1
2
3
4
5
6
7
8
9
图 2-1 犁刀变速齿轮箱传动示意图 1-左臂壳体 2-犁刀变速齿轮箱体 3-操纵杆 4-啮合套 5-犁刀传动齿轮
6-轴承 7-右臂壳体 8 犁刀传动轴 9-链轮
（二）零件的工艺分析
由附图 1 得知，其材料为 HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于
承受较大应力、要求耐磨的零件。
1.6
G
80
66±0.20
168±2
Φ8N8（--00..000235 ）深12 0.1 B
D
4-M12-6H22 0.5 R B D 孔深28
40
Q
3.2
R12 4-Φ22 锪平
18
其余
50° 50° 47
Φ102
A-A
B
Φ80H7（+00.030）
3.2
0.04 A-B
B向
0 -0.1
38
R5
6
2． 提高结构设计能力。学生通过设计夹具的训练，应当掌握如何根据被加工零件的加工要求， 设计出高效、省力、既经济合理，又能保证加工质量的夹具来。
3． 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练应用。 (二)设计的要求 机械制造工艺及夹具设计课程设计题目一律定为：制订 xx 零件的机械加工工艺。生产纲领为中 批或大批生产。
班
级
学
生
指 导 教师
教研室主任
200 年 月
一、零件的分析 （一）零件的作用 犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面（即附图 1 零件图 上的 N 面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓固定，实现旋耕机的正确 联接。N 面上的 4-Φ13mm 孔即为螺栓联接孔，2-Φ10F9 孔为定位销孔。 如图 2-1 所示，犁刀变速齿轮箱体 2 内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮 5，它与变 速箱的一倒档齿轮常啮合（图中未画出）。犁刀传动轴 8 的左端花键上套有啮合套 4，通过拔叉可以 轴向移动。啮合套 4 和犁刀传动齿轮 5 相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴 8。 其操作过程通过安装在 SΦ30H9 孔中的操纵杆拔叉而得以实现。
范例 1
设计任务书
机械制造工艺及夹具设计课程设计任务书
题目：设计犁刀变速齿轮箱体零件的机械加工工艺规程及钻 N 面 6 孔工序的专用夹具
内容：（1）零件——毛坯合图
1张
（2）机械加工工艺规程卡片
1套
（3）夹具装配总图
1张
（4）夹具零件图
1张
（5）课程设计说明书
1份
原始资料：该零件图样一张；生产纲领 6000 件/年；每日 1 班。
设计的要求包括如下几个部分：
1．零件——毛坯合图 2．机械加工工艺过程卡片 3．夹具装配总图 4．夹具零件图 5．课程设计说明书
课程设计题目由指导老师选定发给学生。
一张 一套
一张 一张 一份
二、设计内容及步骤
1． 对零件进行工艺分析 学生得到设计题目之后，应首先对零件进行工艺分析，其主要内容包括：
（1）零件的作用及零件图上技术要求进行分析。 （2）对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面光洁度及设计基准等进行分析。 （3）零件的材质，热处理及工艺性进行分析。 2．选择毛坯的制造方式 毛坯的选择应该以生产批量的大小，非加工表面的技术要求以及零件的复杂程度、技术要求的
（3）选择机床及工、夹、量、刃具。机床设备的选用应当既要保证加工质量，又要经济合理。 在成批生产的条件下，一般采用通用机床和专用工夹具。
（4）加工余量及工序尺寸与公差的确定。 根据工艺路线的安排，首先应确定一个加工表面的各工序加工余量，其工序尺寸公差按经
济精度确定，一个表面的总加工余量则为该表面各工序间加工余量之和。
选择好定位元件之后，还应对定位误差进行计算。计算结果如超差时，需要改变定位方法， 以减少定位误差，提高加工精度。有时甚至要从根本上改变工艺路线的安排，以保证零件的加 工能顺利进行。
（3）计算所需的夹紧力，设计夹紧机构。 为了保证零件装夹的安全可靠，实际所需的夹紧力应比理论夹紧力要大，即应对理论夹紧力要 以安全系数 K。K 的大小可由有关手册中查得，一般 K=1.5～2.5。 应该指出，由于加工方法，切削刀具以及装夹方式千差万别，夹紧力的计算在有些情况下是没 有现成的公式可以套用的，所以需要同学根据过去所学的理论进行分析研究，以决定合理的计算方 法。
夹紧机构的功用就是将动力源的力正确、有效地施加到工件上来。同学们可以根据具体情 况，选择并设计杠杆、螺旋、偏心、绞链……等不同的夹紧机构，并配合手动、气动和液动的 动力源，将夹具的设计工作逐步完善起来。 （4）画夹具装配图。
