勾贝推杆的机械加工工艺规程及数控加工工序编制

湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第1页共52页湖南铁道职业技术学院毕业设计题目：勾贝推杆的机械加工工艺规程及数控加工工序编制系别：机电工程系专业：数控加工姓名：吴灿辉班级：数控加工083指导教师：周虹完成日期2010年12月日湖南铁道职业技术学院湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第2页共52页毕业设计评阅书1、指导教师评语：签名：年月日2、答辩委员会综合评语：经毕业设计(论文)答辩委员会综合评定成绩为：答辩委员会主任(签字)：年月日湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第3页共52页毕业设计评分标准考核项目及总分具体内容分值评分标准得分差及中良优设计过程20查阅资料及手册的能力50～233.54.55工作态度及纪律情况50～233.54.55独立工作能力50～233.54.55独立概念、基本理论及专业知识掌握能力50～233.54.55设计结果40规定任务的完成情况100～578910书明书质量100～578910图纸及技术文档的质量150～510121315设计有无独到和创新之处50～533.54.55答辩情况40对设计的阐述（自述）150～510121315基本理论和方法问题150～510121315有关设计问题100～578910班级学号姓名总得分指导老师签名考核小组专家签名湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第4页共52页毕业设计任务书(数控加工方向)机电工程系一、设计课题名称:勾贝推杆的机械加工工艺规程及数控加工工序编制二、指导教师:周虹三、设计要求(1)根据所给定的零件，选择合适的加工机床、刀具、切削用量，合理的进给路线，制定经济高效的工艺方案。(2)工艺过程及工序卡片的编制。(3)说明书要求格式完整、内容精简、书写清楚。所有设计内容不得复印和抄袭。四、设计依据零件图生产纲领：中批量生产设备:CK7150、X51数控系统：FANUC五、参考资料1、《机械加工工艺与夹具设计》顾京主编机械工业出版社出版2、《数控加工编程实用技术》许祥泰、刘艳芳编著机械工业出版社3、《机械加工工艺手册》机械工业出版社六、设计内容及工作量1、设计内容(1)确定生产类型，对零件进行工艺分析，并绘制零件图。(2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。(3)拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定各工序切削用量及工序尺寸。(4)填写工艺文件：工艺过程卡、工序卡。(5)对数控加工工序进行工艺分析确定工步、走刀路线、刃、量具、加工参数。(6)编制数控加工程序。(7)填写数控加工刀具调整卡。(8)撰写设计说明书。2、设计结果零件图（手工、电子各一份）2张毛坯图1张湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第5页共52页工艺过程卡1份机械加工工序卡（非数控加工、重要工序）1～3道数控加工工序技术文档（刀具卡、工序卡、程序清单）1套设计说明书1份3、设计进度：8周（7周加1周答辩）序号工作阶段时间安排1熟悉零件，画零件图6％2选择加工方案，确定工艺路线，填写工艺卡片30％3数控加工工序工步、走刀路线、刃、量具、加工参数的确定，数控程序的编制45％4整理编写说明书15％5准备毕业答辩4％七、说明书的格式和装订要求（一）毕业设计封面（二）毕业设计评阅书（三）评分标准（四）毕业设计任务书（五）目录（六）毕业设计正文（七）毕业设计总结（八）参考资料（九）设计图纸及工艺规程注:说明书用16开纸打印或书写，毕业设计正文字数不少于1.5万（含空格）八、毕业设计课题审批表审批具体意见审查部门负责人意见同意实施专业负责人时间年月日同意实施学术负责人时间年月日湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第6页共52页目录前言一、零件图的分析（一）零件的材料及力学性能（二）零件的工艺性分析（三）确定生产类型二、毛坯的分析（一）毛坯的选择（二）毛坯制造方法的确定（三）毛坯图的设计三、工艺路线的拟定（一）定位基准的选择（二）加工方法的确定四、加工工序的安排（一）工序的安排（二）热处理工序的安排（三）工序的集中于分散（四）辅助工序的安排（五）拟定加工工艺路线（六）加工设备的选择（七）刀具选择五、切削参数的选择（一）确定切削用量（二）查表于计算（三）机动时间六、毕业设计总结七、参考文献八、附录：零件图毛坯图湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第7页共52页加工工艺过程卡机械加工工序卡数控加工工序卡数控刀具调整卡走刀路线图坐标调整卡加工程序清单湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第8页共52页前言——毕业设计概述毕业设计是在大学三年里系统学习数控专业知识后对所学知识拓展和运用的一种综合体现,是把所学到的知识系统运用到实际零件的加工之中。毕业设计给了我们一次很好的锻炼和深入学习的机会。通过本次毕业设计使我们巩固了已学的知识，加深了印象，拓展了知识面，同时也使我们了解到了许多没有见识的东西，是对机械加工知识的一次全面、深入的理解，使自己能够运用所学的机械加工知识解决一个具体的问题。本次设计的内容为勾贝推杆的工艺分析。通过对该零件的工艺分析，制定工艺规程，使我认识该零件必须具备怎样的结构要求和技术要求。要满足其结构和技术要求，我们在生产中又应该怎样生产和加工以保证该要求。这就是本部分的内容，通过工艺规程使我们认识到怎样才能生产出合格的零件。本设计着重介绍了零件的生产工艺过程,工艺的分析,工艺路线的确定,加工设备的选择,定位基准和夹具的选择,加工方法的选择,工艺文件填写等。