機械畢業(yè)設計（論文）上接頭通管機械加工工藝設計及相關夾具設計【全套圖紙】

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1、 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)設計說明書 題 目：上接頭通管機械加工工藝及相關工序夾具設計 學 院： 興湘學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學 號： 2010963042 姓 名： 指導教師： 完成日期： 2014年5月 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)論文（設計）評閱表 學號 2010963042 姓名

2、 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： 上接頭通管機械加工工藝設計及相關夾具設計 評價項目 評 價 內 容 選題 1.是否符合培養(yǎng)目標，體現學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的； 2.難度、份量是否適當； 3.是否與生產、科研、社會等實際相結合。 能力 1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力； 2.是否有綜合運用知識的能力； 3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力； 4.是否具備一定

3、的外文與計算機應用能力； 5.工科是否有經濟分析能力。 論文 （設計）質量 1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何； 3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價 該同學所完成的上接頭通管機械加工工藝及相關夾具設計原理基本正確，符合設計原理。畢業(yè)設計說明書的論述合理，設計計算方法正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達到

4、工程圖的要求。 該同學具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力，正確制定設計方案和解決問題的能力，工程能力，設計能力，計算機制圖，及外語能力。整個畢業(yè)設計工作體現了學科教學計劃的基本要求，所完成的工作基本達到了本科畢業(yè)設計要求，推薦成績?yōu)椤凹案瘛?，可參與答辯。 評閱人： 2010年5月 日 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)論文（設計）鑒定意見 學號： 2010963042 姓名： 朱乃明 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)

5、論文（設計說明書） 頁 圖 表 張 論文（設計）題目： 上接頭通管機械加工工藝設計及相關夾具設計 內容提要： 上接頭通管是我國航天機械上面的重要零件,它的工藝的良好性直接關乎 整個機械的運轉和

6、安全，航空航天事業(yè)是我國在國際上確定自身的國際地位的支柱 產業(yè)，也是實現我國成為世界上的航天大國、航天強國的必由之路。上接頭通管主要 是用于航天機械上的部件，其工藝精度對于我國航天機械的發(fā)展具有十分重要的意義。 而零件的質量最終由工藝所決定，故該零件的工藝規(guī)程的制定是相當關鍵和重要的。 選擇該零件的機械加工工藝作為畢業(yè)設計的題目，一方面可以鞏固自己在機械專業(yè)方面 的知識，另一方面，由于零件具有一定的復雜性，在確定加工工藝方法上也能鍛煉我的 獨立思考、勇于創(chuàng)新的能力。此次設計涉及到我所學到的大學所有的知識，還有其他文 獻上的知識，讓我大開眼界，豐富了我的知識面。

7、 指導教師評語 該同學所完成的上接頭通管機械加工工藝及相關夾具設計原理基本正確，符合設計原理。畢業(yè)設計說明書的論述合理，設計計算方法正確，格式符合要求。所繪制的裝配圖與零件圖錯誤較少，基本達到工程圖的要求。 該同學具備了一定的專業(yè)理論的綜合運用能力，正確制定設計方案和解決問題的能力，工程能力，設計能力，計算機制圖，及外語能力。整個畢業(yè)設計工作體現了學科教學計劃的基本要求，所完成的工作基本達到了本科畢業(yè)設計要求，推薦成績?yōu)椤凹案瘛保蓞⑴c答辯。 指導教師： 年 月 日 答

8、辯簡要情況及評語 答辯小組組長： 年 月 日 答辯委員會意見 答辯委員會主任： 年 月 日 湘潭大學興湘學院 畢業(yè)論文（設計）任務書 論文（設計）題目： 上接頭通管機械加工工藝設計及相關夾具設計 學號： 2010963042 姓名： 朱乃明 專業(yè)： 機械

9、設計制造及其自動化 指導教師： 吳繼春 系主任： 一、主要內容及基本要求 上接頭通管是用于連接零件與零件之間的零件，其主要是用于航空航天機械之中，由于行業(yè)的特殊性導致該零件的各方面加工要求都很高。 所以該零件的工藝規(guī)程是最重要的。我的設計圖紙包括一張上接頭 夾具裝配圖和22張工藝卡片。該設計最重要的是夾具的選擇和設計。從零件的特殊性看，定位和限制自由度出發(fā)是選擇夾具的出發(fā)點。該題目還涉及到數控程序的編制，也是此次設計的內容。

10、 二、重點研究的問題 1，上接頭機械加工工藝 工序

11、 2，夾具的設計 3，數控程序的編程

12、

13、 三、進度安排 序號 各階段完成的內容 完成時間 1 收集資料，查詢相關文獻 2014年1月18日~2月22日 2 掌握上接頭通管機械加工的技術要求，進行方案構思與設計 2014年2月23日~3月8日 3 完成夾具的的設計和相關數據的計算 2014年3月9日~3月31日 4 繪制裝配圖和零件圖草圖 2014年4月1日~5月2日 5 完成裝配圖和零件圖的設計 2014年5月3日~5月15日 6 撰寫畢業(yè)設計說明書及英文文獻翻譯 2014年5月16日~5月26日 7 交畢業(yè)設計說明書，準備答辯 2014年5

14、月27日~5月28日 四、應收集的資料及主要參考文獻 [1] 王光斗.機床夾具設計手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2000. [2] 王先逵，李旦.機械加工工藝手冊（第三版）.北京： 機械工業(yè)出版社.2007 [3] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊(第3 版).北京：機械工業(yè)出版社.2009 [4] 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2006. [5] 王先逵．機械制造工藝學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2006. [6] 佟濟．機械制造工藝發(fā)展現狀分析[J]．黑龍江：黑龍江八一農墾大學，2011. [7] 明興祖、熊顯文．數控加工技術[

