軸類零件加工畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p><b>　　軸類零件加工</b></p><p>　　摘要： 隨著著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展和經(jīng)濟競爭的日趨激烈，機械產(chǎn)品的更新速度越來越快，數(shù)控加工技術(shù)作為先進生產(chǎn)力的代表，在機械及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，機械制造的競爭，其實質(zhì)是數(shù)控技術(shù)

2、的競爭。本次設(shè)計就是進行典型軸類零件的數(shù)控加工工藝與編程，該零件是具有橢圓、圓弧、斜度、外螺紋、凹槽、孔等特征的軸類零件，本文側(cè)重于該零件的工藝分析、加工路線確定及加工程序的編制。并繪制零件圖，加工路線圖。用G代碼編制該零件的數(shù)控加工程序，并附以編程尺寸的計算方法，其中零件工藝規(guī)程的分析是此次論文的重點和難點。</p><p>　　關(guān)鍵字：數(shù)控加工技術(shù); 數(shù)控加工工藝與編程; 加工路線</p>&l

3、t;p>　　Abstract: With the rapid development of science and technology and economic competition is fierce，Mechanical products speed quickly，numerical control machining as the representative of the advanced productive fo

4、rces，Machine and related industries in the field play an important role，Machinery manufacturing competition，Is the essence of the numerical control technology competition.The design is a typical parts of the class numeri

5、cal control processing and programming,The parts of the ovals and cir</p><p>　　Key words: numerical control machining; numerical control processing and programming; the line of processing.目錄</p><p

6、><b>　　前言6</b></p><p><b>　　1數(shù)控機床6</b></p><p>　　1.1數(shù)控機床的特點6</p><p>　　1.2數(shù)控機床的發(fā)展6</p><p>　　2關(guān)于該工件數(shù)控加工內(nèi)容的選擇，以及尺寸和形位精度處理7</p><p>

7、;　　2.1數(shù)控加工內(nèi)容的選擇7</p><p>　　2.2 加工路線的確定8</p><p>　　2.3關(guān)于坯料的下料方案的處理8</p><p>　　3數(shù)控工藝制定過程8</p><p>　　3.1工藝措施選擇理由8</p><p>　　3.2工序劃分原則使用說明8</p><p&g

8、t;　　3.3編程時有關(guān)數(shù)據(jù)及指令選取8</p><p>　　3.4夾具選用處理8</p><p><b>　　4設(shè)計內(nèi)容8</b></p><p>　　4.1零件圖工藝分析8</p><p>　　4.2確定加工順序及進給路線9</p><p>　　5工藝措施的擬定10</p&g

9、t;<p>　　5.1具體加工策劃10</p><p>　　5.2 選擇設(shè)備10</p><p>　　6 加工路線及進給路線10</p><p>　　6.1零件的加工順序10</p><p>　　6.2進給路線10</p><p><b>　　7 刀具選擇11</b>&l

10、t;/p><p>　　8數(shù)控加工刀具卡11</p><p>　　9主軸轉(zhuǎn)速的選擇11</p><p>　　10數(shù)控工藝卡片11</p><p>　　10.1 數(shù)控加工工序卡11</p><p>　　10.2 數(shù)字處理12</p><p>　　10.3 數(shù)控加工程序單12</p>

11、;<p>　　10.4 模擬加工14</p><p><b>　　結(jié) 論15</b></p><p><b>　　致 謝16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　前言</b><

12、/p><p>　　隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機輔助設(shè)計/計算機輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)在工程設(shè)計、制造等領(lǐng)域中具有重要影響的高新技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)自動加工的實現(xiàn)對社會產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝

13、備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計主要以靈活運用專業(yè)知識來解決實際生產(chǎn)中的問題為目的，通過所學(xué)知識對零件進行圖紙分析、選定加工方案和使用數(shù)控設(shè)備進行零件加工，加強了對數(shù)控實際操作的能力分析</p><p><b>　　1數(shù)控機床</b></p><p>　　數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（Computer numeric

14、al control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作數(shù)控折彎機并加工零件。</p><p>　　1.1數(shù)控機床的特點</p><p>　　數(shù)控機床的操作和監(jiān)控全部在這個數(shù)控單元中完成，它是數(shù)控機床的大腦。與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點： </p>

