机械加工技术教学设计

机械加工技术教学设计（推荐8篇）

机械加工技术教学设计 篇1

成都铁路工程学校机械科周荣惠

在科学技术突飞猛进发展的今天，各类人才的培养是赖以生存的基础。而人才问题的关键在于培养。组成教育各有机环节的好坏，将直接影响着人才培养的质量。本文就我这三年从事的机械专业的《机械加工技术》课教学，就“实验中授课”的改革尝试作一个总结。

一、课程体系改革的设想

机械专业是我校的重点专业之一，就其特点来说，又是一个实践性非常强的专业。如何适应当今社会对职业教育的冲击，通过课程体系的改革实现人才培养的优化，达到使学生具有实际操作能力，具有分析和解决生产实际问题的能力的目标，就显得尤为重要。

2006级以前的机械专业，我校开设的是《金属工艺学》课，总课时56。其中金属材料部分38课时，要求学生了解金属材料的种类、牌号、性能和用途，同时还要求学生了解热处理相关的知识。机械加工18课时，要求学生了解各种加工方法的工艺过程、特点和应用。这门课的特点是知识面广、概念多、系统性较强，作业难度较大。

现在，由于高校的扩招，中专生的整体水平下降，而我们的培养目标也在调整，我们对中专生的定位是具有一定的专业知识，较强的动手能力的劳动者。现在《金属工艺学》就有必要进行改革。我们从2007级开始，用《机械加工技术》取代《金属工艺学》课。现选用两本教材，一本是《机械加工技能实训》、一本是《焊工技能训练》教材。

二、精讲理论课，加强实验教学提高学生动手能力

1、课堂教学内容的精选

我校目前实行的2+1模式，学生在校进行2年的学习和1年的实习，所以各科的课时都有压缩。《机械加工技术》一般给的是50课时左右。课堂讲授一般安排16课时，既要简单介绍金属材料的性能，又要介绍钳工、车工、刨工及焊工的相关知识。内容繁多，我们只有精选课堂内容，做到少而精才能达到较好的效果。在精选内容时我主要从以下两个方面做的。

①减少与实验内容的重复

机械加工技术课堂教学与实验有密切的关系，有些内容在实验中老师讲解、示范后一目了然，很容易理解。例如在讲焊接时，重点讲解焊接电弧的产生、焊接冶金特点及常用材料的焊接特点，强调焊接劳动保护和安全检查。而将焊接设备、焊接操作、焊条的组成、焊接应力及变形、焊接缺陷留到实验中完成。

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②精讲理论，让学生动手加深对机械加工概念的理解

机械加工技术课的概念多，实践性强。而我们的学生都是初中毕业生，起点低，理解、分析和解决问题的能力差。加之对生产实践缺乏感性认识，对较深的理论或概念难以理解，他们便失去了学习的兴趣。针对这种情况，我在讲车刀角度时，拿出车刀模型，提出问题：这样的刀具为什么能切削？然后让学生认识车刀的组成要素，接着下来分析这个刀具要素的特点。在分析时，为了加深学生的印象，我让学生用铅笔刀先削一个六方体的萝卜，学生对刀具虽然陌生，但对六方体却是熟悉的，我再讲解基面、切削平面和正交平面的概念，并分析它们之间的位置关系，在此基础上再切出前面、主后面和副后面。这样学生同时弄清了基准面与刀具要素的关系，使前角、后角、主偏角、副偏角及刃倾角清晰地展现在学生面前。给学生的概念是空间的实体。有了立体的概念后，同时给出各角度的标准定义，这样学生自己就可以将空间实物、概念有机的结合起来，融为一体，形成一个完整的刀具角度的概念。由于学生每人都参与，学生的学习积极性得到了空前的发挥，学生理解得透彻，印象深刻。难点也不再是枯燥乏味的纯理论。

2、加强实验教学提高学生动手能力

实验是教学的主要环节，搞好实验对提高学生动手能力、分析解决问题都有很大的帮助，因此搞好实验教学也就显得十分重要。《机械加工技术》实验安排32课时，内容涵盖硬度实验，火花鉴别，钳工的钻孔、攻丝、套丝及刮削和研磨，机加工的车和刨，热加工的焊接。

教师在实验课中的地位是不容忽略的。每次在上实验课时，我都根据实验项目进行讲授，重点讲解课堂教学未讲的内容。根据实验课的进度，要让学生知道全部实验课有哪些规律，有些相关实验课之间的内在联系，本次实验课要解决的问题。不该讲的就不讲。在实验中避免指手划脚，但也不能撒手不管，放任自流，要适当的引导和启发学生。

例如，在进行手工电弧焊的实验时，我在实验中，告之学生这次实验的目的是：①学会手弧焊的操作；②验证焊条药皮的作用。每个学生都动手焊一根带药皮的焊条，再焊一根去掉药皮的光焊条，请学生在实验时注意观察有什么不同。学生带着问题焊接，在下课前的几分钟时间，教师将学生召集在一起，问学生观察到什么？许多学生说：光焊条容易断弧，另外个别学生说：光焊条形成的焊缝没有熔渣。这时，教师告诉他们：焊条药皮的成分是很复杂的。它第一个作用是：提高焊接电弧的稳定性（稳弧剂）；第二个作用是：防止空气对熔化金属的有害作用（造气剂和造渣剂）；第三个作用是：保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素，提高焊缝金属的力学性能（脱氧剂和合金剂）。采用这种方法进行实验，理论和实践糅合在一起，学生的学习积极性很高，这样，既培养了学生的动手能力，又训练了

学生的观察能力，教师再点出理论，学生印象深刻，收到了良好的效果。

回想过去我在《金属工艺学》的教学中同样讲焊接这一章，先讲理论再进行实验，理论上说应该不错，学生将课堂教学中学到的理论应用与实践中，指导实践活动。但是，学生由于对焊接缺乏感性认识，对理论的认识不深刻，想象力差，语言表达不准确，影响了学生的学习兴趣。

为了解决每个学生在实验时都能动手，而现有的实验设备又少的矛盾，我们在实验中想了很多办法。例如，钳工的钻孔、攻丝、套丝是三个实验，我们就将一个班的学生分成三组，分别由三个指导老师带领。第一次实验课，其中一个组作钻孔实验，钻孔实验下来的试样正好第二个组作攻丝实验，第三个组作套丝实验。第二、三次实验，三个组循环。由于分组实验，保证了每个学生都能动手，增强了学生参加实验的兴趣，避免了个别学生的偷懒行为，培养了学生的动手能力。

三、存在的问题

1、知识结构的优化和金工实习与机械加工技术课的衔接问题

现阶段的52课时左右的《机械加工技术》课，主要以实验为主，训练学生的动手能力。但金属材料及热处理部分的知识，由于课时的限制，只能简单地介绍金属材料的力学性能。我个人认为，如有可能可增加20-30课时，补上金属材料及热处理的相关知识。

《机械加工技术》课最好在学生金工实习后开设效果比较好。但是，目前实习条件的限制，实习车间只能同时接纳两个班的实习，势必就造成有的班级只能在学习《机械加工技术》课的中途插入金工实习，这为我们的教学带来了一定的难度，其学习的效果和质量就会打折扣。

我们设想，如果能将金工实习和机械加工技术课完全融合在一起，进行边实习边教学，可能效果会比较好。

2、实验条件有待进一步完善

机械加工技术教学设计 篇2

一、《机械加工技术》的内容和特点

生产过程中改变生产对象的形状、尺寸相对位置和性质等, 使其成为成品半成品的过程, 称为工艺过程。各种零件的毛坯都需要经过相应的工艺过程达到设计者的要求, 然后才能成为合格的待装配部件。《机械加工技术》主要讲授的是针对产品的生产工艺过程, 在介绍金属切削和常用机床的基本结构与基本知识的基础上, 介绍了常用加工方法, 机床、刀具和夹具的合理选用, 机械加工工艺规程的制订, 机械加工质量的分析与保证以及机械装配基础知识, 具有实践性强、综合性强和灵活性强的三大特点。学习应坚持理论联系实际, 注重实践教学, 不断培养学生解决机械加工方面实际问题的能力和创新意识的基础。

二、目前《机械加工技术》教学中存在的问题

(1) 教学内容过多, 主次不清, 导致教学效果不理想。由于该课程涉及知识点多, 学习难度大, 并需要学生具备一定的工程实践基础, 致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识, 学习效果差。同时教师在教学中往往感到没有头绪, 难以分清主次。“眉毛胡子一把抓”, 急于把所有的知识全部灌输给学生, 让其掌握所有的内容。这样课程结束后, 学生只简单地记住了一些要点, 对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。

(2) 课堂教学形式单一。课堂教学内容的呈现多局限于板书加挂图, 且过于注重理论知识讲解, 课堂气氛较沉闷, 导致学生的学习积极性不高, 对本课程的学习感觉枯燥、乏味。

(3) 课程所需的实践教学难以得到保证。该课程对学生的动手能力提出了较高要求, 但现有的实践内容大多脱离实际或其内容过于陈旧, 且一些学校现有的实习条件也难以满足实践教学要求。

三、改进教学方法的具体措施

在分析机械加工技术课程的特点的基础上, 我认为可以对授课形式、实践内容等方面进行改进, 在有限的时间内最大限度地提高教学效果。

(1) 课堂互动, 教学形式多样化。改变以往“教师讲, 学生记”的方式, 提倡用实例引导, 以学生思考、讨论为主, 教师提示答疑为辅的方式, 充分调动和发挥学生学习的主观能动性和求知欲, 变被动学习为主动学习。例如:在讲解车刀的角度对切削的影响时, 我预先制作三把不同角度车刀切削的工件, 首先用这些实例作引导, 加强学生的感性认识, 接着启发学生根据平时实习操作的经验来指出影响切削的因素和防止产生的措施, 最后做方向性和总结性的指导。这样的教学形式互动活泼, 教学内容生动直观地展现在学生面前, 开拓了学生思维, 提高了课堂教学效果。

