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1、XX学院毕业设计(论文)方箱的加工工艺设计班 级： 专 业： 教学学院： 指导老师： 完成时间摘 要本文主要讲述方箱零件的加工工艺，通过开篇对其零件图纸进行工艺分析，然后设计出毛坯，制定出加工工艺路线，分析工序尺寸与确定公差，选择加工设备，再到夹具、刀具、量具的设计最后完成该零件的所有工序，得到合格的零件。关键词：工艺分析；加工方案；切削用量；- I -目 录摘 要I1绪论12 零件的图样分析32.1 零件的结构特点分析32.2 零件的技术要求分析33 零件的工艺规程设计53.1 毛坯的选择53.2 定位基准的选择53.3 装夹方式的选择53.4 加工顺序的安排54 设备及其工艺装备的确定74
2、.1 机床的选择74.2 刀具的选择75确定切削用量96 工时计算25设计总结27致 谢28参考文献2991绪论在机械加工工艺教学中，我们很多专业的学生都要学习机床操作技术。让我们了解相关工种的先进技术，同时培养我们在工作岗位的积极性；老师在给我们在讲授数控知识的同时，要求我们必须掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，力争把我们真正培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了机床操作、机床自动加工仿真操作、机床加工与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺
3、学与机床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控加工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。在机械加工工艺教学中，我们很多专业的学生都要学习机床操作技术。让我们了解相关工种的先进技术，同时培养我们在工作岗位的积极性；老师在给我们在讲授数控知识的同时，要求我们必须掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，力争把我们真正培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机
4、融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了机床操作、机床自动加工仿真操作、机床加工与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与机床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控加工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本论文以切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可
5、以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削用量，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，尽可能达到加工效率最高、刀具消耗最低的目的。最终形成完整的工艺文件，并能指导实际生产。 本次课题的主要任务1）运用制图软件绘制零件二维图纸。2）分析零件的技术要求，确定零件的加工方案。3）合理的选择刀具、切削参数。4）制定相应的工艺卡片。全套设计加 197216396或4013398282 零件的图样分析2.1 零件的结构特点分析如图2.1所示零件图，图中有不清晰之处请
6、查看附图，其毛坯材料为木材，单件小批量生产，试运用所学知识对零件进行工艺分析。图2.1 零件图从图2.1中可以看出，该零件的总体结构为方形零件，零件主要由凸台、V槽、孔等特征组成。其轮廓曲线较简单，主要由直线、圆弧组成，无复杂曲面，在加工时比较容易，为了提高加工效率，这样不仅能节约时间，同时也能保证程序的准确性。2.2 零件的技术要求分析 零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方
7、案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。从图2.1分析得知，该零件的尺寸精度要求有：（1）外轮廓尺寸：200和200的精度等级为未注尺寸公差按IT12控制，厚度尺寸200的未尺寸公差按IT12控制，表面粗糙度为Ra3.2um。（2）内矩形孔：尺寸精度等级为IT7级，表面粗糙度要求为Ra3.2um。其余未注尺寸公差按IT12控制，未注表面粗糙度为Ra3.2um。综上所述，该零件的加工精度要求一般，在数控加工中比较容易保证。为满足零件设计要求，设定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 。表1 各表
