机械工程系届机械制造与自动化专业.docx
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机械工程系届机械制造与自动化专业
机械工程系2012届机械制造与自动化专业
毕业工艺设计计划安排
毕业设计是专业教学计划的重要组成部分，也是教学计划规定的最后一项重要的实践教学环节。
它既是综合反映学生几年来学习水平的重要标志，也是锻炼学生的很好机会。
毕业设计是根据专业教学的要求，对学生所学知识和理论进行综合运用的训练，旨在对学生进行科学研究工作的初步训练，培养学生的专业研究素养，提高运用所学专业知识分析和解决问题的能力，使学生的创新意识和专业素质得到提高，创造性得以发挥，从而达到培养高级实用型人才的目的。
根据09级机械制造与自动化专业人才培养方案及专业教学计划，要求学生在毕业顶岗实习期间，结合生产实际，运用专业所学综合知识，理论联系实际完成机械加工工艺设计这一重要的学习任务。
为达到既定的目标，加强毕业设计工作的科学化、规范化和制度化，特对09级机械制造与自动化专业毕业工艺设计实施工作作如下安排：
一、撰写毕业工艺设计的指导思想
机械加工工艺设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要学习任务；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。
机械加工工艺设计，是以机械制造加工工艺为内容进行的设计。
即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程。
工艺设计必须贯彻理论联系实际的原则。
要求学生以所学专业知识为理论指导，联系毕业顶岗实习所在单位工作的实践，以典型零件机械加工工艺设计为内容探索和研究实际生产中的机械加工工艺编制方法。
理论联系实际应贯穿毕业顶岗实习、撰写工艺设计的全过程。
二、撰写毕业工艺设计的要求
1、进行机械加工工艺设计时，要面向顶岗实习单位，尽可能结合生产实际，运用专业所学，选择典型零件的机械加工工艺且对实际工作有一定指导意义的题材为内容，设计时鼓励创新，鼓励解决实际问题。
加工工艺设计内容要难度、大小适中。
2.毕业加工工艺设计应由学生本人在指导教师的指导下独立按时完成所规定的内容和工作量，编写符合要求的工艺设计说明书，杜绝一切抄袭、剽窃行为。
如有抄袭，一经发现按作废处理。
加工工艺设计内容不得泄露有关单位的商业秘密。
否则，后果由作者承担。
3.学生依据设计任务，进行资料收集、加工、整理和正确使用工具书；掌握工艺设计的程序、方法和技术规范，锻炼分析与解决工程实际问题的能力。
4、学生应树立正确的工艺设计思想，有严肃认真的科学态度，严谨求实的工作作风。
5.加工工艺设计要符合工艺方案编制步骤及方法。
应当做到工艺规程的内容正确、完整、统一、清晰。
工艺规程编写规范、标准。
格式规范，图样准确、清晰，尺寸、技术要求完整，符合国家相关标准。
三、毕业工艺设计计划安排
（一）班级：
09机械制造与自动化
（1）
（2）班
（二）内容：
1、工艺设计的题目：
XXXX零件的机械加工工艺规程设计
2、设计的内容：
工艺设计包括编制工艺规程及编写设计说明书二部分内容。
（1）编制工艺规程
工艺规程的编制主要包括以下四个内容：
①零件工艺分析。
抄画零件图，熟悉零件的技术要求，找出加工表面的成型方法。
②确定毛坯。
选择毛坯制造方法，确定毛坯余量，画出毛坯图。
③拟定工艺路线。
确定加工方法，选择加工基准，安排加工顺序，划分加工阶段，选取加工设备及工艺装备。
④进行工艺计算，填写工艺文件。
计算加工余量、工序尺寸，选择、计算切削用量，确定加工工时，填写机械加工工艺过程综合卡及机械加工工序卡。
（2）工艺设计说明书
内容包括：
工艺设计封面、工艺设计任务书、目录、正文（工艺规程、计算过程、设计结果）、总结、参考资料。
（三）工艺设计的具体要求
1、基本要求
（1）工艺规程设计的基本要求
机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。
因此制定机械加工工艺规程应满足如下基本要求：
①应保证零件的加工质量，达到设计图纸上提出的各项技术要求。
在保证质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。
同时要尽量减轻工人的劳动强度。
②在充分利用现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术。
③工艺规程的内容，应正确、完整、统一、清晰。
工艺规程编写，应规范化、标准化。
工艺规程的格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准、规定。
2、应提交的设计文件
（1）零件图1张
（2）毛坯图1张
（3）机械加工工艺过程综合卡1套
（4）机械加工工序卡1张
（5）工艺设计说明书1份
注:
要求全部资料装袋上交,根据系部要求,在上交设计文件的同时上交毕业生必须填写的五张表格。
该五张表格占工艺设计成绩的30%。
（四）注意事项：
1、设计中制图按照标准、规范进行。
标题栏、明细栏格式见附录。
2、综合工艺过程卡、工序卡按照附录规定格式要求填写。
3、工序简图应标注的四个部分：
（1）定位符号及定位点数；
（2）夹紧符号及指向的夹紧面；
（3）加工表面，用粗实线画出加工表面，并标上加工符号，其中该工序的加工表面为最终工序的表面时，加工符号上应标注粗糙度数值。
其他工序不标粗糙度数值；
（4）工序尺寸及公差、定位、夹紧符号参见附录。
（五）时间安排：
依据专业教学计划，工艺设计在学生毕业顶岗实习期间完成，具体安排如下：
时间
内容
负责人
2011．12．15．-30
动员，布置设计任务阶段
李华
2012．1．1．-2.28.
