机械制造技术基础课程设计指导书 储开宇 主编 大中专 文轩网

第1章课程设计指导1
1.1课程设计的目的、任务与要求1
1.2课程设计的步骤与内容3
第2章机械加工工艺规程的制订与专用夹具设计7
2.1零件分析与毛坯选择7
2.2工艺路线的拟订9
2.3工序设计及工艺规程的制订13
2.4专用夹具的设计16
第3章机床夹具设计要点及常见错误22
3.1车床专用夹具设计要点22
3.2钻床专用夹具设计要点22
3.3铣床专用夹具设计要点23
3.4镗床专用夹具设计要点24
3.5机床夹具设计常见错误24
第4章课程设计实例28
4.1零件的分析28
4.2毛坯图的确定28
4.3工艺路线与工艺规程的制订31
4.4工序切削用量与基本工时的确定35
4.5工艺文件的填写43
4.6工序专用夹具设计51
4.7编写夹具设计说明书53
第5章机床夹具设计常用工艺设计资料58
5.1加工余量58
5.1.1铸锻件的加工余量58
表5.1铸件机械加工余量58
表5.2铸件机械加工余量等级59
表5.3铸件尺寸公差数值59
表5.4错型值60
表5.5铸造孔的最小尺寸60
表5.6各种铸造方法的铸件最小壁厚60
表5.7锻件形状复杂系数S分级表60
表5.8锻件内孔直径的机械加工余量60
表5.9模锻件内外表面加工余量61
表5.10锻件的机械加工余量61
表5.11锻件的长度、宽度、高度及错差、残留飞边公差(普通级）63
表5.12锻件的长度、宽度、高度及错差、残留飞边公差(精密级）64
表5.13模锻件的厚度、顶料杆压痕公差及允许偏差(普通级）65
表5.14模锻件的厚度、顶料杆压痕公差及允许偏差(精密级）66
5.1.2轴的加工余量67
表5.15轴的折算长度(确定半精车及磨削加工余量用）67
表5.16轴的机械加工余量(外旋转表面）67
表5.17外圆磨削余量69
表5.18研磨外圆加工余量69
表5.19超精加工余量69
5.1.3孔的加工余量70
表5.20在钻床上用钻模加工孔(孔的长径比为5）70
表5.21按照基孔制7级公差(H7）加工孔70
表5.22按照基孔制8、9级公差(H8、H9）加工孔71
表5.23按照7级与9级公差加工预先铸出或热冲出的孔71
表5.24环孔钻加工余量72
表5.25扩孔、镗孔、铰孔余量72
表5.26磨孔余量73
表5.27金刚镗孔余量73
表5.28圆孔拉削余量73
表5.29花键孔拉削余量74
表5.30孔的珩磨余量74
表5.31孔的研磨余量74
表5.32攻螺纹前钻孔用麻花钻直径74
5.1.4平面的加工余量79
表5.33平面粗刨后精铣的加工余量79
表5.34铣平面的加工余量79
表5.35磨平面的加工余量79
表5.36平面的刮研余量79
表5.37端面的加工余量80
表5.38研磨平面加工余量80
表5.39外表面拉削余量80
表5.40凹槽加工余量及偏差80
5.1.5花键的加工余量81
表5.41花键精加工余量81
表5.42花键加工余量81
5.1.6有色金属及其合金零件的加工余量81
表5.43有色金属及其合金零件的加工余量81
表5.44有色金属及其合金壳体类零件的加工余量82
表5.45有色金属及其合金圆筒形零件的加工余量83
5.1.7热处理后的加工余量83
表5.46调质件的加工余量83
表5.47不渗碳局部加工余量84
表5.48轴、杆类零件外圆热处理后的磨削余量84
表5.49渗碳零件磨削余量84
表5.50切除渗碳层余量84
表5.51轴、套、环类零件内孔热处理后的磨削余量84
5.2切削用量的选择85
5.2.1车削切削用量85
表5.52硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面时的进给量85
表5.53硬质合金车刀和高速钢车刀半精车与精车外圆和端面时的进给量86
表5.54切断及切槽时的进给量86
表5.55切断和切槽时的切削用量87
表5.56成型车削时的进给量87
表5.57车刀的磨钝标准及寿命88
表5.58车削时切削力及切削功率的计算公式88