(2) 精简内容, 突出教学重点。《机械加工技术》课程不是孤立存在的, 在内容上与其联系比较紧密的课程有《机械制图》《公差配合与技术测量》《金属材料及热处理》《机械基础》《工程力学》等。为方便学生的学习, 教材中往往存在较多的重复知识点, 不应在课堂上重复讲授, 这样既浪费时间又达不到应有的教学效果, 而应该对知识点加以区别, 分清主次。如“先进加工技术”一章中, 可将与目前生产密切相关的电火花加工技术作为重点教学内容进行介绍, 把激光加工技术等不常见的内容定为了解内容。在讲授教学难点时, 可以让学生课前预习易于理解的知识点, 再在课堂上作深度讲解, 这样让学生更易于接受。如“车床的操作及调整”一节, 需要对车床类的机床结构有一定的了解, 如果学生课前把有关的要点作简单的预习, 就容易理解课堂教学内容。

(3) 加强实践教学。《机械加工技术》是一门非常注重实践的课程, 我在安排教学内容时也增加了实践教学这一环节, 保证每个章节至少有一个实践内容。对于课本中牵涉到的许多有关工件加工的实例, 都可以在实践环节中得到验证。当然, 实践教学并不仅仅指到生产现场进行操作实习, 而是根据不同的教学内容, 将多媒体教学、现场教学、模型教学等形式相互结合, 并根据学校教学条件的实际情况采取相应的方式。如在讲授“箱体类等典型零件的加工工艺路线方法”时, 就可以通过播放加工录像, 让学生如同置身生产现场。这样改变了以往枯燥的、抽象的书本插图, 大大激发了学生的学习兴趣, 提高了教学效果。

(4) 结合实践, 重视课外作业。《机械加工技术》实践学习牵涉到许多数据, 必须查手册, 一个题目想在课堂上完成几乎是不可能的, 所以我把每一次的课外作业也作为实践教学的一个重要部分。目前本课程的许多作业多是问答题或解析型的作业题, 与实践联系不是十分紧密, 而实践性强的作业难度往往偏大, 如编制某个连杆工艺流程、计算车床主轴的切削用量等。鉴于以上原因, 学生就算完成计算, 也无法在实践中进行验证, 这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性。因此, 我选择了一些比较典型的产品实物, 如哈飞汽车发动机变速箱齿轮轴作为课外习题的作业, 让学生亲自编制工艺流程卡, 再与工厂中实际生产的工艺卡片进行比较。分析各自的优缺点, 最后利用学校实习场所等现有条件让学生进行自我检验。这样, 理论与实际紧密结合起来, 让学生感觉知识有了用武之地, 激发了学生的学习兴趣。

小结:采用以上措施进行《机械加工技术》教学后, 学生普遍反映教学内容易懂、易学, 学习成绩也有所提高。经过不断试验与分析总结, 完善了《机械加工技术》的课程教学体系, 使该课程的知识点有机结合, 理论教学与实践教学相互促进, 取得了一些经验, 有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]陈贤.机械加工技术[M].北京:机械工业出版社, 2002.

机械加工技术教学设计 篇3

关键词：机械加工技术；项目教学；研究

中图分类号：G424.1

1 项目教学法特点

与传统教学模式相比，项目教学法在应用中有如下特点：

1.1 项目教学法引入校企合作、工作过程、现代培训新理念，强调以学生为认知的主体，通过学生的“感受”产生问题，在教师的引导下“理解”动作的本质，加速学生的认识过程和能力培养。

1.2 开展项目教学的过程是体验真实、发现需要、提升能力、运用知识的过程。采用项目教学法，可以在实践与理论之间架起一座沟通的桥梁，使教学过程成为学生主动认知的过程，通过实践掌握知识，通过实践培养学生的创新意识和技术能力，有助于建立相关知识的链接，由此促进学习的“飞跃”。

1.3 采用项目教学形式支撑学生的学习活动，可以充分利用各种现代化教学手段与教学资源，调动学生探索与解决问题的积极性，提高教学效率和质量。

2 项目教学法在《机械加工技术》课程教学中的应用

合理设置教学项目是“项目教学法” 成功的关键。在明确的教学目标指导下，综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进，项目的选择要以教学的内容为依托，既要与书本的知识紧密结合，又要有一定的难度，充分发挥学生的自主意识和创新能力。

项目实施步骤：

2.1 基础理论知识的学习。这既是学生通过项目学习基础理论的阶段，也是为学生动手完成项目的准备阶段。基础理论的学习时间太短，则会使学生对零件加工过程感性认识不足，影响学生对项目的完成质量；时间太长，则不能体现出项目教学的特色，不能保证学生及时完成项目。我们在实践中一般按理论、实践1 ：2开展教学。

2.2 分组设计项目。将学生以4-6人分成一个个合作小组，小组中不同水平的学生合理搭配。每组三台CA6140车床。

（1）分组后学生先做技能训练前的准备工作。学生根据教师下发的有关该项目的介绍，利用教材或其他的资源（如手册、上网查询）学习与探究该项目包含的主要基础理论知识。获得完成该项目相关的其它专业知识和学生缺乏的实践经验。自己编制加工零件的工艺规程。

（2）项目加工。这一过程是学生对基础理论学习的延伸与提高，是学生获得专业职业技能的重要阶段。教师要鼓励他们按他们自己编制的工艺规程加工一遍，看是否能行得通。作为教学环节，教师要在指导中有意引导学生认识课本知识与该项目工程的联系，加深学生对专业知识的理解。

（3）学生互评。项目加工完毕后，组织学生互评，修改自己的杰作，互帮互学，不但学到了知识，而且培养分析问题和解决问题的能力。

2.3 项目验收和成绩评定。教师的评估总结是“项目教学法”的重要环节。项目的验收一是看要求完成的内容是否有遗漏。二是看项目完成的内容是否有重大错误或明显错误。教师在对项目验收的时候进行成绩的评定，这个评定可以分两步：第一步是把学生制作的工艺卡片等全部收上来，教师逐一的批改，评其优、良，指出不足，大的错误让学生返回修改。第二步是答辩，成立答辩小组，首先学生填写项目完成情况报告书，对自己的项目完成情况进行自我评价，交给答辩小组，通过回答报告书中的有关问题展示自己对知识的理解与掌握情况。然后，限定每个学生十五分钟，用五分钟介绍自己项目的完成情况和设计思路，十分钟由答辩小组和全班同学自由提问，学生在回答完问题后，答辩小组对项目进行综合评述，定出成绩。在整个项目实施过程中，基础理论知识的学习、项目的加工、项目的验收等环节可根据需要交叉进行。

3 项目教学法达到的效果

3.1使用项目教学法，教师在教学思想上有本质的改变

传统的教学理念非常重视知识的传授而忽视了“人”的发展，注重教学的结果而轻视教学的过程。“行为导向型"教学则要求"以学生为中心”，其学习方法由传统的接受式学习转变为创造性学习，教师角色由传统的主导教学的组织领导者转变为教学活动的引导者或主持人，教学目标由传统的知识传授转变为学生职业能力的培养。为了能顺利实施“行为导向型”教学法，教师首先理念要转变，学生是自己学习伙伴，需放下过去那种高人一等的架子，主动地消除学生心理障碍。

3.2 使用项目教学法，提高了教师树立为学生服务的意识

采用项目教学法进行教学比单纯给学生灌输知识难度更大，它不仅要让学生取得良好的学习成绩，更要充分地挖掘学生的潜能，塑造全面和谐的个性，培养其综合职业能力、创新精神和创造能力，这无疑增加了教师教育教学工作的难度，需要教师采用项目教学法是为了培养学生的综合职业能力、创新意识和创造能力，发展学生的个性，因此要求教师要树立为学生服务的意识。

3.3 对于《机械加工技术》这一典型教学模式的改革进行了有益的探讨

此次课题是对典型工作任务进行分析。典型工作任务描述的是一项完整的工作行动；它反映了学生未来职业典型的工作内容和形式。有效地解决了传统教学中理论与实践相脱离、不能满足工作需要的弊端。

3.4 课题对于培养学生养成综合职业能力提供了抓手。

专业技术知识和工作过程知识是高职的主要教学内容。专业技术知识呈现在职业活动中，离开了职业活动和实施情景，大部分技术知识便失去了意义，这就决定了技术知识不可能是形式化的学科知识。工作过程知识是隐含在实际工作中的知识，是个人在实践和工作中取得成功的重要因素，也是现代企业核心竞争力的重要基础和源泉。由于专业技术知识和工作过程知识是情景性的、立体的，并与职业活动紧密相连，因此，它需要综合性的教学项目作为载体。在此次课题的实施过程中，教师不是把现成的知识技能传递给学生，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是学生在教师的指导下去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果。在这个过程中，学生获得专业技术知识和工作过程知识，并且也培养了综合职业能力。

参考文献：

[1] 王晓霞，“以行动为导向”的教学设计研究——“普通机床加工技术”课程教学设计 [J]，成都航空职业技术学院学报，2008年03期

机械加工技术教学设计 篇4

（一）基本描述

课程名称：精密和超精密加工技术

英文译名：Precision and Ultraprecision Machining Technology 课程学时：30 讲课：28

实验：2

上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机械制造及其自动化系 开课时间：第七学期

先修课程：机械制造技术基础、测试技术与仪器、机械制造装备设计 主要教材及参考书：

1.袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社，1999年

2.王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社，2001年 3.刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社，1991年

