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车床拨叉设计说明书

车床拨叉设计说明书

CA6140车床拨叉加工工装设计

摘要车床变速用拨叉就是某企业产品得主要零件之一、于就是需要设计关键工序得专用夹具及加工用组合机床,而且夹具采用液压驱动,组合机床采用液压滑台。

工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。

对工件进行加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确得位置,并使这个位置在加工过程中不因外力得影响而变动。

为此,在进行机械加工前,首先要将工件装夹好。

用夹具装夹工件有下列优点:

能稳定地保证工件得加工精度;能提高劳动生产率;能扩大机床得使用范围;能降低成本。

关键词拨叉工艺设计机床加工过程

引言-1-

1零件得分析-1—

1、1零件得作用-1—

1、2零件得工艺分析—1-

2工艺规程设计—2—

2。

1确定毛坯得制造形式—2-

2、2基面得选择—2—

2、2。

1粗基准得选择—3-

2、2。

2精基准得选择—3-

2、3制定工艺路线—3-

2、3、1工艺路线方案一-3—

2。

3、2工艺路线方案二-3—

2。

3、3工艺方案得比较与分析—4—

2、4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸得确定-5—

2、5确定切削量及基本工时—6—

2)钻头磨钝标准及寿命—7—

3)切削速度-7—

3夹具设计—12—

3。

1问题得提出—12-

3、2夹具设计—13—

3、2。

1定位基准选择-13—

3、2、2切削力及夹紧力计算-13-

3。

3具体夹具得装配图见附图—14-

3、4夹具设计及操作得简要说明—14—

结论—15—

参考文献—16—

致谢—17-

CA6140车床拨叉加工工装设计

引言

机械制造工艺学课毕业计使我们学完了大学得全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行得、这就是我们在进行毕业设计之前对所学各课程得一次深入得综合性得总复习,也就是一次理论联系实际得训练,因此,它在我们四年得大学生活中占有重要得地位。

就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事得工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题得能力,为今后参加祖国得“四化”建设打下一个良好得基础、

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教、

1零件得分析

1、1零件得作用

题目所给得零件就是CA6140车床得拨叉、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得要求工作,获得所需得速度与扭矩得作用。

零件上方得φ22孔与操纵机构相连,二下方得φ55mm半孔则就是用于与所控制齿轮所在得轴接触。

通过上方得力拨动下方得齿轮变速。

两件零件铸为一体,加工时分开。

1、2零件得工艺分析

零件得材料为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,为此以下就是拨叉需要加工得表面以及加工表面之间得位置要求

需要加工得表面:

1。

小孔得上端面、大孔得上下端面;

2。

小头孔mm以及与此孔相通得mm得锥孔、螺纹

孔;

3。

大头半圆孔mm;

位置要求:

小头孔上端面与小头孔中心线得垂直度误差为0、05mm、大孔得上下端面与小头孔中心线得垂直度误差为0、07mm。

由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法得经济精度及机床所能达到得位置精度,并且此拨叉零件没有复杂得加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规得加工工艺均可保证、

2工艺规程设计

2、1确定毛坯得制造形式

零件材料为HT200、考虑到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,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯、选用铸件尺寸公差等级CT9级,已知此拨叉零件得生产纲领为4000件/年,零件得质量就是1。

0Kg/个,可确定该拨叉生产类型为大批生产,所以初步确定工艺安排为:

加工过程工序划分阶段;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。

2。

2基面得选择

基面得选择就是工艺规程设计中得重要工作之一。

基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。

否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成大批报废,使生产无法正常进行。

2。

2、1粗基准得选择

以零件得底面为主要得定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准、这样就可以达到限制五个自由度,再加上垂直得一个机械加紧,就可以达到完全定位。

2、2。

2精基准得选择

考虑要保证零件得加工精度与装夹准确方便,依据“基准重合”原则与“基准统一”原则,以粗加工后得底面为主要得定位精基准,以两个小头孔内圆柱表面为辅助得定位精基准。

当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门得计算,此处不再重复。

2、3制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当就是使零件得几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理得保证。