整份设计说明书要求内容丰富，简明扼要，清晰易懂，并附有图纸说明。因此我们在设计时考虑要全面,经查阅相关书籍与资料根据实际的具体情况,设计时应做到：1、巩固和深化所学知识,通过课程设计,要求我们运用机械工艺及其它主修课程的基本知识和方法,来解决工程实际中的具体设计问题,以进一步巩固和深化所学的知识。2、培养机械设计的能力,通过加工方案的拟定.结构设计,查阅有关标准。3、树立正确的设计思路,在设计过程中学会结合当前国家有关的技术经济政策,讲究它的可行性和经济性去选择材料、刀具、夹具能比较全面而辩证地分析和处理设计的问题,从而逐步树立正确的思想。4、运用所学的数控机床工艺学,结合实训和生产过程中所积累的经验以及编写设计说明书等各个环节,来要求我们掌握怎样确定加工工艺路线,选择加工设备,工艺设备及各种加工方式的切削用量等,并在设计过程中使设计技能得到相应的煅炼.对刀具、夹紧,定位基准的选择等。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多问题和不足之处，请老师给予批评指正。湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第9页共52页一、零件图的分析（一）零件的材料及其力学性能ZG310-570为铸造碳钢（简称为铸钢），铸钢一般用于制造形状复杂、力学性能要求较高的机械零件。由于零件力学性能要求较高，不能用铸铁来铸造，这时常需选用铸钢件。铸造碳钢广泛用于制造重型机械设备的某些零件，如轧钢支架、起重机运输机齿轮、水泵体、飞轮等。热处理/正火或退火温度℃：870~890ZG310-570的化学成分及其力学性能钢号化学成分/%（≤）机械性能≥CMnSiCr屈服极限σs/MPa抗拉强度σb/MPa伸长率δ（%）断面收缩率ψ（%）冲击韧度ak/(J/cm²)ZG310-5700.50.90.60.353105701521200（二）零件的工艺性分析1、零件的结构特点、工艺，表面技术要求分析零件图中尺寸标注分析（1）表面粗糙度符合、代号分析：：用去材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为6.3um。：用去材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2um。：用去材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为1.6um。其余：除去已标注表面粗糙度代号的加工表面外，其余表面用不去除材料的方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为12.5um。湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第10页共52页形状和位置分析轴的标准公差（GB/1800.3-1998）φ1840-0.10的外圆面长度尺寸为3.50-0.075，公差等级为IT9，外圆表面的表面粗糙度为Ra3.2um，端面的表面粗糙度为Ra6.3um；φ1790-0.1的外圆面长度尺寸为6.5+0.10，公差等级为IT9，外圆表面的表面粗糙度为Ra3.2um，端面的表面粗糙度为Ra6.3um；φ1640-0.04的外圆面长度尺寸为17.5，公差等级为IT7，外圆表面的表面粗糙度为Ra1.6um，端面的表面粗糙度为Ra6.3um；φ30H8(+0.0330)的圆孔高度为32+0.20，公差等级为IT8，内表面的表面粗糙度为Ra3.2um；144±0.2的公差等级为IT12；32+0.20的公差等级为IT11；6.5+0.10的公差等级为IT11；3.50-0.075的公差等级为IT11；φ148、φ85、R6圆弧、R2圆弧的表面粗糙度为Ra6.3um；C面的表面粗糙度为Ra6.3um；R22.5圆柱上、下表面的表面粗糙度为Ra3.2um（2）形位公差符号：32+0.20圆柱对基准B的对称度公差为0.25um。C面对左端面的平行度公差值为0.1um。φ164圆柱面的轴线对基准B的同轴度的公差为φ0.1um。φ30圆柱孔的轴线对基准B的垂直度的公差为φ0.1um。左端面对基准B的垂直度公差为0.05。(3)基准符号：A基准要素是零件的左端面。B基准要素是φ1840-0.10的轴线。湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第11页共52页2、零件的工艺分析从图示零件分析，该零件结构简单，属于连杆类零件。主要加工面有φ184、φ179、φ164、φ60的外圆柱面和φ148、φ85、φ79、φ30的内圆面。零件图样的剖视合理正确完整，尺寸，公差及技术要求齐全。本零件表面加工并不困难，但φ30的孔，垂直度要求较高，是由该零件的作用所确定的，同时高度尺寸32相对于轴线的对称度有要求。由上面分析可知，可以粗加工端面，然后以此作为基准采用三爪卡盘进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。（三）确定生产类型按年生产纲领，划分生产类型：单件生产小批生产中批生产大批生产成批生产年产量重型零件≤5＞5~100＞100~300＞300~1000＞1000中型零件≤20＞20~200＞200~500＞500~5000＞5000小型零件≤100＞100~500＞500~5000＞5000~50000＞50000该零件属于中型零件，生产500件，由上表可知，属于中批生产。湖南铁道职业技术学院HUNANRAILWAYPROFESSIONAL-TECHNOLOGYCOLLEGE第12页共52页二、毛坯的分析（一）毛坯的选择因为零件在数控加工中，由于加工过程自动化使得余量不大，以及装夹问题在毛坯设计时就要考虑好。并且毛坯的种类以及不同制造方法对零件的质量、加工方法，材料利用率、机械加工劳动量和制造成本等都有很大影响。因此在选择毛坯时应注意以下因素：1、零件材料极其机械性能当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。例如，材料是铸铁，就选用铸造毛坯；材料是钢材，且力学性能要求高时