毕业设计(论文)零件的结构工艺性分析学 院 工业制造与管理学院年 级专 业学 号 2学生姓名 指导老师 刘俊蓉2013 年 3 月毕业论文(设计)诚信承诺书四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用）说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是继传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术和光电技术一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化的产品。
数控技术制造自动化的基础，是现在制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家的战略地位，体现国家的综合水平，其水平高低和数控装备的多少是衡量一个国家工业现代化的标志。
零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。
为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。
机械零部件的工艺性不足是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。
零部件的结构应满足在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求。
工艺性具有整体性、相对性和灵活性的特点。
本论文就数控加工对典型的轴类零件进行的零件结构工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛胚的选择、零件的热处理、工艺路线的制定、数控加工工艺文件的填写、数控加工过程的编写。
设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点，以及对零件的加工工艺进行分析。
关键词：零件；结构；工艺性；数控加工目录第一章零件的结构工艺性 (1)1.1、零件结构工艺性的一般原则 (1)1.1.1、便于安装 (1)1.1.2、便于加工和测量 (1)1.1.3、利于保证加工质量和提高生产效率 (2)1.2、零件的结构工艺性 (2)1.2.1、合理确定零件加工精度与表面质量 (2)1.2.2、保证位置精度的可能性 (2)1.2.3、尽量避开或简化内表面的加工 (2)1.2.4、合理的规定表面粗糙等级和粗糙度的数值 (2)1.2.5、零件结构工艺分析——图纸的审查 (3)第二章零件加工工艺分析 (9)2.1、分析零件图纸中的尺寸标注 (10)2.2、零件的结构工艺性分析 (11)第三章工艺方案 (12)3.1、零件的材料选择、毛胚及热处理 (12)3.1.1、轴类零件的材料 (12)3.1.2、轴类零件的热处理 (12)3.2、轴类零件的安装方式 (12)3.2.1、采用两中心孔定位装夹 (13)3.2.2、用外圆表面定位装夹 (13)3.2.3、用各种堵头或拉杆心轴定位装夹 (13)第四章零件加工工艺设计 (14)4.1、确定加工路线 (14)4.2、数控加工工艺过程卡片 (15)4.3、编写程序数控加工程序 (16)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)第一章零件的结构工艺性1.1、零件结构工艺性的一般原则为了获得良好的工艺性，设计人员首先要了解和熟悉常见的加工策略毕业论文的工艺特点。
典型表面的加工方案以及工艺过程的基本知识等。
在具体设计零件结构时，除了考虑满足使用要求之外，通常还应该注意如下几项原则：1.1.1、便于安装零件的结构应便于装配、拆卸，并尽可能减少装配工作量。
主要应考虑：（1）能装能拆例如，为螺钉留出装入的空间和合理的扳手工作空间、对圆柱面过盈配合零件增设拆卸螺钉、采用便于装配的结构等。
（2）保证正确地安装例如，要有正确的装配定位基准、要求零件的端面同时贴合、采用不易导致安装错误的结构等。
（3）力求降低装配精度要求例如，圆柱齿轮传动小齿轮应比大齿轮宽一些，即使有装配误差，仍能保证两轮沿全齿宽接触等。
1.1.2、便于加工和测量零件的切削加工工艺对零件结构设计影响很大，因此应考虑零件的结构要能够加工，例如车、刨、磨加工应留有退刀槽或砂轮越程槽等。
零件的结构要便于加工，例如，保证采用一般刀具加工时所需的工作空间和定位支承面，减少刀具及量具的种类，减少刀具调整次数等。
1.1.3、利于保证加工质量和提高生产效率例如，被加工表面形状应尽量简单、尽量减少加工面积、尽量减少加工过程的装夹次数、尽量减少工作行程次数。
1.2、零件的结构工艺性1.2.1、合理确定零件的加工精度与表面质量加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响机器的使用性能，故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。
1.2.2、保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。
1.2.3、尽量避开或简化内表面的加工由于外表面的加工要比内表面加工方便经济，又便于丈量。
因此，在零件设计时应力求避开在零件内腔进行加工。
1.2.4、合理的规定表面的粗糙等级和粗糙度的数值在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值。
在对机械产品设计进行机械加工工艺性评价时，必须对主要工作表面的尺寸公差、极限偏差逐一加以校核。