表5.59铜及铝合金的物理机械性能改变时，切削力的修正系数89
表5.60钢和铸铁的强度、硬度改变时，切削力的修正系数89
表5.61加工钢及铸铁刀具几何参数改变时车削力的修正系数90
表5.62车削速度的计算公式91
表5.63钢和铸铁的强度和硬度改变时车削速度的修正系数kMv92
表5.64车削条件改变时的修正系数93
5.2.2钻削切削用量96
表5.65高速钢钻头钻孔时的进给量96
表5.66硬质合金钻头钻孔时的进给量97
表5.67高速钢钻头在铸铁件及钢件上钻孔的切削用量98
表5.68硬质合金钻头钻削不同材料的切削用量98
表5.69小钻头(1mm以下）的切削用量98
表5.70麻花钻钻深孔时切削用量减少率99
表5.71硬质合金YG8钻头钻灰铸铁时的进给量99
表5.72高速钢钻头钻孔时的切削速度99
表5.73硬质合金钻头钻孔时的切削速度100
表5.74钻孔时轴向力、转矩及功率的计算公式101
表5.75钻孔条件改变时轴向力及转矩的修正系数101
5.2.3扩孔及锪钻的切削用量102
表5.76高速钢及硬质合金扩孔钻的进给量102
表5.77锪钻加工的切削用量102
表5.78扩钻与扩孔的切削用量102
表5.79高速钢扩孔钻在结构碳钢(σb=650MPa）上扩孔时的切削速度103
表5.80高速钢扩孔钻在灰铸铁(190HBS）上扩孔时的切削速度104
表5.81硬质合金扩孔钻扩孔时的切削速度105
5.2.4铰削切削用量106
表5.82高速钢及硬质合金机铰刀铰孔时的进给量106
表5.83高速钢铰刀加工不同材料的切削用量106
表5.84高速钢铰刀铰削结构碳钢、铬钢、镍铬钢(σb=650MPa）
的切削速度107
表5.85高速钢铰刀铰削灰铸铁(190HBW）的切削速度107
表5.86高速钢铰刀铰锥孔的切削用量108
表5.87硬质合金铰刀铰孔的切削用量109
表5.88钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度110
表5.89钻、扩、铰孔时切削速度的计算公式111
表5.90钻、扩、铰孔条件改变时切削速度的修正系数113
5.2.5镗削切削用量118
表5.91硬质合金及高速钢镗刀粗镗孔的进给量118
表5.92卧式镗床的镗削用量120
表5.93铸铁的精密镗削用量120
表5.94钢的精密镗削用量121
表5.95铜、铝及其合金的精密镗削用量121
表5.96坐标镗床的切削用量121
表5.97坐标镗床镗削淬火钢的切削用量122
表5.98坐标镗床的铣削用量122
5.2.6铣削切削用量122
表5.99按工件硬度选择铣削用量122
表5.100高速钢端铣刀、圆柱铣刀和盘铣刀加工时的进给量122
表5.101高速钢立铣刀、角铣刀、半圆铣刀、切槽铣刀和切断铣刀加工钢时
的进给量123
表5.102硬质合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工平面和凸台时的
进给量124
表5.103硬质合金立铣刀加工平面和凸台时的进给量124
表5.104各种常用工件材料的铣削速度推荐范围124
表5.105铣刀磨钝标准125
表5.106铣削时切削速度的计算公式125
表5.107铣削时切削力、转矩和功率的计算公式127
5.2.7外圆磨削切削用量128
表5.108外圆磨削砂轮速度选择128
表5.109纵进给磨外圆的切削用量128
5.2.8内圆磨削切削用量130
表5.110内圆磨削砂轮速度选择130
表5.111磨内圆的切削用量130
5.2.9平面磨削切削用量133
表5.112平面磨削砂轮速度选择133
表5.113用砂轮圆周粗磨平面的切削用量——矩形工作台平面磨133
表5.114用砂轮圆周精磨平面的切削用量——矩形工作台平面磨134
表5.115用砂轮端面磨平面的切削用量——矩形工作台平面磨135
表5.116砂轮耐用度136
5.2.10刨削切削用量137
表5.117牛头刨床上刨平面、刨槽及切断的进给量137