（二）课程的性质、研究对象及任务

精密和超精密加工技术是机械制造学科的专业课。本课程研究对象是精密和超精密加工技术的基本理论、加工工艺、加工设备、测量技术及环境技术等。本课程的主要任务是培养学生：

1、建立起精密和超精密加工技术的基本概念，了解精密和超精密加工技术的应用范围。

2、掌握精密和超精密加工技术的基本理论和基本技术，具有选择和应用精密和超精密加工工艺和设备的基本能力。

3、了解精密和超精密加工技术的最新发展趋势，新理论和新技术。培养学生在相关技术领域从事精密和超精密加工工作和研究的能力。

（三）教材的选择与分析

精密和超精密加工技术是一门正在不断发展的新技术，国内外有关的教材和书籍不是很多，一些专著也不完全适合作教材。目前国内可供选择的教材有：袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》，机械工业出版社；王先逵编《精密加工技术实用手册》，机械工业出版社；刘贺云、柳世传编《精密加工技术》，华中理工大学出版社。

1.袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》一书，是目前国内现有精密和超精密加工技术教材中比较权威和使用广泛的教材，该书比较系统地总结了国内外精密和超精密加工技术，涉及的面较广，其内容有相当的深度和权威性，被许多其它学校使用，并多次再版。在目前情况下是一本比较合适的教材，但不足之处是编写的时间较早，未能反映精密和超精密加工技术最新的发展情况，有些内容不够系统，需要在讲课时补充部分内容。根据现在的情况和我校的特点，我们选择该书作为教材。

2．王先逵编《精密加工技术实用手册》涉及内容较多，适合作为参考工具书使用，由于我们讲课学时所限，不适合作为教材，可以作为学生的课外参考书。

3．刘贺云、柳世传编《精密加工技术》教材于1991年由华中理工大学出版社出版，出版时间较早，不能反映精密和超精密加工技术的新发展，内容基本上被袁哲俊、王先逵主编《精密和超精密加工技术》一书所包括，可以作为学生的课外参考书使用。

（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配

第1章 精密和超精密加工技术及其发展展望（2学时）

精密和超精密加工技术的重要性、现状及技术发展展望。基本要求：

搞清楚本课程学习的目的、主要内容和方法；了解精密和超精密加工技术的基本概念、应用范围和重要意义、精密和超精密加工技术的现状及发展趋势。

重点与难点: 精密和超精密加工技术的基本概念及研究、应用范围。第2章 超精密切削与金刚石刀具（4学时）

切削参数选择，金刚石刀具的性能、设计与制造，切削变形和加工质量的影响因素。

基本要求：

了解使用金刚石刀具进行超精密切削的基本规律、超精密切削对刀具的要求及金刚石刀具的性能、设计与制造，单晶金刚石刀具的磨损破损机理。

重点: 1）使用金刚石刀具进行超精密切削的特点和基本规律。2）超精密切削的机理和对金刚石刀具性能的要求。3）金刚石刀具的设计制造。4）金刚石刀具的磨损破损机理。难点: 1）切削参数对加工表面质量的影响规律。2）金刚石的晶体结构及刀具晶向的选择。第3章 精密和超精密磨削（4学时）

精密和超精密磨削概述，精密磨削，超硬砂轮磨削，超精密磨削，精密和超精密砂带磨削简介。

基本要求：

1）了解和掌握精密和超精密磨削的基本原理。

2）掌握超硬磨料砂轮磨削的特点、砂轮修整方法和磨削工艺。

3）掌握超精密磨削的机理及对工艺系统的要求。4）了解砂带磨削的特点和基本原理。重点: 1）精密和超精密磨削的机理及工艺特点。2）超硬磨料砂轮磨削的特点及砂轮修整方法。3）超精密磨削对工艺系统的要求。难点: 1）精密和超精密磨削的机理。2）超硬磨料砂轮修整方法。第4章 精密研磨和抛光（4学时）

研磨抛光机理、工艺因素，采用新原理的研抛工艺方法。基本要求：

1）了解和掌握研磨和抛光加工的机理及工艺特点。2）了解影响研磨和抛光加工的主要工艺因素。

3）了解各种新原理的研磨抛光加工方法的机理、工艺特点及应用范围等。

重点:

1）研磨和抛光加工的机理及工艺特点。2）各种新原理的研磨抛光加工方法 难点: 1）研磨和抛光加工的机理。

2）新原理的研磨抛光加工方法的机理。第5章 精密和超精密加工的机床设备（4学时）

精密和超精密加工机床发展概述，典型超精密机床简介，超精密机床的主要部件及关键技术。

基本要求：

1）超精密加工对机床的技术要求、超精密机床的基本概念。2）了解超精密机床的技术特点。

3）掌握超精密机床主轴、床身和导轨、进給驱动系统等的工作原理和性能特点。

重点:

1）超精密机床的技术要求和结构特点。

2）超精密机床主轴、床身和导轨、进給驱动系统等的工作原理和性能特点。

难点:

不同工作原理的机床主要部件的性能特点及选用。第6章 精密加工中的测量技术（2学时）

精密加工中长度、直线度、圆度的测量方法，激光测量技术。基本要求：

1）了解长度、直线度、圆度的测量方法。2）了解和掌握激光测量原理和特点。重点:

1）长度、直线度、圆度的测量原理。2）激光干涉测量原理。难点:

激光干涉测量原理。

第7章 在线检测与误差补偿技术（2学时）在线检测与误差补偿方法，微位移技术。基本要求：

1）了解和掌握在线检测与误差补偿方法的原理和特点。2）了解和掌握微位移技术的原理和应用特点。重点:

1）在线检测与误差补偿方法的原理。2）各种微位移装置的工作原理 难点:

在线检测与误差补偿方法的原理。

第8章 精密和超精密加工的环境技术（2学时）

空气环境和热环境，振动环境，噪声和其它环境，精密和超精密加工的环境要求及技术设施。

基本要求：

1）了解和掌握精密和超精密加工对环境的要求。2）了解和掌握振动、温度等环境对超精密加工的影响。重点:

1）精密和超精密加工对环境的要求及措施。2）振动、温度等环境对超精密加工的影响。难点:

振动、温度等环境对超精密加工的影响。

第9章 典型零件的精密和超精密加工技术（2学时）

典型精密件的加工工艺，半导体基片、光学非球面等器件加工技术。基本要求：

了解和掌握半导体基片、光学非球面等典型器件加工技术。重点:

精密和超精密加工技术在半导体基片、光学非球面等重要器件加工中的应用。

难点:

超精密加工新工艺的综合应用。

第10章 微细加工和纳米加工技术简介（2学时）

微细加工技术的概念、加工机理及方法简介，纳米和纳米加工技术 5 概述，微机械及微机电系统简介。

基本要求：

1）了解和掌握微细加工技术的概念、加工机理及方法 2）了解纳米加工技术和微机械及微机电系统的基本概念。重点:

1）微细加工技术的概念及加工机理。

2）纳米加工技术和微机械及微机电系统的基本概念。难点:

微细加工的机理。

（五）教学环节

1．课堂讲授（28学时）任课教师必须做到下面几点：

1）认真备课，做好教案，熟练掌握课程的基本内容。

2）采用启发式、讨论式的教学方法，以学生为中心，活跃课堂气氛，调动学生学习的主动性、积极性，培养学生逻辑思维能力、分析问题能力和解决问题能力。

3）讲课思路要清晰，包括：问题的提出、解决问题的条件、建立模型、分析解决问题的思路、解题和总结等；

概念要准确，重点要突出，理论联系实际，要适时反映本学科发展的前沿理论和技术，特别是将本单位的科研成果引入课堂。

4）教学手段要完备，根据教学内容的要求，恰当运用图片、挂图、CAI课件和多媒体等。

5）教书育人，为人师表，上课精神饱满，以人格的魅力和精神气质激发学生的求知欲和思维活动。

教学组要开展以下教学活动：

1）集体备课。2）制作CAI课件。3）试讲。4）相互听课。

5）组织课堂教学检查，教学讲评。6）教学研讨，撰写教研论文。2．实验（2学时）

实验教学是培养学生的动手能力和创新精神的重要教学环节，由于条件和学时限制，安排了2学时的超精密车削和磨削实验。

实验时每组人数10人，任课教师要指导实验，并且批改实验报告，写出评语，评出成绩。

（六）考核办法

1.采用累加式考试方法

机械加工技术教学设计 篇5

摘 要：传统的机械课程教学以口授为主，辅以黑板挂图，以静态形象为主，学生在这样的学习环境中感到单调、枯燥，没有学习兴趣。本文探讨运用信息技术，拓展感性认识，化静为动，发展形象思维能力，图文并茂，声情融汇，为教学提供逼真的表现效果，扩大学生的感知空间。

关键词：教学方法 信息技术 能力培养

机械基础是机械类专业学生必修的一门专业基础课，第十四章液压传动是技校高级工专业学生的必修的章节，这一章节实用性、专业性、实践性都很强。由于技校学生文化底子薄、知识结构差、动态机械思维能力不足，如果在教学上仅靠传统的几支粉笔、几张挂图，采用传统的教学模式“满堂灌”的教学方法，得到的是“老师讲得头头是道，学生满堂睡觉”的结果。为了使学生能够深入、自主地学习，笔者探讨在教学目标、教学模式和教学方法上做了一些调整。

一、教学目标的调整

教学目标主要是能力目标的培养，课程改革要求改变以往的整个课堂以教师为中心的局面。教师要从传道、授业转变为引导学生主动参与教学活动、独立思考、合作探索，以此培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。要充分体现学生的认知主体，注重教师的帮助、指导和促进作用。

