机械零件常规检测方案及专用检具设计毕业设计.docx

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机械零件常规检测方案及专用检具设计毕业设计

重庆XXXX技术学院

毕业设计（论文）开题报告

《（机械设计与制造专业X班）质量检测方向》

题目：

机械零件常规检测方案及专用检具设计

班级

姓名

学号

指导教师

系部主任

时间

检量具设计

重庆机电职业技术学院毕业设计（论文）开题报告

学生姓名

徐腾飞

学号

XXXXXXX

系别

机械工程系

专业班级

201X级机制X班

指导教师

XXX

技术职务

XXX

课题名称

机械零件常规检测方案及专用检具设计

阅读中外文献资料情况

根据产品质量检测技术要求，参阅国际、国内相关对产品质量的要求提出了那些有关质量意识的概念，重点结合本专业（机械零件设计与制造）你对机械零件产品在加工制造过程中，如何控制在制品的质量，把好质量关口

1、你所参阅的国际、国内文献资料的名称及文献中主要概述的产品质量意识内容。

2、阅读了相关参阅文献后，你有何感想

3、文字叙述应控制在200左右，文字精练，主题突出。

立题依据及主要内容

1、根据老师对每小组提出的课题，每人各自作出对零件质量分析报告，提出零件的特点、重点质量控制和一般质量控制要求。

2、针对老师的命题，分析制定文字加工工艺路线。

3、根据自己制定的零件加工工艺路线，选择在各个环节中应采取的相对合理的检测方法及所选用的检、量器具（可用简图附加说明）

4、根据命题及生产量关系，你所选择可采用专用光滑极限量规能检测的零件项目，说明原因。

5、整个主题内容要求明确，尽量选用技术专用术语（不允许出现网络术语），文字应控制800～1500左右。

设计方案或论文提纲

1、专用检具设计图样（标准4号图纸，采用计算机绘图设计，图幅要求，①连线图框、②标题栏、③标题栏中设计者签名应手工签名、④检具名称、⑤检具所用材料名称或材料代号、⑥检具制造数量、⑦图样比例）。

2、检具制造工艺制定方案。

采用文字结合简图叙述自己所设计的检具制造加工路线安排及相关制造过程要求，同时应提出检具制造过程中的质量控制方法。

3、编写出检具使用要求说明。

毕业设计（论文）工作计划

1、开题报告时间安排：

应在开学后第三周内完成初稿交指导老师审阅修改，第六周前完成整个开题报告的编写工作。

2、设计工作时间安排

从第六周开始到十周应完成初稿设计交指导老师审阅，由指导老师提出修改意见，同学可根据老师提出的修改意见进行二次修改设计方案，此过程应在第十二周内完成。

完成修改后再次交指导老师审阅，可能再次提出修改意见，同学应做好三次修改工作……。

最终确定整个毕业设计完成，准备打印装订成册后，交指导老师批阅，给予成绩评定。

整个毕业设计工作应在2014～2015第二学期第三周内全部完成毕业设计工。

3、准备好毕业设计答辩工作，答辩内容是以自己的毕业设计主题内容展开提问，答辩时间控制在5～10分钟，采用答辩老师提问，同学简明回答方式。

指导教师审核意见

指导教师签字：

年月日

开题报告

一、对产品质量的认识

众所周知产品是“过程的结果”，产品分四种通用类别：

服务、软件、硬件、流程性材料。

质量的广义性：

在质量管理体系的涉及的范畴内，组织的相关方对组织的产品、过程、体系都可以提出要求。

产品、过程、体系都具有固有特性，所以，质量不仅指产品的质量，也指过程和体系的质量。

根据国际标准化组织制订的国际标准——《质量管理和质量保证——术语》（ISO8402－1994），产品质量是指产品“反映实体满足明确和隐含需要的能力和特性的总和”。