15、<p>　　●加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； </p><p>　　●可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件； </p><p>　　●加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； ●機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的3~5倍）； </p><p>　　●機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；

16、</p><p>　　●對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高</p><p>　　1.2數(shù)控機床的發(fā)展</p><p>　　隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機床業(yè)已進入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機電一體化時代，其中數(shù)控機床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機床是制造業(yè)的加工母機和國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。它為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟與社會效應(yīng)。目前

17、，歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化進程，而中國從20世紀80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。</p><p>　　2關(guān)于該工件數(shù)控加工內(nèi)容的選擇，以及尺寸和形位精度處理</p><p>　　2.1數(shù)控加工內(nèi)容的選擇</p><p>　　數(shù)控加工前對工件進行工藝設(shè)計是必不可少的準備工作。無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的工件進行工藝分析&

18、lt;/p><p>　　擬定工藝路線、設(shè)計加工程序。因此，合理的工藝設(shè)計方案是編制加工程序的依據(jù)，工藝設(shè)計做不好是數(shù)控加工出差錯的主要原因之一，往往造成工作反復(fù)，工作量成倍增加的后果。編程人員必須首先搞好工藝設(shè)計，再考慮編程。數(shù)控加工是機械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一。想要充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，實現(xiàn)數(shù)控加工中的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，編程是關(guān)鍵，而在編制數(shù)控機床程序過程中，編程思想是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，故在編制程序前

19、必須有一個清晰的編程思想。</p><p>　　當選擇并決定對某個零件進行數(shù)控加工后，并非其全部加工內(nèi)容都采用數(shù)控加工，數(shù)控加工可能只是零件加工工序中的一部分。因此，有必要對零件圖樣進行仔細分析，立足于解決難題、提高生產(chǎn)效率，注意充分發(fā)揮數(shù)控的優(yōu)勢，選擇那些最適合、最需要的內(nèi)容和工序進行數(shù)控加工。一般可按下列原則選擇數(shù)控加工內(nèi)容：</p><p>　　(1)普通機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先

20、選擇內(nèi)容。</p><p>　　(2)普通機床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容。</p><p>　　(3)普通機床加工效率低，工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機床尚有加工能力的基礎(chǔ)上進行選擇。</p><p>　　相比之下，下列一些加工內(nèi)容則不宜選擇數(shù)控加工：</p><p>　　(1)需要用較長時間占機調(diào)整的加工內(nèi)容。

21、</p><p>　　(2)加工余量極不穩(wěn)定，且數(shù)控機床上又無法自動調(diào)整零件坐標位置的加工內(nèi)容。</p><p>　　(3)不能在一次安裝中加工完成的零星分散部位，采用數(shù)控加工很不方便，效果不明顯，可以安排普通機床補充加工。</p><p>　　此外，在選擇數(shù)控加工內(nèi)容時，還要考慮生產(chǎn)批量、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)情況等因素，要盡量合理使用數(shù)控機床，達到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率

22、及綜合經(jīng)濟效益等指標都明顯提高的目的，要防止將數(shù)控機床降格為普通機床使用。</p><p>　　數(shù)控機床作為一種高效率的設(shè)備，欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動化的特點，除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外，還應(yīng)在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝，以得到最優(yōu)的加工方案。</p><p>　　2.2 加工路線的確定</p><p>　　確定加工路線時，

23、主要遵循以下幾點原則:</p><p>　　A加工路線應(yīng)必須保證工件加工精度和表面粗糙度。</p><p>　　B 應(yīng)盡量縮短加工路線，以減少空行程時間，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　C 應(yīng)盡量簡化數(shù)學(xué)處理時的數(shù)值計算工作量，以減少編程工作量。</p><p>　　2.3關(guān)于坯料的下料方案的處理</p><p>　

