4.毕业综合技能训练

毕业综合技能训练指导书

编写：尹亮、祁晨宇、孙莹

                   校对：     张桂霞      

                   审核：     赵建平      

二○一四年十二月

包头职业技术学院

绪  论

毕业设计是教学计划中的重要环节，是培养学生综合应用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析解决实际问题的一个主要环节，它与其它教学环节彼此配合、相辅相成，在某种程度上是前面各教学环节的继续、深化和检验，它的实践性和综合性是其它教学环节所不能代替的。通过毕业毕业综合技能训练，使学生受到技术员的基本训练。

一．毕业综合技能训练目的、内容及要求

1．目的

（1）综合运用机械制造工艺与夹具及其他所学课程的基本理论，正确的分析和解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。

（2）通过机床专用夹具设计，进一步培养学生的结构设计和绘图能力。

（3）通过前期调研和整个设计过程，学会研究调查，收集技术资料的方法，并能熟练的使用有关的手册、图表资料和技术参考书。

（4）提高学生总结归纳、编写说明书的能力。

（5）能鼓励学生勇于创新并培养严谨的学风和工作作风。

2．内容

主要包括以下几个方面：

（1）绘制指导教师指定的零件的零件图，并运用所学CAD/CAM软件建立零件的三维模型。

（2）制定该零件的机械加工工艺规程。

（3）设计指导教师指定的某道工序中所用的专用夹具，并绘制总装图和主要零件图。

（4）编写设计说明书。

3．要求

机制专业毕业综合技能训练要求完成以下工作：

（1）零件的零件图及毛坯图各一张；

（2）零件机械加工工艺卡片一套：包括工艺过程总卡、机械加工工序卡及检验卡；

（3）工艺装备设计：包括夹具装配图一张，至少一个主要零件（如夹具体）的零件图；

（4）设计说明书一份：4000字以上。

所绘图折合零号图纸不应少于3张。

二．毕业综合技能训练进程安排

一、研究设计任务书

学生在接到设计任务书后，在仔细阅读毕业综合技能训练指导书的基础上，认真研究任务书，明确自己的设计目的、任务、要求及步骤方法等，在指导教师的帮助下，根据自己的具体情况，参考上述进程表，拟定较为详细的设计工作进度计划。

二、调查研究和搜集资料

正式设计之前的设计调研就是调查研究和搜集资料阶段，这一阶段的工作是否深入细致，在很大程度上会影响设计是否能够顺利进行和设计质量的好坏。在这一阶段，学生要完成的任务主要有以下几项:

1.根据设计任务的要求，到有关的工厂或校内搜集与设计有关的资料，包括：

（1）设计任务书中指定的零件所在产品的装配图；

（2）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料；

（3）了解国外有关的先进工艺及今后生产技术的发展方向等。

2.进一步熟悉生产实践中所用的，尤其是与自己设计任务有关的机床设备、工艺设备、毛坯生产和热处理等情况，充实实践性知识，为下一步的设计打下较为坚实的实践基础。

3.将上述收集到的资料和了解到的情况进行分析、比对、综合归纳，找出与设计内容的共同点和差异点，从中受到启发，根据设计任务书提出的要求，探讨解决问题的正确途径。

4.在调查研究和搜集资料过程中，多提问题，广泛征求意见，酝酿设计方案、

第二阶段  工艺规程设计

一、工艺规程设计前的准备工作

1.生产类型的确定

生产类型对零件工艺过程影响很大，在编制零件工艺过程之前，必须首先确定其生产类型。

（1）确定生产类型的依据——生产纲领

确定生产类型的主要依据是零件的生产纲领。零件生产纲领的计算方法相见参考资料[1]的有关内容，其中备品率和废品率方面的资料在设计调研过程中要注意收集。一般备品率可按3～5%确定，废品率可按1～5%确定。

（2）生产类型的确定

计算出零件的生产纲领后，按参考资料[1]中有关表确定生产类型。

2.分析研究零件图

主要包括以下几个方面：

（1）零件在机器中的作用及工作条件；

（2）审查零件图的完整性和正确性；

（3）零件的技术要求分析。即对零件的主要加工表面的尺寸形状及位置精度，表面粗糙度，热处理及其它技术要求进行分析并根据零件在机器中的作用及工作条件衡量这些技术要求规定的是否合理。如发现有不合理之处，应提出改进意见。并通过指导教师决定是否改进。

（4）审查零件的结构工艺性。如发现有不合理之处，应提出改进意见，并通过指导教师决定是否改进。

在分析零件图时，应结合产品装配图进行。通过以上分析，对零件的全貌有了更加深入的认识，从而找出主要加工表面，掌握零件的主要技术要求及关键部位，以便合理的拟定工艺方案。

