毕业论文(典型零件的工艺分析)

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、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Ⅰ-Ⅱ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174～207HBS，以消除内应力，改善切削加工性能。

3.为注圆角为R3～R5mm。

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

1 ∮15H8孔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50H12 ∮15H8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

6 ∮5H12孔∮15H8孔、操纵槽、拨叉脚内侧面

（

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。

①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。

②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φ16mm和φ10mm 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：

12.5um﹝3﹞，

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R

a

需进行粗车。

3.2um，公差等级IT8﹝3﹞，∮15H8孔可采用钻—扩

2.∮15H8孔：表面粗糙度为R

a

—铰。

3.∮15H8孔口倒角，表面粗糙度为R

12.5um，粗车即可。

a

6.3um，公差等级IT12，粗铣可达到要求。拨叉脚

4.拨叉脚两端面：表面粗糙度为R

a

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R

12.5um﹝3﹞，

a

可粗铣。

6.∮5H12孔，表面粗糙度为R

12.5um，只需钻削。

a

12.5um，查粗铣即可。

7.拨叉脚内侧面，宽度尺寸为50H12，表面粗糙度为R

a