8、面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度表面尺寸精度表面粗糙度上端面IT10Ra6.3m下端面IT10Ra6.3m右端面IT7Ra3.2m左端面IT7Ra3.2m前端面IT7Ra3.2m后端面IT7Ra3.2m矩形内孔100X100IT7Ra1.6m纵向V型槽纵向V型槽IT10Ra3.2m横向V型槽横向V型槽IT10Ra3.2m3 零件的工艺规程设计3.1 毛坯的选择毛坯是用来加工各种工件的坯料,毛坯的生产方法主要有:铸造、锻造、焊接、冲压件,以及各种型材也可以用作毛坯，该零件的毛坯类型可选择型材毛坯。毛坯图的尺寸都是在零件图尺寸的基础上，加减总加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的设计基准一般同零件图一
9、致。笔者认为这种设计方法并不合理，这是因为从毛坯尺寸的作用来讲并不要求它和零件图一致，对它提出的要求是:(1)保证它在机械加工时有最均匀合理的粗加工余量：(2)保证非加工面与加工面有最准确的位置及尺寸。该零件为方形零件，故其毛坯选择为木材，毛坯材料为木材，毛坯尺寸为210x210x210。3.2 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求没计基准、工艺基准和加工基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控加工中的计算量
10、，并且能有效地减少装夹次数。经分析，确定该零件的粗基准为毛坯底面及毛坯外轮廓；精基准以设计基准为精基准，即底面及零件外轮廓侧面。3.3 装夹方式的选择经分析，该零件需要进行两次装夹方能完成零件的加工。在第一次装夹时为刨削零件的底面，采用平口虎钳进行装夹；第二次装夹时加工零件的上表面，此次装夹可以以加工好的底面及外边进行定位，用虎钳压紧即可。3.4 加工顺序的安排工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。加工顺序的安排原则：先粗后精、先面后孔、基面先行。根据该以上原则，确定该零件的加工顺序为：10开料选择毛
11、坯，开料205X205X20520刨粗刨、半精刨上端面，留1mm加工余量30刨粗刨、半精刨上端面，达到规定尺寸精度要求40刨粗刨、半精刨下端面，留1mm加工余量50刨粗刨、半精刨下端面，达到规定尺寸精度要求60刨粗刨、半精刨左侧面，留1mm加工余量70刨粗刨、半精刨左侧面，达到规定尺寸精度要求80刨粗刨、半精刨右侧面，留1mm加工余量90刨粗刨、半精刨右侧面，达到规定尺寸精度要求100刨粗刨、半精刨前端面，留1mm加工余量110刨粗刨、半精刨前端面，达到规定尺寸精度要求120刨粗刨、半精刨后端面，留1mm加工余量130刨粗刨、半精刨后端面，达到规定尺寸精度要求140钻扩钻扩中心孔（中间是个矩形
12、孔，但需要先钻底孔）150锯锯出100X100中心矩形孔160刨粗刨横向V型槽170刨精刨横向V型槽180刨粗刨纵向V型槽190刨精刨纵向V型槽200去毛刺去毛刺210检验检验4 设备及其工艺装备的确定4.1 机床的选择由于该零件属于单件小批量生产，因此不用考虑生产效率等问题，只要在能够保证其精度要求的前提下选择相应的设备进行加工即可，但为了减少人为的换刀量，根据现有的数控机床，确定选择刨床MB503，其主要技术参数如下：4.2 刀具的选择合理的选择数控加工的刀具、夹具，是工艺处理工作中的重要内容，在数控加工中产品的加工质量和劳动生产率在很大程度上将受到刀具、夹具的制约，虽其大多数刀具、夹具与
13、普通加工中所用的刀具、夹具基本相同，但对一些工艺难度较大或其轮廓、形状等方面较特殊的零件加工，所选用的刀具、夹具必须具有较高要求，或需做进一步的特殊处理，以满足数控加工的需求。一般优先采用标准刀具，必要的时候可以采用各种提高生产率的复合刀具及其他一些专用刀具。此外，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工需求，刀具材料应与工件材料相适应。数控加工所用的刀具在刀具性能上应高于普通加工中所用的刀具。所以选择数控加工刀具时，还应考虑以下几个方面：切削性能好 数控加工能采用大的背吃刀量和高进给速度，刀具必须要有能够承受
14、高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，以便实现按刀具寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。精度高 为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度，如有的整体式立刨刀的径向尺寸精度达到0.005mm等。可靠性高 要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。耐用度高 数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀次数，从而提高数控机床的加工效率及保证加工质量。断屑及排屑性能好 数控加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样，能及时由人工处理，切屑易缠在刀具和工件上，会损坏刀具和划上工件上已加工表面，甚至会发生伤人和设备事故，影响加工质量和机床的顺利、安全，所以要求刀具应具有较好的断屑和排屑性能。综上所述，零件上、下表面加工时采用端刨刀加工，根据工件的宽度选择端刨刀直径，使得刨刀工作时有合理的切入/切出角；切刨刀直径应尽量包容整个工件加工宽度，以提高加工精度和效率，并减少相邻两次进给之间的接刀痕。5确定切削用量数控加工时，加
