典型零件的加工工藝畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　論文（設(shè)計）題目：典型零件的加工工藝</p><p>　　系別： 機電工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)： 數(shù)控技術(shù) </p><p>　　班級： </p><p>　　學(xué)生姓名（學(xué)號）：

2、 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計典型零件的機械加工工藝規(guī)程制訂過程及分析、介紹，機械加工工藝規(guī)程制訂的原則與步驟。</p><p>　　機械加工工藝規(guī)程的制定原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡可能的提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。</p><p>　　

3、零件的數(shù)控加工工藝分析是編制數(shù)控程序中最重要而又極其復(fù)雜的環(huán)節(jié)，也是數(shù)控加工工藝方案設(shè)計的核心工作，必須在數(shù)控加工方案制定前完成。全面合理的數(shù)控加工工藝分析是提高數(shù)控編程質(zhì)量的重要保障。</p><p>　　工藝分析的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求。</p><p>　　分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以

4、及設(shè)計的基準(zhǔn)等。</p><p>　　分析零件的材質(zhì)、熱處理及機械加工的工藝性。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ： 機械加工、工藝規(guī)程、變速齒輪撥叉</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　毛坯選擇……………………………………………………………………………4</p><p>

5、　　確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差…………………………………4</p><p>　　確定毛坯的技術(shù)要求……………………………………………………………4</p><p>　　繪制毛坯圖………………………………………………………………………4</p><p>　　基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………………5</p><

6、p>　　擬定機械加工工藝路線……………………………………………………………6</p><p>　　確定各表面的加工方法…………………………………………………………6</p><p>　　擬定加工工藝路線………………………………………………………………7</p><p>　　確定機械加工余量、工序尺寸及公差……………………………………………7</p>

7、<p>　　選擇機床及工藝裝備………………………………………………………………8</p><p>　　選擇機床……………………………………………………………………………8</p><p>　　選擇刀具……………………………………………………………………………8</p><p>　　選擇夾具……………………………………………………………………………9&l

8、t;/p><p>　　選擇量具……………………………………………………………………………9</p><p>　　確定切削用量………………………………………………………………………10</p><p>　　填寫工藝文件………………………………………………………………………10</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………

9、…………………22</p><p>　　結(jié)論…………………………………………………………………………………22</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………23</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　東風(fēng)-150型拖拉機Ⅰ-Ⅱ檔變速齒輪撥叉零件圖（見圖

10、1-1） </p><p><b>　　毛坯選擇</b></p><p>　?。ㄒ唬┐_定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差</p><p>　　1.因零件材料為鑄鋼，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切削加工表面，所以毛坯選用金屬模砂型機器鑄造零件成型。</p><p>　　2.選擇已通過零件最高線且平行于撥叉腳對稱

11、面的平面作為分型面。</p><p>　　3.撥叉屬于特形零件，且加工過程中利用不加工表面進(jìn)行定位的工序較多，故零件毛坯選為精鑄件。鑄件尺寸公差等級為CT9,加工余量等級按CT9-MA-H/G撥叉頭端面留單邊余量為2.5mm，∮15H8孔不鑄出，撥叉腳兩端面留為3.5mm的單邊余量，撥叉腳內(nèi)側(cè)面留單邊余量為3.5mm，操縱槽留單邊余量為6.5mm。</p><p>　?。ǘ┐_定毛坯的技術(shù)

12、要求</p><p>　　1.鑄件不應(yīng)有裂紋，砂眼和局部縮松、氣孔及夾渣等缺陷。鑄件表面應(yīng)清除毛刺、結(jié)瘤和粘砂等。</p><p>　　2.正火處理硬度為174～207HBS，以消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性能。</p><p>　　3.為注圓角為R3～R5mm。</p><p>　　4.起模斜度為30’。</p><p>

13、;<b>　?。ㄈ├L制毛坯圖</b></p><p>　　在加工表面上加上機械加工余量，繪制毛坯圖，并標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求，如圖1-1所示。</p><p><b>　　基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　首先加工出∮15H8孔及其端面，為后續(xù)工序作為基準(zhǔn)。根據(jù)粗、精基準(zhǔn)選擇原則，確定各加工表面的基準(zhǔn)如表1-1所示。&

14、lt;/p><p>　　表1-1 加工表面的基準(zhǔn)</p><p>　?。?） 粗基準(zhǔn)的選擇原則：</p><p>　　粗基準(zhǔn)影響：位置精度、各加工表面的余量大小。</p><p>　　重點考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次這是因為粗基準(zhǔn)一般