24、　該零件坯料最優(yōu)選擇方案是取Ø35×150的45熱軋，因為此次加工的零件為單件小批量生產(chǎn)，所以為便捷裝夾，應(yīng)在左端留出夾持端，此方案應(yīng)在普通機床上現(xiàn)車外輪廓，后平端面。</p><p><b>　　3數(shù)控工藝制定過程</b></p><p>　　3.1工藝措施選擇理由</p><p>　　根據(jù)圖樣給定的尺寸，沒有特別的精度要

25、求。所以選取表面精度為8級精度，使用中等精度數(shù)控車床。為符合加工要求，所以選取Ø35×150的硬鋁。為保證加工精度在上數(shù)控車床前現(xiàn)在普通車床完成外圓的準備加工，使之獲得Ø35的外圓。從而獲得工件的回轉(zhuǎn)軸線。根據(jù)走刀路線從右至左，所以選用三爪自定心卡盤夾持左端。</p><p>　　3.2工序劃分原則使用說明</p><p>　　由于本零件加工內(nèi)容不多，按安裝次

26、數(shù)劃分工序，即以一次安裝完成。</p><p>　　3.3編程時有關(guān)數(shù)據(jù)及指令選取</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速為800r/min，粗車循環(huán)每次=3mm，主軸轉(zhuǎn)速為400r/min切槽，切螺紋時轉(zhuǎn)速為600 r/min。編程時主要用到的指令有：粗車循環(huán)G90，車倒角切槽G01，精車循環(huán)G01，車螺紋G92。</p><p><b>　　3.4夾具選用處理&

27、lt;/b></p><p>　　由于本加工零件為對稱軸類零件，采用三爪自定心卡盤，可自動定心，裝夾方便，夾緊力較小，便于夾持外形規(guī)則的工件。</p><p><b>　　4設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　4.1零件圖工藝分析</p><p><b>　　圖4-1零件圖</b></

28、p><p>　　1、零件成型組成表面：零件有圓柱、螺紋、倒角等幾部分組成，系數(shù)控加工可選的內(nèi)容。（首先，數(shù)控車床效率高于普通車床，普通車床一來設(shè)備投入較少，二來對刀具的要求相對沒那么高。數(shù)控車床的刀具要求較高，對編程及對刀的技術(shù)要求較高，但量產(chǎn)若配以合適的夾具效率可以是普車三倍以上。綜合考慮，還是選擇數(shù)控加工為宜。）</p><p>　　2、通過對零件尺寸的圓錐面數(shù)字處理，該零件輪廓表達清晰、

29、零件結(jié)構(gòu)合理。</p><p>　　3、尺寸精度保證:圖形上尺寸均為IT8級，數(shù)控車床自身精度均可保證，編程時尺寸取基本尺寸即可。</p><p>　　4、材料的選取:選用Φ35 mm總長為150mm硬鋁棒料</p><p>　　，無熱處理及硬度要求。材料切削加工工藝性良好。</p><p>　　5、各成型表面連接復(fù)雜程度中等，加工連續(xù)時間不

30、長，用一般硬質(zhì)合金焊接刀具即可。</p><p>　　4.2確定加工順序及進給路線</p><p><b>　　加工方案：</b></p><p>　　1、在數(shù)控車床（前置刀架）上車外圓端面。</p><p>　　2、加工中，從右向左。</p><p>　　3、先車 30.1×100。&

31、lt;/p><p>　　4、車 25.1×50軸段。。</p><p>　　5、車24.1×30。</p><p><b>　　6、車 倒角。</b></p><p>　　7、精車24×30和25×50。</p><p><b>　　8、車圓錐面。&l

32、t;/b></p><p>　　9、車30×100。</p><p>　　10、回換刀點，程序結(jié)束。</p><p><b>　　5工藝措施的擬定</b></p><p><b>　　5.1具體加工策劃</b></p><p>　?。?）圖樣上沒有特別的精度要

33、求，一般取表面精度為八級精度，使用中等精度數(shù)控CAK620即可，保證零件的要求，編程時不用平均值編程，直接用基本尺寸代入。</p><p>　?。?）選取毛坯，為符合加工要求，取Ø35*150的硬鋁。</p><p>　?。?）裝夾方法：用三爪自定心卡盤夾持零件左端，并留有足夠的夾持長度及切割長度，右端用頂尖固定。</p><p>　?。?）定位基準：端面

