机械设计课程设计报告赖勇07250126.docx

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机械设计课程设计报告赖勇07250126

指导教师评定成绩：

审定成绩：

重庆邮电大学

自动化学院

机械设计课程设计报告

设计题目：

尾座——尾轴、挡板、尾座体嵌套

单位（二级学院）：

自动化学院

学生姓名：

赖勇

专业：

机械设计制造及其自动化

班级：

0840701

学号：

07250126

指导教师：

王颋

设计时间：

2009年12月

重庆邮电大学自动化学院制

四．设计图纸11

五．参考文献11

一.课程设计的目的和任务

1.课程设计的目的

机械设计课程设计是培养学生构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合运用知识的能力，同时也是一个重要教学环节。

并在设计中学习和应用先进的设计方法和手段。

其主要内容是设计一个简单的机械装置。

机械设计课程设计是培养学生具有设计简单机械能力的一个重要教学环节，其目的是：

首先，综合运用机械设计课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩展。

其次，学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程设计能力及分析问题、解决问题的能力。

最后，提高学生在计算、制图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能以及机械CAD技术。

而针对此次机械设计课程设计，其主要的目的有：

（1）了解数控车床的机械结构；

（2）掌握零件测绘及装配图绘制；

（3）掌握材料机械性能检验的方法；

（4）掌握机械零件的设计、加工和检验；

（5）掌握机械测绘的方法和步骤。

2.课程设计的任务

（1）对数控车床进行实际测量；

（2）绘制零件图和数控车床的装配图；

（3）自行设计数控车床的主要零件（包括零件的结构、尺寸、精度等）；

（4）并利用加工设备加工零件，将加工的零件安装于车床。

3.课程设计的任务分析及步骤

为了满足机器的各项要求，必须以组成机器的机械零件的正确设计和制造为前提。

零件的设计的好坏，将对机器使用性能的优劣起着决定性的作用。

数控车床的测绘：

数控车床测绘就是对现有的机器或部件进行实物测量，绘出全部非标准件零件的草图，再根据这些草图绘制出装配图和零件图的过程。

它在对现有设备的改造、维修、仿制和先进技术的引进等方面有着重要的意义。

因此，测绘是工程技术人员应该具备的基本技能。

测绘的基本要求：

首先应了机器的工作原理，熟悉拆装顺序，绘制装配示意图、零件草图、装配图及零件图。

类型选择：

根据使用条件及载荷性质。

尺寸大小的选择零件的类型。

为此，必须对各种常用的机械零件的类型。

特点及适用范围有明确的了解。

受力分析：

通过受力分析求出作用在零件上的负荷，以便进行设计计算准则。

选择材料：

根据零件工作条件及受力情况，选择合适的材料，并确定计算中的许用应力等。

结构设计：

根据功能要求、加工及装配工艺性的要求等进行零件的结构设计，确定出其结构尺寸。

绘制零件图和装配图：

理论设计和结构设计最终都要通过零件工作图体现出来。

在工作图上除了标注详细的零件尺寸外，还需要对零件的配合尺寸等标注尺寸公差及必要的形位公差，标注表面粗糙度及技术条件等。

4.课程设计任务分配

我们小组成员有余翠兰、赖勇、王彪、廖德华、张腾飞、龙宇、向文山、陈钱钢。

设计制作的检测部件是数控机床尾座，本次设计是在我们学完了相关的基础课、技术基础课及大部分专业课之后进行的。

这是我们在毕业设计之前的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练。

从中能培养学生构思与表达能力、设计与创新能力、分析与综合运用知识的能力。

为了更好的完成本次试验，本小组经商议之后，决定每个成员分工完成此次实验。

分配任务如下，全体成员共同讨论、研究、制定实验方案、实验步骤、具体细节等；陈钱钢和龙宇两位同学绘制数控机床尾座的装配图；其余成员分别绘制数控机床各零件的零件图。

二.数控车床的设计

1.设计前的准备工作

（1）由指导教师布置设计、测绘任务。

（2）强调测绘过程中的设备、人身安全注意事项。

（3）领取部件、量具、工具等，寻找与课程设计有关的书籍和资料。

2.测绘数控车床各零件

仔细阅读有关资料，全面分析了解测绘对象的用途、性能、工作原理、结构特点以及装配关系等。

然后根据数控车床实体，绘制装配草图和零件草图。

最后利用游标卡尺等测量工具，对数控车床的尾座部分进行测量。

测量过程注意尺寸的正确性与准确度，注意实时记录所测量的数据。

3.数控车床零件的设计

（1）设计步骤

零件尺寸的校正

核实校正所测量的尺寸数据是否准确，对不正确的数据进行从侧或修正。

对于不方便测量的尺寸，进行合理的估测。

零件材料的选择

根据零件本身的特性以及其使用的环境，查阅相关工程材料数据手册或相关资料。

尾轴丝杆的材料是选的优质碳素钢（GB699-88摘录），钢号20，因为这是用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件以及表面硬度高而心不强度要求不大的渗碳、液体碳氮共渗后用作重型和中型机械受载荷不大的轴和螺母等。

挡板选择灰铸铁（GB/T9439——1988）HT150。

尾轴的材料是选的45钢（GB699-88）。

尾座选择的材料是铸钢。

零件配合公差的设计

根据零件本身的特性、使用环境、尺寸、材料设计合理的配合公差等。

形状和位置公差（简称形位公差）针对构成零件几何特征的点、线、面的形状和位置误差所规定的公差。

形状误差　线和面的实际形状对其理想形状的变动量。

位置误差　点、线、面的实际方向和位置对其理想方向和位置的变动量。

零件加工方法的选择

根据零件的材料选择合理的材料加工方法。

材料的加工方法：

正火910度即可。

刚的常用热处理方法有以下几种：

正火：

是将钢件加热到临界温度以上，保温一段时间，然后用空气冷却，冷却速度比退火快。

退火：

是将钢铁加热到临界温度以上30~50°C保温一段时间，然后在缓慢的冷下来。

淬火：

是将钢件加热到临界点以上的温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油中急冷下来，使其得到高硬度。

