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1、毕业设计说明书专业：_ 班级：_ 姓名：_ 学号：_指导老师：_ 陕 西 国 防 工 业 职 业 技 术 学 院目录第一部分工艺设计说明书第二部分第 40 号工序夹具设计说明书第三部分第 30 和 40 号工序量具设计说明书第五部分第 50 号工序数控编程设计说明书第六部分毕业设计体会第七部分参考资料第一部分工艺设计说明书1.零件图工艺性分析1.1 零件结构功用分析从标题栏可知：该零件的名称为拐臂。拐臂：是机器设备上常用的部件之一。通过螺钉与其它部件连接以实现连带运动等功能。其材料为HT200 ，属于轮廓类零件。零件的结构分析就是从设计要求和工艺要求出发，分析零件不同结构的功用。1、从设计要求
2、方面看，零件在机器中，可以起到支撑、容纳、传动、配合、连接、安装和定位等功用，这是决定零件主要结构的依据。2、从工艺要求方面看，为了使零件的毛坯制造、加工、测量以及装配和调整工作能顺利、方便，应设计出圆角、起模斜度、倒角等结构，这是决定零件局部结构的依据。3、从实用和美观方面看，不仅要求产品能使用，而且还要求经济、美观等，要从美学的角度来考虑结构形状。1.2零件技术条件分析分析技术要求包括五个方面。A. 加工表面的尺寸精度；B.主要加工表面的形状精度；C.主要加工表面的相互位置精度；D.加工表面的粗糙度和机械物理性能；E.热处理及其它要求。分析零件技术要求的目的归结为一点，是保证零件使用性能前
3、提下的经济合理性。在工程实际中要结合现有生产条件分析实现这些技术要求的可行性。分析零件图还包括图纸的尺寸、公差和表面粗糙度标准是否齐全。通过对零件形状和主要表面的了解之后，就可以基本形成零件工艺流程. 1.3 零件结构工艺性分析由零件图可知该零件图由圆弧、孔、直线等几何元素组成，各元素之间关系描述清楚、尺寸标注完整。基本内容有：1.相同圆心主轴直径为80mm 外圆以及直径为50mm 的通孔，要求表面粗糙度为3.2，且保证外圆的高为45mm 。2.要求以直径为80mm 外圆圆心为中心，夹角为120 度，长度为100mm 点作为圆心距。要求连杆两外轮廓半径为r25, 且以相同的圆心加工直径为25m
4、m 的通孔，其孔表面粗糙度要求为3.2，高度为15mm ，且两连杆圆弧连接处圆弧半径为r25 3.注：要求加工前划线找正确定该零件的中心，保证外圆高度为45mm 以及连杆高度为15mm ，外圆直径为80mm 上下表面粗糙度为3.2，其余表面粗糙度要求为6.3 4.技术要求：铸件不允许有裂纹，缩孔等缺陷，加工后的零件不允许有毛刺5.零件材料为HT200 材料分析：材料名称：灰铸铁牌号： HT200 标准： GB9439-88 最低抗拉强度为200MPa 的灰铸铁铸铁级别较高强度铸铁，基体为珠光体，强度，耐磨性，耐热性均好，减振性也良好，铸造性能较好，需要进行人工时效处理。2.毛坯选择2.1 毛坯
5、类型毛坯种类的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用，而且也与零件的机械加工工艺和加工质量密切相关。正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量.材料消耗和加工工时都有很大的影响。如果当毛坯的尺寸与零件图尺寸相近时，则就提高了工作效率，但是毛坯制造的成本就越高，所以选择合适的毛坯需要毛坯制造和机械加工两方面的工艺人员密切配合，合理地确定毛坯的种类、结构形状，并绘出毛坯图。毛胚的选择：1.毛胚种类的选择：毛胚可分为a 铸件：主要用于形状复杂或尺寸较大的毛胚；b 锻件：主 要用于加工余量小，精度高，性能好的毛胚；c 型材：型材分为热轧和冷轧。热轧型材尺寸较大，精度低，多用于一般零件的毛胚尺寸较;冷热型材小，精度
6、较高，多用于精度要求高的中小型零件；d 焊接件 :通过焊，电焊，气氩弧焊等焊接方式制造毛胚，主要用于大型零件的单间小批生产中; 2.毛胚选择须应考虑的因素:a 零件的材料及力学性能；b 零件的结构形状及外形尺寸；c 生产纲领；d:生产条件；e 积极推广新工艺，新技术和新材料；根据零件图的结构形状及外形尺寸分析，该零件外形结构多为轮廓，不易与加工方便且零件的材料为HT200 ，生产批量为小批量。综合1（ a）2(a) 故选用铸件为该零件的毛胚类型。3.选择设备：根据零件图分析可得：该零件属于轮廓类零件，外形结构复杂且不适于一次完成该工序所有工步，所以故选用复合型数控加工中心加工中心的特点：综合加
7、工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5 10 倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。在加工中心上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存
8、放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益2.2 毛坯余量确定加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。余量有总加工余量和工序余量之分。金属层。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量大小不等。余量的确定有三种（1）经验估算法。（2）查表修正法。（3）分析计算法。该零件要求表面粗糙度为3.2, 尺寸要求较严格而且公差范围较小，故余量选择较为谨慎，根据公式确定铸件毛坯时余量为单边2mm ，由机械手册查得: 铸件单边余量为2mm不能达到尺寸要求,由计算得单边余量应大于等于为4mm,所以选择4mm即可 .