15、M]．北京：化學工業(yè)出版社，2011. [8] 孫恒、陳作模、葛文杰.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2011. [9] 濮良貴、紀名剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2010. [10] 李建躍.機械制造基礎（II）[M].湖南：中南大學出版社，2009. [11] 管文華、梁旭坤.計算機繪圖——AutoCAD 2004 中文版教程[M].湖南：中南大學出版社，207. [12] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M] .北京：冶金工業(yè)出版社，2002. [13] 王啟平主編.機床夾具設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005. [14] 趙大興.工

16、程制圖[M]. 北京：高等教育出版社，2004. [15] 趙志鋒.我國機械制造技術的現狀及發(fā)展趨勢[J]. 湖南： 湖南農機雜志社，2011. [16] 周正禎.大力發(fā)展先進機械制造技術[J]. 黑龍江科技信息,2007. [17] 劉斌,劉安心.先進制造技術與先進制造模式[J].機械制造與自動化,2009. [18] 李雷.綠色制造——機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢[J].甘肅科技,2009. [19] 艾興，肖詩綱主編.切削用量手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2006 [20] 武永利.機械制造技術新發(fā)展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化，

17、 目錄 摘要 1 ABSTRACT 2 第1章 緒論 3 1.1 我國機械制造技術的現狀及發(fā)展趨勢 3 1.1.1 中國機械制造技術的發(fā)展現狀 3 1.1.2制造的含義 3 1.1.3 機械制造業(yè)的發(fā)展 4 1.1.4 機械制造業(yè)的重要性 5 1.1.5 機械制造技術的特點 6 1.1.6 我國機械制造技術的發(fā)展趨勢 7 1.2 畢業(yè)設計選題依據及意義 8 第2章 上接頭通管工藝性分析 9 2.1 上接頭通管的作用 9 2.2 上接頭通管的工藝分析 9 2.3 上接頭通管的技術要求 10 2.4 確定零件的生產類型 12 2.5 審核零

18、件的工藝性 12 第3 章上接頭通管工藝規(guī)程的制定 13 3.1 工藝規(guī)程相關概述 13 3.2 毛坯的選定 13 3.3 擬定工藝路線 13 3.4 基準的選擇 15 3.5 確定主要表面的加工余量 17 3.6 確定主要表面的切削用量 19 3.7 設備及其工藝裝備確定 21 第4 章上接頭通管第120 道工序的夾具設計 22 4.1 機床夾具的相關概念 22 4.2 工件的夾具選擇及在夾具上的定位 23 4.2.1 工件的夾具選擇 23 4.2.2 工件在夾具上的定位 24 4.2.3 夾具定位誤差分析 25 第5 章上接頭通管第

19、110 道工序數控程序編制 26 5.1 立式加工中心簡介 26 5.2 數控程序的編制 26 結論 35 摘要 科技作為先進生產力的集中體現和主要標志，不僅是一個國家綜合國力的體現，更是一個國家國際競爭力的核心。特別是改革開放以來，我國的科技事業(yè)取得了舉世矚目的偉大成就，在航天領域更是有了長足發(fā)展，中國成為繼美國、俄羅斯之后，第三個擁有載人航天技術的國家。航空航天事業(yè)是我國在國際上確定自身的國際地位的支柱產業(yè)，也是實現我國成為世界上的航天大國、航天強國的必由之路。航天機械的發(fā)展和提高，對于我國航空航天事業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。上接頭通管主要是用于航天機械

20、上的部件，其工藝精度對于我國航天機械的發(fā)展具有十分重要的意義，所以該零件的工藝規(guī)程的制定是相當關鍵和重要的。本畢業(yè)課題主要是應運所學的知識對上接頭通管的工藝規(guī)程進行設計，并對其第120 道工序的加工所需的工裝夾具進行設計和對該道工序的數控程序進行編制。上接頭通管屬于在結構上相對較復雜的軸類零件，加工精度要求較高，在該零件的主要表面上粗糙度的要求也相對較高，而且還存在旋轉面上孔的加工，故該零件的加工要通過多個種類的機床來加工用以保證其加工要求。選擇上接頭通管的機械加工工藝及其相關夾具設計作為我的畢業(yè)設計的課題，一方面能夠鞏固我在大學階段所學的機械專業(yè)知識，另一方面也為我將來從事機械行業(yè)打下了堅實

21、的基礎。 關鍵詞：上接頭通管，工藝規(guī)程，工裝夾具，數控編程  ABSTRACT Aerospace industry is our country in the international community to determine its own international position of the pillar industries, but also the realization of China to become the worlds space powers, space powers only way. Development and improve

22、ment of aerospace machinery, for the development of Chinas aerospace industry plays a vital role.Pass on the connector pipe is mainly used in aerospace mechanical components, the process precision machinery for the development of Chinas space is very important, so that part of the process to develo

23、p procedures are critical and important. The graduation project is on the main pipe joints through technical rules for the design, and its first 110 machining processes required for fixture design and NC program of the procedure for the preparation. Pass on the connector tube is relatively complex i

24、n structure of the shaft parts, machining high precision, in the part on the surface roughness of the main requirements is relatively high, but there is also rotating surface hole machining, so that parts of the processing machine through a plurality of types to process to ensure its processing requ

25、irements. Select the connector through the tube machining process and its associated fixture design as the subject of my graduation, I have one hand to consolidate what they have learned at the university level mechanical expertise, on the other hand for my future in the machinery industry has laid

