典型零件的加工工艺毕业论文

1、北京农业职业学院机电工程学院毕 业 论 文论文（设计）题目：典型零件的加工工艺系别： 机电工程学院 专业： 数控技术 班级： 高职数控1012学生姓名（学号）：许磊 17 指导教师姓名： 诸刚 论文完成日期： 2012年 04月 30日摘 要本次设计典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析、介绍，机械加工工艺规程制订的原则与步骤。机械加工工艺规程的制定原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下尽可能的提高劳动生产率和降低成本。零件的数控加工工艺分析是编制数控程序中最重要而又极其复杂的环节，也是数控加工工艺方案设计的核心工作，必须在数控加工方案制定前完成。全面合理的数控加工工艺分析是提高

2、数控编程质量的重要保障。工艺分析的主要内容包括：分析零件的作用及零件图上的技术要求。分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计的基准等。分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。关键词 ： 机械加工、工艺规程、变速齿轮拨叉目录一、 毛坯选择4（一） 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差4（二） 确定毛坯的技术要求4（三） 绘制毛坯图4二、 基准的选择5三、 拟定机械加工工艺路线6（一） 确定各表面的加工方法6（二） 拟定加工工艺路线7四、 确定机械加工余量、工序尺寸及公差7五、 选择机床及工艺装备8(一) 选择机床8(二) 选择刀具8(三) 选择夹具9(四) 选择量具9六

3、、 确定切削用量10七、 填写工艺文件10八、 参考文献22九、 结论22十、 致谢23 设计任务东风-150型拖拉机-档变速齿轮拨叉零件图（见图1-1） 一、 毛坯选择（一）确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差1.因零件材料为铸钢，拨叉的轮廓尺寸不大，且有较多不需要切削加工表面，所以毛坯选用金属模砂型机器铸造零件成型。2.选择已通过零件最高线且平行于拨叉脚对称面的平面作为分型面。3.拨叉属于特形零件，且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多，故零件毛坯选为精铸件。铸件尺寸公差等级为ct9,加工余量等级按ct9-ma-h/g拨叉头端面留单边余量为2.5mm，15h8孔不铸出，拨叉脚两端面

4、留为3.5mm的单边余量，拨叉脚内侧面留单边余量为3.5mm，操纵槽留单边余量为6.5mm。（二）确定毛坯的技术要求1.铸件不应有裂纹，砂眼和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂等。2.正火处理硬度为174207hbs，以消除内应力，改善切削加工性能。3.为注圆角为r3r5mm。4.起模斜度为30。（三）绘制毛坯图在加工表面上加上机械加工余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求，如图1-1所示。二、 基准的选择首先加工出15h8孔及其端面，为后续工序作为基准。根据粗、精基准选择原则，确定各加工表面的基准如表1-1所示。表1-1 加工表面的基准序号加工部位基准选择115h8孔

5、及其端面拨叉头的外形轮廓及端面（粗基准）2拨叉脚两端面（粗基准）15h8孔及其端面3拨叉脚两端面（精基准）15h8孔及拨叉脚端面4拨叉脚内侧面50h1215h8孔、拨叉脚端面及拨叉脚外侧面5操纵槽13（+0.2，0）15h8孔及其端面、拨叉脚内侧面65h12孔15h8孔、操纵槽、拨叉脚内侧面（1） 粗基准的选择原则：粗基准影响：位置精度、各加工表面的余量大小。重点考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间的尺寸、位置符准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基

6、一般不得重复使用。 （2） 精基准的选择： 重点考虑：如何较少误差，提高定位精度。但根据轴类的加工工艺及应用，轴合零件图要求。 合理分配加工余量的原则a、 应保证各加工表面都有足够的加工余量：如平面加工以z轴为基准；b、 以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；如床身加工，先加工床腿再加工导轨面； 在床身零件中，导轨面是最重要的表面，它不仅精度要求高，而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由于在铸造床身时，导轨面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对较少，因此要求加工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应

7、选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。故依据对加工表面的具体要求,可采用如下方案:粗铣平面（平台）-调质-半精铣-精铣-粗铰孔-精铰孔-粗磨表面-精磨表面。精基准的选择 选择基准思路的顺序是，首先考虑以什么表面为精基准定位加工工件的主要表面，然后考虑以什么面为粗基准定位加工出精基准表面，即先确