9、需粗加工和精加工来完成。所以本图采用查表修正法。 2.3 毛坯零件合图草图3机加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定该零件图有圆弧、孔、直线等几何元素组成，各元素之间关系描述清楚、尺寸标注完整，拐臂厚 40mm、中心孔为50mm，两边为孔 25，且均为通孔，表面粗糙度要求较高、公差要求严格，零件采用工序集中，工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。根据零件图的分析加工顺序的拟定按照基面先行，先粗后精，先面后孔，先主后次的原则确定，根据零件图和余量的选择，故该图一面两孔的定位原则。3.2 加工顺序的安排（宋体、加黑、小四）方案一： 1:粗精铣 A平面台
10、阶，达到精度技术要求; 2:粗精铣 B平面台阶，达到精度技术要求; 3:中心钻钻内孔为直径50 的孔，达到精度技术要求; 4:中心钻钻内孔为直径25 的孔，达到精度技术要求; 5:扩 2*25 的孔，以及直径为50 的孔；6:：铰 2*25 的孔；7：粗精铣外轮廓; 8：钳工去毛刺；9：检验；10：入库；方案二：1: 粗精铣 B平面台阶，达到精度技术要求; 2：中心钻钻内孔为直径50 的孔，达到精度技术要求; 3: 扩50 的孔，达到精度技术要求; 4：粗精铣 A平面台阶，达到精度技术要求; 5：中心钻钻内孔为直径25 的孔，达到精度技术要求；6：扩 2*25 的孔7: 铰 2*25 的孔8：
11、粗精铣外轮廓，达到精度要求；9：钳工去毛刺；10：检验；11：入库； 方案三：1：粗，精铣A 面，达到精度要求；2：粗精铣外轮廓，达到精度要求；3：粗精铣外圆80，达到精度要求；4：粗精铣孔25A 表面，达到精度要求；5：翻身粗精铣B 面，达到精度要求；6：粗精铣外圆80，达到精度要求；7：粗精铣孔25B 表面，达到精度要求；8：粗精铣外轮廓，达到精度要求；9：中心钻钻内孔为直径50 的孔，以及2*直径为 25 的孔；10：扩 2*25 的孔，以及直径为50 的孔；11：铰 2*25 的孔；12：钳工去毛刺；13：检验；14：入库。以上两种加工方案,根据加工理论的合理性, 与一般人的加工零件的
12、习惯等, 经过对比方案一比较合理，因为此方案遵循了基面先行，先粗后精，先面后孔的原则，同时也保证了孔的同轴度,故选择第一种方案为加工该零件图的方案。3.3 定位基准选择 一：粗基准选择原则 选择粗基准时应该遵循以下几种要求：（1）以工件中重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。因此，加工床身和主轴箱时，应以导轨面或主轴孔为粗基准。（2）选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。 如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面
13、位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。毛坯孔与外圆之间偏心较大，应当选择不加工的外圆为粗基准，将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯的同轴度误差在镗孔时切除，从而保证其壁厚均匀。（3）选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。（4）选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。（5）粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用
14、将产生较大的误差。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。 二：精基准的选择原则当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则如下：(1) 基准重合原则即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。(2) 基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。 这样做可以
15、简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。(3) 自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。(4) 互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而保证位置精度。再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达到加工要求。这都是互为基准的典型实例。(5) 便于装夹原则所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便. 因此 ,对于对于该零件得基准选择时要考虑粗精基准的选择原则，主要保证加工精度和工件安装方便可靠。根据该图的零件分析其选择原