这个定义虽然指的是有形物质产品的产品质量，但对于无形的数据库产品而言，仍然适用。

具体来说，数据库产品的产品质量应当符合以下标准：

真实性、准确性、完整性、可行性、合法性。

产品质量是由各种要素所组成的，这些要素亦被称为产品所具有的特征和特性。

不同的产品具有不同的特征和特性，其总和便构成了产品质量的内涵。

产品质量要求反映了产品的特性和特性满足顾客和其他相关方要求的能力。

顾客和其他质量要求往往随时间而变化，与科学技术的不断进步有着密切的关系。

这些质量要求可以转化成具有具体指标的特征和特性，通常包括使用性能、安全、可用性、可靠性、可维修性、经济性和环境等几个方面。

质量已成为现代企业竞争的核心要素，质量是企业的生命，有人说：

产量是“钱”，质量是“命”。

如果我们只是一味地追求产量和效益，无异于“要钱不要命”，最终只能是“人财两空”。

相反，如果我们重视质量，质量带给我们的一定比付出的更多。

我们要“以质量求生存，以质量求发展”。

二、控制在再制品过程质量的方法

过程质量控制工作是企业产品在生产过程中的一项重要工作，而关键过程的控制更为重要。

产品生产过程质量控制是检验企业在产品加工过程各道工序中，严格执行工艺规程的一项重要工作。

如果在生产产品过程中，做到认真、严格地执行工艺文件，那么产品的质量就有了基本的保证。

工艺文件的制定，有着它严密的科学性和实践性。

因此产品的生产过程质量控制对产品质量的保证和提高，有着重要的现实意义，而关键产品质量控制尤为重要。

产品过程质量控制的实施，为产品质量保证提供了前题。

控制再制品过程质量的方法应从以下两方面着手：

1、找出影响产品质量的质控点，采取控制措施；质量控制点设立的原则：

（1）对产品质量特性有安全性、较大的功能性影响的；

（2）顾客、标准、工艺上有特殊要求，对下工序加工有重大影响的；

（3）质量不稳定、经常发生质量问题的；

（4）顾客反馈问题频发的过程。

质量控制点的工作，涉及的问题较多，包括设备、工艺文件、各种控制方法等。

所以质量控制点的管理工作具有综合管理的性质。

因此解剖一个质量控制点的管理工作，就可以了解一个单位的生产和技术管理工作。

通过数据分析、控制图的绘制，就会涉及到产品的质量问题。

所以质量控制点的管理工作不能削弱，而是应当加强，使之在实践中对产品质量的提高更有现实的意义；

2、不断改进生产工艺，提高过程的稳定性；

在不同的企业、不同的行业质量的控制方法虽然各式各样，但这类方法可以慢慢的将质量的自我控制意识不断的渗透到每一个岗位和每一个员工的工作当中，为实现“全面质量管理”奠定必须的基础，同时也是质量意识宣贯的一种方试。

其实在产品生产过程的质量控制上，更多的是需生产一线的操作人员来完成，如何实现生产操作人员的自我质量控制，是质量管理人员长期工作的努力方向，也是实现产品质量提升的关键因素，真正做到问题在哪里产生就在哪里予以消除,进而实现对产品质量的事先预防与控制。

零件的质量分析

离心机箱体

一、绘制、分析零件图，进行工艺审查

给定零件图—离心机箱体

（一）、零件的材料及毛坯

箱体类零件是机器或部件的重要基础零件，通过箱体可将机器或部件中的轴、套齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置。

离心机箱体零件材料选用灰铸铁，因离心机箱体是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。

压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。

为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。

（二）、零件图的分析

箱体类的构成表面主要是平面和孔系。

精度要求较高的平面主要是装配基准平面，对该平面有较高的平面度要求和表面粗糙度要求。

孔系主要有同轴孔系和平行孔系，同轴孔系主要是同轴度要求，平行孔系一般规定孔轴线之间的平行度。

本设计题目中给出的零件为离心机箱体，结较为复杂，因此铸造时选用压铸，而因为该零件的毛坯件精度较高，需要进行加工的位置较少，只有两处有相应的公差度要求，分别是孔

处的平行度和

的垂直度要求。

其余各处尺寸均无特殊要求。

由于零件毛坯为铸造件，为了保证零件质量，防止松孔松及眼等，需在零件上适当增加一些圆角，修改后的零件图如下所示：

详细零件图—离心机箱体

（三）、零件的工艺分析

离心机箱体加工工艺如下：

1.以φ412mm的外圆的中心线为基准加工

①、

mm的深孔；

②、

mm的沉孔；

③、φ113mm的内孔；

④、φ68±0.10的内孔；

⑤、φ136±0.50和φ282组成的沉孔

2.以工件底面A为基准的加工面

①、

的孔；

②、φ139的外圆轮廓。

经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

二、选择毛坯制造方式，画毛坯图

该拔叉零件的材料HT250灰铸铁，考虑到零件需加工的表面较少，精度要求不高，有强肋，且既无交变载荷，又属于间歇工作（每日1班），故选用毛坯形式为铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求！