表5.118插床上插平面及插槽的进给量137
表5.119刨削(或插削）时切削速度，切削力及切削功率的计算公式138
表5.120刨削（或插削）条件改变时的修正系数139
5.2.11拉削切削用量141
表5.121拉削的进给量(单面的齿升）141
表5.122拉削速度分组141
表5.123拉削速度142
5.2.12螺纹加工切削用量142
表5.124用高速钢刀具车削螺纹的切削用量142
表5.125车削螺纹时精加工行程次数143
表5.126用YT类（P类）硬质合金刀具车削螺纹的切削用量143
表5.127用YG类（K类）硬质合金刀具车螺纹的切削用量144
表5.128高速钢及硬质合金车刀车削不同材料螺纹的切削用量144
5.3机床参数145
表5.129卧式铣床工作台尺寸145
表5.130立式铣床工作台尺寸145
表5.131常见机床主轴转速及进给量146
表5.132C620.1型卧式车床相关参数148
5.4机动时间计算148
表5.133车削和镗削机动时间的计算公式148
表5.134试切附加长度l3149
表5.135钻削机动时间的计算公式149
表5.136铰圆柱孔的超出长度l2150
表5.137铣削机动时间的计算公式150
表5.138齿轮加工机动时间的计算公式151
表5.139螺纹加工机动时间的计算公式152
表5.140磨削机动时间的计算公式153
5.5常用金属切削刀具154
5.5.1麻花站154
表5.141直柄短麻花钻154
表5.142直柄麻花钻154
表5.143莫氏锥柄麻花钻154
表5.144硬质合金锥柄麻花钻155
5.5.2扩孔钻155
表5.145高速钢锥柄扩孔钻155
表5.146高速钢直柄扩孔钻155
5.5.3锪钻156
表5.14760°、90°、120°锥柄锥面锪钻156
表5.14860°、90°、120°直柄锥面锪钻156
表5.149带导柱直柄平底锪钻形式和尺寸157
5.5.4中心钻158
表5.150不带护锥的中心钻的形式和尺寸158
表5.151弧形中心钻形式和尺寸158
表5.152钻孔定中心用的中心钻159
5.5.5机用铰刀159
表5.153直柄机用铰刀形式和尺寸159
表5.154锥柄机用铰刀形式和尺寸160
表5.155硬质合金直柄机用铰刀161
表5.156硬质合金锥柄机用铰刀162
5.5.6丝锥162
表5.157细柄机用和手用丝锥162
5.5.7铣刀162
表5.158铣刀直径的选择162
表5.159圆柱形铣刀162
表5.160镶齿套式面铣刀163
表5.161莫氏锥柄立铣刀163
表5.162直柄粗加工立铣刀163
表5.163整体硬质合金直柄立铣刀163
表5.164直柄键槽铣刀164
表5.165莫氏锥柄键槽铣刀164
表5.166半圆键槽铣刀164
表5.167镶齿三面刃铣刀164
表5.168锯片铣刀164
5.5.8齿轮滚刀165
表5.169齿轮滚刀的基本形式和尺寸165
5.6常用量具165
表5.170常用量具166
5.7新旧表面粗糙度标注方法167
表5.171表面粗糙度标注方法演变167
表5.172定位、夹紧符号168
5.8各种加工方法所能达到的表面粗糙度和加工经济精度168
表5.173各种加工方法所能达到的表面粗糙度168
表5.174各种加工方法的加工经济精度169
5.9标准公差值170
表5.175标准公差值170
第6章机床夹具常用零件与部件标准171
6.1定位件171
6.1.1定位销及定位插销171
表6.1小定位销的规格尺寸171
表6.2固定式定位销的规格尺寸172
表6.3可换定位销的规格尺寸173
表6.4定位衬套的规格尺寸174
表6.5定位插销的规格尺寸175
6.1.2键176
表6.6定位键的规格尺寸176
表6.7定向键的规格尺寸177
6.1.3V形块及挡块178
表6.8V形块的规格尺寸178
表6.9固定V形块的规格尺寸179
表6.10调整V形块的规格尺寸180