8、定精基准，然后选出粗基准。由零件的工艺分析可以知道，此零件的设计基准是m平面和16mm和10mm两孔中心的连线，根据基准重合原则，应选设计基准为精基准，即以m平面和两孔为精基准。由于多数工序的定位基准都是一面两孔，也符合基准同一原则。三、 拟定机械加工工艺路线（一）确定各表面的加工方法 各加工表面的加工精度和表面粗糙度的具体加工方法的分析如下：1.拨叉端头面：为未注公差尺寸、公差等级按it14，表面粗糙度为ra12.5um3，需进行粗车。2.15h8孔：表面粗糙度为ra3.2um，公差等级it83，15h8孔可采用钻扩铰。3.15h8孔口倒角，表面粗糙度为ra12.5um，粗车即可。4.拨叉脚

9、两端面：表面粗糙度为ra6.3um，公差等级it12，粗铣可达到要求。拨叉脚局部淬火，铣后需进行磨削。5.操纵槽：宽度13（+0.2 ，0）mm等级公差为it12，表面粗糙度为ra12.5um3， 可粗铣。6.5h12孔，表面粗糙度为ra12.5um， 只需钻削。7.拨叉脚内侧面，宽度尺寸为50h12，表面粗糙度为ra12.5um，查粗铣即可。（二）拟定加工路线工序号内容设备10车拨叉头端面、钻、扩、铰15h8孔，孔口倒角回轮式转塔车床20孔口倒角、校正拨叉脚钻床、校正工具30粗铣拨叉脚两端面铣床40铣拨叉脚内侧面铣床50铣操纵槽铣床60钻5h12孔钻床70去毛刺80拨叉脚局部淬火90校正拨叉

10、脚校正工具100磨拨叉脚两端面磨床110清洗120检验四、 确定机械加工余量、工序尺寸及公差加工余量可采用查表修正法确定。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图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链解算。拨叉零件第一道工序各工步无基准转换，其余各表面加工均用统一基准且基准重合，故只需查得加工余量，确定工序尺寸。并保证拨叉脚局部淬火淬深。各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表1-2所示工序号工序内容单边余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度ra/um101、车拨叉头端面2.53012.52、钻15h8孔

11、71412.53、扩15h8孔0.414.86.34、铰15h8孔0.215h8（0.27，0）3.25、孔口倒角1c112.530粗铣拨叉脚两端面3.27.6（0，-0.1）12.540铣拨叉脚内侧面3.550h12（+0.25，0）12.550铣操纵槽6.513（+0.2，0）12.560钻5h12孔2.55h12(+0.12,0)12.5100磨拨叉脚两端面0.37(-0.15,-0.25)6.3五、 选择机床及工艺装备 对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素。这些条件决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择切削条

12、件。编程人员在确定每道工序的切削用量时，应根据刀具的耐用度和机床说明书中的规定去选择。也可以结合实际经验用类比法确定切削用量。在选择切削用量时要充分保证刀具能加工完一个零件，或保证刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班的工作时间。背吃刀量主要受机床刚度的限制，在机床刚度允许的情况下，尽可能使背吃刀量等于工序的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高加工效率。对于表面粗糙度和精度要求较高的零件，要留有足够的精加工余量，数控加工的精加工余量可比通用机床加工的余量小一些。编程人员在确定切削用量时，要根据被加工工件材料、硬度、切削状态、背吃刀量、进给量，刀具耐用度，最后选择合适的切削速度。（一）

13、选择机床1.工序10因加工零件尺寸不大，该工序又包括五个工步，为减少装卸到时间，选回轮式转塔车床。2.工序20孔口倒角。因零件形状不规则、尺寸较小，采用采用立式钻床上加工。3.工序30、40、50零件大批生产，故选卧式铣床。4.工序60由于孔的直径较小，可采用专用夹具在立式钻床上加工。5.工序100磨拨叉脚两端面。为减少工件裝夹次数，选用卧轴距台平面磨床。（二）选择刀具该零件无特性表面，成批生产，一般采用通用或标准刀具。车床上粗车拨叉头端面p10端面车刀，钻-扩-铰15h8孔及孔口倒角、钻5h12孔均可选用标准刀具：14mm标准麻花钻、14.8p10扩孔钻、15h8p10机用铰刀、锥柄锪钻和5