二、教学方法的思考

以“任务驱动法”作为学习和研究的主线，将过去提出的“概念→解释→概念→举例说明” 的教学方法，改为“提出问题→解决问题→归纳总结”的教学方法，创设相关有具体意义的情况，将信息化技术与完成任务有机地结合。

案例一 在§14－2液压传动系统的压力与流量中，讲授压力的形成与传递课之前，笔者布置了一个家庭作业，让学生利用学校网络查找液压传动的资料，资料可以是图片，可以是文字，也可以是视频。然后对信息进行分类整理，并以分组的形式进行归纳、总结。从收集资料中发现，基本每个组都收集了千斤顶的工作图片，这时笔者提出问题，为什么小小千斤顶能顶起汽车几吨重的重物。做了这个铺垫后，为教师在讲授“静压传递原理在液压传动中的运用”这一节内容打下了良好的基础。同时让学生自主搜索信息、处理信息和运用信息，并研究形成初步的解决策略，可以有效地培养学生的实践能力和团队合作精神。

案例二 以小组的形式做小球注水试验，对照静止油液压力的三个特性。

学生通过亲自动手实验和对现象的观察，在头脑中产生“为什么会这样”的疑问，这就是他们进行思考和学习的动力。

项目完成后的评价分为组内自我评价、小组互评和老师点评三个环节，通过组内自评，以评促学；通过小组互评，以促进团队意识。最后，老师从巩固知识和规范操作技能方面进行点评，进一步加深了学生对知识的理解和巩固，提了学生理论联系实际的能力。

案例三 利用多媒体课件教学。在讲授“液压系统压力的建立”时采用Flash动画课件，课件一，负载阻力为零时；课件二，负载阻力为F时；课件三，负载阻力为无穷大时。动画课件形象、直观、刺激、兴奋，便于视听和接受，使学生很容易理解在密封容器内油液的压力取决于负载，负载越大，压力越大的道理。

三、运用信息技术教学，促教、兴学双丰收

1.促进教师提高自身素质

在充满信息社会的今天，采用信息化技术教学是现代教学手段下的一种辅助教学，教师要用好多媒体技术，就必须提高自身的素质。

第一，教师要具有现代化的教育教学理念，能运用职业教育教学原则收集、组织、编辑教学内容，合理选用多媒体的呈现方式设计教学方法和教学组织形式。

第二，在专业知识方面，教师平时要不断地关注行业的发展，自觉学习新技术，大量收集新技术的文本、图片、视频及相关网站等资料，储备取之不尽，用之不竭的制件课件素材，制作出教学内容丰富的优秀课件，为学生的学习和发展创建丰富多彩的教学环境，提供有力的教学工具。

第三，增强创新意识，勇于探索，不断创新，改进传统的教学方法，形成既符合现代教育理论、教育技术发展，又促进本学科教学方法改革的新的教学思路。

2.促进学生提高自主学习能力

在校园内建立教学资源库，将教师的电子教案、课程图片、课件、视频及课程的新技术和发展动态传到网上，供学生查阅和学习，培养学生自主学习的能力，提高学生的职业能力。

机械加工技术教学设计 篇6

关键词：《机械加工技术》,刀具,比喻,应用

很多职校教师都有这样的感觉, 现在的职校生越来越难教, 学生逃课, 上网, 厌学, 以至失学现象非常严重。发生这种现象的原因是多方面的, 当然对于大部分中考成绩不是很理想的职中学生来说, 学习是他们人生的一大难题, 很多学生既没有良好的学习习惯, 也没有读好书的信心。但教师教学内容陈旧, 课堂教学呆板, 教学水平低, 教学方法单一, 满堂灌, 一言堂等, 这也是现象的根源。那么怎样让他们重新拾回学习的兴趣?继续职业高中的三年学习, 是职业教育工作者一直在思考并为之努力的事情。笔者在近几年来的教学实践中深刻体会到, 在讲解概念的教学过程中适当地运用比喻, 使枯燥乏味的知识兴趣化, 抽象的概念具体化, 深奥的理论形象化。不但能减少教学难度, 而且使教学内容直观、易懂、易记, 更有助培养学生的想象能力、思维能力和记忆能力, 拓展学生的思路, 调动学生理论与实践相结合的积极性。因此, 在专业课的教学中, 能够灵活多样恰到好处地运用比喻, 将会起到事半功倍的效果。

一、比喻能使枯燥的知识趣味化, 活跃课堂气氛

兴趣是学习的先导, 求知的动力, 成功的关键。兴趣不是天生的, 它是在一定教育影响下发展起来的。在课堂教学中, 教师要能激发学生的学习兴趣, 引发他们探索的热情。如在引出该章内容时, 让同学们回忆武侠小说《倚天屠龙记》里的一句话, “武林至尊, 宝刀屠龙;倚天不出, 谁与争锋”。既能点出刀具的重要性, 又能引起学生共鸣, 同学们的学习兴趣陡然而生, 课堂气氛十分高涨。在讲解刀具材料种类的时候, 可适当穿插古典故事《干将莫邪》, 用来阐明刀具材料在切削过程中的重要性。让学生在故事中掌握知识。所以, 在教学中适当运用比喻, 能启发学生的思维, 使死板呆滞的教学内容变活, 学生既学到了知识, 又不乏味。

二、比喻能使抽象的概念具体化, 增强学生的记忆

在《机械加工技术》课程中常碰到的问题是抽象的概念, 难记的定义, 难懂的结论。在讲解这些知识时, 不可能全部用实习得出所有的概念, 定义等。加上学校教学设备的限制及学生基础不牢固, 对学过的概念、定义模糊不清, 似懂非懂。例如, 在讲解刀具寿命的时候, 把它和人的寿命相结合, 刀具有正常磨损和非正常磨损, 人也有正常死亡和非正常死亡, 如车祸, 自杀, 吸毒, 死刑, 疾病 (甲流) 等非正常死亡。既教给要学生如何正确使用刀具, 又启迪学生要珍惜生命。在区别刀具的寿命和刀具的耐用度的概念时, 先让学生谈谈家里使用的菜刀的寿命大概是多长?有的同学说是个把月, 有的同学说是十几年。这时, 老师再述出刀具寿命和刀具耐用度的概念。经过比较, 学生就很容易掌握了, 而且印象也十分深刻。

三、比喻能使深奥的理论形象化, 降低教学难度

用形象的比喻来描述难以掌握的教学内容, 能使学生产生从感性到理性认识的飞越, 并能激发学生的学习热情, 调动学习的积极性。例如, 在讲授刀具前角角度选择时, 可以用一些“物极必反”或“鱼和熊掌不可兼得”等方面的例子来阐述刀具前角大, 刀口锋利, 易切削, 但前角过大会造成强度低, 散热差, 易崩刃的道理。在介绍刀具的磨损过程时, 把刀具的初期磨损, 正常磨损和剧烈磨损三个阶段跟人生少年, 青壮年, 中老年三个阶段相对应, 刀具的初期磨损相当于我们的少年时期, 虽然不能承担主要的切削任务, 但必须要经历这一阶段。刀具的正常磨损相当于我们的青壮年时期, 是衡量刀具性能的重要指标之一, 也相当于我们人生最辉煌的时候, 最能干事业的时候。刀具的剧烈磨损相当于我们的中老年时期, 这时刀具失去了正常的切削能力, 要避免刀具在这个时期切削加工。这正符合我国“尊老爱幼”的传统美德。

四、结语

在生动、形象、有趣的比喻中, 讲解《机械加工技术》中的抽象概念, 能够做到把抽象的事物具体化, 把深刻的道理浅显化, 通过深入浅出, 使学生比较容易地从相似联系中悟出道理, 掌握方法, 激发兴趣, 增强记忆, 从而最终达到全面、深刻理解和牢固地掌握教学内容的目的。当然, 运用比喻, 并不是以浅显的道理代替较深的理论, 更不是滥用玩笑代替耐心细致的讲解, 而是要求教师紧密结合教材内容, 根据具体情况, 做到言之有理, 言之有物, 言之有据。

参考文献

[1]郭溪茗, 宁晓波.机械加工技术[M].高等教育出版社, 2002:76-93.

[2]刘重庆.职业教育心理学[M].1996:242-259.