3.选择毛坯

（1）毛坯的选择主要包括：确定毛坯的种类、制造方法；余量确定后的毛坯形状尺寸；画出毛坯图。选择毛坯尺寸时可参照参考资料[1]的有关内容进行。毛坯余量及公差查表后确定，可参照参考资料[2]或[13]有关内容进行。

（2）毛坯图的画法。

其表示方法如下：

a、以实线表示毛坯的轮廓，以双点划线表示经切削后的表面。在剖面图上，用网纹线表示加工余量，非剖面图则不划网纹线。

b、毛坯图上的尺寸值包括加工余量在内，为清楚起见，可在毛坯上标出成品尺寸，但应加上括号。

c、在毛坯图上只注有需要检验的主要尺寸及公差，次要尺寸可不标准公差。

d、在实体上加工的孔、槽不必加画加工余量。

e、在毛坯图上应注明材料及必要的技术要求。

技术要求主要包括以下几点：

Ⅰ、毛坯精度等级；

Ⅱ、热处理和硬度要求；

Ⅲ、质量要求（如是否允许气孔、缩孔、冷隔、夹砂等）；

Ⅳ、铸、锻拔模斜度及圆角半径等；

Ⅴ、密封性、裂纹、强度、围观等特殊要求；

Ⅵ、不加工表面的防锈涂层。

二、工艺路线的拟定

零件工艺路线的拟定就是制定工艺过程的总体布局，是制定工艺规程非常关键的一步，其主要任务是：

1.选择各个表面的加工方法和加工方案；

2.定位基准的选择；

3.定位、夹紧方法；

4.划分加工阶段；

5.合理安排加工顺序，包括机械加工工序顺序、热处理工序、辅助工序的确定；

6.决定工序的集中和分散程度等。

设计时应考虑几个方案，经分析比较后，选择其中最为合理的一个方案。进行这部分工作时，可参考设计资料[1]有关内容。

三、工序内容的详细设计

工艺路线制定了以后，要进一步安排了各个工序的具体内容，主要包括以下几个方面：

1.机床及工艺装备的选择

（1）机床的选择：

制订工艺规程时，要确定各道工序所用的机床设备的名称、型号及规格，如所用的是专用设备可写设备名称。

（2）夹具、刀具及量具的选择：

通用的应标明名称、型号及规格，专用的只写明专用名称即可，设计时，参考设计资料[1]、[2]、[13]。

2.各道加工工序及其工步的加工余量

加工余量的确定，主要是应用查表法。设计时可根据设计参考资料[1]、[2]和[13]进行。

3.工序尺寸及其其公差的确定：

确定每道工序中各表面加工时的工序尺寸及其公差，可根据各个表面加工时工艺基准与设计基准是否重合而采用不同的方法。

（1）工艺基准与设计基准重合时，工序间工序尺寸的基本值可根据加工余量推算，其公差按经济精度定，并按入体原则将公差值标注为偏差值。参见设计资料[1]有关内容。

（2）基准不重合时，工序尺寸及其公差须根据工艺尺寸链的解算确定。参见设计资料[1]的有关内容，特别要注意处理好公共环及公差分摊等问题。

4.切削用量和工时定额的确定

正确确定切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量都是非常重要的。同时也是科学管理生产，获得较高经济效益的重要前提之一。正确制定时间定额，对于促进生产有着重要意义。

鉴于毕业设计时间有限，进行这部分工作时，可只确定由指导教师指定的某道工序的切削用量及工时定额。建议该工序最好与设计的专用夹具所在的工序同一道工序，切削用量可查表确定，工时定额通过计算确定。参见设计参考资料[1]、[2]、[13]和[14]。

5、填写工艺卡片

在“工艺路线的拟定”及“工艺内容的详细设计”工作完成之后，要将上述内容填写在工艺卡片上。本设计只要求填写“工艺过程总卡”、各工序的“机械加工工序卡片”、“检验卡片”，热处理工序及其它辅助工序的卡片不填。

填写“机械加工工序卡片”时，要画工序简图。工序简图的画法如下：

（1）工序简图应以简洁形象的方式表明该工序完工后的工作状态，简图可不按严格的比例，并尽量用较少的投影绘出。只绘出反映总体的宏观轮廓，少数特征表面，本工序加工表面和定位夹紧表面。