14、直柄麻花钻。钻孔铰刀（粗铰孔）钻孔铰刀（精铰孔）、圆盘铣刀（粗铣刀）、圆柱铣刀（精铣刀）、球刀（三）选用夹具 该零件加工中工序10采用三爪自定心卡盘，其余工序需用夹具。如：台式虎钳。（四）选用量具1.选择车拨叉头端面、钻-扩-铰15h8孔量具。由于精度要求高，加工时每个工件都需要进行测量，故选用极限量规，孔量具选用锥柄圆柱塞规。2.选择拨叉脚两端面、内侧面、铣操纵槽量具拨叉脚端面距离尺寸公差t=0.1mm，拨叉脚两内侧面距离、槽宽为it12，均可选用分度值为0.02mm，测量范围0200mm的游标卡尺。根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，且结合工厂现有的生产条件，各工序所选用的机床设备和工

15、艺装备如表1-3所示。表1-3 机床设备和工艺装备选择工序号工序内容机床设备和工艺装备10车拨叉头端面2、钻15h8孔3、扩15h8孔4、铰15h8孔5、孔口倒角回轮式转塔车床，p10端面车刀，游标卡尺14mm标准麻花钻，0200mm0.02mm游标卡尺14.8mmp10扩孔钻15h8p10机用铰刀，15h8孔用塞规p10倒角车刀20孔口倒角校正拨叉脚钻床，湖钻钳工台，校正工具30粗铣拨叉脚两端面卧式铣床，专用夹具，p10三面刃铣刀，0200 mm0.02mm游标卡尺40铣拨叉脚内侧面卧式铣床，专用夹具，p10三面刃铣刀，0200 mm0.02mm游标卡尺50铣操纵槽卧式铣床，专用夹具，p10

16、三面刃铣刀，0200 mm0.02mm游标卡尺60钻5h12孔钻床，专用夹具，5直柄麻花钻，0200 mm0.02mm游标卡尺90校正拨叉脚钳工台，校正工具，0200 mm0.02mm游标卡尺100磨拨叉脚两端面磨床，专用夹具，白刚玉砂轮，0200 mm0.02mm游标卡尺六、 确定切削用量(一)车拨叉头端面1.确定背吃刀量ap ：端面总加工余量为2.5mm，一次走到加工， ap=2.5mm2.确定进给量f=0.39mm/r3.确定切削速度cv=242,m=0.2,xv=0.15,yv=0.35,修正系数kmv=1，khv=1，khv=0.8，kkrv=0.81，ktv=1,道具寿命t=60m

17、in，vc=103.9m/min4.确定机床主轴转速n=1000vc/dw=661r/min （二）钻15h8孔至14mm1.确定进给量f=0.35mm/r 2.确定切削速度vc=20m/min 3.确定机床主轴转速n=1000vc/dw=445r/min（三）扩15h8孔至14.8mm方法同上1.背吃刀量ap=0.4mm2.进给量f=0.56mm/r3.机床主轴转速n=1000r/min4.切削速度vc=46.5m/min（四） 铰15h8孔1.背吃刀量ap=0.1mm2.进给量f=0.23mm/r3.机床主轴转速n=198r/min4.切削速度vc=9.33m/min（五）孔口倒角c1取

18、n=760r/min七、 填写工艺文件按确定的工艺过程和工艺参数填写机械加工工艺过程卡，如表1-41-10机械院校机械加工工艺过程卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页材料牌号zg310-570gb/t11352-1989毛坯种类铸件毛坯外形尺寸104*70*49mm*mm*mm每毛坯可制件数/件1每台件数/件1备注工序号工 序名 称工序内容车间工段设备工艺装备工时/min准终单件00毛坯铸造热工05热处理正火10车1车拨叉头端面，保证尺寸30mm金工c336-1车夹具，p10端面车刀，游标卡尺2.钻15h8孔至14mm麻花钻14m

19、m3.扩15h8孔至14.8mmp10扩孔钻14.8mm4.铰15h8孔至图样要求p10铰刀15hb，孔用赛规5.孔口倒角c1p10 45倒角刀20钳校正拨叉脚，保证两端面余量均匀，15h8另一端孔口倒角c1金工z5125a校正工具，卡尺，锥面锪钻20*9030铣粗铣拨叉脚两端面，厚7.6（0，-0.1）mm金工xa6132铣夹具，p10三面刃铣刀，游标卡尺40铣铣拨叉脚内侧面，保证50h12（0.25，0）mm金工xa6132铣夹具，p10三面刃铣刀，游标卡尺50铣铣操纵槽至图样要求，对称面距端面12mm金工xa6132铣夹具，p10三面刃铣刀，游标卡尺描图60钻钻5h12孔，对15h8位置