在没有特殊要求的情况下，表面粗糙度值应与该表面加工精度等级相对应。
尽量选用切削加工性好的材料。
材料的切削加工性是指在一定生产条件下，材料切削加工的难易程度。
材料切削加工性评价与加工要求有关，粗加工时要求具有较高的切削效率；精加工时则要求被加工表面能获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。
材料的强度高，切削力大，切削温度高，刀具磨损快，切削加工性差；材料强度相同时，塑性较大的材料切削大较大，切削温度也较高，易与刀具发生粘接，刀具磨损加剧，表面粗糙度值增大，切削加工性差；在钢材中适当添加磷、硫等元素，可以降低钢的塑性，对提高钢材的切削加工性有利。
1.2.5、零件结构工艺分析——图纸的审查零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。
为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。
主要考虑如下几方面。
（1）有利于达到所要求的加工质量①合理确定零件的加工精度与表面质量图1-1 有利于保证位置精度的工艺结构(a) 错误 (b) 正确加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响机器的使用性能，故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。
②保证位置精度的可能性为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。
如图1-1(a)所示的结构，不能保证φ80㎜与内孔φ60㎜的同轴度。
如改成图(b)所示的结构，就能在一次安装中加工出外圆与内孔，保证二者的同轴度。
(2) 有利于减少加工劳动量①尽量减少不必要的加工面积减少加工面积不仅可减少机械加工的劳动量，而且还可以减少刀具的损耗，提高装配质量。
图 1-2(b)中的轴承座减少了底面的加工面积，降低了修配的工作量，保证配合面的接触。
图1-3(b)中减少了精加工的面积，又避免了深孔加工。
图1-2 减少轴承座底面加工面积图1-3 避免深孔加工的方法（a) 错误 (b) 正确②尽量避免或简化内表面的加工图1-4 将内表面转化为外表面加工(a)错误 (b) 正确因为外表面的加工要比内表面加工方便经济，又便于测量。
因此，在零件设计时应力求避免在零件内腔进行加工。
如图1-4所示箱体，将图(a)的结构改成图(b)所示的结构，这样不仅加工方便而且还有利于装配。
再如图1-5所示，将图(a)中件2上的内沟槽a加工，改成图(b)中件1的外沟槽加工，这样加工与测量就都很方便。
图1-5 将内沟槽转化为外沟槽加工(a) 错误 (b) 正确(3) 有利于提高劳动生产率图1-7 退刀槽尺寸一致(a) 错误 (b) 正确①零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。
如图1-7(b)中改为退刀槽尺寸一致，则减少了刀具的种类，节省了换刀时间。
如图1-8(b)采用凸台高度等高，则减少了加工过程中刀具的调整。
如图1-9(b)的结构，能采用标准钻头钻孔，从而方便了加工。
图1-8 凸台高度相等(a) 错误 (b) 正确②减少零件的安装次数零件的加工表面应尽量分布在同一方向，或互相平行或互相垂直的表面上；次要表面应尽可能与主要表面分布在同一方向上，以便在加工主要表面时，图1-9 便于采用标准钻头5、错误 (b) 正确同时将次要表面也加工出来；孔端的加工表面应为圆形凸台或沉孔，以便在加工孔时同时将凸台或沉孔全锪出来。
如1-10图(b)中的钻孔方向应一致；图1-11(b)中键槽的方位应一致。
图1-10 钻孔方向应一致图1-11 键槽方位一致(a)正确 (b)错误 (a)正确 (b)错误零件的结构应便于加工如图1-12(b)、1-13(b)所示，设有退刀槽、越程槽，减少了刀具(砂轮)的磨损。
图1-14(b)的结构，便于引进刀具，从而保证了加工的可能性。
图1-12 应留有越程槽(a)正确 (b)错误图1-13应留有退刀槽(a)正确 (b)错误图1-14砖头应能接近加工表面(a)错误 (b)正确便于多刀或多件加工如图1-14(b)所示，为适应多刀加工，阶梯轴各段长度应相似或成整数倍；直径尺寸应沿同一方向递增或递减，以便调整刀具。
零件设计的结构要便于多件加工，如图1-15所示，图(b)结构可将毛坯排列成行便于多件连续加工。
图1-15 便于多刀加工(a)错误 (b)正确图1-16 便于多件连续加工(a)错误 (b)正确第二章零件加工工艺分析图2-1图2-2轴套零件是各种机械中最常见的零件之一。
数控车床加工点轴类零件一般由圆柱面、圆锥面、圆弧面、台阶、端面、内孔、螺纹和沟槽构成，材料为45#。
如上图所示的轴套零件配合件适合采用数控车床加工。
通常轴类零件上的圆柱面用于支撑传动零件（如带轮、齿轮等）和传递扭矩，圆锥面有传递扭矩、高精度定心和装卸方面等特点，端面和台阶用来确定装在轴上的零件的轴向位置，螺纹常用于轴或轴上零件的锁紧，沟槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，还可以对轴上的传动零件进行轴向定位。
如上图2-1、2-2所示的轴套配合件适合采用数控加工。
通常轴类零件上的圆柱面用于装卸方面等特点，端面和台阶用来确定装在轴上的零件的轴向位置，螺纹常采用于轴或轴上的锁紧，沟槽的作用是使磨削外圆或车螺纹是退刀方便，还可以对轴上的传动零件进行轴向定位。
如上图所示轴套配合件为该零件未进行热处理前的零件工序图。