15、都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會相當(dāng)大，因此，粗基一般不得重復(fù)使用。 </p><p>　　（2） 精基準(zhǔn)的選擇： 重點考慮：如何較少誤差，提高定位精度。</p><p>　　但根據(jù)軸類的加工工藝及應(yīng)用，軸合零件圖要求。 </p><p>　?、?合理分配加工余量的原則</p><p>　　a、 應(yīng)保證各加工表面都有

16、足夠的加工余量：如平面加工以z軸為基準(zhǔn)；</p><p>　　b、 以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高；如床身加工，先加工床腿再加工導(dǎo)軌面； 在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時，導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對較少，因此要求加工床身時，導(dǎo)軌面的實際

17、切除量要盡可能地小而均勻，故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準(zhǔn)加工床身底面，然后再以加工過的床身底面作精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，此時從導(dǎo)軌面上去除的加工余量可較小而均勻。 </p><p>　?、诒ＷC零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則</p><p>　　一般應(yīng)以非加工面做為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當(dāng)零件上有幾個不加工表面時，應(yīng)選擇與加工面相對位置精度要

18、求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。</p><p>　　故依據(jù)對加工表面的具體要求,可采用如下方案:粗銑平面（平臺）---調(diào)質(zhì)---半精銑---精銑----粗鉸孔---精鉸孔----粗磨表面---精磨表面。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇 選擇基準(zhǔn)思路的順序是，首先考慮以什么表面為精基準(zhǔn)定位加工工件的主要表面，然后考慮以什么面為粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)表面，即先確定精基準(zhǔn)，然后選出粗基準(zhǔn)。由零

19、件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計基準(zhǔn)是M平面和φ16mm和φ10mm兩孔中心的連線，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，即以M平面和兩孔為精基準(zhǔn)。由于多數(shù)工序的定位基準(zhǔn)都是一面兩孔，也符合基準(zhǔn)同一原則。</p><p>　　擬定機械加工工藝路線</p><p>　?。ㄒ唬┐_定各表面的加工方法</p><p>　　各加工表面的加工精度和表面粗糙度的具體加工方法的

20、分析如下：</p><p>　　1.撥叉端頭面：為未注公差尺寸、公差等級按IT14，表面粗糙度為Ra12.5um﹝3﹞，需進(jìn)行粗車。</p><p>　　2.∮15H8孔：表面粗糙度為Ra3.2um，公差等級IT8﹝3﹞，∮15H8孔可采用鉆—擴—鉸。</p><p>　　3.∮15H8孔口倒角，表面粗糙度為Ra12.5um，粗車即可。</p><

21、;p>　　4.撥叉腳兩端面：表面粗糙度為Ra6.3um，公差等級IT12，粗銑可達(dá)到要求。撥叉腳局部淬火，銑后需進(jìn)行磨削。</p><p>　　5.操縱槽：寬度13（+0.2 ，0）mm等級公差為IT12，表面粗糙度為Ra12.5um﹝3﹞， 可粗銑。</p><p>　　6.∮5H12孔，表面粗糙度為Ra12.5um， 只需鉆削。</p><p>　　7.

22、撥叉腳內(nèi)側(cè)面，寬度尺寸為50H12，表面粗糙度為Ra12.5um，查粗銑即可。</p><p><b>　?。ǘM定加工路線</b></p><p>　　確定機械加工余量、工序尺寸及公差</p><p>　　加工余量可采用查表修正法確定。加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序

23、尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸用工藝尺寸鏈解算。</p><p>　　撥叉零件第一道工序各工步無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，其余各表面加工均用統(tǒng)一基準(zhǔn)且基準(zhǔn)重合，故只需查得加工余量，確定工序尺寸。并保證撥叉腳局部淬火淬深。</p><p>　　各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表1-2所示</p><p>　　選擇機床及工藝裝備 </p>

24、<p>　　對于高效率的金屬切削機床加工來說，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。這些條件決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟的、有效的加工方式，要求必須合理地選擇切削條件。</p><p>　　編程人員在確定每道工序的切削用量時，應(yīng)根據(jù)刀具的耐用度和機床說明書中的規(guī)定去選擇。也可以結(jié)合實際經(jīng)驗用類比法確定切削用量。在選擇切削用量時要充分保證刀具能加工完一個零件，或保證刀具耐用度不低于一個