收集、查阅资料,确定典型零件图,拟定机械加工工艺过程,
选择确定零件的最佳机械加工工艺过程,填写机械加工工艺
过程综合卡和机械加工工序卡,编写说明书,形成初稿
指导教师
2012.3.1-4.20
根据指导教师意见和要求,完善修订初稿,形成第二稿
指导教师
2012.4.20-5.20
完成第三稿,定稿,全部资料装袋上交
指导教师
2012.5.21-5.25
审批阶段,写出评语,评定成绩
指导教师
2012.5.25-6.1
答辩阶段
答辩小组
成员
（六）指导教师
周建平（讲师）（）、高铎文（讲师）（）、商昌桥（副教授）（）、齐洪（讲师）（）
指导教师要认真履行职责，做好指导记录。
具体指导的学生名单见附录
（七）成绩评定
根据学生完成任务的情况、零件图的质量、设计说明书的质量、答辩情况等方面，全面、客观地评定学生的设计成绩。
最终成绩按“优秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”进行五级记分，并由答辩委员会主任签字。
注:
该课程总评成绩由两部分组成，一是工艺设计成绩占70%，二是五份表格的上交完成质量占30%。
（八）附录
附录1机械加工工艺设计指导书
一、设计的目的
机械加工工艺设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。
通过设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。
在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。
1、能熟练运用机械制造技术相关的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2、学会使用手册、图表及数据库资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。
二、机械加工工艺规程的编制
编制机械加工工艺规程前，应至少具备下列原始资料：
①产品的零件图；
②产品的生产类型或者是零件的生产纲领。
如有可能，收集产品的总装图、同类产品零件的加工工艺以及生产现场的情况（设备、人员、毛坯供应）等。
编制机械加工工艺规程时，应首先遵循以下原则：
①应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；
②在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；
③应充分考虑零件的生产纲领和生产类型，充分利用现有生产条件，并尽可能做到平衡生产；
④尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明的劳动条件；
⑤积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。
编制机械加工工艺规程中，可以按照下列程序进行：
①绘制零件图，分析零件特点，找出主要要求。
②确定零件各表面的成型方法及余量，绘制毛坯图。
③安排加工顺序，制订工艺路线。
进行工序计算。
④填写工艺文件。
三、零件的分析与毛坯的选择
（一）、零件分析
零件分析主要包括：
分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。
1、抄画零件图。
了解零件的几何形状、结构特点以及技术要求，如有装配图，了解零件在所装配产品中的作用。
零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。
不同的表面对应不同的加工方法，并且各个表面的精度、粗糙度不同，对加工方法的要求也不同。
2、确定加工表面。
找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工艺手册（或附录表）中典型表面的典型加工方案和各种加工方法所能达到的经济加工精度，选取该表面对应的加工方法及经过几次加工。
查各种加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。
3、确定主要表面。
按照组成零件各表面所起的作用，确定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。
零件分析时，着重抓住主要加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位置精度要求，做到心中有数。
（二）、确定毛坯
1、选择毛坯制造方法
毛坯的种类有：
铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。
确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。
对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据。
2、确定毛坯余量。
查毛坯余量表（参见附录），确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。
余量修正。
将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或是减小毛坯总余量。
3、绘制毛坯图。
毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1:
1。
毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技术要求，以及毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等。
（三）、工艺路线的拟定
零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。
其内容主要包括：
选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。
零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。
以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。
因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。
1、定位基准的选择
正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容．也是保证零件加工精度的关键。
定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。
在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准（粗基准）。
在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准（精基准）。
为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。
选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。
通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。
2、拟定零件加工工艺路线
在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。
通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：
先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。
按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照主要表面位置关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。
对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。
对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位置精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。
根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。
四、选择设备及工艺装备
设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：
1、零件的生产类型；
2、零件的材料；
3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；
4、零件的结构特点；
5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。
选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。
设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。
五、工艺方案和内容的论证
根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证：
1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。
2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序进行分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技术要求得以保证。
3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。
4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。
六、工序设计及工艺文件的填写
（一）、工序设计
对于工艺路线中的工序，按照要求进行工序设计，其主要内容包括：
1、划分工步。
根据工序内容及加工顺序安排的一般原则，合理划分工步。
2、确定加工余量。
用查表法确定各主要加工面的工序（工步）余量。
因毛坯总余量已由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由总余量减去精加工、半精加工余量之和而得出。
若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。
3、确定工序尺寸及公差。
对简单加工的情况，工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。
对加工时有基准转换的较复杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。
4、选择切削用量。
切削用量可用查表法或访问数据库方法初步确定，再参照所用机床实际转速、走刀量的档数最后确定。
5、确定加工工时。
对加工工序进行时间定额的计算，主要是确定工序的机加工时间。
对于辅助时间、服务时间、自然需要时间及每批零件的准备终结时间等，可按照有关资料提供的比例系数估算。
（二）、填写工艺文件
1、填写机械加工工艺过程综合卡
工艺过程综合卡的格式参见附录。
该工艺过程综合卡包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果。
机械加工以前的工序如铸造、人工时效等在工艺过程综合卡中可以有所记载，但不编工序号，工艺过程综合卡在课程设计中只填写本次课程设计所涉及到的内容。
2、填写指定工序的机械加工工序卡
工序卡的格式参见附录。
该工序卡除包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果之外，在工序卡上要求绘制出工序简图。
工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。
如零件复杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。
工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位置、夹紧状态，用细实线画出工件的主要特征轮廓。
工序简图的标注见“（四）注意事项”的第3条。
附录2机械加工工艺设计说明书模板
昌吉职业技术学院
XXXX零件的机械加工工艺规程设计
姓名：
学号：
系别：
专业：
班级：
指导教师：
XX（职称）
二零一二年六月
前言…………………………………………………………………………………..1
工艺设计任务书……………………………………………………………………2
一、任务说明……………………………………………………………………….3
1.1任务要求……………………………………………………………………….