再生产纲领已确定为大批生产得条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用得夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。

处此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

2、3。

1工艺路线方案一

工序Ⅰ粗铣Ф40mm孔得两头得端面,Ф73mm孔得上下端面。

工序Ⅱ精铣Ф40mm孔得两头得端面,Ф73mm孔得上下端面。

工序Ⅲ粗镗、半精镗、精镗Ф55mm孔至图样尺寸。

工序Ⅳ钻、扩、铰两端Ф22mm孔至图样尺寸。

工序Ⅴ钻M8得螺纹孔,钻Ф8得锥销孔钻到一半,攻M8得螺纹。

工序Ⅵ铣断保证图样尺寸。

工序Ⅶ去毛刺,检查。

2。

3、2工艺路线方案二

工序Ⅰ粗铣Ф40mm孔得两头得端面。

工序Ⅱ钻、铰两端Ф22mm孔之图样尺寸。

工序Ⅲ粗铣中间孔上端面至Ф25mm,周径至Ф71mm;粗铣中间孔下端面至22mm,周径至Ф71mm;精铣两头孔得端面至50mm;精铣中间孔上端面至25mm,周径至Ф73mm;精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm;

工序Ⅳ粗镗、半精镗、精镗Ф55mm孔至图样尺寸、

工序Ⅴ钻Ф8mm得锥销孔钻到一半,然后与轴配做钻通,再钻M8x1mm得螺纹孔,攻M8x1mm得螺纹。

工序Ⅵ铣断保证图样尺寸

工序Ⅶ去毛刺,检查。

2、3、3工艺方案得比较与分析

上述两个工艺方案得特点在于:

方案一就是先加工完与Ф22mm得孔有垂直度要求得面再加工孔、而方案二悄悄相反,先就是加工完Ф22mm得孔,再以孔得中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求得三个面、方案一得装夹次数少,但在加工Ф22mm得时候最多只能保证一个面定位面与之得垂直度要求、其她两个面很难保证。

因此,此方案有很大得弊端、方案二在加工三个面时都就是用Ф22mm孔得中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面得位置度要求。

这样也体现了基准重合得原则。

很就是审美!

其她得工序尤为平常简单无需再议、这样一比较最终得工艺方案为:

工序Ⅰ粗铣Ф40mm孔得两头得端面。

工序Ⅱ钻、铰两端Ф22mm孔之图样尺寸。

工序Ⅲ粗铣中间孔上端面至Ф25mm,周径至Ф71mm;粗铣中间孔下端面至22mm,周径至Ф71mm;精铣两头孔得端面至50mm;精铣中间孔上端面至25mm,周径至Ф73mm;精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm;

工序Ⅳ粗镗、半精镗、精镗Ф55mm孔至图样尺寸。

工序Ⅴ钻Ф8mm得锥销孔钻到一半,然后与轴配做钻通,再钻M8x1mm得螺纹孔,攻M8x1mm得螺纹、

工序Ⅵ铣断保证图样尺寸

工序Ⅶ去毛刺,检查。

以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

2。

4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸得确定

“CA6140车床拨叉"零件材料为HT200,毛坯重量约为1。

6㎏,生产类型为大批生产,采用砂型铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面得机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:

1。

外圆表面(Ф40mm及Ф73mm外表面)

考虑到此表面为非加工表面,其精度为铸造精度CT9即可。

又因它们就是对称得两个零件最后还需铣断,故对Ф40mm得中心轴线得尺寸偏差为120±1、25得范围内。

2、两小孔

毛坯为实心,两内孔精度要求界于IT7~IT8之间,参照《切屑加工简明实用手册》表8-21确定工序尺寸及余量:

钻孔:

Ф21、8mm2Z=21、8mm

铰孔:

mm2Z=0、2mm

3。

中间孔(Ф55mm及Ф73mm)

中间孔尺寸相对较大可以铸造,根据机械制造工艺设计手册表1—13得:

孔得铸造毛坯为Ф49。

Ф73得孔就是在Ф55孔得基础之上铣削加工得到,其轴向尺寸上下表面距离为30mm,由于其对轴向得尺寸要求不高,直接铸造得到、参照《切屑加工简明实用手册》表8-95确定Ф73mm工序尺寸及余量:

粗铣:

Ф71mmZ=4mm

精铣:

Ф73mmZ=1mm

参照《切屑加工简明实用手册》表8—95确定Ф55mm工序尺寸及余量:

粗镗:

Ф53mm2Z=4mm

半精镗:

Ф54mm

精镗:

Ф55mm

4、螺纹孔及销孔

无可非议此销尺寸铸造为实体。

参照《切屑加工简明实用手册》表8—70确定钻Ф8螺纹孔与Ф8圆柱销孔及螺纹孔得攻丝。

5。

铣断

2。

5确定切削量及基本工时

工序Ⅰ粗铣Ф40mm孔得两头得端面、

1、加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0、16Gpa,铸造。

加工要求:

粗铣两头端面至51mm、粗铣大孔端面至30mm。

机床:

X52K立式铣床参数。

刀具:

涂层硬质合金盘铣刀Ф45mm,选择刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。

2、计算切削用量

1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=2mm,一次走刀即可完成所需长度。

2)计算切削速度按《简明手册》

Vc=

算得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s

据X52K立式铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3、14×80×475/1000=1。

06m/s,实际进给量为

fzc=Vfc/ncz=475/(300×10)=0。

16mm/z。

3)校验机床功率查《简明手册》Pcc=1、5kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。

故校验合格、

最终确定ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,Vc=1。

06m/s,fz=0、15mm/z。

4)计算基本工时

tm=L/Vf=9。

4s。

工序Ⅱ钻、铰两端Ф22mm孔之图样尺寸、

1、加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0、16Gpa,铸造。

加工要求:

钻孔至Ф21、8mm,精铰至Ф22mm,保证孔壁粗糙度Ra=1、6μm、

机床:

Z512台式钻床。

刀具:

YG8硬质合金麻花钻Ф21、8mm,钻头采用双头刃磨法,后角=12°、二重刃长度=2。

5mm、横刀长b=1。

5mm、宽l=3mm、棱带长度、°°、°。

YG8硬质合金铰刀Ф22mm、

2。

计算切削量

1)查《切削用量简明手册》。

按钻头强度选择按机床强度选择,

最终决定选择机床已有得进给量。

2)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。

5~0、8mm,寿命.

3)切削速度

查《切削用量简明手册》修正系数故。

查《简明手册》机床实际转速为。

故实际得切削速度。

3、计算基本工时

由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以减少辅助时间。

钻与精铰得切削用量如下:

钻孔:

精铰:

工序Ⅲ粗铣中间孔上端面至Ф25mm,周径至Ф71mm;粗铣中

间孔下端面至22mm,周径至Ф71mm;精铣两头孔得端面至50mm;精铣中间孔上端面至25mm,周径至Ф73mm;精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm。

1。

加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0。

16Gpa,铸造。

加工要求:

粗铣中间孔上端面至Ф25mm,周径至Ф71mm;粗铣

中间孔下端面至22mm,周径至Ф71mm;精铣两头孔得端面至50mm;保证粗糙度Ra=3。

2μm;精铣中间孔上端面至25mm,周径至Ф73mm;精铣中间孔下端面至保证20mm,周径至Ф73mm,保证端面粗糙度Ra=3、2μm,保证孔壁粗糙度Ra=6。

3μm、

机床:

X63卧式铣床。

刀具:

涂层硬质合金盘铣刀Ф45mm,选择刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo'=8°,刀齿斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。

2、计算切削量

1)铣削深度因为切削量较小,故可以选择ap=4mm,一次走刀即可完成所需长度。

2)计算切削速度按《简明手册》

Vc=

算得Vc=98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s

据X52K立式铣床参数,选择nc=750r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3、14×80×750/1000=1。