由于生产纲领为10000件/年，且为离心机箱体零件，质量较轻，根据《机械制造技术基础》表6-3可知其属轻型零件，生产类型为大批量生产，故采用金属模机器造型。

根据《金属加工工艺及工装设计》表1-4︿表1-11取毛坯的加工余量等级为H，公差等级为13，从而确定毛坯各待加工表面的加工余量，画出毛坯图如下所示：

毛坯零件图—离心机箱体

由于零件形状较为复杂，毛坯外形已经通过铸造直接获得，不需再次加工，因此，毛坯形状与零件的形状应尽量接近。

三、拟订工艺路线，设计加工工序

（一）基准的选择

根据“基准统一”的原则，为保证定位基准和工序基准相重合，应以零件的底面A和该零件中心线为基准。

（二）、零件表面加工方法的选择

该零件的加工面有端面、内孔、沉孔、螺纹孔及倒角，材料为HT250灰铸铁，根据《机械制造技术基础课程设计指南》表5-15、表5-16、表5-17及表5-24可查得各面的加工方法选择如下：

1.A端面

公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2um，需要经过粗铣和半精铣；

2.零件上端面

公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra3.2um，需要经过粗铣和半精铣；

3.离心机箱体内各个内孔

公差等级为IT11，零件技术要求表面粗糙度达到Ra3.2或Ra6.3，需要经过粗车和半精车；

4.6×φ11圆孔

零件技术要求内孔表面粗糙度为Ra6.3，可选用φ8的钻头先钻孔，再扩孔、铰孔至φ11；

5.6×M10螺纹孔

零件技术要求螺纹孔攻螺纹前要达到的表面粗糙度Ra6.3，可选用φ18的钻头先钻孔，再扩孔、铰孔至φ10，最后再攻螺纹为M10；

6.8×φ21圆孔

零件技术要求内孔表面粗糙度为Ra6.3，可选用φ18的钻头先钻孔，再扩孔、铰孔至φ21；

7.零件侧面φ99内孔

公差等级为IT11，零件技术要求表面粗糙度达到Ra6.3，需要经过粗铣

（三）、拟订工艺路线

1.加工工艺路线：

工序Ⅰ：

粗铣、半精铣零件两端面，达到相应尺寸和表面粗糙度；

工序Ⅱ：

粗车、半精车零件各个内孔至对应的尺寸及表面粗糙度；

工序Ⅲ：

钻、扩、绞零件上φ11、φ10、φ21三个尺寸的各个圆孔并为φ10的圆孔攻螺纹为M10；

工序Ⅳ：

粗铣、精铣φ139的端面；

工序Ⅴ：

粗铣、半精铣φ99的圆孔达到相应的公差等级；

工序Ⅵ：

倒角、去毛刺；

工序Ⅶ：

终检。

（四）、加工成品图样

见下页

.

零件三维图样

检、量具的设计过程

一、图样分析

从已知图样中得知，该零件“离心机箱体”其外部表面轮廓为一不规则铸造零件，而图中需要我们在机加工完成后进行检验的部位有一处，是直径为

的圆孔。

而这个孔需要设计制造专用检测量具来检测零件的尺寸精度。

二、孔检测量规的选型

根据已知图样分析，此处我们选取的量规是

的整体式塞规。

三、塞规材料的确定

根据该产品的生产批量以及尺寸精度要求，由于生产批量较大，检测量具的使用相对频繁，增加了量具与被测工件表面间的摩擦次数，因此，在考虑该塞规的材料时应着重注意提高塞规的耐磨性，同时也需要考虑到制造难度和生产成本。

根据以上综合情况分析，选用低碳合金工具钢材料结合热处理表面渗碳淬火工艺的制造方案来满足以上工作条件。

参照国家钢材手册，最终确定采用25CrMo低碳合金材料作为该塞规的制造材料。

四、塞规的制造精度确定

根据国家对检测量规标准的相关规定（GB/T1957-2006）和企业内部的技术条件规定，对该塞规制定出相应的制造技术精度（2级精度）要求。

根据公式：

计算出塞规的基本尺寸，通过查阅量规制造公差表，最后求证出塞规的制造尺寸精度及公差要求。

整体式塞规：

通端：

止端：

根据《检、量具设计》表3-4可查出该量规测头和总长尺寸为：

L=200mm,L1（D）=24mm，L2（d）=22mm，通端工作尺寸取8mm，止端为0mm。

五、塞规表面粗糙度确定

按照国家对检测工作量规测量面表面粗糙度标准规定；以及《检、量具设计》表2-5<量规测量表面的粗糙度Ra值>GB/T1957-2006相关内容，结合实际现有条件、操作技能以及图样要求确定该塞规表面粗糙度值为Ra0.4um，整体式塞规手柄部位表面压制网纹格0.8mm。