20、度0.2mm金工z515钻夹具，麻花钻5mm，游标卡尺描校70热处理拨叉脚局部淬火，硬度50hrc,淬深0.71.2mm热处理80校正校正拨叉脚端面，对15h8垂直度0.1mm金工校正工具，游标卡尺底图号90磨磨拨叉脚两端面至7（-0.15，-0.25）mm，对15h8垂直度0.1mm金工m7120a砂轮1-350*40*127-wa46k5v,磨夹具，游标卡尺装订号100辅助清洗110检终检设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文字号签字日期 机械加工工序卡片 表1-5机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东

21、风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工10车zg310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件回轮式转塔车床c336-11夹具编号夹具名称切削液713-1拨叉头车夹具柴油工位器具编号工位器具名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05车拨叉头端面，保证30mmp10端面车刀，0200mm/0.02mm游标卡尺40062.80.392

22、.510.211.3710钻15h8孔至14mm麻花钻14mm40017.60.35710.290.1215扩15h8孔至14.8mmp10扩孔钻14.8mm100046.50.560.410.070.1020铰15h8孔要求p10铰刀15h8,孔用赛规1989.330.230110.880.222515h8孔口倒角c1p10 45倒角刀76040.60.39110.0030.08设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片 表1-6机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖

23、拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工20钳zg310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件钻床z5251夹具编号夹具名称切削液733-1柴油工位器具编号工位器具名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05孔口倒角、校正拨叉脚钳工台、校正工具设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机

24、械加工工序卡片 表1-7机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工30铣zg310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件卧式铣床xa61321夹具编号夹具名称切削液713-1专用夹具柴油工位器具编号工位器具名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05粗铣拨叉脚两

25、端面p10三面刃铣刀，0200mm/0.02mm游标卡尺150550.33.212设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片 表1-8机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工40铣zg310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件卧式铣床xa61321夹具编号夹具名称切削液713-1专用夹具柴油工位器具编号工位器具

26、名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05铣拨叉脚内侧面，保证50h12mmp10三面刃铣刀，0200mm/0.02mm游标卡尺23511.50.23.51设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片 表1-9机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工50铣zg310-570毛坯种类毛坯

27、外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件卧式铣床xa61321夹具编号夹具名称切削液713-1专用夹具柴油工位器具编号工位器具名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05铣操作槽至图样要求，对称面距端面12mmp10三面刃铣刀，0200mm/0.02mm游标卡尺6023.41.266.510.68设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件

28、号签字日期机械加工工序卡片 表1-10机械学院机械加工工序卡片产品型号150型零件图号15037143产品名称东风-150型拖拉机零件名称-挡拨叉共1页第1页车间工序号工序名材料牌号金工60钻zg310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数/件每台件数/件铸件104*70*49mm*mm*mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数/件钻床z5151夹具编号夹具名称切削液713-1销钉孔钻夹具柴油工位器具编号工位器具名称工序工时/min准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/（rmin-1）切削速度/（mmin-1）进给量/（mmr-1）背吃刀量/mm进给次数工步工时/min机动辅助05钻

29、h12孔，对15h8孔位置度误差0.2mm麻花钻5mm，0200mm/0.02mm游标卡尺154024.19手动（约0.05）2.510.400.72设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期参考文献1吴长德数控加工对传统加工工艺产生的变革j现代制造工程，2006;(8)2廖效果等. 数控技术m . 武汉:湖北科学技术出版社2000.3毕承恩.现代数控机床.北京:机械工业出版社,1993.4宋小春,张木青. 数控铣床编程与操作m . 广州: 广东经济出版社,2005.5谢晓红. 数控铣削编程与加工技术m . 北京:电子工业出版社,2005.6张会桥,赵江平. 数控铣床编程加工技术及典型实例分析. 茂名学院学报，2006；16（4）7于华. 数控机床的编程及实例m . 北京:机械工业出版社, 1996.8黄春燕 陈 斌. 数控铣床加工轴类零件实训教学方法探讨.决策管理，2008；（15）9信丽华, 朱建军. 数控铣削加工工艺的探讨.上海工程技术大学学报，2006；20（2）10张超英： 数控编程技术. 北京: 中央广播电视大学出版社, 2008.11罗学科： 数控原理与数控机床. 北京: 化学工业