25、工作班，最少不低于半個工作班的工作時間。</p><p>　　背吃刀量主要受機床剛度的限制，在機床剛度允許的情況下，盡可能使背吃刀量等于工序的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高加工效率。對于表面粗糙度和精度要求較高的零件，要留有足夠的精加工余量，數(shù)控加工的精加工余量可比通用機床加工的余量小一些。</p><p>　　編程人員在確定切削用量時，要根據(jù)被加工工件材料、硬度、切削狀態(tài)、背吃刀量

26、、進(jìn)給量，刀具耐用度，最后選擇合適的切削速度。</p><p><b>　?。ㄒ唬┻x擇機床</b></p><p><b>　　1.工序10</b></p><p>　　因加工零件尺寸不大，該工序又包括五個工步，為減少裝卸到時間，選回輪式轉(zhuǎn)塔車床。</p><p><b>　　2.工序20

27、</b></p><p>　　孔口倒角。因零件形狀不規(guī)則、尺寸較小，采用采用立式鉆床上加工。</p><p>　　3.工序30、40、50</p><p>　　零件大批生產(chǎn)，故選臥式銑床。</p><p><b>　　4.工序60</b></p><p>　　由于孔的直徑較小，可采用專

28、用夾具在立式鉆床上加工。</p><p><b>　　5.工序100</b></p><p>　　磨撥叉腳兩端面。為減少工件裝夾次數(shù)，選用臥軸距臺平面磨床。</p><p><b>　?。ǘ┻x擇刀具</b></p><p>　　該零件無特性表面，成批生產(chǎn)，一般采用通用或標(biāo)準(zhǔn)刀具。</p>

29、;<p>　　車床上粗車撥叉頭端面P10端面車刀，鉆-擴-鉸∮15H8孔及孔口倒角、鉆∮5H12孔均可選用標(biāo)準(zhǔn)刀具：∮14mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆、∮14.8P10擴孔鉆、∮15H8P10機用鉸刀、錐柄锪鉆和∮5直柄麻花鉆。</p><p>　　鉆孔鉸刀（粗鉸孔）鉆孔鉸刀（精鉸孔）、圓盤銑刀（粗銑刀）、圓柱銑刀（精銑刀）、球刀</p><p><b>　?。ㄈ┻x用夾具<

30、;/b></p><p>　　該零件加工中工序10采用三爪自定心卡盤，其余工序需用夾具。如：臺式虎鉗。</p><p><b>　?。ㄋ模┻x用量具</b></p><p>　　1.選擇車撥叉頭端面、鉆-擴-鉸∮15H8孔量具。</p><p>　　由于精度要求高，加工時每個工件都需要進(jìn)行測量，故選用極限量規(guī)，孔量具

31、選用錐柄圓柱塞規(guī)。</p><p>　　2.選擇撥叉腳兩端面、內(nèi)側(cè)面、銑操縱槽量具</p><p>　　撥叉腳端面距離尺寸公差T=0.1mm，撥叉腳兩內(nèi)側(cè)面距離、槽寬為IT12，均可選用分度值為0.02mm，測量范圍0～200mm的游標(biāo)卡尺。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)類型和滿足被加工零件的技術(shù)要求，且結(jié)合工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，各工序所選用的機床設(shè)備和工藝裝備如表1

32、-3所示。</p><p>　　表1-3 機床設(shè)備和工藝裝備選擇</p><p><b>　　確定切削用量</b></p><p><b>　　(一)車撥叉頭端面</b></p><p>　　1.確定背吃刀量ap ：端面總加工余量為2.5mm，一次走到加工， ap=2.5mm</p>

33、<p>　　2.確定進(jìn)給量f=0.39mm/r</p><p>　　3.確定切削速度Cv=242,m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系數(shù)KMv=1，KHv=1，Khv=0.8，Kkrv=0.81，Ktv=1,道具壽命T=60min，vc=103.9m/min</p><p>　　4.確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000vc/πdw=661r/min</p>

34、<p>　?。ǘ┿@∮15H8孔至∮14mm</p><p>　　1.確定進(jìn)給量f=0.35mm/r</p><p>　　2.確定切削速度vc=20m/min</p><p>　　3.確定機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000vc/πdw=445r/min</p><p>　?。ㄈU∮15H8孔至∮14.8mm方法同上</p>&