（2）在简图上要用粗实线表示本工序加工表面，其它表面用细实线表示。与本工序无关的其它尺寸和线条可不绘不标。

（3）应标明本工序各加工表面加工后的尺寸，公差和表面粗糙度。

（4）工序简图上所画工件的位置情况应与其在机床上实际加工时的位置相符。

定位及夹紧表面应以规定的符号标明。当仅用符号表示不确定时，可用文字补充说明。

定位、夹紧符号应符合下表，其中定位符号身边的数字表示以该表面定位时，应消除的工件自由度数目。

第三阶段  工艺装备设计

一、专用夹具设计

通过专用夹具设计，可使学生综合运用所学的专业知识，联系生产实际，掌握夹具设计原理，熟悉一般的设计方法。

（一）对专用夹具设计的基本要求

1.能稳定地保证工件的加工精度；

2.能提高生产率，降低生产成本；

3.操作方便、省力、安全；

4.便于排屑；

5.结构工艺性好。

（二）设计方法与步骤

1.设计前的准备工作：

主要是明确设计任务、要求，认真调查研究，收集有关资料

（1）进一步分析研究零件的结构特点、材料，本工序的加工技术要求及前后工序的联系情况，工艺规程中所确定的本工序的定位基准、夹具表面以及所用的机床、刀具、加工余量、切削用量等。

（2）了解所用机床的主要技术参数、规格、安装夹具的有关连接部位的形状、尺寸等。

（3）了解刀具和辅助工具中与设计夹具有关的技术性能和规格等。

（4）研究生产类型及对夹具的使用要求，以确定所采用夹具的结构合理性和经济性。

（5）收集研究国内外有关设计、制造同类型夹具的有关资料，吸取其中的合理部分。

（6）收集研究夹具零部件标准。

（7）了解工厂制造、使用夹具的情况。

2.夹具设计步骤及要求

（1）设计工件的定位方案：

根据工艺规程中所制定的定位基准，设计定位方案。应考虑几种不同方案，经分析比较后，确定最佳的方案。根据该方案合理确定定位元件。

 （2）确定刀具的对刀或导引方式：

 根据加工表面及加工技术要求等情况，确定刀具的对刀或导引方案，合理设置相应的对刀或导引元件。

 （3）确定工件的夹紧方式，设计夹紧装置

 、夹紧力作用点的选择：

 夹紧力作用点的选择是否正确，对于促进工件定位稳定可靠防止发生夹紧变形、保证加工精度都有很大影响。因此选择时应注意：

 Ⅰ、不能破坏定位；

 Ⅱ、不妨碍加工；

 Ⅲ、该处工件刚性好；

 Ⅳ、有利于工件装卸；

 Ⅴ、适当靠近加工表面。

 、夹紧力方向的选择：

 Ⅰ、主要夹紧力的方向尽量朝向工件的主要定位基准面或导向基准面，以保证工件定位稳定可靠。

 Ⅱ、夹紧力的方向应尽量有利于减少所需的夹紧力大小。如夹紧力与切削力、工件重力方向相同，则加工过程所需的夹紧力就可以缩小，从而能简化夹紧装置的结构和便于操作。

 、夹紧力大小的的计算：

 夹紧力的大小对于保证工件定位稳定，加紧可靠，确定夹紧装置的结构、尺寸大小，都有很大关系，所以，夹紧力的大小必须恰当。

 夹紧力的计算步骤如下：

 Ⅰ、根据该工序中负荷最大的工步确定切削力的大小；

 Ⅱ、根据切削力方向和夹紧力方向间的相互关系，确定所需的最小夹紧力；

 Ⅲ、引进安全系数确定实际所需的夹紧力；

 Ⅳ、根据传力系统的特性，算出力源应提供的动力；

 Ⅴ、根据力源装置的性质（如油缸，气缸，螺旋，偏心等），确定力源装置中有关元件的尺寸（如缸径，螺纹直径等）。

 、夹紧装置的设计：

 夹紧装置的设计或选用是否正确合理，对于确保加工质量和生产率有很大影响，因此，设计时，在不破坏工件定位，保证加工质量的前提下，对夹紧装置提出如下基本要求：

 Ⅰ、夹紧作用稳定、可靠、安全；

 Ⅱ、夹紧动作迅速，操作方便省力；

 Ⅲ、夹紧变形小；

 Ⅳ、结构简单紧凑，制造方便。

 设计参考资料[3]、[4]、[5]、[6]中介绍了许多典型的夹紧装置，设计时可参考选择。

 （4）根据需要确定夹具的辅助装置，如分度装置、顶出机构、靠模、夹具的搬运结构（吊环、把手等）、铣床夹具的定向键、镗床夹具的找正基面、车床夹具的找正孔或找正外圆以及排屑和润滑系统等。

 （5）设计夹具体。

 （6）考虑各种装置及元件的布局，确定夹具总体结构。应尽可能多提几种方案，进行分析比较后，选出最佳方案，并绘制结构方案草图，交指导教师审查。

 （7）绘制夹具装配图。

 结构方案草图经指导教师审阅批准后开始绘制夹具装配图。绘制顺序如下：

 、先用双点划线画出工件的轮廓和主要表面（即定位表面、夹紧表面和被加工表面）。被加工表面的加工余量，可用网状线或粗实线表示。夹具装配图上的工件是一个假想透明体，因此，它不影响夹具元件的投影绘制。