回火：

是将淬硬的钢件加热到临界点一下的温度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却下来。

调质：

淬火后高温回火。

表面粗糙度的表面特征、加工方法及应用示例，如下表所示

Ra/μm

加工方法

表面外观特性

应用举例

50

明显可见刀痕

粗车、粗铣、粗刨、钻、粗纹锉刀和粗砂轮加工

粗糙度值最大的加工面，一般很少应用

25

可见刀痕

12.5

微见刀痕

粗车、刨、立铣、平铣、钻

不接触表面、不重要的接触面

6.3

可见加工痕迹

精车、精铣、精刨、铰、镗、粗磨等

没有相对运动的零件接触面;相对运动速度不高的接触面

3.2

微见加工痕迹

1.6

不见加工痕迹

0.8

可辨加工痕迹方向

精车、精铰、精拉、精镗、精磨等

要求很好密合的接触面；相对运动速度较高的接触面。

0.4

微辨加工痕迹方向

0.2

不可辨加工痕迹方向

0.1

暗光泽面

研磨、抛光、超精细研磨等

精密量具的表面，极重要零件的摩擦面

0.05

亮光泽面

0.025

镜状光泽面

0.012

雾状镜面

0.006

镜面

零件粗糙度和精度的设计

首先，表面粗糙度高度参数值的标注及其意义如下表所示

符号

意义

符号

意义

　用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm

　用任何方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm

　用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm

　用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm

　用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm

　用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的最大值为3.2μm

5.绘制数控车床的零件图

根据装配图和零件草图绘制零件图，注意每个零件的表达方法要合适，尺寸应正确、完整、合理。

在零件图中，参考相关资料编写技术要求，也可参照指导教师的规定标注。

最后应按规定要求填写标题栏的各项内容。

零件图的内容包括：

（1）尺寸—正确、完整、清晰、合理地标注出零件的尺寸。

（2）技术要求—用符号和文字等注明零件应达到的各项技术要求。

（3）标题栏—填写零件名称、数量、材料、比例、图号及责任人的姓名和日期等。

零件尺寸标注的方法步骤：

（1）对零件进行结构分析，从装配图或装配体上了解零件的作用，弄清该零件与其他零件的装配关系。

（2）选择尺寸基准和标注主要尺寸。

（3）考虑工艺要求，结合形体分析法注全其余尺寸。

（4）认真检查尺寸的配合与协调。

标注尺寸时应注意以下问题：

（1）两零件的配合尺寸，一般只在一个零件上测量。

例如有配合要求的孔与轴的直径及相互旋合的内、外螺纹的大径等。

（2）对一些重要尺寸，仅靠测量还不行，还需通过计算来校验，如一对啮合齿轮的中心距。

有的数据不仅需要计算还应取标准上规定的数值，如模数。