26、a solid foundation. Keywords:Is connected through tube，Technical Schedule，Fixture，CNC programming  第1章 緒論 1.1 我國機械制造技術的現狀及發(fā)展趨勢 1.1.1 中國機械制造技術的發(fā)展現狀 在我國加入世界貿易組織WTO 之后，我國的工業(yè)增加總值雖然在不斷的增加，但是工業(yè)增長值的增加量還是不及德國的40%，更僅僅只能達到美國的22%左右，由于人才的大量流失，使得我國的科研水平也只是在一個非常低的平臺上而已。在很多高新科技產品上，我國還不具備制造出來的能力，所以只能通過進口來調節(jié)我

27、們制造業(yè)的構架。所以就現在而言，我國的機械制造與發(fā)達國家相比，還只能說處于一個較低的階段。 由于我國的制造技術與國際上存在著較大的差距，現在我國必須開始“一手抓基礎，一手抓科技”的戰(zhàn)略方針。在本世紀初，日本和德國先后提出了“計算機集成制造”這個全新的制造技術的發(fā)展方向，我國抓住了機會，逐漸提出了關于計算機集成制造的各種各樣的戰(zhàn)略方針，在全國各大機械類強校下放了很多CIMS 課題項目，讓我國從高校開始就能夠培養(yǎng)出大量的人才，為將來我國進一步的部署發(fā)展戰(zhàn)略打下了堅實的基礎。不過，由于一個行業(yè)發(fā)展質的改變不是一時半會就能夠實現的，由于數控加工中心的價格相對于普通數控車床、數控銑床的價格要告訴很多，

28、并沒有及時的普及開來，這些問題還需要我國在將來根據我國的國情，一步步的發(fā)展下去，為成為世界制造業(yè)強國作出更多的努力。20 世紀末，我國加入了世界貿易組織，使得我國的各行各業(yè)都與世界接軌了，制造業(yè)也不例外。與世界接軌，意味著我國的機械制造業(yè)將接受來自世界各地的制造行業(yè)的挑戰(zhàn)，也為我國制造業(yè)步入全世界提供了一個良好的平臺。在WTO 的舞臺下，我國機械制造業(yè)的工作人員要不停的從國外的先進制造技術中吸取經驗，開拓創(chuàng)新，為我國制造業(yè)在世界上地位的進一步提升打下良好的基礎。 1.1.2制造的含義 機器制造業(yè)即機械工業(yè),它作為其他經濟部門的生產手段決定著一切經濟部門的發(fā)展水平,因此,一個國家工業(yè)化程度如

29、何,機械工業(yè)的發(fā)展水平成為其重要標志之一。機械制造過程就是指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程，它既包括毛坯的制造，零件的機械加工和熱處理，機器的裝配、檢驗、測試和涂裝等主要了勞動過程，還包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機械的包裝、工件和成品的儲存和運輸、加工設備的維修，以及動力供應等輔助勞動過程。 了解了生產的含義，對制造的概念就不難理解。制造可以理解為制造企業(yè)的生產活動，即制造也是一個輸入輸出系統，其輸入也是生產要素，輸出是具有使用價值的產品。 關于制造企業(yè)的界定目前還沒有統一標準。按國際慣例，生產企業(yè)通?？梢詣澐譃槿N大的類別：第一產業(yè)、第二產業(yè)和第三產業(yè)。第一產業(yè)系指直接利

30、用自然資源的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和采礦業(yè)，如農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、畜牧業(yè)、礦業(yè)、采石業(yè)、石油業(yè)等。第二產業(yè)系指將第一產業(yè)生產的原料轉化為產品的企業(yè)，如冶金、鋼鐵、化工、石油精煉、機械、電子、輕工、紡織、制藥、建筑、能源、電力、食品、出版等。第三產業(yè)通常指金融和服務行業(yè)，如金融、保險、交通、運輸、商業(yè)、通訊、教育、法律、醫(yī)療、保健、娛樂、餐飲、旅游、服務、房地產等。制造業(yè)屬于第二產業(yè)的范疇，美國將第二產業(yè)中除了建筑業(yè)和能源工業(yè)外以外的其他行業(yè)均視為制造業(yè)。 上面所說的“制造”是一個“大制造”的概念，是對“制造”的廣義理解。按照這樣的理解，制造應包括從市場分析、經營決策、工程設計、加工裝配、質量控制、銷售

31、運輸直至售后服務的全過程。在當今的信息時代，廣義制造的概念已為越來越多的人所接受。 但傳統上，制造及制造過程常被理解為從原材料或半成品經加工和裝配后形成最終產品的具體操作過程，包括毛坯制作、零件加工、檢驗、裝配、包裝、運輸等。這是一個“小制造”的概念，是對“制造”的狹義理解。按照這種理解方式，制造過程主要考慮企業(yè)內部生產過程中的物質流，而較少涉及生產過程中的信息流。顯然，在新的形勢下，狹義理解制造存在著嚴重不足。盡管如此，從專業(yè)和技術的角度出發(fā)，制造的狹義理解仍然是合理的，因為物料形態(tài)的變化始終是制造活動的核心，如何使物料形態(tài)按照人們預期的目標發(fā)生轉變，是工程技術研究的永恒主題。 1.1.