 、按定位元件、对刀或导引元件、夹紧机构、力源装置，以及辅助装置和其它各种装置及元件等顺序，依次画出各自的具体结构，最后画夹具体。

 、标出零件编号，填写零件明细表及标题栏。

 、确定并标注有关尺寸和夹具技术要求。

 在装配图上应标注下列尺寸及技术要求：

 Ⅰ、夹具外形的最大轮廓尺寸；

 Ⅱ、与定位有关的尺寸公差和形位公差；

 Ⅲ、与夹具在机床上安装有关的技术要求；

 Ⅳ、刀具与定位元件有关位置尺寸和公差；主要是确定导向或对刀装置和定位元件的正确位置。

 Ⅴ、其它装配尺寸及技术要求。

 Ⅵ、对夹具制造和使用的一些特殊要求，如夹具的平衡、热处理等，装配使用中的注意事项，用文字在装配图上加以说明。

 上述技术要求允差值确定，可参考设计资料[4]选取或计算。

 绘制装配图时，应注意以下几点：

 、图形大小的比例尽可能取1:1，以使所绘图纸具有良好的直观性，结构尺寸过大时，可取1:2或1:5，过小时可取2:1的比例。

 、主视图的选择应与夹具在机床上实际工作时的位置相同，即处于操作者正对的位置、为了用最少的视图和剖面将夹具的结构和工作原理完全清楚的表达出来，画图之前，应仔细考虑各视图的配置。

 、所绘的图纸应符合国家制图标准中的有关规定。

 、夹紧机构应处于“夹紧”状态。

 （8）绘制零件图

 由指导教师从夹具中的各非标准零件中指定一个结构尺寸较大，较复杂的零件，绘制其零件图。

 （9）夹具中如包含有液压、气动、电动等装置，应绘制其原理图。

 （10）夹具中所用的各种元件及机构，尽可能选用标准通用的。

二、专用刀具设计

刀具设计是工艺装备设计的重要内容之一，是工艺技术人员的基本技术技能。通过设计道具，可进一步熟悉、巩固所学的基本知识，提高设计计算、正确使用技术资料、制图等基本技能。

1.刀具设计的基本类型

根据所加工零件的工艺规程，由指导教师指定某工序（或工步）所用刀具进行设计。主要包括以下几种：

（1）拉刀；

（2）成形车刀；

（3）成形铣刀；

（4）孔加工组合刀具；

（5）电火花加工工具电极。

2.设计时完成的主要工作

（1）正确选择刀具材料；

（2）确定合理的切削方式（切削图形）；

（3）合理设计刀具的工作部分，包括：1）确定刀具的合理几何参数；2）刀具的齿槽结构及尺寸；3）成形刀具的廓形设计；4）确定重磨表面，并在技术要求中说明。

（4）合理确定刀具非工作部分，如刀体、刀柄等，并尽量选用标准结构；

（5）制定合理的技术要求；

（6）绘制刀具工作图。

三、专用量具设计

毕业综合技能训练设计的专用量具主要是孔或轴用极限量规，即塞规或卡规。也可按指导教师要求，设计检验直线尺寸的量规，检验几何形状的样板或检验孔心位置的位置量规。由于塞规卡规应用最为广泛，也是设计其他量规的基础，所以这里以此为例，简单介绍其设计内容和具体步骤。

1.确定量规基本尺寸

通规的基本尺寸为工件被检表面的最大实体尺寸（即孔为最小，轴为最大极限尺寸）；止规基本尺寸为工件被检表面的最小实体尺寸（即孔为最大，轴为最小极限尺寸）。

2.确定量规的制造公差值、公差带位置和量规的最大磨损极限。制造公差值、位置要求值可查阅设计资料进行确定。

3.绘制量规——零件公差关系图。

4.确定量规工作尺寸

由量规——零件公差关系图计算量规工作尺寸。

5.选择量规的结构型式和尺寸

6.绘制量规工作图

工作图上技术要求主要包括：

（1）量规的材料；

（2）量规工作表面的热处理：钢制材料的量规测量表面淬火硬度56～65HRC；

（3）量规测量表面粗糙度；

（4）在量规上应标明被检工件的基本尺寸、公差带号和量规用途代号。“T”表示通规，“Z”代表止规。

第四阶段    编写设计说明书

 设计说明书是反映学生设计质量的一个主要内容，对认识设计的全过程有十分重要的意义，不可轻视。

一、编写说明书的基本要求

 说明书的底稿，是和设计工作同步进行的，设计工作完成后，再将其进一步补充，修改，并按照设计的先后顺序整理编号，按规定的方式装订成册。

说明书的编写，要有统一的规格和书写方式，语言简练，文字通顺，叙述清楚，论据充分，内容完整。论证时，尽量使用简图、表格、数字，以求简单明了，说明引证资料的出处。有关计算部分列出公式后，应说明各参数的意义、单位，并说明引证资料的名称、表号、页数，计算结果的主要数据，写在纸面右侧竖线之外，便于审查。