34、基準設(shè)為左端面，回轉(zhuǎn)基準設(shè)為軸線；設(shè)計基準、定位基準與工藝基準三者要重和，以防止基準不要重合，影響加工精度;在相應(yīng)加工之前基準端面要先行加工。</p><p>　　綜上所述，先平端面，加工外圓去除表面的余量達到要求，完成坯料;然后把工件在數(shù)控車床上用三爪自定心卡盤夾持左端，并留有足夠的夾持長度。</p><p><b>　　5.2 選擇設(shè)備</b></p>

35、<p>　　數(shù)控機床主要規(guī)格的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)。即小的工件應(yīng)當選擇小規(guī)格的機床加工，而大的工件則選擇大規(guī)格的機床加工，做到設(shè)備的合理使用。根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用數(shù)控車床（前置刀架）。</p><p>　　6 加工路線及進給路線</p><p>　　6.1零件的加工順序</p><p>　　先車平面，然后遵守由粗到精，從左到右

36、（先近后遠的加工原則）加工時從右到左粗車各面，粗車時留粗車加工余量0.1mm。</p><p><b>　　6.2進給路線</b></p><p>　?。?）數(shù)控車床（前置刀架）具有粗車循環(huán)及螺紋的自動加工功能，加工時依據(jù)程序去自動完成。</p><p>　　循環(huán)加工時，依零件外輪廓引入段及延伸尺寸要足夠。</p><p&g

37、t;　?。?）對精加工，依零件外輪廓走刀一次完成精余量0.1的切除。</p><p><b>　　7 刀具選擇</b></p><p>　　1. 粗車時循環(huán)車削輪廓——粗車及平端面，選用91°硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角K´r不宜太小，選k´r=35°，取刀桿直徑D=20×20mm。硬質(zhì)合金焊接

38、刀具。</p><p>　　2. 切槽刀——寬5mm深12mm</p><p><b>　　3. 螺紋車刀</b></p><p><b>　　8數(shù)控加工刀具卡</b></p><p>　　表8-1數(shù)控加工刀具卡</p><p><b>　　9主軸轉(zhuǎn)速的選擇<

39、/b></p><p>　　該零件的加工表面由圓柱、圓弧、等表面組成，因為工件材料為硬鋁，尺寸較小。為保證表面精度的要求選取切削范圍為：Vc=90～120m/min。</p><p><b>　　10數(shù)控工藝卡片</b></p><p>　　10.1 數(shù)控加工工序卡</p><p>　　表10-1數(shù)控加工工序卡&l

40、t;/p><p><b>　　10.2 數(shù)字處理</b></p><p>　　1、將編程原點選在圖形的最右端處，避免基準不重合時帶來的誤差，而且毋須進行尺寸鏈換算。</p><p>　　2、由于精度要求不高，編程時直接用基本尺寸處理。</p><p>　　10.3 數(shù)控加工程序單</p><p>　　

41、表10-2數(shù)控加工程序單</p><p><b>　　10.4 模擬加工</b></p><p><b>　　圖10-1模擬加工</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是我們?nèi)陙硭鶎W(xué)知識的一次總結(jié)和運用 ，是對我們自身能力的一次考驗

42、和鍛煉，從選擇畢業(yè)設(shè)計題目到設(shè)計的實現(xiàn)，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間完成的傾注心血和精力最多的一次任務(wù)。</p><p>　　通過本次設(shè)計，我對所學(xué)的知識進行過系統(tǒng)的訓(xùn)練，很好把理論和實際聯(lián)系,并和具體項目、課題相結(jié)合，圍繞了二維制圖、工序卡和數(shù)控編程以及各種資料的查詢，使我懂得了了我所要學(xué)習(xí)的并不僅僅是單純的理論知識，要學(xué)的是自己的獨立設(shè)計與操作，所以我需要隨時查閱各種文獻資料，設(shè)計手

