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Ra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Ra—铰。
3.∮15H8孔口倒角，表面粗糙度为R12.5um，粗车即可。
a6.3um，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Ra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R12.5um﹝3﹞，a可粗铣。
6.∮5H12孔，表面粗糙度为R12.5um，只需钻削。
a12.5um，查粗铣即可。
7.拨叉脚内侧面，宽度尺寸为50H12，表面粗糙度为Ra（二）拟定加工路线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）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0～200mm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艺装备如表1-3所示。
表1-3 机床设备和工艺装备选择六、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=60min，vc=103.9m/min4.确定机床主轴转速n=1000vc /πdw=661r/min（二）钻∮15H8孔至∮14mm1.确定进给量f=0.35mm/r2.确定切削速度vc=20m/min3.确定机床主轴转速n=1000vc /πdw=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1-4～1-10机械加工工序卡片表1-5机械加工工序卡片表1-6机械加工工序卡片表1-7机械加工工序卡片表1-8机械加工工序卡片表1-9机械加工工序卡片表1-10参考文献[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: 化学工业出版社, 2007.[12]孙兰凤：机械制图. 北京: 中央广播电视大学出版社, 2006.[13]徐宏海：数控加工工艺. 北京: 中央广播电视大学出版社, 2008.[14]熊熙：数控加工实训教程. 北京: 化学工业出版社, 2003.结论本文通过理论上的论述和实例的说明，得到数控铣床加工工艺的基本过程为：零件图分析，加工工艺路线的设计，夹具和刀具的选择，切削用量的选择和划分工序及拟定加工顺序等步骤。