一律使用计算机打印在规定的专用纸上，避免涂改现象。一般编写的字数不少于5000字。

二、说明书的具体内容

  1.说明书封面，按规定格式填写。

     2.设计任务书，由指导教师填写。

     3.指导教师评语表。

     4.目录。

     5.前言：简要说明设计题目内容，意义（可参考本指导书编写），设计体会及经过。

     6.工艺规程设计

    （1）生产类型的确定。

    （2）零件图的分析。

 （3）毛坯的选择及分析。

 （4）工艺路线的拟定。包括：工艺方案的分析、比较，各工序定位基准的选择及分析，加工方法及加工方案的选择，零件上各表面加工顺序的确定。其中几种工艺方案经分析比较后所选择的最佳方案要绘简图，列表说明，其格式可参考设计资料[1]。

 （5）加工余量的确定。

 （6）工序尺寸及公差的确定。

 当基准不重合时，工序尺寸及公差的计算要列出工艺尺寸链简图，并有详细的计算过程。

 （7）典型工序切削用量及工时定额的确定。

 （8）机床、车刀、夹具及量具的选择。

  7.专用夹具设计

 （1）首先说明本专用夹具用于哪一工序，为何必须设计专用夹具。

 （2）定位方案分析、比较（画简图说明）；定位元件的选择（包括其有关尺寸的确定）定位误差的计算。

 （3）夹紧方案的分析比较（画简图说明）；夹紧力的计算，采用气动或液压装置，应将设计计算过程列入。

  （4）如设置有辅助装置，应分析其必要性及合理性。

 （5）受力较大的关键件和薄弱件的强度校核。

 （6）指定夹具制造的技术要求及其他特殊要求的依据及说明。

（7）夹具工作原理及动作说明。

8.结束语：对设计中存在的优缺点及改进意见的说明。

9. 参考文献：写说明书、作者、出版单位及日期等。

第五阶段    答辩

 毕业答辩不仅是对学生毕业设计成果的检验，也是对学生所学理论知识和分析问题、解决问题能力的综合考核，是评定学生毕业设计成绩的主要依据之一。

  一、答辩的过程

 1.学生在规定日期内完成全部设计任务，将所涉及的图纸及说明书交给指导教师审查签字，合格者方可送答辩委员会予审。

 2.答辩开始时学生用15分钟左右的时间简单介绍所设计的内容，这主要是考核学生组织和表达能力，主要包括：

 （1）毕业设计题目、设计目的、内容及要求。

    （2）零件的工艺分析、毛坯选择、工艺路线的拟定。

    （3）对所设计的夹具做必要的说明。包括：

      a、本夹具的用途（即指本夹具是在哪道工序中用于加工工件上的那些表面的）。

      b、定位、夹紧方案的比较。

      c、对定位、夹紧、对刀引导及其它有关内容做必要简述。

 （4）设计成就及存在问题。

 答辩前应按照上述顺序参考说明书编写自述提纲，按提纲叙述。

    3.答辩委员会提出问题，学生答辩，一般不超过30分钟，口头答辩的目的是为了全面了解学生的基本理论，基本概念的掌握程度及应用所学知识分析解决问题的能力，因此，所提问题应围绕毕业设计题目。学生在回答问题时，如有必要，经答辩委员会同意，可参考说明书及有关资料。

  4.答辩委员会评议及宣布成绩（略）。

 二、答辩所提问题的主要内容

 答辩所提问题，要围绕毕业设计的题目和几年来所学过的有关课程进行。主要考核学生分析问题和解决生产问题的能力，以及对基础理论、基本知识和技术掌握的如何，提出的问题不要过深和过偏，使学生过分紧张。答辩过程中允许对基础差的学生进行启发和诱导。所以，答辩委员会应熟悉本专业的课程设置，了解哪些知识是学生必须掌握的和一般了解。

 为保证答辩顺利通过，学生不仅应对设计中遇到的问题及相关知识有足够的了解，而且对几年来所学课程中的有关内容应进行适当的复习，复习范围参见“毕业答辩主要理论和知识提纲”。

    三、答辩过程对学生的要求

 在答辩过程中要求严肃认真，尊重答辩委员会成员。回答问题完整清楚，重点突出，论据充分，对不知道的问题要实事求是，不可争辩，对没有听清楚的问题可提请解释。其他没有答辩的学生允许旁听。但必须遵守纪律，不得干扰答辩的正常进行。