机械设计与机械制造的技术分析 篇7

关键词：机械设计；机械制造；技术特点

随着科学技术的深入发展，人类生活水平的提升，传统机械制造行业的产品无论是质量还是效率都难以满足人们日益丰富的要求，数控技术的引入，有效的转变了传统机械制造行业，使之向智能化、多样化、精确化、集成化的方向发展，机械制造行业的竞争愈发激烈，数控技术对于制造行业而言，显著提升了其自身的生存能力和竞争能力，并且此类技术与机械制造的结合已经成为发展趋势。

1.机械设计的问题分析

想要确保机器策划有效精准，就一定要在开始策划程序中综合考虑机器生产技术的需求，机器策划的整体程序牵扯到许多方面的实质，在机器策划的探索以及解析程序中，每个时段都有自身的关键职责以及关注事情，为保证策划能够有很好的成果，就一定在全部程序中了解体系、合理、适宜的策划方式，按照零件的生产程序，要注重下面两点：第一，策划要符合策划技术本质。探索策划过程主要进行工件的策划，是全部机器生产技术的根本环节，对之后的全部环节都有着重大的影响，所以在这一环节中，策划工件时一定要根据制造技术新要求科学的安排策划图纸，并且也要尽可能多的和车间操纵工人的交流，积极的去了解详细加工制作程序，细心听取现场技术工以及操纵工人对策划的提议，同时按照他们的提议实时对策划案开展修整。第二，装置调节指挥策划。机器设施的装置调节是全部机器生产技术的最后环节，这一环节对策划案的实际成果是不是能够达到期望的目标有着关键的影响，在这个过程一定要严格根据措施标准开展装置与调节，按照详细状况实时处置现场存在的各种措施问题，这些详细的装置程序以及实质针对之前的机器策划有着实际引导作用，这一环节的经历针对策划工作者来讲，能够协助他们经过装置以及调节作业获取策划的根据，进而提升他们的策划水准。对这些设施开展装置、调节、试运行等环节，之后对真实的运行结果对商品品质开展评论，进而确定是不是符合机器设施的运用标准。

2.机械制造技术的特点分析

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它并不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。随着全球市场的形成，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本，使得市场竞争变得越来越激烈，为适应这种激烈的市场竞争，一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。

3.机械设计及制造中的对策分析

3.1 科学地选择材料

机械的设计和加工过程中，选择材料是极为重要的一步，如果可以科学地选择加工材料，既可以有效地减少生产成本，提升机械产品的质量，还能满足材料的性能的需求。在选择材料的时候，要对材料的、工艺和使用性能进行综合考虑，结合加工和生产方式以及生产工艺等因素，在各种可选材料中选择具有最高性价比的材料。这样，一方面有效地降低了成本，提高产品的质量和市场竞争力，同时也遵循了标准化的生产方式。科学的机械设计和加工工艺规程不仅能够使机械零件的表面质量得到有效的保障，提高其各方面的性能，同时还可以降低加工成本。这就要求加工者尽量减少因过长的加工时间而导致对零件的负面影响，同时还要尽量实现零件的一次性加工和处理。

3.2选择合适的切削参数

机械设计和加工的过程中，切削也是其中一个十分重要的因素，比如说切削的深度和速度对加工产品的表面质量有着直接的影响，因而在对零件进行切削的过程中要根据材料机器特性选择科学合理的切削速度和深度。适当的切削参数可以有效减少加工过程中所产生的积屑瘤，同时科学地使用切削液可以有效地降低切削时的温度以及力度。同时，在加工金属材料以使之变成所需要的产品的过程中，需要利用润滑剂对加工对象进行有效的冷却。在切削、冲压以及研磨、轧制过程中使用润滑剂，能够有效提高刀具地使用寿命，提高加工零件的精密度和零件表面的光洁效果，并及时清除金属碎屑，有效驱散多余热量，对于提高加工、生产效率，降低成本等各个方面都有着积极作用。

4.结束语

对于机械设计加工产业来说，机械设计和加工过程中依旧存在着很多制约产品质量和企业可持续发展的问题，对此，这些企业应该采取有效的对策来解决这些问题，以提高产品质量和企业竞争力，比如文中所提到的科学选材、制定科学的工序、科学运用金属润滑剂等，真正实现机械设计和加工水平的提高。

参考文献：

[1]张健.机械设计加工中的常见问题分析[J].科技创业家.2013

机械制造技术基础课程设计任务书 篇8

湖南工业大学机械工程学院

目 录

第一章 概述…………………………………………………01 第二章 机械加工工艺规程的制定…………………………07 第一节 零件的分析与毛坯的选择 ………………………08 第二节 工艺路线的拟定 …………………………………10 第三节 工序设计及工艺文件的填写 ……………………12 第三章

附录一 机械制造技术基础课程设计说明书实例…………

附录二 部分相关标准………………………………………

机床夹具设计 ……………………………………14

第一章 概述

机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。

机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。

一、课程设计的目的

机械制造技术基础课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，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。

2、提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。

3、学会使用手册、图表及数据库资料。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。

二、课程设计的内容

1、课程设计题目。

机械制造技术基础课程设计题目为：XXXX零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

2、课程设计的内容。

课程设计包括编制工艺规程、设计夹具及编写课程设计说明书三部分内容。

（1）编制工艺规程

工艺规程的编制主要包括以下四个内容：

①零件工艺分析。抄画零件图，熟悉零件的技术要求，找出加工表面的成型方法。

②确定毛坯。选择毛坯制造方法，确定毛坯余量，画出毛坯图。③拟定工艺路线。确定加工方法，选择加工基准，安排加工顺序，划分加工阶段，选取加工设备及工艺装备。

④进行工艺计算，填写工艺文件。计算加工余量、工序尺寸，选择、计算切削用量，确定加工工时，填写机械加工工艺过程综合卡及机械加工工序卡。

（2）夹具设计。

夹具设计主要进行下面四个方面的工作：

①夹具方案的确定。根据工序内容的要求，确定定位元件，选择夹紧方式，布臵对刀、导引件，设计夹具体。

②夹具总体设计。绘制夹具结构草图、绘制夹具总装图，拆画夹具体零件图。

③夹具计算。定位误差的计算，夹紧力的计算。（3）课程设计说明书。内容包括：课程设计封面、课程设计任务书、目录、正文（工艺规程和夹具设计的基本理论、计算过程、设计结果）、参考资料。

三、课程设计的要求

1、基本要求

（1）工艺规程设计的基本要求

机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。因此制定机械加工工艺规程应满足如下基本要求：

①应保证零件的加工质量，达到设计图纸上提出的各项技术要求。在保证质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。同时要尽量减轻工人的劳动强度。

②在充分利用现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术。

③工艺规程的内容，应正确、完整、统一、清晰。工艺规程编写，应规范化、标准化。工艺规程的格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准、规定。

（2)夹具设计的基本要求

设计的夹具在满足工艺要求，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件的同时，还应满足下列要求：

①所设计夹具必须结构性能可靠、使用安全、操作方便。②所设计夹具应具有良好的结构工艺性，便于制造、调整、维修，且便于切屑的清理、排除。

③所设计夹具，应提高其零部件的标准化、通用化、系列化。④夹具设计必须保证图纸清晰、完整、正确、统一。

2、学生在规定的时间内应交出的设计文件

（1）零件图 1张（2）毛坯图 1张（3）机械加工工艺过程综合卡 1套（4）机械加工工序卡 1张（5）机床夹具总装图 1张（6）机床夹具零件图 1张（7）课程设计说明书 1份

四、课程设计进度安排

课程设计计划时间三周，具体安排如下：

1、布臵设计任务、查阅相关资料； 0.5天

2、绘制零件图、毛坯图； 2天

3、设计零件的加工工艺规程； 2天

4、设计指定工序的工序卡； 2天

5、设计夹具结构、绘制草图； 2.5天

6、绘制夹具装配图； 3天

7、拆画零件图； 1天

8、整理设计说明书； 1天

9、审图； 1天

10、答辩； 1天

五、注意事项：

1、设计中制图按照标准、规范进行。标题栏、明细栏格式见附录。

2、综合工艺过程卡、工序卡按照附录规定格式要求填写。

3、工序简图应标注的四个部分：（1）定位符号及定位点数；（2）夹紧符号及指向的夹紧面；

（3）加工表面，用粗实线画出加工表面，并标上加工符号，其中该工序的加工表面为最终工序的表面时，加工符号上应标注粗糙度数值。其他工序不标粗糙度数值；

（4）工序尺寸及公差。定位、夹紧符号参见附录。

第二章 机械加工工艺规程的编制

编制机械加工工艺规程前，应至少具备下列原始资料： ①产品的零件图；

②产品的生产类型或者是零件的生产纲领。

如有可能，收集产品的总装图、同类产品零件的加工工艺以及生产现场的情况（设备、人员、毛坯供应）等。

编制机械加工工艺规程时，应首先遵循以下原则：

①应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；

②在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；

③应充分考虑零件的生产纲领和生产类型，充分利用现有生产条件，并尽可能做到平衡生产；

④尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明的劳动条件；

⑤积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。

编制机械加工工艺规程中，可以按照下列程序进行： ①绘制零件图，分析零件特点，找出主要要求。②确定零件各表面的成型方法及余量，绘制毛坯图。③安排加工顺序，制订工艺路线。③进行工序计算。④填写工艺文件。

第一节 零件的分析与毛坯的选择

一、零件分析

零件分析主要包括：分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。

1、抄画零件图。了解零件的几何形状、结构特点以及技术要求，如有装配图，了解零件在所装配产品中的作用。

零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。不同的表面对应不同的加工方法，并且各个表面的精度、粗糙度不同，对加工方法的要求也不同。

2、确定加工表面。找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工艺手册（或附录表）中典型表面的典型加工方案和各种加工方法所能达到的经济加工精度，选取该表面对应的加工方法及经过几次加工。查各种加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。

3、确定主要表面。按照组成零件各表面所起的作用，确定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。

零件分析时，着重抓住主要加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位臵精度要求，做到心中有数。

二、确定毛坯

1、选择毛坯制造方法

毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。对应锻件，应合理确定其分模面的位臵，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位臵，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据。

2、确定毛坯余量。

查毛坯余量表（参见附录），确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。

余量修正。将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或是减小毛坯总余量。

3、绘制毛坯图。

毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1:1。毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技术要求，以及毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等。

第二节 工艺路线的拟定

零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。

零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。

以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。

一、定位基准的选择

正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容．也是保证零件加工精度的关键。

定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。

选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。

通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。

二、拟定零件加工工艺路线

在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。

通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照喝主要表面位臵关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。

对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位臵，防止遗漏。

对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位臵精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。

根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。

三、选择设备及工艺装备 设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：

1、零件的生产类型；

2、零件的材料；

3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；

4、零件的结构特点；

5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。

设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。

四、工艺方案和内容的论证

根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证：

1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。

2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技术要求得以保证。

3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。

4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。

第三节 工序设计及工艺文件的填写

一、工序设计

对于工艺路线中的工序，按照要求进行工序设计，其主要内容包括：

1、划分工步。根据工序内容及加工顺序安排的一般原则，合理划分工步。

2、确定加工余量。用查表法确定各主要加工面的工序（工步）余量。因毛坯总余量已由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由总余量减去精加工、半精加工余量之和而得出。若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。