32、3 機械制造業(yè)的發(fā)展 人類文明的發(fā)展與制造業(yè)的進步密切相關。早在石器時代，人類就開始利用天然石料制作工具，用其獵取自然資源為生。到了青銅器和鐵器時代，人們開始采礦、冶煉、鑄鍛工具，并開始制作紡織機械、水利機械、運輸車輛等，以滿足以農業(yè)為主的自然經濟的需要。此時，采用的是作坊式的以手工勞動為主的生產方式。 直至18世紀70年代，以瓦特改進蒸汽機為代表，引發(fā)了第一次工業(yè)革命，產生了近代工業(yè)化的生產方式，手工勞動逐漸被機器生產所代替，機械制造業(yè)逐漸形成規(guī)模。到19世紀中葉，電磁場理論的建立為發(fā)電機和電動機的產生奠定了基礎，從而迎來了電氣化時代。以電力作為動力源，使機械結構發(fā)生了重大的變化。與此同

33、時，互換性原理和公差制度應運而生。所有這些使機械制造業(yè)發(fā)生了重大變革，并進入了快速發(fā)展時期。 20世紀初，內燃機的發(fā)明，使汽車開始進入歐美家庭，引發(fā)了機械制造業(yè)的又一次革命。流水生產線的出現和泰勒科學管理理論的產生，標志機械制造業(yè)進入了"大批量生產"（MassProduction）的時代。以汽車工業(yè)為代表的大批量自動化生產方式使得生產率獲得極大的提高，從而使機械制造業(yè)有了更迅速的發(fā)展，并開始成為國民經濟的支柱產業(yè)。 二次世界大戰(zhàn)后，電子計算機和集成電路的出現，以及運籌學、現代控制論、系統工程等軟科學的產生和發(fā)展，使機械制造業(yè)產生了一次新的飛躍。傳統的自動化生產方式只有在大批量生產的條件下才

34、能實現，而數控機床的出現則使中小批量生產自動化成為可能?？茖W技術的高速發(fā)展，促進了生產力的極大提高。傳統的大批量生產方式已難以滿足市場多變的需要，多品種、中小批量生產日漸成為制造業(yè)的主流生產方式。20世紀80年代以來，信息產業(yè)的崛起和通訊技術的發(fā)展加速了市場的全球化進程，市場競爭更加激烈。為了適應新的形勢，在機械制造領域提出了許多新的制造哲理和生產模式，如計算機集成制造（CIM）、精良生產（LP）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等。 進入21世紀，機械制造業(yè)正向自動化、柔性化、集成化、智能化和清潔化的方向發(fā)展。 1.1.4 機械制造業(yè)的重要性 機械制造業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè), 它的

35、各項經濟指標占全國工業(yè)的比重高達四分之一至五分之一，它的發(fā)展直接影響到國民經濟各部門的發(fā)展,也影響到國計民生和國防力量的加強,因此,各國都把機械制造業(yè)的發(fā)展放在首要位置，努力提高本國機械制造技術。隨著機械產品國際市場競爭的日益加劇,各大公司都把高新技術注入機械產品的開發(fā)中,作為競爭取勝的重要段。工業(yè)是國民經濟的主導。沒有好的機械制造技術，就沒有好的工業(yè)，沒有鞏固的國防，何談人民的便利、國家的富強。所以，提高機械制造技術，實現國家工業(yè)化，并進而實現工業(yè)、農業(yè)、科學技術和國防的現代化，乃是世界各國發(fā)展本國經濟，改變落后面貌，建設獨立國富民強國家的普遍道路。 近代工業(yè)是從手工業(yè)發(fā)展起來的。十八世紀

36、興起的第一次產業(yè)革命，使機器和機器體系取代了手工勞動而成為近代大工業(yè)的技術基礎。也只是到了這個時候，工業(yè)才最終形成為一個獨立的并在整個社會在產生過程中發(fā)揮主導作用的社會物質生產部門。機器的廣泛使用，必然要求用機器生產機器。十九世紀初，建立了近代機器制造業(yè)，從而使機械化生產推廣到了工業(yè)的各個部門，促進了能源產業(yè)、原料工業(yè)以及國民經濟其他部門的發(fā)展，改變了工業(yè)和農業(yè)生產的面貌。正如馬克思所指出的“大工業(yè)必須掌握它的作為特征的生產資料，即機器本身，并且必須用機器生產機器。這樣，它方才有它的適當的技術基礎，有它的本身的立足點?！?機械設備、生產工具作為社會生產力發(fā)展水平的物質標準，作為自然學科等知識形

37、態(tài)的生產力轉化為直接的現實的生產力的載體，作為人類社會認識自然和改造自然的物質手段，是近代社會新的生產力的代表，是人類社會不斷發(fā)展的技術基礎。近代世界技術、經濟的發(fā)展歷史證明，每一次重大的技術、經濟變革，無不是從新機器的發(fā)明開始的。而每一項重要新機器的發(fā)明，從蒸汽機、電動機到原子能設備、電子計算機，都把生產力向前推進了一大步，都把社會生產提高到了一個新水平。與此同時，機械工業(yè)本身也在兩個多世紀的發(fā)展過程中，成長為現代化工業(yè)中一門眾多的大工業(yè)部門，在國民經濟中占有日益重要的地位和作用。 機械工業(yè)作為一個生產機器設備、生產工具的工業(yè)部門，在國民經濟的發(fā)展中擔負著十分重要的任務，起著非常重要的

38、作用。首先機械工業(yè)是國民經濟的裝備部。無論農業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)、交通運輸業(yè)、郵電業(yè)、商業(yè)以及國防建設和科學文教衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，都需要機械工業(yè)提供多樣的、符合需要的裝備。其次，機械工業(yè)是國民經濟的“改造部”。一個國家要使整個國民經濟建立在現代化的基礎上，就需要依靠技術進步，不斷地對國民經濟各個部門進行技術改造。這就要求機械工業(yè)不斷向國民經濟各個部門提供先進的現代化技術裝備，以保證國民經濟技術改造的需要。第三，機械工業(yè)是國民經濟的服務部。它不僅要為重工業(yè)服務，而且要為農業(yè)、輕工業(yè)和國民經濟其他部門服務;不僅要為基本建設服務，而且要為現有企業(yè)的挖潛、革新、改造服務；不僅要為滿足國內需要服務，而且要為