 附：毕业设计成绩评定

 学生的毕业设计成绩，由学校或专业教研室组织的答辩委员会或小组在学生进行毕业答辩后决定。最后的评语及成绩要向同学公布。

 成绩分为：优秀、良好、中等、及格、不及格五等。

 其评定标准为：

 1.优秀：

 （1）设计方案和内容合理，分析问题正确，有见解和创造性。

 （2）设计中能正确地综合运用本专业的基本知识，计算结果正确。

 （3）全面完成规定的设计任务，有关内容填写正确，图面质量好、整洁、符合国家标准。

 （4）说明书内容完整，分析透彻、书面公正清晰。

 （5）答辩中自述清楚，回答问题正确全面，论述严密。

 （6）设计中虽有个别缺点，但不影响设计质量。

 2.良好：

 （1）设计方案及内容合理，分析问题合理，有一定的见解。

 （2）能完成规定设计任务，掌握设计计算方法，有关内容填写正确，图面质量好，符合国家标准。

 （3）说明书内容完整，分析较全面，计算正确，书写清洁。

 （4）答辩中自述清楚，能较好地回答问题。

 （5）设计中有小的非原则性错误，基本不影响设计的主要方面的正确性。

 3.中等：介于“良好”和“及格”的评分标准中间。

 4.及格：

 （1）设计方案及内容基本合理，分析问题基本正确，说明书尚可有个别的小的原则性错误。

 （2）基本掌握设计方法，错误较少，能完成规定的工作量，图面质量尚好。

 （3）符合国家标准，没有大的原则性错误。

 （4）答辩中自述尚清楚，并能回答大部分问题。

 （5）工作态度好、能听从教师的指导。

 5.不及格：

 （1）设计方案不合理，有严重的原则性错误，设计内容没有达到基本要求，或没有完成

规定的设计任务。

 （2）设计态度不端正，不听从教师的指导，不遵守纪律。

 （3）答辩时自述不清楚，回答问题错误较多，或多数问题不能回答。

 毕业设计主要参考资料

[1]  机械制造工艺与夹具教材

[2]  金属机械加工工艺人员手册 上海科学技术出版社

[3]  机床夹具涉及教材

[4]  金属切削机床夹具设计教材 上海柴油机厂工艺研究所编

 机械工业出版社

[5]  机床夹具图册配套教材

[6]  夹具——非标准夹紧机构 格林编  机械工业出版社

[7]  刀具课程设计指导书 包机校  陕西工校合编

[8]  复杂刀具设计手册 四川人民出版社

[9]  航空公艺装备设计手册（刀具部分） 国防工业出版社

[10]  互换性与技术测量教材

[11]  航空公艺装备设计手册（量具部分） 国防工业出版社

[12]  金属切削原理与刀具教材

[13]  机械制造工艺设计手册 王绍俊主编  机械工业出版社

[14]  切削用量手册 艾兴、肖诗纲编  机械工业出版社

[15]  刀具课程设计指导书 刘华明主编

[16]  刀具课程设计指导书 韩步愈主编

三．毕业答辩主要理论知识提纲

第一章  机械加工工艺规程制定

一、毛坯

     1.毛坯的种类：常见的毛坯为锻件，铸件、各类型材。

     2.毛坯的选择原则:

   （1）零件的材料一定后，毛坯的种类大体可以确定。如青铜、铸铁——毛坯为铸件； 对于机械性能要求高的钢质零件，无论形状复杂简单——为锻件。

   （2）零件结构形状及外形尺寸

    台阶直径相差不大的阶梯轴——毛坯为圆棒料；非旋转体类钢质零件——锻件；大型零件——自由锻、砂型铸造；各种中小型零件——模锻、精锻、熔模铸造。

   （3）生产纲领大小

    零件年产量较大，应采用精度与生产率都比较高的毛坯的制造方法，否则采用精度与生产率较低的制造方法。

    3.毛坯余量的确定：查表。

    4.毛坯图的画法：见指导书。

    二、基本概念

    1.生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

    2.生产类型：单件生产，大量生产，成批生产（小批、中批、大批）。

    3.工序：一个（或一组）工人在一个固定的工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的工艺过程的一部分。

    4.工步：当加工表面，切削刀具和切削用量中的转速和进给量都保持不变时，所完成的那一部分工序。

    三、定位基准的选择

    1.基准：零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线和面。

    2.基准分类：分两大类

   （1）设计基准：在零件图上用以确定其点、线、面位置的基准。

   （2）工艺基准：零件在加工和装配过程中所使用的基准，又分为四种：

      ①定位基准； ②测量基准； ③装配基准； ④工序基准。

    3.定位：加工前工件在机床或夹具中占据某一正确位置的过程。

    4.定位基准的选择：定位基准分为粗基准和精基准。

    （1）粗基准的选择：

     ①对于具有不加工表面的工件，为保证不加工表面与加工表面间的相对位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准面。