3、确定工序尺寸及公差。对简单加工的情况，工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。对加工时有基准转换的较复杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。

4、选择切削用量。切削用量可用查表法或访问数据库方法初步确定，再参照所用机床实际转速、走刀量的档数最后确定。

5、确定加工工时。对加工工序进行时间定额的计算，主要是确定工序的机加工时间。对于辅助时间、服务时间、自然需要时间及每批零件的准备终结时间等，可按照有关资料提供的比例系数估算。

二、填写工艺文件

1、填写机械加工工艺过程综合卡

工艺过程综合卡的格式参见附录。该工艺过程综合卡包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果。机械加工以前的工序如铸造、人工时效等在工艺过程综合卡中可以有所记载，但不编工序号，工艺过程综合卡在课程设计中只填写本次课程设计所涉及到的内容。

2、填写指定工序的机械加工工序卡

该工序由知道教师指定。其工序卡的格式参见附录。该工序卡除包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果之外，在工序卡上要求绘制出工序简图。

工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。如零件复杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位臵、夹紧状态，用细实线画出工件的主要特征轮廓。工序简图的标注见“第一章概述”中“

五、注意事项”的第3条。

第三章 夹具设计

夹具设计一般在零件的机械加工工艺制定之后按照某一工序的具体要求进行的。制定工艺过程应充分考虑夹具实现的可能性 而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具设计质量的高低，应以能否稳定的保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

第一节 夹具设计的步骤

一般情况下，夹具设计大致可分为四个步骤，即收集和研究有关资料，确定夹具的结构方案、绘制夹具总图和确定并标注有关尺寸、公差及技术条件。

一、收集和研究有关资料

工艺人员在编制零件的机械加工工艺过程中，应提出相应的家具设计书，对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求做出说明。夹具设计人员，则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计，为了使所设计的夹具能够满足上述基本要求，设计前要认真收集和研究如下有关资料

生产批量

被加工零件的生产批量对工艺过程的制定和夹具设计都有着十分重要的影响。夹具结构的合理性及经济性与生产批量有着密切的关系。大批大量生产多采用气动、液动或其他机动夹具，其自动化程度高，同时夹紧的工作数量多，结构也比较复杂。中小批生产，易采用结构简单，成本低廉的手动夹具，以及万能通用夹具或组合夹具。

零件图及工序图

零件图是夹具设计的重要资料之一，它给出了工件在尺寸，位臵等方面精度的总要求。工序图则给出了所用夹具加工工件的工序尺寸，工序基准，已加工表面，待加工表面，工序加工精度要求等等，它是设计夹具的主要依据。

零件工艺规程

零件的工艺规程表明了该工序所用的机床，刀具，加工余量，切削用量，工步安排，工时定额及同时加工的工件数目等等，这些都是确定夹具的尺寸，形式，加紧装臵以及夹具与机床连接部分的结构尺寸的主要依据。

夹具典型结构及其有关标准 设计夹具还要收集典型夹具结构图册和有关夹具零部件标准等资料。了解本厂制造，使用夹具情况以及国内外同类型夹具的资料，以便使所设计的夹具能够适合本厂实际，吸取先进经验，并尽量采用国家标准。

二、确定夹具的结构方案

在广泛收集和研究有关资料的基础上，着手拟定夹具的结构方案，主要包括：

1、根据工件的定位原理，确定工件的定位方式，选择定位元件；

2、确定工件的夹紧方式，选择适宜的夹紧装臵；

3、确定刀具的对准及导引方式，选取刀具的对刀及导引元件；

4、确定其他元件或装臵的结构型式，如定向元件，分度装臵等；

5、协调各元件，装臵的布局，确定夹具的总体结构和尺寸。在确定夹具结构方案的过程中，工件定位，夹紧，对刀和夹具在机床定位等各部分的结构以及总体布局都会有几种不同的方案可供选择，因而，都应画出草图，并通过必要的计算（如定位误差及夹紧力计算等）和分析比较，从中选取较为合理的方案。

三、绘制夹具总图

绘制夹具总图应遵循国家制图标准，绘图比例应尽量取1：1，以便使图形有良好的直观性。如被加工工件的尺寸过大，夹具总图可按1：2或1：5的比例绘制；如被加工工件尺寸过小，总图也可按2：1或5：1的比例绘制；夹具总图中视图的布臵也应符合国家制图标准，在能清楚表达夹具内部结构和各元件内部结构和各元件，装臵位臵关系的情况下，视图的数目应尽量少。

总图的主视图应取操作者实际工作时的位臵，以便于夹具装配及使用时参考。被加工工件在夹具中被看作为透明体，所画的工件轮廓线于夹具上的任何线彼此独立，不相干涉，其外廓以黑色双点划线表示。

绘制总图的顺序是先用双点划线汇出工件轮廓外形和主要表面的几个视图，并用网纹线表示出加工余量。围绕工件的几个视图依次绘出定位元件，夹紧机构，对刀及夹具定位元件以及其他元件，位臵，最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装臵连成一体。

夹具总图上，还应划出零件明细表和标题栏，写明夹具名称及零件明细表上所规定的内容。

四、确定并标注有关尺寸及技术条件

1、应标注的尺寸及公差

在夹具总图上应标注的尺寸，公差有下列五类：

工件与定位元件的联系尺寸：常指工件以孔为心轴或定位销上（或工件以外圆在内孔中）定位时，工件定位表面与夹具上定位元件间的配合尺寸。

夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀，导引元件位臵的尺寸。对于铣，刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位臵尺寸；对于钻，镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间位臵尺寸，钻（镗）套之间的位臵尺寸，以及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等。

夹具与机床的联系尺寸：用于确定夹具在机床上正确位臵的尺寸。对于车，磨床夹具，主要是指夹具与主轴端的配合尺寸；对于铣，刨床夹具，则是指夹具上的定位键与机床工作台上的T型槽的配合尺寸。夹具内部的配合尺寸：它们与工件，机床，刀具无关，主要是为了保证夹具装配后能满足规定的使用要求。

夹具的外廓尺寸：一般是指夹具最大外形轮廓尺寸。若夹具上有可动部分，应包括可动部分处于极限位臵所占的尺寸空间。

上述诸尺寸公差的确定可分为两种情况处理：一是夹具上定位元件之间，对刀，导引元件之间的尺寸公差，直接对工件上相应的加工尺寸发生影响，因此可根据工件的加工尺寸公差确定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3—1/5。二是定位元件与夹具体的配合尺寸，夹紧装臵各组成零件间的配合尺寸公差等，则应根据其功用和装配要求，按一般公差与配合原则决定。

2、应标注的技术条件

在夹具总图上应标注的技术条件（位臵精度要求）有如下几个方面：

（1）定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位臵要求，其作用是保证工件加工面与工件定位基准面间的位臵精度。

（2）定位元件与连接元件（或找正基面）间的位臵要求。如图2-6中，为保证键槽与工件轴心线平行，定位元件V型块的中心线必须与夹具定向键侧面平行。

（3）对刀元件与连接元件（或找正基面）间的位臵要求。如对刀块的侧对刀面向对于两定向键侧面的平行度要求，是为了保证所铣键槽与工件轴心线的平行度

（4）定位元件与导引元件的位臵要求。如图3-1所示，若要求所钻孔的轴心线与定位基准面垂直，必须以夹具上钻套轴线与定位元件工作表面A垂直及定位元件工作表面A雨夹具体底面B平行为前提。

上述技术条件是保证工件相应的加工要求所必需的，其数值应取工件相应技术要求所定的数值的1/3—1/5。

D

第二节 夹具设计举例

图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺寸为28H11的槽口所使用的夹具。图3-2 CA6140车床上接头的零件图

零件上槽口的加工要求是：保证宽度

28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。

零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面刃铣刀在卧式铣床上进行。

一、工件装夹方案的确定

工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位臵保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此，考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共限制六个不定度，属于完全定位。

工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的结构及夹紧方案实现的可能性而予以最后确定。对接头这个零件，铣槽口工序的夹紧力方向，不外乎是沿径向或沿轴向两种。如采用如图3.4（a）所示的沿径向夹紧的方案，由于ф20H7孔的轴心线是定位基准，故必须采用定心夹紧机构，以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。

在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求，YXXZ

就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而上布臵，将导致夹具结构复杂化。考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在一次装夹下加工的，它们之间有一定的位臵精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故改为以B或C面为第一定位基准，也能满足加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限制三个不定度），一个短圆柱销（与D面接触限定一个不定度），如图3.5所示，这时夹紧力就可自上而下施加于工件上。由于上端面A的中间部分还要进行加工，故只能从两边进行夹紧。

考虑到工件为大批生产，为提高生产效率，减轻工人劳动强度，易采用气动夹紧，即以压缩空气为动力源。若将气缸水平方向的作用力转变为垂直方向的夹紧力，可利用气缸活塞杆推动一开有斜面槽的滑块，使两勾形压板同时向下压紧工件。为缩短工作行程，斜槽做成两个升角，前端的大升角用于加大夹紧空行程，后端的小升角用于夹紧工件并自锁。当勾形压板向上松开工作时，靠其上斜槽的作用使勾型压板向外张开。加紧装臵的工作原理如图3.6所示。

工件装夹方案确定以后，要进行定位误差计算以确定定位元件的结构尺寸与精度，进行夹紧力计算以确定夹紧气缸的尺寸及结构形式。同时对夹紧机构中的薄弱环节进行强度校核以确定夹紧元件的结构尺寸。