1.2任务内容概述………………………………………………………………….
二、机械加工工艺……………………………………………………………………
2.1零件的分析……………………………………………………………………..
2.1.1零件的作用………………………………………………………………..
2.1.2零件的工艺分析…………………………………………………………..
三、确定生产类型………………………………………………………………
四、确定毛坯……………………………………………………………………..
4.1确定毛坯种类………………………………………………………………..
4.2确定加工余量及形状………………………………………………………….
4.3绘制零件图……………………………………………………………………
五、工艺规程设计…………………………………………………………16
5.1选择定位基准……………………………………………………………………
5.2制定工艺路线………………………………………………………………..
5.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定…………………………………..
六、夹具设计………………………………………………………………………..
6.1问题的提出…………………………………………………………………….
6.2夹具设计……………………………………………………………………….
总结…………………………………………………………………………………
参考文献…………………………………………………………………………….
前言
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
年月日
工艺设计任务书
机械加工工艺设计任务书
1、编写加工工序卡
2、编写机械加工工艺过程综合卡；
3、绘制零件图和毛坯图；
4、编写工艺设计说明书。
一、任务说明
1.1任务要求
1.零件分析；
2.绘制零件图；
3.设计加工顺序、选择机床、夹具；
4.计算工序尺寸、绘制毛坯图、工序图；
5.选择刀具和切削参数，编写程序，填工艺文件；
6.写说明书。
1.2任务内容概述
1.零件分析：
零件分析就是看了图纸后对零件作出的加工分析,其中包括:
零件分析结果、确定加工方案、工艺处理等；
2.绘制零件图：
绘制零件图就是用CAD把零件图画出来，用UG绘制三维图；
3.设计加工顺序、选择机床、夹具：
设计零件的详细加工路线、顺序，合理的选择机床、夹具；
4.计算工序尺寸，绘制毛坯图、工序图：
通过零件图和工艺路线计算出需要加工的零件的每一步工序尺寸，绘制毛坯图、工序图、标尺寸；
5.选择刀具，填工艺文件：
根据给出的工艺路线工序合理选择刀具，填写工艺文件；
6.编写说明书：
对这次工艺设计的所有内容作出总结。
二、机械加工工艺
2.1零件的分析
1.零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件零件铸为一体，加工时分开。
2.零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
（1）、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔。
（2）、大头半圆孔Φ50。
（3）、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，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，并且此拨叉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
已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：
加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
四、确定毛坯
4.1确定毛坯种类：
零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。
4.2确定铸件加工余量及形状：
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：
…………………………………………………………………….
总结
通过本次设计，使我们了解到更多有关于数控加工工艺的问题，如怎样选择毛坏、数控加工零件工艺分析、加工方法怎样选择、加工方案怎样确定、刀具的选择还有切削用量的确定，各方面知识都有所提高，特别是加工路线的确定。
数控加工工艺与编程是一门以机械加工基本理论为基础，并与数控加工紧密结合的专业技术课，我们应注意以下几点：
1、本工艺设计与“机械制造基础”、“数控机床”、“公差与技术测量”等机械类专业课程关系密切，应在巩固复习好这些课程的基础上，学懂弄通基本理论、基本知识。
2、数控加工工艺同生产实际密切相关，是长期生产实践的经验总结。
因此，学习本课程必需注意同生产实际的结合，要注意通过金工实习、生产实践，理解和应用本课程的知识，提高工艺分析和工艺设计的能力。
3、对同一个加工零件，可能会有几种不同的加工方案，必需针对具体问题进行具体分析，在不同的现场条件下，灵活运用有关知识，优选最佳方案。
参考文献
【1】杨建明．数控加工工艺与编程．北京：
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