     ②应合理的分配各加工表面的加工余量：Ⅰ保证各加工面有足够余量；Ⅱ保证重要表面加工余量均匀；Ⅲ使零件各加工表面总的金属切除量最小。

     ③选作粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口、飞边等。

     ④粗基准一般情况下同一尺寸方向只能使用一次。

    （2）精基准的选择原则

     ① 基准重合原则； ② 便于工件装夹与加工，夹具结构简单； ③ 基准统一原则； ④ 自为基准原则；⑤ 互为基准原则。

     四、工序余量

     1.公称余量=前工序公称尺寸-本工序公称尺寸。

     2.最大余量=前工序最大工序尺寸-本工序最小工序尺寸=公称余量+本道工序尺寸公差。

     3.工序尺寸公差，毛坯公差：入体方向按经济加工精度选取，毛坯尺寸公差一般按表选取双向标注。

     4.最小余量=前工序最小工序尺寸-本工序最大工序尺寸之差=公称余量-前工序公差。

     五、零件图的工艺分析

     1.零件的结构分析；

2.零件技术要求的分析。

     六、工艺路线的拟定

     1.表面加工方法的选择：

    应满足加工质量，生产率与经济性各方面要求，首先满足质量要求，如外圆加工h7，Ra0.8——磨削；精度不高的孔H10，Ra3.2——扩孔；箱体零件H7孔-直径较大而短为镗孔，直径小为铰孔；淬火零件的孔-热处理后磨孔；有色金属零件-高速镗孔。

     2.零件各表面加工顺序确定

   （1）工艺过程划分为阶段：粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段。

   （2）工序的集中与分散

     工序集中特点：1）有利于采用高生产率设备；2）工序较少；3）设备少；4）工件安装次数少；5）生产准备投资大。

     工序分散的特点：1）设备与工装简单；2）采用最合理切削用量；3）设备多、人多。

   （3）加工顺序的安排

     1）机械加工工序顺序的安排：当精基面选定后，粗加工阶段中粗基准的选择、即应考虑先将精基准加工出来，再加工其它。

     2）热处理工序

     ① 改善金属组织和加工性能：高碳钢毛坯-退火，低碳钢毛坯-正火，中碳钢毛坯-正火调质，安排在机加工之前。

     ② 消除内应力：人工时效、自然时效，如高精度复杂铸件即铸-粗加工-时效-半精加工-时效-精加工；一般铸件安排一次时效。

     ③ 提高硬度耐磨性：淬火、渗碳淬火、氮化处理，安排在精加工之前。

     ④ 表面镀层及发蓝等：工艺过程最后。

     七、热处理代号 

热处理技术要求及代号

     1、布氏硬度

            200          HBW        S        450       HB        W

             ↑           ↑        ↑        ↑       ↑        ↑

            硬度值       布氏      淬火钢球  硬度值    布氏     硬质合金球

     2、洛氏硬度 

硬度

   十、表面处理

1、发蓝与发黑

    发蓝：NaoH+NaNo2即把零件放在火碱加盐（亚钠）溶液中加热得一层氧化膜，呈蓝褐色，光泽较好。

    发黑：NaoH+NaNo3即把零件放在火碱加硝盐（钠）溶液中加热得一层氧化膜呈深黑色。

2、磷化：把钢制零件置于磷酸盐液中进行处理使表面生成一层不溶于水的磷酸盐薄膜。

第二章    夹具设计

     一、工件的定位

     1.什么是六点定位，完全定位、不完全定位、欠定位？

     2.常用定位元件所能自由度数

     3.工件以一面两孔定位分析

     4.Ⅴ型块定位分析

     5.定位误差的分析计算

     二、夹紧

     1.夹紧方向和作用点如何选择？

     2.夹紧力大小如何估算？

     三、各种夹具的设计要点

     1.车床夹具设计要点及技术要求

     2.铣床夹具设计要点及技术要求

     3.钻床夹具设计要点及技术要求

     4.镗床夹具设计要点及技术要求

     5.绘制夹具图纸需标注的技术要求

     （1）夹具外形的最大轮廓尺寸；（2）与定位有关的尺寸公差和形位公差；（3）夹具在机床上安装有关的技术要求；（4）对刀或导引元件与定位元件的位置尺寸和公差；（5）其它装配尺寸及技术条件。

