机械工程系2012届数控专业毕业工艺设计计划安排(李华).doc

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机械工程系2012届数控技术专业
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，也是锻炼自己的很好机会。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级数控技术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，理论联系实际完成数控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级数控技术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
数控加工工艺设计，是以数控加工切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的数控加工技术基本能力的培养；是综合运用数控加工工艺及其它有关课程的基本知识、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“数控加工编程与操作”知识及相关知识的一次全面训练。
数控加工工艺设计，是以数控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，编制其数控加工工艺规程。
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，以典型零件数控加工工艺设计为内容探索和研究实际生产中的数控加工工艺编制方法。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、进行数控加工工艺设计时，要面向顶岗实习单位，尽可能结合生产实际，运用专业所学，选择典型零件的数控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，要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数控技术班
（二）内容：
1、工艺设计的题目：XXXX零件的数控加工工艺规程设计
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，填写数控加工工艺卡（工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图）
（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
数控加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。因此制定数控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）数控加工工艺卡（工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图）1套
（4）数控加工程序 1份
（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、数控加工工艺卡按规定格式要求填写。（具体格式参照数控加工工艺书）
3、工序卡片、刀具卡片、刀具路径示意图按规范作业。
4、只需要确定装夹方案，进行夹具选择，不要求设计夹具和画夹具图。
5、全部资料完成后装袋上交。
（五）时间安排：
依据专业教学计划，工艺设计在学生毕业顶岗期间完成，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
李华（副教授）（18999369576）、任辉（讲师）（18999369530）
指导教师要督促学生按时完成设计任务，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%。
（七）附录
附录1 数控加工工艺设计指导书
一．设计目的
通过数控加工工艺设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。
二．设计内容
编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。
三．设计步骤
（一） 零件的工艺分析
无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。
1．数控加工工艺的基本特点
数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。
1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。
2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。
2．数控加工工艺的主要内容
根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面：
1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容；
2）零件图纸的数控工艺性分析；
3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等；
4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等；
5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等；
6）分配数控加工中的容差；
7）处理数控机床上部分工艺指令。
3．数控加工零件的合理选择
程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。
在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。
根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
（1）多品种、小批量生产的零件或新产品试制中的零件；
（2）轮廓形状复杂，对加工精度要求较高的零件；
（3）用普通机床加工时，需要有昂贵的工艺装备（工具、夹具和模具）的零件；
（4）需要多次改型的零件；
（5）价值昂贵，加工中不允许报废的关键零件；
（6）需要最短生产周期的急零件。
数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
（1）零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则；
A 零件图样上尺寸标注方法应适应数控加工的特点，在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸直接给出坐标尺寸。
B 构成零件轮廓的几何元素的条件应充分
在手工编程时，要计算每个节点坐标。在自动编程时，要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如果构成零件几何元素条件不充分，编程时则无法下手。
（2）零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
A 零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。
B 内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。
C 零件铣削底平面时，槽底圆角半径不应过大，否则铣刀端刃铣削平面的能力差、效率低。
D 应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一的基准定位，会因工件重新安装而导致加工后的两个面年轮廓位置及尺寸不协调现象。
此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差是否为以得到保证，有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
4． 加工方法的选择与加工方案的确定
1）加工方法的选择
加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。
2）加工方案确定的原则
零件上比较精确表面加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。
5． 工序与工步的划分
一般工序划分有以下几种方式
1）按零件装卡定位方式划分工序
由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。
2）按粗、精加工划分工序
根据零件的加工精度、刚度和变形等因素杰划分工序时，可按粗、精加工分开的原则来划分工序，即先作粗加工再精加工。此时可用不同的机床或不同的刀具进行加工。通常在一次安装中，不允许将零件的某一部分表面加工完毕后，再加工零件的其它表面。
3）按所用刀具划分工序
为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次装夹中，尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再换另一把刀加工其它部位。
工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序，在工序内又细分为工步。
总之，工序与工步的划分要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。
6．零件的安装与夹具的选择
1）定位安装的基本原则
在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则与普通机床相同，也要合理选择定位基准和夹紧方案。为了提高数控机床效率确定定位基准与夹紧方案时应注意下列三点：
（1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一；
对刀点可选在工件上，也可选在工件外面（如选在夹具上或机床上）。但必须与零件的定位基准有一定的尺寸联系。这样才能确定机床坐标系和工件坐标

