T 5061-1991
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第二十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具设计实例
一、零件的分析 √ 二、零件工艺规程设计√
三、专用夹具设计
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第二十六页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
➢ （3）辅助工序安排 检验 去毛刺 清洗 油封
4、工序的组合 共有23道 工序
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第十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
5、填写过程卡 用途：生产技术管理 特点：技术内容不具体 查阅：《机械加工工艺过程卡片》
工序重新编号（跳跃式） 机床设备型号
另查： 通用夹具、刀具、量具型号。 备注： * 辅助工具、工时可省略不填写。
1、定位基准的选择 （1）精基准
原则：基准重合
基准统一
选择：花键孔 端面
（2）粗基准
原则：仅用于首道工序 加工精基准
选择：外圆柱面 端面
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第十五页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
2、加工方法选择 根据: 表面形状、精度、粗糙度、热处理 等。 关键：车床、铣床、钻床、镗床、滚齿机、磨床
等加工设备的基本功能。
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第三十九页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
夹具结构
定位装置 夹紧装置（传动机构） 对刀装置 连接装置
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第四十页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
专用钻床夹具实例
立式钻床
摇臂钻床
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第四十一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
设计实例
一、零件工艺性分析 二、零件工艺规程设计 三、专用夹具设计
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第一页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
一、零件工艺性分析
实例：车床离合齿轮
(一) 零件的功用
(二) 零件的工艺分析
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第二页，编辑于星期日：十二点 二十八分。
(一) 零件的功用
实现主轴变速 ➢ 花键孔沿主轴滑移（动配合） ➢ 拨叉～两槽 → 五爪槽～主轴