对于不重要的尺寸可取整数。

（3）对零件上的标准结构尺寸，如倒角、圆角、键槽、退刀槽等结构和螺纹的大径等尺寸，要查阅相关标准来确定。

零件上与标准零件、部件（如挡圈、滚动轴承等）相配合的轴与孔的尺寸，可通过标准零部件的型号查表确定。

在完成以上测绘任务后，对图样进行全面检查、整理。

数控车床尾座部分——尾轴零件图如下所示：

数控车床尾座部分——尾座体嵌套零件图如下所示：

数控车床尾座部分——尾座体嵌套零件图如下所示：

6.绘制数控车床的装配图

（1）画装配图

根据装配示意图和零件草图绘制装配图，这是测绘的主要任务，装配图不仅要求表达出机器的工作原理和装配关系以及主要零件的结构形状。

还要检查零件草图上的尺寸是否协调合理。

在绘制装配图的过程中，若发现零件草图上的形状或尺寸有错，应及时更改，再继续画装配图。

（2）填写技术要求

装配图画好后必须注明该机器或部件的规格、性能及装配、检验、安装时的尺寸，还必须用文字说明或采用符号标注形式指明机器或部件在装配调试、安装使用中必需的技术条件。

（3）零件编号、明细表和标题栏

按规定要求填写零件序号和明细表、标题栏的各项内容。

（4）最后应仔细检查完成的装配图。

数控车床尾座装配图如下所示：

三.课程设计心得体会

在这次课程设计的整个过程中，我做了一次全面、较规范的设计练习，全面地温习了以前所学过的知识，用理论联系实际并结合机械设计课程和生产实际分析和解决实际问题，巩固、加深和扩展了有关机械设计方面的知识。

尤其重要的是让我们养成了科学的习惯，在设计过程中一定要注意掌握设计进度，按预定计划完成阶段性的目标，在草图设计阶段，注意设计计算与结构设计画图交替进行，采用正确的设计方法“边计算、边画图、边修改”。

在整个设计过程中注意对设计资料和计算数据的保存和积累，保持记录的完整性。

在课程设计的实践中进行了设计基本技能的训练，掌握了查阅和使用标准、规范、手册、图册、及相关技术资料的基本技能以及计算、绘图、数据处理等方面的能力。

课程设计期间用到的手工制图又得到了巩固，AutoCAD画图软件也在不断练习中进一步深入，学会了如何去应用工程手册，我体会到老师的良苦用心。

通过此次实验对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，我掌握了一般机械设计的程序和方法，有助于树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力。

而在课程设计答辩会上，我是本组答辩人员之一。

当时我负责了大部分答辩的事宜，从中我也收获不少知识和学问！

此次实验的锻炼，对于以后我们的发展与学习来说，都可以看作一笔不小的财富！

谢谢老师的细心指导和谆谆教诲！

四.设计图纸

见附录

五.参考文献

1崔洪斌王爱民编著《AuToCAD2007实用教程》人民邮电出版社

2王成刚张佑林主编《工程图学简明教程》第二版武汉理工大学出版社

3陆玉何在洲主编《机械设计课程设计》第三版机械工业出版社

4陈铁鸣主编.《新编机械设计课程设计图册》高等教育出版社，2003

5彭文生，黄华梁主编《机械设计教学指南》：

高等教育出版社，2003

6薛彦成主编《公差配合与技术测量》第二版机械工业出版社

7王之栋王大康主编《机械设计综合课程设计》机械工业出版社