      6、夹具技术要求允差值的确定

     （1）夹具公差直接与加工尺寸公差有关

      ① 夹具上的线性尺寸和角度公差δj=（1/2～1/5）δk；δj：夹具上线性公差；δk：工件公差。

② 夹具上工作面的相互位置公差δj=（1/2～1/3)δK。

③ 当加工尺寸为自由尺寸时，夹具公差取为±0.1mm（或±10）；加工表面没有提出相互位置要求时，夹具上的制造公差超过    mm。

例：钻铰双孔钻模

    这类夹具公差并非对加工精度没有影响，而是无法直接从相应的加工尺寸公差中取其几分之几作为夹具公差，可按下表查取。

常用夹具元件的公差和配合

一、车刀几何角度

1.各种外圆车刀的几何角度及画法。

2.切断刀的几何角度及画法。

3.镗孔刀的几何角度及画法。

二、切削用量与切削层参数

三、刀具材料

1.刀具材料应具备的性能，几种常见刀具材料性能比较。

2.刀具材料的牌号及刀具材料的选用。

四、切削时的三个变形区

1.什么是三个变形区？各有何特点？

2.刀瘤是怎样产生的有何特点？

3.什么是切屑收缩系数？

五、切削力

1.切削力的来源，切削力计算，功率计算。

2.影响切削力的因素：重点掌握背吃刀量ap，进给量f、前角ro、主偏角Kr、刃倾角λs    对切削力的影响。

3.刀具磨损过程、刀具耐用度。

六、 材料的切削加工性指标

1.什么是工件材料切削加工性指标Kr？

2.改善切削加工性措施有哪些？

七、刀具几何角度的选择

1.前角的功用及选择。

2.主偏角、副偏角、倒角刀尖的功用及选择。

3.斜角切削的特点。

八、车削用量的选择

1.粗车切削用量的选择：不宜选择大的切削速度Vc、而选较大的ap、f。

2.精车切削用量的选择：较小的背吃刀量ap、f和尽可能提高Vc。

九、车刀

1.种类：焊接式车刀、机夹式不重磨刀具及它们的结构。

十、钻削、铰削

1.麻花钻的角度。

2.钻削力的计算。

3.铰刀的设计要点。

4.扩孔钻、锪钻的结构。

十一、铣削

1.铣削力计算。

2.逆铣削特点。

3.立铣刀和键槽铣刀的不同点。

十二、磨削

1.砂轮的结构要素、特性及选择。

四．附录

附录1  毕业综合技能训练说明书打印规格与要求

一、毕业综合技能训练说明书整体规格A4

二、封面

见单独的封面文件。

三、具体要求

1．目录：单独成页，“目录”两个字三号黑体，居中；段前空1.5行，段后空1行。一级标题用小四号黑体，顶头排；二级标题与一级标题前空一个字。

2．毕业设计说明书题目    

毕业综合技能训练说明书题目为三号黑体字，可以分成1或2行居中打印。

3．摘要、关键词

题目下空一行打印摘要，摘要二字前空两个字(小四号黑体)，字间空一格，后加冒号，其后为摘要内容(5号宋体)；摘要内容后下空一行打印关键词，关键词三字前空两个字（小四号黑体），后加冒号，其后为关键词（5号宋体），关键词数量为3～5个，每一关键词之间用分号分开，最后一个关键词后不打标点符号。 

4．正文

（1）毕业设计说明书要求双面打印，按A4号纸的大小装订。

（2）毕业设计说明书打印要求加页眉：5号宋体，内容居中，页眉内容为论文题目，页码放底端，居中，为五号宋体。

（3）如按WORD排版，页面设置参数数据为：

页边距：上3厘米，下2厘米，左右边距各2.5厘米；页眉2厘米，页脚1厘米。

版 面：行距20磅，字符间距为标准。

格 式： 一级标题： （四号黑体，居左，段前、段后0.5行）

二级标题： （小四号黑体，段前空两个字）

三级标题： （小四号宋体加粗，段前空两个字）

三级以下标题：小四号宋体

毕业设计说明书正文：小四号宋体

6、致谢：

小四号宋体

7、参考文献：

参考文献字号为五号宋体，行间距17磅。

8、附录：

附录与正文分开。字体为5号宋体，行间距17磅。

9、毕业设计说明书装订顺序

1、毕业设计说明书封皮

2、目录

3、中文摘要、关键词

4、正文

5、致谢

6、参考文献

7、附录

机械制造教研室

2014.11.1

附录2  毕业综合技能训练说明书封页模版

包头职业技术学院

机械制造与自动化专业

毕

业

设

计

说

明

书

设计题目：轴流泵轴承座

班    级：112333班

设 计 者：宋文爽

指导教师：赵建平、祁晨宇

设计时间：2014年11月

附录3  工艺过程卡片

附录6  毕业综合技能训练成绩