附录2 数控加工工艺设计说明书模板

昌吉职业技术学院

XXXX零件的数控加工工艺规程设计
居中，宋体，二号字体，加粗

姓 名：
学 号：
系 别：
专 业：
班 级：
指导教师： XXX（职称）
居中，宋体，三号字体，加粗

二零一二年六月居中，宋体，三号字体，加粗

目 录宋体，居中，三号字体，加粗，两字之间空两格

前言……………………………………………………………………………1
工艺设计任务书…宋体，小三号字体，加粗
………………………………………………………………2
一、任务说明一级标题，宋体，小三号字体，加粗
……………………………………………………………………3
1.1任务要求……………………………………………………………………….
1.2任务内容概述二级标题，宋体，四号字体，加粗
………………………………………………………………..
二、数控加工工艺………………………………………………………………..
2.1工艺分析……………………………………………………………………
2.1.1零件的工艺分析………………………………………………………16页码，宋体，四号字体

2.1.2选择毛坯…………………………………………………………………
2.1.3拟定工艺路线……………………………………………………………
2.2工件的定位和装夹………………………………………………………
2.2.1确定定位方式和装夹方案………………………………………………
2.2.2夹具选材………………………………………………………………
2.2.3夹具设计方案图…………………………………………………………
2.3选择数控机床………………………………………………………………
2.4选择刀具和确定切削用量…………………………………………………
2.4.1选择切削用量原则………………………………………………………
2.4.2计算切削用量……………………………………………………………
2.4.3制定数控加工工艺过程卡片……………………………………………
2.4.4刀具明细表………………………………………………………………
2.5确定走刀路线………………………………………………………………….
2.6编制加工程序…………………………………………………………………
.总结………………………………………………………………………………
参考文献宋体，小三号字体，加粗
……………………………………………………………………………

前 言居中，宋体，三号字体，加粗，两字之间空两格

空一行

数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量、发挥数控机床有效能的前提条件。本设计正是从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在结合数控加工切削基础、数控机床刀具的选用、数控加工工件的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识上，分析了具体零件在加工中心上的加工工艺。
本次数控加工工艺的课程设计，我们根据具体零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和夹具。用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；用自动编程软件或手工编程。通过数控仿真软件对程序和刀具走刀路径进行模拟仿真。用UG来画出工件和夹具的三维图并装配好供分析使用。制作工艺时还对工艺卡片进行制作。在本次工艺中，粗加工时，要以提高生产效率，但同时应考虑到经济性和加工成本，对于半精加工和精加工，应首先保证加工质量，同时兼顾切削效率，经济和加工成本，要选择合适的参数在最短时间内加工出精度较高的工件和设计出适当的工艺卡。
本工艺设计由我们组两名成员共同编写，在编定过程中参阅了很多有关工艺设计手册、教材和网上资料等资料与文献，并得到指导老师的帮助，在此表示衷心的感谢。由于时间仓促，编者水平有限,调查研究不够深，实际工作经验少,本设计中难免仍有很多缺点和错误,我们恳切希望老师批评指正。
2012年6月25日
正文，宋体，四号字体，要求300-500字左右

工艺设计任务书居中，宋体，三号字体，加粗

数控加工工艺设计任务书宋体，小三号字体，加粗

1、数控加工工序卡、数控刀具卡片和数控刀具明细表；
2、夹具方案图和刀具进给路线图；
3、绘制零件图和毛坯图；
4、至少编制一个工步的加工程序；
5、编写设计说明书
宋体，四号
一、任务说明一级标题，居中，宋体，小三号字体，加粗