39、擴大出口服務；不僅要為生產建設提供勞動手段，而且要為滿足人民生活的需要向市場提供堅固耐用、物美價廉的消費品。 由機械工業(yè)的性質、任務決定，機械制造業(yè)是國民經濟賴以發(fā)展的基礎，在國民經濟的發(fā)展中占有很重要的地位，在社會經濟發(fā)展中有很大的作用。機械制造業(yè)是國家經濟實力和科技水平的綜合體現，是每一個大國任何時候都不能掉以輕心的關鍵行業(yè)，而根本的根本就是要提高本國的機械制造技術水平。 1.1.5 機械制造技術的特點 （1）機械的制造是用來對產品生產進行控制和設計的控制系統工程。尤其是對先進制造技術、信息和能源控制技術、全自動控制技術以及現代化的管理技術的采用，用這些先進的技術來對零件的設計和制

40、造、零件的出售和使用維護等多個方面上起到了很大的作用。機械制造技術會不停的吸取各式各樣的新的研發(fā)成果，把這些新的技術用來和傳統的生產制造技術相聯合，使生產過程能夠運用到對能源方向、通訊方向和材料方向的系統的設計里。 （2）制造技術是把全世界市場上所用競爭的統一于一個整體的其中一個方面。在市場經濟當中，最主要的競爭力是提高產品的生產效率。1980 年之后，市場經濟的步伐走得更快，幾乎覆蓋到了全球的每一個角落里，機械制造行業(yè)在市場經濟下的主要矛盾方面也發(fā)生了質的變化，現在全新的矛盾是由成本、時間和生產質量這三個主要因素組成的，它徹底的取代了上個世紀的關于生產效率方面的矛盾。到了現在，最新型的制造

41、技術融合了這三個對立面，讓它們成為了一個整體。 （3）作為一個集成度極其高的技術領域——機械制造技術，很多的制造工廠為了提升自身在市場經濟下的綜合實力，把現代化的制造技術深入的應用到了自己工廠的實際生產當中，而一個國家也把它應用在整個祖國的各個行業(yè)當中，使本國的國民經濟與整體的實力得到進一步的提升。到此，先進制造技術已經不再是單純的制造，而是一個復合的、充滿了生命力的整體。 （4）自從上個世紀的1980 年以來，美國、日本、英國、德國等在制造行業(yè)占有很大優(yōu)勢的國家利用著全世界經濟一體化的趨勢，開始在地球上了每一個發(fā)展中國家“強取豪奪”著自己的領地，一方面能夠讓該發(fā)展中國家經濟得到一定的提升

42、，另一方面也是更重要的方面是也讓自己國家在經濟全球化的形勢下搶占了有力的先機，而在這個時候，機械制造技術成為一個全世界用來衡量該國的經濟發(fā)展水平的標志，機械制造技術越發(fā)達的國家，就越能在經濟全球化的情況下把握先機。 1.1.6 我國機械制造技術的發(fā)展趨勢 市場經濟在全球范圍內不斷的擴大，每個國家為了占取有利的地位而不斷的發(fā)展著自身的科學技術水平，使得制造行業(yè)當中的各個企業(yè)都必須拿出百分之百的努力來適應變化了的環(huán)境，它們要制造出質量更好、價格更合理、使用更方便的產品，而且在銷售服務方面，還必須更加深入的貫徹“顧客就是上帝”的思想，全心全意的為消費者服務，為顧客提供更好的信譽保障?？傊?，在新

43、世紀新的市場環(huán)境下，機械制造行業(yè)的發(fā)展總體來說是往以下幾個方向發(fā)展的： （1）向高精度化方向發(fā)展：通過提高產品的精度，我國的航空航天航海事業(yè)也能夠進一步的發(fā)展，“嫦娥奔月”、“蛟龍入?！本w現出了我國機械制造業(yè)的精度也已經達到了一個全新的高度。 （2）向高速度方向發(fā)展：提高速度意味著可以產品的加工制造能夠給在一個更短的周期內完成，對于現在這個高速發(fā)展的社會是必不可少的。 （3）向柔性化方向發(fā)展：現代化的機械加工已經不在是單純的在機床上進行加工制造，而是更多的通過計算機輔助設計制造來完成加工過程。 （4）向綠色化方向發(fā)展：大自然是人類的朋友，人類的一切發(fā)展都離不開自然界，在上個世紀的工業(yè)

44、化發(fā)展過程當中，大自然已經遭受了人類足夠的破壞，到現在，為了將來的可持續(xù)發(fā)展，綠色發(fā)展已經成為了機械行業(yè)不可避免要討論的問題，所以在現在，廢氣、廢液的回收利用已經成為了機械行業(yè)發(fā)展的一個趨勢[18] 面對越來越激烈的國際市場競爭，我國機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。我們在技術上已經落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周圍環(huán)境還存在許多問題，需要改進和完善，這些都給我們迅速趕超世界先進水平帶來極大的困難。但另一方面，隨著我國改革的不斷深入，對外開放的不斷擴大，為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的良好條件。當今，制造業(yè)的世界格局已經和正在發(fā)生重大的變化，歐、亞、美三分天下的局面已經形