二、其他元件的选择与设计

夹具的设计除了考虑工件的定位和夹紧之外，还要考虑夹具如何在机床上定位，以及刀具相对夹具的位臵如何得到确定。

对铣床夹具而言，在机床上是以夹具体底面与铣床工作台面接触和夹具体上两个定位键与锬床工作台上的T形槽配合而定位的。定位键的结构和使用情况可由夹具设计手册查得。

调整刀具与夹具的相对位臵是为了保证刀具相对工件有一个正确位臵，以保证工序加工要求。铣床夹具上调刀最方便的方法是在夹具上安装一个对刀装臵（通常为对刀块）。图2-96所示的铣槽口夹具，为保证对称性及深度要求，采用了一个直角对刀块。设计时应使对刀块的工作面（对刀面）与定位元件的工作面有位臵尺寸精度要求，其公差一般取相应工序尺寸公差的1/3—1/5。对刀面相对定位元件的位臵尺寸，由于对刀时铣刀与对刀面之间留有一定的空隙（为避免刀具直接与对刀块接触），计算时必须加以考虑。

三、夹具总图的绘制

在上述确定工件定位，夹紧方案，选择和设计相应定位元件和夹紧装臵，以及选取和设计夹具的其他元件之后，即可进行夹具总图的绘制。接头零件铣槽口工序夹具总图如图3.7所示。

在夹具总图上应标注的五类尺寸为： 工件定位孔与定位销4的配合尺寸为

对刀元件的对刀面与定位元件中心线及工作面间的位臵尺寸为 及

夹具定位键 与夹具底座的配合尺寸为

夹具内部的配合尺寸为：定位销4与支座2的配合尺寸为；挡销20与支座2的配合尺寸为；轴销9与滑块13的配合尺寸为；轴销9与连接轴5的配合尺寸为；钩形压板1与支座2的配合尺寸为

夹具的外廓尺寸为mm 在夹具总图上应标注的技术条件为：

定位销4和挡销20的位臵尺寸为和；定位平面与夹具体底面的平行度公差为0.05mm。

对刀块的侧对刀块相对于两定位键18铡面的平行度公差为等。

夹具总图绘制完毕，还应在夹具设计说明书中，就夹具的使用，维护和注意事项等给予简要地说明。

附录1 课程设计说明书

例一 CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:

序言

大三下学期我们进行了《机械制造基础》课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。

通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。

一、零件的分析(一)零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二)零件的工艺分析 零件的材料为HT200，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，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔

2、大头半圆孔Φ50

3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、确定毛坯

1、确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2、确定铸件加工余量及形状：

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：

简

图

加工面代号

基 本 尺

加工余量等级

加工余量

说

明

寸

D1 D2

T2 T3 T4 50 30 12 12

H H H H H

102 3.52 5 5

孔降一级双侧加工 孔降一级双侧加工

单侧加工 单侧加工 单侧加工

3、绘制铸件毛坯图

三、工艺规程设计

(一)选择定位基准：

粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。

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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。

（二）制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-

7、1.4-

8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序Ⅰ 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅱ 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅲ 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅳ 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序Ⅴ 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；

工序Ⅵ 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅶ 精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅷ 精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅸ 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序Ⅹ 精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅺ 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；

工序Ⅻ 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序ⅩⅢ 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；

工序ⅩⅣ 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具； 工序ⅩⅤ 去毛刺； 工序ⅩⅥ 终检。

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

加工表面 加工内容

加工余量

精度等级

工序尺寸

表面粗 糙度

工序余量 最小

6.3 3.2 6.3 3.2 1.6

0.95 2.9 17.89 1.716 0.107 0.039

最大

6.8 3.25 18 1.910 0.224 0.093 φ50IT12（D2）铸件 粗镗 半精镗

7.0 4.0 3.0 18 1.8 0.14 0.06

CT12 IT12 IT10 IT11 IT10 IT8 IT7

432.8

0.250 4700.100 5000.110 1800.084 19.800.033 19.9400.021 200

φ20IT7（D1）钻 扩 粗铰 精铰

2、平面工序尺寸：

工序号

01 铸件 粗铣φ20孔下端面

02 03 07 08 10 粗铣φ20孔上端面 粗铣φ50孔上端面 精铣φ20孔下端面 精铣φ20孔上端面 精铣φ50孔端面 1.0×2

12.0

1.0

30.0

1.0

31.0

4.0

14.0

4.0

32.0

5.0 4.0

36.0

CT12 12 工序内容 加工余量

基本尺寸

经济精度

工序尺寸偏差

最小

1.5

工序余量

最大

7.75

2.5

00.25

00.25

1.5 1.8 0.75 0.75 0.951

7.75 6.38 1.283 1.283 1.016

00.18000.03300.0330.0160.0163、确定切削用量及时间定额：

工序Ⅰ

粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准 1.加工条件

工件材料：HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣φ20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；

刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量

1）确定切削深度ap

因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz

由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：

fz=0.09~0.18mm/z 故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据《切削手册》表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：

vccvd0qvkv pvmTapxvfzyvaeuvzxv0.15，yv0.35，其中 ae72mm，ap4mm，Cv245，qv0.2，uv0.2kvkMvkSv1.00.80.8，pv0，m0.32，T180min，fz0.18mm/z，Z12，将以上数据代入公式： vc2451250.20.8142m/min

1800.3240.150.080.35720.212确定机床主轴转速：

ns1000vc361r/mi。n dw根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为： vc=d0n=3.14125300m/min=118m/min 10001000f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率

根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时

tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm，则： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。

工序Ⅱ

粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，；

切削用量和时间定额及其计算过程同工序Ⅰ。工序Ⅲ 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准 刀具：YG6硬质合金端铣刀，d040mm,z6 机床：X51立式铣床 根据《切削手册》查的，fz0.13mm/z,ap4mm

现采用X51立式铣床，根据《简明手册》4.2-36查得取nw300r/min，故实际切削速度

vdwnw100040300100037.7m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为

fmfzznw0.1310300390mm/min

查说明书，取计算切削工时 fm400mm/min

L72y721082mm

因此tmLfm820.205min 390工序Ⅳ

钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1.选择钻头

根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度l11.5mm，2100°，30°

2.选择切削用量

（1）确定进给量 按加工要求确定进给量：查《切削手册》，ld30181.673，由《切削手册》表

f0.43~0.53mm/r，2.7,系数为0.5,则：

f(0.43~0.53)0.5(0.215~0.265)mm/r

按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：f2.0mm/r；

按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f0.93mm/r。

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量f0.22mm/r。

由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。

根据《切削手册》表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥Ff，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为0.6mm，寿命T45min．

（3）切削速度

查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：

cvd0zvvcmxvTapfyvkv

（m/min）

其中，Cv9.5，d018mm，zv0.25，m0.125，ap9，xv0，yv0.55，f0.22，查得修正系数：kTv1.0，=，klv0.85，ktv1.0，故实际的切削速度：

9.5180.25vc0.1250.859.5m/min 0.556010.2

2（4）检验机床扭矩及功率

查《切削手册》表2.20，当f≤0.26, do≤19mm时，Mt=31.78N•m，修正系数均为1.0，故MC=31.78 N•m。查机床使用说明书：Mm =144.2 N•m。

查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3kw。查机床使用说明书，PCEE2.80.812.26kw。

由于McMm，PP，故切削用量可用，即：

f0.22mm/r，nnc272r/min，vc15.4m/min

3、计算工时

tmL3080.64min nf2720.224、扩孔至Φ19.8

查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：f床使用说明书最终选定进给量为：f根据资料，切削速度 时的切削速度，故

0.7~0.8mm/r，并由机

0.81mm/r。

v0.4v钻，其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔

v0.49.53.8m/min

ns10003.861.1r/min

19.8nw97r/min根据机床使用说明书选取

基本工时 t。

Ly3080.48min

970.81970.81工序Ⅴ

粗镗Φ50孔，以D1为定位基准 机床：T68卧式镗床 单边余量z2.5mm,ap2.5mm

由《简明手册》4.2-20查得取

f0.52mm/r

由《简明手册》4.2-21查得取

n200r/min 计算切削工时

tmLfm12210.13min

2000.52工序Ⅵ

铣斜肩，以D1和T2为定位基准

刀具：硬质合金三面刃铣刀 机床：X51立式铣床

根据《简明手册》查得：dw63mm，Z16。根据《切削手册》查得：fz0.10mm/z,因此：

ns1000vdw100027136r/min 63现采用X51立式铣床，取：nw100r/min，故实际切削速度为：

vdwnw100063100100019.8m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为：

fmfzZnw0.1016100160mm/min

根据《切削手册》表4.2-37查得,取：fm165mm/min。

计算切削基本工时：

Lly12.52537.5mm

因此：tmL37.50.0.227min fm165工序Ⅶ

精铣Φ20下端面，以T2为基准

刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X51立式铣床；

查《切削手册》表3.5，进给量fz0.5~1.0mm/min，取为0.5mm/r 参考有关手册，确定v124m/min，采用YG6硬质合金端铣刀，dw125mm,z12，则：