43、冊，并且通過自己對課題的理解，進行分析，判斷優(yōu)劣，這樣來，我各個方面都得到了鍛煉，豐富了經(jīng)驗，這就是這次畢業(yè)設(shè)計我得到的最大收獲。</p><p>　　回顧這幾個月的時光，其實過的挺快，對我們來說，我們懂得的知識還很有限，要這方便有所提高，我們還需在基礎(chǔ)理論上下功夫，以理論聯(lián)系實際，才能使我們的知識有一個量變到質(zhì)變的飛躍。我們大學(xué)的學(xué)習(xí)主要是學(xué)習(xí)理論知識，畢業(yè)設(shè)計和以往的課程學(xué)習(xí)就有很大的不同。以往的學(xué)習(xí)中我們是

44、被動的，有規(guī)定的上課時間，使用規(guī)定的教材，學(xué)習(xí)規(guī)定的內(nèi)容，從不會想著去創(chuàng)新，去實踐，而在畢業(yè)設(shè)計課程中，我們卻不用按著固定的思想走，從課題的選擇到最終論文的完成，我們都跟著自己的思想走，遇到問題時可以請教老師，但老師絕不會刻意的要求我們做什么，她只會向我們講解我們不懂得內(nèi)容，而不會把他的思想強壓在我們身上，這樣給了我們很好的鍛煉機會。對于我們來說，最終的結(jié)果固然重要，但是畢業(yè)設(shè)計的過程更為重要。</p><p>

45、　　以后的學(xué)習(xí)道路還很長，人生就是在不斷地學(xué)習(xí)中提高自己的，而畢業(yè)設(shè)計也給了我們自信，讓我們相信以后會做得更好。也許這份設(shè)計并不是很完美,但在這次畢業(yè)設(shè)計過程中所學(xué)到的東西我卻終身受益，在以后的道路的，我會不斷的吸取和積累經(jīng)驗，爭取做得更好。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在忙碌了幾個多月后，終于完成了本設(shè)計課題的各項任務(wù)。經(jīng)過這次畢

46、業(yè)設(shè)計，增強了我的自學(xué)能力和收集使用資料的能力，同時全面系統(tǒng)地鞏固和總結(jié)大學(xué)四年來所學(xué)的專業(yè)知識。</p><p>　　在設(shè)計期間，為了更好地完成設(shè)計任務(wù)，提高設(shè)計質(zhì)量，我花費了大量的時間收集和消化與本設(shè)計相關(guān)的資料，總結(jié)前人從事數(shù)控機床以及加工中心的自動換刀系統(tǒng)開發(fā)研究和實踐經(jīng)驗。吸收國內(nèi)外科技工作者的研究成果，同時考慮我國的現(xiàn)狀和國情。在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計了一種可行的結(jié)構(gòu)方案。</p><

47、p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，我更好的把三年來所學(xué)的知識進行了綜合、鞏固，加深了對所學(xué)專業(yè)知識的理解，同時還接觸了一些在原來知識基礎(chǔ)上更為深層的知識。當然，也使我體味到設(shè)計工作是一項艱苦任務(wù)，必須具備吃苦耐勞的精神?？傊?，這次畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，為我將來工作打好了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計的過程當中，我的指導(dǎo)老師xx老師一直給予的細心指導(dǎo)，還有同學(xué)在提供幫助，在此表示衷心的感謝.。<

48、;/p><p>　　由于本人知識面較窄，又缺乏實踐經(jīng)驗，加上時間倉促，設(shè)計中難免出現(xiàn)錯誤或不足之處，還望各位老師和同學(xué)批評指正，我將不勝感激。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng).北京：國防工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[2] 白恩遠.現(xiàn)代數(shù)控

49、機床伺服及檢測技術(shù). 北京 ：國防工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[3] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機床實用操作技術(shù). 北京：國防工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[4] 吳安順.數(shù)控加工機床. 北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[5] 王貴明.數(shù)控實用技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[

50、6] 廖效果，朱啟逑.數(shù)字控制機床. 武漢：華中理工大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[7] 劉長青.機械制造課程設(shè)計指導(dǎo).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[8] 劉長青.機械制造技術(shù).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[9] 趙瑾.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006</p>

51、<p>　　[10] 姜全新.機械制圖.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[11] 蔡南武.機械設(shè)計基礎(chǔ).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[12] 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[13] 薛源順.機床夾具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p&g