45、成，世界經濟重心開始向亞洲轉移已出現征兆，制造業(yè)的產品結構、生產模式也在迅速變革之中。所有這些又給我們帶來了難得的機遇。挑戰(zhàn)與機遇并存，我們應該正視現實，面對挑戰(zhàn)，抓住機遇，深化改革，以振興和發(fā)展中國的機械制造業(yè)為己任，勵精圖治，奮發(fā)圖強，以使我國的機械制造業(yè)在不太長的時間內，趕上世界先進水平 1.2 畢業(yè)設計選題依據及意義 上接頭通管是我國航天機械上面的重要零件，它的工藝的良好性直接關乎整個機械的運轉和安全，航空航天事業(yè)是我國在國際上確定自身的國際地位的支柱產業(yè)，也是實現我國成為世界上的航天大國、航天強國的必由之路。航天機械的發(fā)展和提高，對于我國航空航天事業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。

46、上接頭通管主要是用于航天機械上的部件，其工藝精度對于我國航天機械的發(fā)展具有十分重要的意義，而零件的質量最終由工藝所決定，故該零件的工藝規(guī)程的制定是相當關鍵和重要的，必須反復推敲實驗已達到最優(yōu)工藝，由于本人水平有限，編制的工藝規(guī)程或多或少有些不合理之處，望各位予以指出。 選擇該零件的機械加工工藝作為畢業(yè)設計的題目，一方面可以鞏固自己在機械專業(yè)方面的知識，另一方面，由于零件具有一定的復雜性，在確定加工工藝方法上也能鍛煉我們獨立思考、勇于創(chuàng)新的能力。  第2章 上接頭通管工藝性分析 2.1 上接頭通管的作用 上接頭通管是用于連接零件與零件之間的零件，其主要是用于航空航天機械當中，由于該行

47、業(yè)的特殊性導致該零件的各方面加工要求均較高，也為航空航天時提供了更好的安全保證。其三維零件圖如圖2.1 所示： 圖2.1 上接頭通管三維零件圖 2.2 上接頭通管的工藝分析 分析該上接頭通管的零件圖可以看出，該零件為一個軸類件，相對于Φ70.51mm的圓柱面，在該圓柱面的兩側都存在同軸度Φ0.10mm的工藝要求，故采用數控車床來對這段進行加工。而在該零件中間部分Φ85.7mm圓柱面處的切槽部分有相對于Φ70.51mm的平行度要求為0.4的工藝要求，故此處要采用立式加工中心來對這段進行數控加工。在距離該軸右端225mm處有一個

48、的沉孔，該孔的最大徑為Φ8.8mm，最小徑為Φ5.6mm，這兩個孔有同軸度Φ0.1mm的要求，并且在軸的右部有六組在圓柱面上角度相差120的通孔，需要多軸聯動才能對其進行加工，所以在這里的加工選用的是四軸加工的方式在立式加工中心上進行加工。在左端的通孔Φ57.8mm、Φ57.37mm與Φ57.32mm對于Φ70.51mm也有同軸度的要求，需保證同軸度要求為Φ0.1mm，在這里采用減震刀頭與螺紋刀片安裝在數控車床來進行加工。除此之外，整個零件的粗糙度都要達到Ra3.2及以上的要求，所以整個零件的加工過程需粗加工在普通車床，半精加工和精加工在數控車床、立式加工中心、電火花機床上來進行加工來保證粗糙

49、度的要求。 2.3 上接頭通管的技術要求 根據上接頭通管的零件圖，將上接頭通管的全部技術要求列于表當中，如表2.1所示： 表2.1 上接頭通管的技術要求表 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差等級及精度等級 表面粗糙度要求 Ra（um） 形位公差要求 上接頭通管Φ70.51外圓 IT9 3.2 上接頭通管Φ70.36 外圓 IT10 3.2 上接頭通管Φ70.56 外圓 IT11 3.2 上接頭通管Φ64.87 外圓槽 IT9 0.8 上接頭通管Φ65.43 外圓 IT11 3.2 上接頭通管Φ64.3

50、1 外圓槽 IT11 3.2 上接頭通管Φ85.7外圓 Φ85.70.2 IT10 0.8 上接頭通管Φ57.8內孔 IT10 1.6 上接頭通管Φ57.37 內孔 IT9 3.2 上接頭通管Φ57.32 內孔 IT9 3.2 上接頭通管Φ72.4內孔 IT9 0.8 上接頭通管Φ75.555 內孔 Φ75.555 IT14 3.2 上接頭通管Φ80.98 內孔 IT8 3.2 上接頭通管左端上T 型槽 總長46mm，左端寬25.4mm,右端寬35.5mm 長14.3mm，深7.26m

51、m IT14 3.2 上接頭通管左端下通孔Φ6.35 IT18 3.2 上接頭通管左端下沉頭孔 大孔Φ6.350.2mm 小孔Φ3.20.05mm小孔頂端至中心距離12.70.2mm IT12 3.2 上接頭通管中部槽 寬4.8mm 長33mm深1mm IT14 3.2 上接頭通管中部沉頭孔 大孔Φ8.8mm 深5.3mm，小孔Φ5.6mm 打通 IT14 3.2 上接頭通管中部沉頭孔同一截面內120孔 深度100.2mm IT13 3.2 上接頭通管中部環(huán)形槽 深度0.60.1mm 長度11.20.2mm IT

52、12 3.2 上接頭通管右端82.5mm 起5 組回轉面通孔 每組通孔相隔每隔27.5mm 為一組，一組三個通孔，孔間隔120孔徑? 30，相鄰兩組通孔角度相差30 IT14 3.2 上接頭通管右端螺紋 右端起49.20.25mm 長度，鋸齒形螺紋 D1= mm D2=mm D3=mm IT12 3.2 2.4 確定零件的生產類型 上接頭通管零件具有互換性，標準化和系列化的特點，產品結構穩(wěn)定、自動化程。符合大批量生產生產的特點，大批大量生產帶來的產品品質的提高和成本的降低是顯而易見的，使企業(yè)能更好的面對愈來愈快的市場需求和激烈的競爭。所以上接頭通管零