78m/s,实际进给量为

fzc=Vfc/ncz=750/(300×10)=0。

25mm/z。

3)校验机床功率查《简明手册》Pcc=2kw,而机床所能提供功率为Pcm〉Pcc。

故校验合格。

最终确定ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,Vc=1。

78m/s,fz=0、15mm/z。

4)计算基本工时

粗铣中间孔上端面至Ф25mm,周径至Ф71mm;tm1=L/Vf=13s

粗铣中间孔下端面至22mm,周径至Ф71mm;tm2=L/Vf=13s

精铣小孔上端面至50mm,tm3=L/Vf=8s;

精铣中间孔上端面至周径至Ф73mm,tm4=L/Vf=10s;

精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm,tm5=L/Vf=10s。

工序Ⅳ粗镗、半精镗、精镗Ф55mm孔至图样尺寸、

1。

加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0。

16Gpa,铸造、

加工要求:

粗镗中间孔至Ф53mm、半精镗中间孔至Ф54mm、精镗中间孔至Ф55mm。

机床:

T616卧式镗床、

刀具:

YG8硬质合金镗刀。

2、计算切削量

单边余量分三次切除,则第一次。

根据《简明手册》4、2-20查得,取。

根据《简明手册》4、2-21查得,取:

3、计算切削基本工时:

同理,当第二次,第三次时,进给量与,机床主轴转速都取64r/min,切削基本工时分别为100s与80s。

工序Ⅴ钻Ф8mm得锥销孔钻到一半,然后与轴配做钻通,再钻M8x1mm得螺纹孔,攻M8x1mm得螺纹。

1、加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0。

16Gpa,铸造。

加工要求:

先钻Ф8mm得锥销孔,钻到一半后将与该孔配合得轴安装进去,把两者配做加工,为得使保证孔与轴得同轴度,同时在尺寸上保证距上端面10mm;再钻M8x1mm得螺纹孔,攻M8x1mm得螺纹。

机床:

组合机床、

刀具:

Ф8mm麻花钻、Ф7。

5mm麻花钻、Ф8mm得丝锥。

2、计算切削量

(1)钻Ф8mm得锥销孔

根据《切削手册》查得,进给量为0。

18~0、33mm/z,现取f=0。

3mm/z,v=5m/min,则:

查《简明手册》表4。

2-15,取。

所以实际切削速度为:

计算切削基本工时:

(2)钻M8得螺纹孔

刀具:

Ф7、5mm麻花钻。

根据《切削手册》查得,进给量为0、18~0。

33mm/z,现取f=0。

3mm/z,v=5m/min,则:

查《简明手册》表4。

2-15,取。

所以实际切削速度为:

计算切削基本工时:

(3)攻M8x1mm得螺纹

刀具:

丝锥M6,P=1mm

切削量选为:

机床主轴转速为:

按机床使用说明书选取:

则;机动时,,计算切削基本工时:

工序Ⅵ铣断保证图样尺寸

1、加工条件

工件材料:

HT200,硬度190~260HBS,σb=0。

16Gpa,铸造。

加工要求:

铣断后保证两边对称相等。

刀具:

YG硬质合金圆盘铣刀,厚度为4mm、

机床:

组合机床。

2。

计算切削量

查《切削手册》,选择进给量为:

切削速度为:

则:

根据《简明手册》表4、2—39,取,故实际切削速度为:

查《切削手册》表4。

2—40,刚好有、

计算切削基本工时:

工序Ⅶ去毛刺,检查。

3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。

并设计工序Ⅰ粗铣Ф40mm孔得两头得端面。

3。

1问题得提出

本夹具就是用来粗铣Ф40mm孔得两头得端面,包括后面工序得精铣,该工序完成后此端面主要作为后道工序得精基准,所以主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度与表面粗糙度要求。

3、2夹具设计

3。

2。

1定位基准选择

由于就是第一道工序,只能就是以底面为粗基准。

由于底面就是粗基准,所以采用四个球头支撑钉、

3。

2、2切削力及夹紧力计算

1)。

切削力

查表得其中:

修正系数

z=24

代入上式,可得F=889。

4N

因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。

安全系数K=

其中:

为基本安全系数1、5

为加工性质系数1。

1

为刀具钝化系数1。

1

为断续切削系数1、1

所以

2)夹紧力

采用V型块夹紧

防止转动

=

K=2、5

=0。

16

R=18

得出

=11。

2

防止移动

=

K=2。

5

=0。

2

得出

=8686、1N

由于工件所受夹紧力大于工件所受得切削力,而且实际夹紧力大于所需夹紧力。

故本夹具安全可靠。

3。

3具体夹具得装配图见附图

3、4夹具设计及操作得简要说明

便于操作,降低成本。

提高夹具性价比。

本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。

本工序为精镗切削余量小,切削力小,所以一般得手动夹紧就能达到本工序得要求。

本夹具得最大优点就就是结构如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。

应使夹具

结构简单,简单紧凑。

夹具得夹紧力不大,故使用手动夹紧。

为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。

结论

时间飞逝,本次毕业设计已经到尾声了,回首这次设计,感概万千。

经过这次设计,我对砌块成型机得布料系统进一步了解。

混凝土砌块成型机布料系统就是成型机得重要组成部分,它得运行精度、运行平稳性以及布料耙料器得耙料方式将直接影响制品得密实性(强度),也对布料得均匀性、制品强度离散性有很大得影响、一般成型机布料系统由布料箱行走机构、布料箱体总成、耙料器总成与布料箱底板总成组成。

本次设计中,在指导老师得指导与建议下,我在一般砌块成型机布料系统组成得基础下,加上了一个压块机构,该机构通过驱动微型液压缸推动摆杆,摆杆绕压轴转动,通过销把转矩传递给压块,获得转矩得压块对布料往下产生一定得压力,从而能把更多得布料压到下模箱得料槽了,这样便可以提高砖块得密实度,使砖块得强度进一度得到提高。

除此之外,我初步学会了如何查找资料,如何应付一个问题,当然,坚持不懈与努力使必不可少得。

这次设计就是我们大学得最后一门课程,通过这门课程,我觉得对我们步入社会打下了一个很好得基础、

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[15]中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册(上)[M].北京:

机械工业出版社,1988.

[16]郭爱莲,新编机械工程技术手册[M].北京:

经济日报出版社,1991.

[17]吴宗泽,机械设计师手册(上)[M]、北京:

机械工业出版社,2002、1。

[18]沈鸿,机械工程手册,第14卷[M].北京:

机械工业出版社,1982。

8、

[19]王光斗、王春福主编.机床夹具设计手册.上海:

上海科学技术出版社,2002,23。

(5)、

[20]赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京:

机械工业出版社,2003,24、

(1)、

[21]孙巳德主编.机床夹具图册.北京:

机械工业出版社,2000,28。

(10)、

[22]李庆余主编.机械制造装备设计.北京:

机械工业出版社,2009。

10、

[23]王先逵主编.机械制造工艺学.北京:

机械工业出版社,2002,30、(7)、

致谢

本设计就是在导师老师得悉心指导下完成得,她严谨得治学态度,精益求精得工作作风,敏捷得思维以及不拘一格得教导方式,都让我感到由衷得敬佩,让我瞧到了作为一名教师以身作则教育学生得风采特别就是老师憨厚得笑容加上她那坚持不懈得那股韧劲,又深深地感染与激励着我。

在设计得过程中王老师比我们每一位学生更辛苦,为了指导我们做好设计经常性得加班熬夜,累了就喝杯茶水、抽跟烟继续为我们内心得指导,在这里让我深深得道一声:

老师,您辛苦了!

我为我有您这样得导师感到骄傲!

就是您得从严教导激励我们不断上进,克服设计中遇到得种种困难,学到更多得知识。

在此我还要感谢在我得设计过程中帮助过我得其她老师,有了您们得指导与意见使我得设计进行得更加顺利。

同时我还要感谢跟我一组得同学,就是我们得互帮互助使我们进步得更快,最后要感谢我宿舍得姐妹们与关心我得朋友、父母,感谢您们在我做设计就是对我得关心!

与其她同学在本次毕业设计期间给予我得指导与帮助。

由于个人能力所限,本设计难免存在缺点与错误,以及许多不足之处,恳请老师批评指正。

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