表6.11活动V形块的规格尺寸180
表6.12导板的规格尺寸181
表6.13薄挡板的规格尺寸182
表6.14厚挡板的规格尺寸182
6.1.4定位器183
表6.15手拉式定位器183
表6.16手拉式定位器定位销的规格尺寸184
表6.17手拉式定位器导套的规格尺寸184
表6.18枪栓式定位器185
表6.19枪栓式定位器定位销的规格尺寸185
表6.20枪栓式定位器壳体的规格尺寸186
表6.21枪栓式定位器轴的规格尺寸186
表6.22齿条式定位器187
表6.23齿条式定位器定位销的规格尺寸188
表6.24齿条式定位器轴的规格尺寸188
表6.25齿条式定位器销套的规格尺寸189
6.1.5标准支承件190
表6.26支承件的规格尺寸190
表6.27六角头支承的规格尺寸191
表6.28顶压支承的规格尺寸192
表6.29圆柱头调节支承的规格尺寸192
表6.30调节支承的规格尺寸193
表6.31球头支承的规格尺寸194
表6.32螺钉支承的规格尺寸195
表6.33支柱的规格尺寸195
表6.34低支脚的规格尺寸196
表6.35高支脚的规格尺寸196
表6.36支承板的规格尺寸197
表6.37支板的规格尺寸198
表6.38螺钉用垫板的规格尺寸199
6.1.6非标准支承件199
表6.39长圆头支承钉的规格尺寸199
表6.40锥体支承钉的规格尺寸200
6.1.7辅助支承201
表6.41自动调节支承的规格尺寸201
表6.42自动调节支承支承的规格尺寸201
表6.43自动调节支承挡盖的规格尺寸202
表6.44自动调节支承衬套的规格尺寸202
表6.45自动调节支承顶销的规格尺寸203
表6.46推引式辅助支承的规格尺寸203
表6.47推引式辅助支承调节楔的规格尺寸204
表6.48推引式辅助支承挡盖的规格尺寸205
表6.49推引式辅助支承支承的规格尺寸205
表6.50推引式辅助支承衬套的规格尺寸206
表6.51推引式辅助支承挡圈的规格尺寸206
表6.52推引式辅助支承星形把手的规格尺寸207
表6.53推引式辅助支承半圆键的规格尺寸207
6.2夹紧件207
6.2.1压块、压板207
表6.54光面压块的规格尺寸208
表6.55槽面压块的规格尺寸208
表6.56圆压块的规格尺寸209
表6.57弧形压块的规格尺寸209
表6.58移动压板的规格尺寸210
表6.59转动压板的规格尺寸212
表6.60移动弯压板的规格尺寸213
表6.61转动弯压板的规格尺寸214
表6.62移动宽头压板的规格尺寸214
表6.63转动宽头压板的规格尺寸215
表6.64偏心轮用压板的规格尺寸215
表6.65偏心轮用宽头压板的规格尺寸216
表6.66平压板的规格尺寸217
表6.67弯头压板的规格尺寸217
表6.68U形压板的规格尺寸218
表6.69鞍形压板的规格尺寸219
表6.70直压板的规格尺寸220
表6.71铰链压板的规格尺寸220
表6.72回转压板的规格尺寸221
表6.73双向压板的规格尺寸222
表6.74自调式压板的规格尺寸223
表6.75自调式压板压板的规格尺寸224
表6.76自调式压板转轴的规格尺寸225
表6.77自调式压板套盖的规格尺寸225
表6.78钩形压板的规格尺寸226
表6.79钩形压板（组成）（一）的规格尺寸227
表6.80钩形压板（组合）（二）的规格尺寸228
表6.81钩形压板（组合）（三）的规格尺寸229
表6.82钩形压板（组合）套筒的规格尺寸230
6.2.2偏心轮231
表6.83圆偏心轮的规格尺寸231
表6.84叉形偏心轮的规格尺寸231
表6.85单面偏心轮的规格尺寸232
表6.86双面偏心轮的规格尺寸232
表6.87偏心轮用垫板的规格尺寸233
表6.88偏心轮的规格尺寸233
6.3支座、支柱234
表6.89铰链轴的规格尺寸234
表6.90铰链支座的规格尺寸235
表6.91铰链叉座的规格尺寸235
表6.92螺钉支座的规格尺寸236
6.4夹具专用零件237