53、件生產類型為大批量生產。 2.5 審核零件的工藝性 分析上接頭通管的零件圖可以得知，該零件的加工精度要求較高，其中內孔mm、mm、 mm、mm 的加工精度更是達到了Ra0.8 的加工要求，所以在該零件的加工過程中，需要使用數控加工中心精加工來保證零件的粗糙度要求，其他的大部分零件部分也需要使用數控車床和數控銑床來進行加工，也可以在上述條件下采用經濟的方法來保證質量加工出來，所以可以說，該零件的工藝性較好。  第3 章上接頭通管工藝規(guī)程的制定 3.1 工藝規(guī)程相關概述 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件[5]。機械加工工藝規(guī)程是對一個零

54、件加工中的所有問題的規(guī)定，每一個加工步驟都必須嚴格的執(zhí)行，這是一份零件加工的技術章程，也是對零件加工過程管理和操作的原則文件。一般而言，機械加工工藝規(guī)程不能夠隨便的改動，它的制定一經過一道道嚴格的程序才能夠得到成品的，所以，工藝規(guī)程的制定過程是一項嚴格的過程，它的正確性是一個零件能否正確的加工出來的最重要的指標。 3.2 毛坯的選定 由零件的用途及零件的加工要求可以知道，該零件需要抗腐蝕、抗疲勞和抗水滴性能強，所以在這里選用17-4PH 不銹鋼來作為零件加工所需的材料，該材料具有高強度、高硬度和抗腐蝕的特性，能滿足零件的需求。由零件的形狀可知，該零件為旋轉體零件，所以選用采用17-4P

55、H 不銹鋼的圓鋼來作為零件加工的毛坯，通過鋸床直接從長的圓鋼上鋸下來作為加工所用的毛坯，又零件最大外圓為Φ85.7mm 總長為442.95mm，所以選用的圓鋼尺寸為直徑Φ85.7mm，總長為4450.3mm 大小的17-4PH 圓鋼。 3.3 擬定工藝路線 由機械制造工藝學可知擬定工藝路線的一般原則如下： （1）先加工基準面，再加工其他表面 只有先加工出了精基準表面，才能為后續(xù)的精加工進行定位，才能保證零件加工時所要求的定位精度，當加工面的精度要求很高時，精加工前一般應先精修一下精基準。 （2）先加工平面，后加工孔 定位基準一般都選用平面來作為定位面，因為以平面作為定位面能夠很

56、高的保證定位的精度，以面定位之后再對孔進行加工是工藝工序安排的一般原則。 （3）先加工主要表面，后加工次要表面 主要表面是用來裝配或者在使用時非常關鍵的表面，所以主要表面的精度一定要保證，而次要表面雖然不那么重要，但是次要表面也在零件的使用中起到了必不可少的作用，所以要先加工主要表面再加工次要表面。 （4）先安排粗加工工序，再安排精加工工序 一般來說，粗加工和精加工是可以安排在同一道工序當中來完成的，但是對于一些精度和表面質量要求非常高的零件來說，粗加工和精加工如何安排在一道工序中進行的話，很可能就難以保證加工的精度，在這種情況下，應該使它的精加工與粗加工分開來進行。 上述為一般的工

57、序順序安排的原則，但是總存在一些特殊的情況，對于特殊的情況，我們按照如下的方式來進行處理： 1）對于工件的某些部分，為了保證加工精度，粗、精加工最好分開進行。粗加工在加工的過程當中，由于不需要考慮太多的尺寸精度和表面粗粗糙度的因素，所以加工出來的加工表面很可能存在著內應力，如果在粗加工的后面馬上安排精加工的話，工件很有可能受到應力的影響，影響到精加工的精度，產生廢品。所以，在這種情況下，一般會在粗加工和精加工之間還安排一些抵消應力的工序。比如說時效處理。 2）合理地選用設備。為了提高資源的利用率，粗加工和精加工一般要分別使用不同的精度的機床來進行加工，一般而言，粗加工一般在功率大，但是所加

58、工出來的零件精度不太高的機床上來完成，而精加工則使用精度更高的數控機床來完成。這樣一來，就可以合理的提高資源（機床）利用率。 根據該零件上接頭通管的尺寸公差要求，為使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，初步確定零件的加工工藝路線如下： 工序00：備料，選取足夠長的Φ90mm 直徑的圓鋼； 工序10：下料，從足夠長的Φ90mm 直徑的圓鋼上鋸下4471mm 長度的毛坯； 工序20：頂尖支承，在普通車床上車外面Φ87.50.1mm，并倒角； 工序30：在普通車床上用軟爪裝夾，車端面，定長4450.3mm，鉆孔Φ500.5mm，并倒角，車外圓Φ720.2mm，定長

59、mm； 工序40：在普通車床上軟爪裝夾，車端面，定長4440.3mm，鏜孔Φ70.50.2mm，并倒角； 工序50：在數控車床上用軟爪和尾座裝夾，加工各外圓及槽，并保證Φ85.70.1mm的圓柱度不大于0.05mm，倒圓角； 工序60：標??； 工序70：在數控車床上，按零件實際尺寸車正軟爪外圓及其支靠面，全跳動不大于0.02；以軟爪和中心架按圖裝夾工件，拉直?70.51圓柱面， 全跳動不大于0.05，按零件實際尺寸車正軟爪內孔及其支撐面，車右端面，保證尺寸158.750.13mm，并加工各階梯內孔及其內端面，倒角； 工序80：在數控車床上，按零件實際尺寸車正軟爪內孔及其支靠面，全跳動