ns1000vdw1000124316r/min

125现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取nw300r/min 故实际切削速度：

当vdwnw10001253001000117.75m/min

nw300r/min时，工作台每分钟进给量：

980mm/min fmfzznw0.5123001800mm/min，取为本工序切削时间为：t2tm2l17612520.62min

980fm工序Ⅷ

精铣Φ20上端面，以T1为基准

切削用量同工序Ⅶ 精铣时yd0125mm 基本工时：tml1761250.31

980fm工序Ⅸ

粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，（1）粗铰至19.94mm

刀具：专用铰刀 机床：Z525立式钻床

根据有关手册的规定，铰刀的进给量为fz0.8～1.2mm/z,进给量取fz0.81mm/r，机床主轴转速取为nw=140r/min，则其切削速度为：

vnd8.77m/min。

机动时切削工时，l308=38mm，tm38380.34min f1400.81nw(2)精铰至20mm

刀具：dw20mm 机床：Z525立式钻床

根据有关手册的规定，铰刀的进给量取f0.48mm/r，机床主轴转速取为：nw=140r/min，则其切削速度为：vnd8.8m/min

机动时切削工时，l308=38mm tm38380.57min f1400.48nw工序Ⅹ 精铣Φ50端面，以D1为基准。

机床：X51立式铣床

刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），由《切削手册》表3.6查得：ns1000vd40,z6,fz0.08mm/min,v0.45m/s即27m/min，因此，X51立式铣床，取

nw210r/min，dw100027214r/min。现采用40工作台每分钟进给量fm应为：

fmfzznw0.086210100.8mm/min

查机床使用说明书，取

fm100mm/min。

铣削基本工时：tm72120.84min

1002tm0.8421.68min

工序Ⅺ 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准。

单边余量z1.0mm,可一次切除，则

ap1.0mm。

由《切削手册》表1.6查得，进给量

fz0.25~0.40mm/r,取为0.27mm/r。由《切削手册》表1.1查得，v100m/min，则：

nw1000vdw1000100637r/min 50查《简明手册》表4.2-20，nw取为630r/min。

加工基本工时：tl120.038min f6300.5nw工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准。

刀具：专用刀具 机床：Z525立式钻床

确定进给量f：根据《切削手册》表2.7查得，f0.22~0.26mm/r，查Z525机床使用说明书，现取f0.22mm/r。查《切削手册》表2.15，v17m/min，计算机床主轴转速：

ns1000vdw100017694r/min 7.8按机床选取nw680/min，所以实际切削速度为：

vdwnw10007.86801000fm16.66m/min 640.066min

6800.22计算切削基本工时：tmly工序Ⅲ 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准（1）钻螺纹底孔4.8mm 机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻

根据《切削手册》查得，进给量为f0.18～0.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：

ns1000vdw1000171128r/min 4.8查《简明手册》表4.2-15，取nw960r/min。所以实际切削速度为：vdwnw10004.8960100014.48m/min

640.047min

9600.22计算切削基本工时：tmlyfm（2）攻螺纹M6 机床：Z525立式钻床 刀具：丝锥M6，P=1mm 切削用量选为：v0.1m/s6m/min，机床主轴转速为：ns318r/min，按机床使用说明书选取：nw272r/min，则 v5.1m/min；机动时，l6410mm，计算切削基本工时：

tml100.04min fn1272工序ⅩⅣ

铣断，以D1为基准。选择锯片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40 采用X61卧式铣床，查《简明手册》，选择进给量为：f0.10mm/z,切削速度为：v27m/min，则：

ns1000vdw10002754r/min 160根据《简明手册》表4.2-39，取nw100r/min，故实际切削速度为：vdwnw100080100100050.2m/min

此时工作台每分钟进给量fm应为：

fmfzZnw0.140100400mm/min

查《简明手册》表4.2-40，刚好有fm400mm/min。

计算切削基本工时：

tmly72300.255min 400fm

四、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第14道工序——铣断的铣床夹具。本夹具将用于X61卧式铣床，刀具为锯片铣刀。(一)问题的提出

本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。

(二)夹具设计

1、定位基准选择

考虑工件的加工结构，可以采用“一面两销”的定位方式。如果以20孔的下端面作为定位基准，由于距加工表面较远，易引起较大的误差，因此采用两个20mm的孔作为两销的位置，而以72的端面作为主要定位面。

同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。

2、切削力及夹紧力计算

刀具：锯片铣刀，160mm，B=3，中齿，Z=40 由《切削手册》表3.28查得切削力公式FCafqwdnFpz0FxFyFuFaezF

C其中，qdFF30,xF1.0,y0.65,uF0.83,wF0,FF00.83,z40ap12mm,ae4mm,160mm,0.65

fz0.10mm/z30120.140.83400.83160151N

其中，水平分力：FH1.1F1.1151166N

垂直分力：FV0.3F0.315145N

在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数KK1K2K3K4 其中，K1为基本安全系数1.5；

KK2为加工性质系数为1.1； 为刀具钝化系数为1.1；

所以，K为断续切削系数为1.1。

FKFH1.51.11.11.1166301

为克服水平切削力，实际夹紧力N应为

N(f1其中1f2)KFH

f,f2分别为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f1f20.25。则

N301602N 0.5此时N大于所需的550N的夹紧力，故本夹具可以安全工作。

3、定位误差分析

前几道工序中已经使工件尺寸达到要求，零件中两端孔尺寸为200.0210mm，与定位销的配合尺寸为20H7，由相关手册查得，定位n60.028销尺寸为200.015，因此可以求得其最大间隙为max0.0210.0150.006mm，满足精度要求。所以能满足精度要求.4．夹具设计及操作的简要说明

如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最后阶段，故对精度有较高的要求，必须保证刀具与工件的相对位置精度。

夹具装有对刀块，可以使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时夹具体底面的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置，以有利于铣削加工。

夹具装配图及夹具体零件图分别见图。

参考文献: 赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版 机械工业出版社,2000.10.艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手3版 机械工业出版社,1997.8 曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001.7 李益民主编,机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社,1993.4 王明珠主编,工程制图学及计算机绘图——国防工业出版社,1998.3。

例二CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:

序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及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总复习,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。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

(一)零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二)零件的工艺分析

零件的材料为HT200，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，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔。

2、大头半圆孔Φ50。

3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，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。

三、确定毛坯

1、确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2、确定铸件加工余量及形状：

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 简

图

加工面代号 D1 D2 T2

T3 T4

基 本 尺 寸 20 50 30 12 12

加工余量等级 H H H H H

加工 余量

说

明

102 3.52 5 5 5

孔降一级双侧加工 孔降一级双侧加工 单侧加工 单侧加工 单侧加工

3、绘制铸件零件图

四、工艺规程设计

(一)选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。(二)制定工艺路线: 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-

7、1.4-

8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序01 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序02 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序03 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序04 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具； 工序05 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具； 工序06 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序07 精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序08 精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序09 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序10 精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序11 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具； 工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具； 工序13 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；

工序14 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具； 工序15 去毛刺； 工序16 终检。

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

加工 表面

φ50IT12（D2）加工 内容 铸件 粗镗 半精镗 钻 扩 粗铰 精铰

加工余量 7.0 4.0 3.0 18 1.8 0.14 0.06

精度等级 CT12 IT12 IT10 IT11 IT10 IT8 IT7

工序 尺寸

表面粗 糙度

6.3 3.2 6.3 3.2 1.6

工序余量 最小

0.95 2.9 17.89 1.716 0.107 0.039

最大

6.8 3.25 18 1.910 0.224 0.093

432.8

0.250 4700.100 5000.110 1800.084 19.800.033 19.9400.021 200

φ20IT7（D1）

2、平面工序尺寸：

工序号

01 工序 内容 铸件 粗铣φ20孔下端面

02 粗铣φ20孔

4.0

32.0

00.25

加工 余量 5.0 4.0

基本 尺寸

经济 精度 CT12

工序尺寸偏差

工序余量 最小

1.5

最大

7.75

2.5

00.25

36.0 12

1.5 7.75 上端面

03 粗铣φ50孔上端面

07 精铣φ20孔下端面

08 精铣φ20孔上端面 精铣φ50孔端面

1.0×2

12.0

0.0160.0164.0 14.0 12

00.180

1.8 6.38

1.0 31.0 8

00.033

0.75 1.283

1.0 30.0 8

00.033

0.75 1.283

0.951 1.016

3、确定切削用量及时间定额： 工序01 粗铣Φ20、Φ50下端面1.加工条件

工件材料：HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣Φ20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；

刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角：

λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量

1）确定切削深度ap

因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz

由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：

fz=0.09~0.18mm/z 故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。

T2为粗基准。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据《切削手册》表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：

vcTmcvd0qvpkv

apxvfzyvaeuvzv其中 ae72mm，ap4mm，Cv245，qv0.2，xv0.15，yv0.35，kvkMvkSv1.00.80.8，uv0.2，pv0，m0.32，T180min，fz0.18mm/z，Z12，将以上数据代入公式：

vc2451250.20.81800.3240.150.080.35720.212

142m/min确定机床主轴转速： ns1000vc361r/min。dw根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：

vc=d0n3.141253001000=

1000m/min=118m/min f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率

根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时

tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm，则： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。

工序02 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准。

切削用量和时间定额及其计算过程同工序01。工序03 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准

刀具：YG6硬质合金端铣刀，d040mm,Z10 机床：X51立式铣床 根据《切削手册》查得，fz0.13mm/z,ap4mm。根据《简明手册》表4.2-36查得，取：nw300r/min，故实际切削速度：

vdwnw100040300100037.7m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为：

fmfzZnw0.1310300390mm/min

查说明书，取fm400mm/min

计算切削基本工时：

L72y721082mm

因此，tmL820.205min fm390工序04 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1.选择钻头

根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度，30°

l11.5mm，2100°2.选择切削用量

（1）确定进给量

按加工要求确定进给量：查《切削手册》，f0.43~0.53mm/r，ld301.673，由《切削手册》表2.7,系数为0.5,则： 18f(0.43~0.53)0.5(0.215~0.265)mm/r

按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：f2.0mm/r； 按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f0.93mm/r。