6.4.1夹具专用螺钉和螺栓237
表6.93压紧螺钉的规格尺寸237
表6.94六角头压紧螺钉的规格尺寸238
表6.95固定手柄压紧螺钉的规格尺寸239
表6.96活动手柄压紧螺钉的规格尺寸239
表6.97钻套螺钉的规格尺寸240
表6.98镗套螺钉的规格尺寸240
表6.99球头螺栓的规格尺寸241
表6.100T形槽快卸螺栓的规格尺寸242
表6.101钩形螺栓的规格尺寸242
表6.102槽用螺栓的规格尺寸243
6.4.2夹具专用垫圈244
表6.103悬式垫圈的规格尺寸244
表6.104十字垫圈的规格尺寸245
表6.105十字垫圈用垫圈的规格尺寸245
表6.106转动垫圈的规格尺寸245
表6.107快换垫圈的规格尺寸246
表6.108拆卸垫的规格尺寸247
6.4.3夹具专用螺母247
表6.109带肩六角螺母的规格尺寸247
表6.110球面带肩螺母的规格尺寸248
表6.111调节螺母的规格尺寸249
表6.112连接螺母的规格尺寸249
表6.113带孔滚花螺母的规格尺寸250
表6.114菱形螺母的规格尺寸250
表6.115内六角螺母的规定尺寸251
表6.116手柄螺母的规格尺寸251
表6.117手柄螺母螺母的规格尺寸252
表6.118T形槽用螺母的规格尺寸253
6.5导向件253
6.5.1钻套253
表6.119固定钻套的规格尺寸253
表6.120钻套用衬套的规格尺寸254
表6.121可换钻套的规格尺寸255
表6.122快换钻套的规格尺寸256
表6.123薄壁钻套的规格尺寸257
6.5.2其他导向件258
表6.124镗套的规格尺寸258
表6.125镗套用衬套的规格尺寸259
表6.126定位衬套的规格尺寸260
6.6对刀块及塞尺261
6.6.1对刀块261
表6.127圆形对刀块的规格尺寸261
表6.128方形对刀块的规格尺寸261
表6.129直角对刀块的规格尺寸262
表6.130侧装对刀块的规格尺寸262
6.6.2塞尺262
表6.131对刀平塞尺的规格尺寸262
表6.132对刀圆柱塞尺的规格尺寸263
6.7操作件263
6.7.1夹具常用操作件263
表6.133滚花把手的规格尺寸263
表6.134星形把手的规格尺寸264
表6.135活动手柄的规格尺寸264
表6.136固定手柄的规格尺寸265
6.7.2其他操作件265
表6.137手柄的规格尺寸265
表6.138曲面手柄的规格尺寸266
表6.139直手柄的规格尺寸267
表6.140转动手柄的组件尺寸267
表6.141转动手柄手柄套的规格尺寸268
表6.142转动手柄手柄杆的规格尺寸268
表6.143转动手柄弹性套的规格尺寸269
表6.144球头手柄的规格尺寸269
表6.145单柄对重手柄的组件尺寸270
表6.146单柄对重手柄手柄体的规格尺寸271
表6.147手柄球的规格尺寸271
表6.148手柄杆的规格尺寸（一）272
表6.149手柄杆的规格尺寸（二）272
表6.150定位手柄座的规格尺寸273
表6.151手轮的规格尺寸273
表6.152星形把手的规格尺寸275
6.8其他件275
表6.153圆柱螺旋压缩弹簧的规格尺寸275
表6.154弹簧自由长度H的尺寸范围277
表6.155自由状态下弹簧长度H的总系列278
表6.156圆柱螺旋拉伸弹簧的规格尺寸278
表6.157弹簧用螺钉的规格尺寸279
表6.158弹簧用吊环螺钉280
表6.159带扳手孔圆螺母的规格尺寸280
表6.160带锁紧槽圆螺母的规格尺寸281
6.9夹具体282
表6.161夹具体的毛坯种类及基本要求283
表6.162夹具体座耳尺寸283
6.10气缸与液压缸284
表6.163法兰式气缸的基本尺寸284
表6.164地脚式气缸的基本尺寸285
表6.165法兰式液压缸的基本尺寸286
表6.166地脚式液压缸的基本尺寸287
第7章课程设计题目选编288
附表1机械加工工艺过程卡片332
附表2机械加工工序卡片333
参考文献334