1.1任务要求二级标题，宋体，四号字体，加粗

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。
正文，宋体，四号
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，编写程序，填工艺文件：和根据给出的工艺路线工序合理选择刀具，编写程序，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、数控加工工艺
2.1工艺分析
2.1.1零件的工艺分析
如图2-1所示为镶板1的零件简图。该零件的材料为S136-SUP(HRC52-54)，外形尺寸为119.5*120*25mm，加工部位由平面、矩形槽、球形槽、通孔、沉头孔、盲孔、深孔、螺纹孔和喇叭孔组成，且孔径多数不一样，需经常换刀具，而且具有曲面，故考虑使用加工中心加工。零件的表面粗糙度为7级精度，查相关表格可得加工方法为粗铣---精铣---磨削。孔位精度可由机床本身决定。图纸标明的通孔S6的加工方法为线切割，尺寸精度要求较高、、、、、、、、、
、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
总 结居中，宋体，小三号字体，加粗，两字之间空两格

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。
正文，宋体，四号字体
参 考 文 献居中，宋体，小三号字体，加粗，字与字之间空一格

【1】杨建明．数控加工工艺与编程．北京：北京理工大学出版社，2009．
【2】徐衡.段晓旭．数控铣床．北京：化学工业出版社，2005．
【3】吴国梁．铣工实用手册．南京：江苏科学技术出版社，2003．
参考文献格式：【序号】作者.书名.出版地：出版社名称，出版时间

附录3工艺设计附表
1.标题栏格式
2.明细表格式

附录4 说明书后附下表

昌吉职业技术学院机械工程系
毕业工艺设计成绩评定表
姓名

班级

专业

题目

综合成绩

指导教师
第一次指
导意见

指导教师
第二次指
导意见

指导教师
第三次指
导意见

指导教师
评语及评
分

成绩: 签字: 年 月 日

昌吉职业技术学院机械工程系
毕业工艺设计答辩记录表
姓名

班级

专业

题目

答辩记录

答辩小组
评价意见
及评分

成绩: 签字: 、 、 年 月 日

附录4 学生名单及指导教师
2009数控技术班 人数：47人 班主任：李华 联系电话[phone]
序号
姓名
学号
指导教师
联系电话
1
童建龙
2009021444
李华
18999369576
2
秦积堃
2009011445
李华

3
李宝忠
2009011446
李华

4
梁艳丽
2009011447
李华

5
王海军
2009011448
李华

6
米云云
2009011449
李华

7
何谋军
2009011450
李华

8
林飞
2009011451
李华

9
马春园
2009011452
李华

10
王伟
2009011453
李华

11
杜晓薇
2009011454
李华

12
马艳
2009011455
李华

13
刘羽
2009011456
李华

14
张丽
2009011457
李华

15
李静
2009011458
李华

16
张小旋
2009011459
李华

17
简家超
2009011460
李华

18
刘洋
2009011461
李华

19
焦良芝
2009011462
李华

20
王漾
2009011463
李华

21
李建刚
2009011464
李华

22
李江江
2009011465
李华

23
蔡培
2009011466
李华

24
腊世美
2009011468
李华

25
石欢
2009011469
任辉
18999369530
26
贾雪亮
2009011471
任辉

27
冒庆
2009011472
任辉

28
王京
2009011473
任辉

29
南天翔
2009011474
任辉

30
刘攀
2009011475
任辉

31
尹建超
2009011476
任辉

32
张瑞霞
2009011477
任辉

33
张强
2009011478
任辉

34
窦世岩
2009021467
任辉

35
吴骏样
2009021470
任辉

36
张天鹏
2009011480
任辉

37
刘成霞
2009011481
任辉

38
朱丽
2009011482
任辉

39
师可飞
2009021479
任辉

40
王威振
2009011483
任辉

41
李增魁
2009011484
任辉

42
丁晓爽
2009011485
任辉

43
常春
2009011486
任辉

44
马荣
2009021487
任辉

45
曹秀丽
2009011489
任辉

46
杨凯
2009011490
任辉

47
宋壑
2009011491
任辉

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