西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）
1.3论文的主要研究内容
本文共分为六章，各章的安排及内容如下： 第一章 绪论
本章从四个方面介绍了与课题有关的内容。第一节说明了论文的背景和意义。第二节阐述了数控编程技术的国内外技术状况及发展前景。第三节介绍了课题研究的主要内容及开展的工作。第四节提出论文的主要内容。
第二章 盘形零件的工艺分析
分析所加工的复杂盘形零件的外形特点，分析零件的机械加工工艺，研究出零件最适合的一种机械加工工艺方案，然后确定出盘形零件的工艺和工装夹具的确定。
第三章 盘形零件加工方案和加工余量的确定
选择合适的加工方法、刀具等，在普通机床上对零件外形的和尺寸精度进行的粗加工，为实现盘形零件各个表面对粗糙度的要求，与尺寸精度要求在数控机床上实现对零件的最终精加工。
第四章 切削用量与基本工时的确定
通过查阅机床切削手册与切削用量手册确定个加工工步的切削用量，切削所需的基本工时以及机床主轴转速等。
第五章 盘形零件精加工部分的数控编程
针对盘形零件精加工部分的数控技术要求，选择合适的数控机床、刀具以及数控指令对盘形零件进行数控编程。
第六章 车床专用夹具体设计
设计夹具体的装配图，针对设计内容进行相关计算。
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2 盘形零件的工艺分析
2 盘形零件的工艺分析
题目所给定的盘形零件是机械加工中常见的典型零件之一，它的应用范围很广。通过对盘形零件的数控编程方法的研究可以基本掌握数控加工工艺的基础知识和盘形零件工艺路线的制定、编程语言和典型零件加工程序的一般编写方法[16]。下面分节说明盘形零件的工艺特点。
2.1盘形零件的外形分析
端盖零件带有回转面和内孔，外部有环形结构、圆弧和倒角，其中内孔的表面精度要求较高为1.6其余各处表面精度均为3.2。为了更好的分析复杂腔槽零件的外形特点，该零件的各个方位三维实体图如下给出：
（a） 盘形零件主视图 （b） 盘形零件左视图
图2.1 盘形零件三维结构视图
图2.2 盘形零件二维机构视图
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2.2盘形零件的工艺分析
2.2.1复杂盘形零件毛胚的选择
确定毛坯的制造形式
零件材料为HT150，考虑到零件在工作过程中的受力情况，结构复杂且具有一定的强度、刚度、抗振性及良好的切削加工性，因此采用铸件[17]。铸件毛坯内残余较大的内应力，所以加工前均应进行去应力退火，由于该零件采用大批量生产而且轮廓尺寸不大因此采用金属型机器铸造。这对于提高生产率保证加工质量也是有利的。灰铸铁（HT150），
由《实用机械加工工艺手册》表4-71，可得力学性能见表2.1：
表2.1 铸件的力学性能
牌号 铸件壁厚 HT150 2.5-10
10-20 20-30 30-50
最小抗拉强度 175 145 130 120
硬度 H175
铸件硬度范围 150-200
金相组织 铁素体+珠光体
灰铸铁的一般工作条件：
承受中等载荷的零件，摩擦面间的单位面积压力不大于490KPa。 毛坯的热处理
灰铸铁（HT150）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基本的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。毛坯图样如下：
图2.3 毛坯零件三维结构视图
（a）毛坯零件主视图 （b）毛坯零件左视图
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图2.4 毛坯零件二维结构视图
2.2.2盘形零件加工方法的选择
该盘形零件，从它的外形特征和加工精度考虑，应分为粗加工和精加工两个阶段来加工。零件的中间部分是腔槽类零件的主要体现，应粗加工加工出外形，再用精加工来达到其表面粗糙度的要求[18]。
中间部分是内槽与通孔，从经济效益方面和加工难易程度方面考虑，选择在普通铣床上加工，左右两侧部分，有不规则圆弧与倒角此次设计的主要内容是对盘形零件的精加工部分进行数控编程设计，以达到零件的精度要求。基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理可以保证加工质量，提高生产率，否则就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件的大批量报废，使生产无法进行[19]。
粗基准的选择。对于本零件来说可以毛坯零件的内孔轴线作基准，用三爪自定心卡盘对工件进行定位加紧，限制工件的六个自由度达到完全定位。
精基准的选择。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。对于此零件采取基准重合的原则进行加工，所以不存在基准不重合出现的误差。
制定工艺路线。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定的为大批量生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工件夹具，并尽量使工序集中来提高生产率[20]。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。加工阶段按照加工性质和作用的不同，工艺过程分为两个阶段：
粗加工阶段。粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后及精加工创造较好的条件，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，时得工件产生的内应力和变形大，所以加工精
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度低，粗糙度大。一般粗加工登记为IT11～IT12，粗糙度为Ra80～100um。
半精加工阶段。半精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求，另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。半精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度，半精加工精度一般为IT8～IT9，表面粗糙度为Ra3.2～1.6um。
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