其余部分可以按照Ra3.2um进行制造。

整体式塞规两端应保留B型φ1.5-φ2的中心孔，以便于加工修复。

六、热处理技术要求

由于该塞规采用的是低碳合金材料，因此，在零件粗加工成型之后应进行局部表面渗碳处理，渗碳层控制在0.8～1.2mm，再进行半精加工，热处理淬火-回火，到最后精加工成形工艺（淬火硬度58～62HRC）。

七、制造工艺流程

整体式塞规：

下料→粗加工→热处理（渗碳）→半精加工（去除手柄部渗碳层）→热处理（淬火）→精加工→研磨抛光→成品检验→入工具库

八、零件加工余量的确定

工序名称

工序尺寸及其上、下偏差

工序所能达到的

精度等级

工序尺寸

（最小工序尺寸）

工序余量

研磨抛光

Φ99.025×200

H7

Φ99.025×200

0.075

精磨

Φ99.10×200

H8

Φ99.10×200

0.4×1

半精磨

Φ99.50×201

H12

Φ99.50×201

0.50×4

粗磨

Φ100×205

H12

Φ100×205

2

下料

Φ102×205

±1

Φ102×205

整体式塞规工艺路线及其公差的计算（单位：

mm）

塞规成品图样

各工序加工工艺卡及工序卡

塞规成品图样

重庆机电职业技术学院

机械加工工艺过程卡

产品型号

CA6140

零件图号

产品名称

机床

零件名称

离心机箱体

材料

牌号

铸铁HT250

毛坯

种类

铸件

毛坯外

形尺寸

零件

数量

1

共1页

第1页

备注：

工步号

工序名称

工序内容

生产车间

生产工段

选用设备

工艺装备

1

铸造

型钢库

坯件组

2

时效处理

热处理车间

3

粗车

按工艺技术要求对坯件进行粗加工。

工具车间

车工组

车床

游标卡尺

4

精车

按照机械加工工艺文件对零件进行半精加工。

工具车间

车工组

车床

游标卡尺

5

铣端面

铣零件上下端面，以达到相应的表面粗糙度，以及零件的高度。

工具车间

铣削组

铣床

游标卡尺

6

铣沉孔

半精铣零件底面φ135、φ282的沉孔。

工具车间

铣削组

铣床

游标卡尺

7

钻孔

钻零件上端面6×φ8的通孔。

工具车间

钻工组

钻床

游标卡尺

8

钻孔

掉头，钻零件下端面8×φ18的通孔。

工具车间

钻工组

钻床

游标卡尺

9

钻螺纹孔

钻零件侧面6×M10的螺纹孔，并攻丝。

工具车间

钻工组

钻床

游标卡尺

10

去毛刺

按规定对零件进行去毛刺处理。

工具车间

磨工组

专用夹具

砂轮

11

检验

按离心机箱体成品图样进行检验，并作出验收报告及检测数据。

质监站

质检组

各类检测工具

12

入库

按照企业管理规定入库存放。

物资管理

防锈、防腐处理

设计日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

文件更改号

签字

日期

标记

处数

文件更改号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

1

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

2

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

3

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

4

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

5

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

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日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

6

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

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签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

7

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

重庆机电职业技术学院

机械加工工序卡

生产类型

中批生产

工序号

8

零件名称

离心机箱体

零件号

零件重量

零件数

1

材料

毛坯

牌号

硬度

型式

重量

HT250

HB170~240

铸件

设计日期

校对日期

审核日期

标准化日期

会签日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

标记

处数

更改文件号

签字

日期

零件公差检测示意图样

同轴度检测图样

（一）

同轴度检测图样

（二）

重庆机电职业技术学院

产品零件检测工艺流程表

零件名称

离心机箱体

检查项目

综合性全部检查

零件图号

A3

检验部门

质监站

序号

单项检查名称

检查应用量具、量仪名称

检查尺寸精度、形状精度或粗糙度

1

离心机箱体内孔

游标卡尺

2

离心机箱体侧面孔

整体式塞规

3

零件各个螺纹孔

内径千分尺

M10

4

5

6

7

8

9

10

编制

标准化

备注：

校对

批准

审核

日期

第1页

共1页

总结

通过本次的课程设计，使我对书本的知识做了进一步的学习与理解，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，从零件图分析、工艺审查到拟定工艺路线、设计加工工序，每一步的推理、计算、选择都要有据可依，这锻炼了我们严谨的学习和工作态度。