要求按比例 1：1 的比例画夹具装配图。被加工零件在夹具上的位置，要用双点划线表示， 夹紧机构应处于“夹紧”的位置上。 a)注意投影选择，应当用最少的投影将夹具的结构完全清楚的表达出来。因此在画图之前， 应当仔细考虑各視图的配置与安排。 b)所设计的夹具，不但机构要合理，结构也应当合理。否则会影响工作甚至不能工作。 c)要保证夹具与机床的相对位置及刀具与夹具的相对位置的正确性。即夹具上应具备定位键 及对刀装置，这可在有关夹具设计手册中得。 d)运动部件的运动灵活，不能蹩劲和卡死。回转工作台或回转定位部件应有锁紧装置，不能 在工作中自动松脱。 e)夹具的装配工艺性和夹具零件（尤其是夹具体）的可加工性要好。 f)夹具的运动零部件要有润滑装置，排屑要方便。 g)零件的选材，尺寸公差的标注以及总装技术要求要合理。为便于审查零件的加工工艺性及 夹具的装配工艺性，从教学要求出发，所有零部件不采用简化法绘制。 装配图的标题栏如下所示
R5
1 0.07 N Φ0.10 R Φ0.10 Q
B
R8
C向
D向旋转
44
28
R8
50 Φ
810+1 50 31
Φ 810+1
50
90°
92±1
14 23
C 4-M6-6H深12 0.5 C 孔深14
6
88
88
3.2
B
Φ80H7（+00.030）
0.04 A-B
附图 1 犁刀变速齿轮箱体 二、确定毛坯、画毛坯—零件合图 根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为 6000 件/年。通过计算，该零 件质量约为 7kg。由参考文献[5]表 1-4、表 1-3 可知，其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选 用砂型机器造型，又由于箱体零件的内腔及 2-Φ80mm 孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除 残余应力，铸造后应安排人工时效。 参考文献[1]表 2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级 CT 为 8-10 级，加工余量等级 MA 为 G 级。故 取 CT 为 10 级，MA 为 G 级。 铸件的分型面选择通过 C 基准孔轴线，且与 R 面（或 Q 面）平行的面。浇冒口位置分别位于 C 基准孔凸台的两侧。
参考文献[1]表 2.3-5，用查表法确定各表面的总余量如表 2-1 所示。
由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达
到的，零件的结构工艺性也是可行的。
12 6
Φ95 R80
A N
Φ102
（R95）
50° 50°
R47
5 12
R5
2
3.2
46±0.05
55
R5 R12
? 20 30°
D
R5
C
Φ30
3.2
A
SΦ30H9（+00.052 ） 3.2
（5）切削用量的确定。 在机床、刀具、加工余量等确定的基础上，要求学生用公式计算一～二道工序的切削用量，
其余各工序的切削用量可由上述手册中查得。 （6）画毛坯图。 在加工余量确定的基础上画毛坯图，要求毛坯轮廓用粗实线条绘制，零件的实体尺寸用双点
划线绘出。比例取 1：1，同时应在图上表出毛坯的尺寸、公差，技术要求，毛坯制造的分模面、 圆角半径和拔模斜度等
25
Φ8N8（--00..000235 ）深12 0.1 A
F
4-M12-6H 0.5 A F
孔深28
12.5 4-Φ13
0.5 N G
140 3.2
R
134 42
12
140±0.05
+0.1 -0.5
142
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R14
115±0.1
142
168
+0.15 0
0.055
17 0.06 R
116
2-Φ10F9（ ++00..004193）孔深10
的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体孔轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下
将两面或两孔同时加工出来。
2-Φ10F9
孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度140
0.05
mm
以及140
0.05
mm
对
R
面的平行度
0.06mm，
影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。
（7）绘制零件的机械加工工艺卡片。 将前述各项内容及各工序简图，一并填入规定的工序卡片上。
4．工艺装备的结构设计 要求学生在课程设计中设计加工给定零件所必须的夹具 1～2 套。具体的设计内容可根据加工需
要由学生本人提出并经指导教师同意后确定。 结构设计的具体步骤如下：
（1）确定设计方案，绘制结构原理示意图。 学生在确定夹具设计方案时应当遵循的原则是：确保加工质量，结构尽量简单，操作省力高
《加工工艺及夹具设计》毕业设计任务书