35、lt;p>　　1.背吃刀量ap=0.4mm</p><p>　　2.進(jìn)給量f=0.56mm/r</p><p>　　3.機床主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min</p><p>　　4.切削速度vc=46.5m/min</p><p>　?。ㄋ模?鉸∮15H8孔</p><p>　　1.背吃刀量ap=0.1mm<

36、/p><p>　　2.進(jìn)給量f=0.23mm/r</p><p>　　3.機床主軸轉(zhuǎn)速n=198r/min</p><p>　　4.切削速度vc=9.33m/min</p><p><b>　?。ㄎ澹┛卓诘菇荂1</b></p><p>　　取 n=760r/min</p><p&

37、gt;<b>　　填寫工藝文件</b></p><p>　　按確定的工藝過程和工藝參數(shù)填寫機械加工工藝過程卡，如表1-4～1-10</p><p>　　機械加工工序卡片 表1-5</p><p>　　機械加工工序卡片 表1-6</p><p>　　機械加工工序卡片 表1-7</p><p>　

38、　機械加工工序卡片 表1-8</p><p>　　機械加工工序卡片 表1-9</p><p>　　機械加工工序卡片 表1-10</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳長德．?dāng)?shù)控加工對傳統(tǒng)加工工藝產(chǎn)生的變革[J]．現(xiàn)代制造工程，2006;(8)</p><p&g

39、t;　　[2]廖效果等. 數(shù)控技術(shù)[M ]. 武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社2000.</p><p>　　[3]畢承恩.現(xiàn)代數(shù)控機床.北京:機械工業(yè)出版社,1993.</p><p>　　[4]宋小春,張木青. 數(shù)控銑床編程與操作[M] . 廣州: 廣東經(jīng)濟出版社,2005.</p><p>　　[5]謝曉紅. 數(shù)控銑削編程與加工技術(shù)[M] . 北京:電子工業(yè)出版社,2

40、005.</p><p>　　[6]張會橋,趙江平. 數(shù)控銑床編程加工技術(shù)及典型實例分析. 茂名學(xué)院學(xué)報，2006；16（4）</p><p>　　[7]于華. 數(shù)控機床的編程及實例[M ]. 北京:機械工業(yè)出版社, 1996.</p><p>　　[8]黃春燕 陳 斌. 數(shù)控銑床加工軸類零件實訓(xùn)教學(xué)方法探討.決策管理，2008；（15）</p>&l

41、t;p>　　[9]信麗華, 朱建軍. 數(shù)控銑削加工工藝的探討.上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2006；20（2）</p><p>　　[10]張超英： 數(shù)控編程技術(shù). 北京: 中央廣播電視大學(xué)出版社, 2008.</p><p>　　[11]羅學(xué)科： 數(shù)控原理與數(shù)控機床. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2007.</p><p>　　[12]孫蘭鳳： 機械制圖. 北京:

42、中央廣播電視大學(xué)出版社, 2006.</p><p>　　[13]徐宏海： 數(shù)控加工工藝. 北京: 中央廣播電視大學(xué)出版社, 2008.</p><p>　　[14]熊 熙： 數(shù)控加工實訓(xùn)教程. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003.</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文通過理論上的論述和實

43、例的說明，得到數(shù)控銑床加工工藝的基本過程為：零件圖分析，加工工藝路線的設(shè)計，夾具和刀具的選擇，切削用量的選擇和劃分工序及擬定加工順序等步驟。數(shù)控機床作為一種高效率的設(shè)備,欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動化的特點,除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外,還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析和確定合理的加工工藝,以得到最優(yōu)的加工方案。</p><p>　　畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過

44、這次畢業(yè)論文設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。</p>&l

45、t;p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本文擱筆之際,我仍無半點輕松之意,也不敢有絲毫的滿足,在工作和生活的道路上,還有許許多多的知識要去學(xué)習(xí)。為了我今天邁出的一小步，許多人的辛勤勞作使我感到深深的謝意。</p><p>　　感謝在我完成論文的過程中，給予我?guī)椭完P(guān)懷的所有同學(xué)，老師和親人。尤其是我的指導(dǎo)教師諸剛。是他們在本人完成設(shè)計的過程

46、中給予本人的大力支持和鼓勵，并提出了合理的建議。感謝幫我一起完成論文的朋友，是大家的幫助使我完成了做課題需要和必要的知識框架，且有勇氣克服困難，接受挑戰(zhàn)。T</p><p>　　本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的畢業(yè)論文的，同窗之間的友誼永遠(yuǎn)長存，在學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。</p><p&