60、不大于0.02，以軟爪和中心架按圖裝夾工件，拉直?85.70.1外柱面，全跳動不大于0.05；車端面保證總長442.950.15mm，并加工各內孔、槽和螺紋； 工序90：在立式珩磨機上按圖裝夾,找正內孔跳動不大于0.05，珩磨內孔到Ra0.8，并保證內孔尺寸mm； 工序100：在立式加工中心上，去不完全螺紋，并用螺紋塞規(guī)檢查； 工序110：在立式加工中心上，以三爪卡盤（車工已加工好的軟爪）定位固定 A外柱面，尾座頂尖支撐?80.98端（加數控堵頭），加工五處回轉面通孔Φ300.2mm 及沉孔mm 深100.2mm 和與沉孔同一圓面相差120的Φ160.2mm 的孔； 工序120：在立式

61、加工中心上，將數控堵頭小頭朝外地裝入專用夾具定位固定工件?70.56外柱面，尾座專用堵頭支撐工件?80.98端，加工該零件左端T形槽。 工序130：在立式加工中心上 將數控堵頭小頭朝外地裝入工件?80.98的孔內以三爪 卡盤（車工以加工好的軟爪）定位固定工件?85.70.1外柱面，尾座頂 尖支 撐工件 ?52.37端（加數控堵頭），加工該零件左端T 形槽和沉臺Φ6.350.2mm，同時加工孔Φ3.20.05mm 以及Φ6.35mm； 工序140：在電火花機床上加工R5.560+0.1mm 的圓弧槽； 工序150：鉗工去毛刺作倒角，保證T 形槽兩側修拋量一致； 工序160：標??；

62、 工序170：清洗； 工序180：檢驗； 工序190：包裝。 3.4 基準的選擇 在機械加工中，基準是非常重要的?；鶞蔬x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。所加工工件的每一個需加工面都需要基準來保證加工的質量。所謂基準，就是在機械零件某道工序的加工過程中作為參照面來確定零件尺寸的點、線和面。在機械零件中，根據所使用地方的不同，可以分為工藝基準和設計基準。設計基準指在繪制零件圖時，作為零件其他面的參照面（或者點、線）的基準，稱之為設計基準；工藝基準指工藝基準顧名思義可知，是指零件在機械

63、加工過程中所能使用到的所有的基準。在機械加工工藝中，工藝基準根據它的使用功能不同，分別對應于機械加工工藝中的裝配、測量、定位可以分為裝配基準、定位基準和測量基準。 1) 裝配基準在每一道工序中機械加工中，要對工件進行裝夾，在裝夾時所使用的基準就是裝配基準。 2) 測量基準在每一道工序加工完成后，要對工件加工的尺寸精度和公差進行測量，在這里使用的基準叫做測量基準。 3) 定位基準定位基準是零件裝夾時，要保證零件的莊街精度，保證加工出來后的零件能夠達到所需的要求的基準。在最初的工序中，工件還只是一個毛坯，所以在這時只能以未加工過的表面作為基準面，這個基準稱為粗基準。之后的每道工序中都具有了已

64、加工表面作為基準，這種基準叫做精基準。而定位置基準對零件的制造加工至關重要，必須認真分析零件的結構特點選擇合理的粗精基準。 粗基準的選擇有以下幾條原則： （1）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選擇該表面為粗基準； （2）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應該以加工余量最小的表面作為粗基準； （3）在與上項相同的前提條件下，若零件上有的表面不需加工，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面作為粗基準； （4）選用粗基準的表面應盡量平整光潔，不應有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷。 精基準的選擇要遵循以下一些原則： （1）“

65、基準重合”原則； （2）“基準統一”原則； （3）“互為基準”原則； （4）“自為基準”原則。 根據該零件圖與已經確定的機械加工工藝路線來確定基準如下： 1、 零件端面加工時：以上接頭通管的外圓柱面及隊稱中心線為加工基準。 2、Φ85.70.1 外圓柱面加工：以零件左端凸臺的中心線為加工基準。 3、上接頭通管左端外圓柱部分的加工：以圓柱的中心線以及上接頭通管右端?85.7 0.1圓柱面為加工基準。 4、圓柱體mm、mm、mm、mm、mm 等圓柱體內孔孔的加工： mm 外圓柱面、 mm 內孔為加工基準。 5、零件左端T 形槽及T 形槽對稱面的沉頭孔和通孔： mm 外圓柱面中心

66、線、左端端面。 6、沉頭孔中心線。 3.5 確定主要表面的加工余量 所謂加工余量是指在加工過程中從加工表面切去金屬層厚度，分為工序余量和總余量。工序余量是指某一表面在一道工序中切去的金屬層厚度。 工序加工余量：相鄰兩工序的工序尺寸之差；工序余量有兩種計算方法： （1）對于被包容面： = a – b （3.1） （2）對于包容面： = b – a （3.2） 上述兩式中： 、——本工序余量； a——前工序基本尺寸； b——本工序基本尺寸。 需注意的是對于外圓和孔等回轉表面，加工余量為雙邊余量，以直徑方向計算；平面加工余量則是單邊余量，即為實際的切削層厚度 加工總余量：指零件從毛坯變?yōu)槌善非谐饘賹涌偤穸?，它的值就是每道工序的工序余量的總?即：毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差，同時也是各工序加工余量之和。 = + + + … +