畢業(yè)設(shè)計(jì)---典型零件設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢   業(yè)   論   文</p><p>　　課題名稱  典型零件設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名   </p><p>　　學(xué)  號(hào) </p><p>　　專&

2、#160; 業(yè)     </p><p>　　班  級(jí)   </p><p>　　指導(dǎo)教師     </p><p>　　2009年 10 月10 日</p><p><b>　　引言</b>&

3、lt;/p><p>　　隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床廣泛普及和應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床作為一種高精度、高效率、高自動(dòng)化的加工設(shè)備，已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)先進(jìn)加工的首選設(shè)備，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。</p><p>　　從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管

4、理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。</p><p>　　進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)

5、既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行進(jìn)一步的適應(yīng)性訓(xùn)練，

6、希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　第一章：典型零件工藝分析和程序編制</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　數(shù)控編程設(shè)計(jì)是在完成了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)習(xí)后，進(jìn)行的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)設(shè)

7、計(jì)，一方面能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在以下各方面得到鍛煉：</p><p>　　1、能熟練地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到相應(yīng)的實(shí)踐知識(shí)，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個(gè)步驟、方法。</p><p>　　2、提高編程能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，

8、選擇合理的工藝，編制出既經(jīng)濟(jì)又合理，又能保證加工質(zhì)量的數(shù)控程序。</p><p>　　3、學(xué)會(huì)使用各類設(shè)計(jì)手冊(cè)及圖表資料。查找與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各類資料的名稱及出處，并能做到正確熟練運(yùn)用。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、設(shè)計(jì)題目：零件數(shù)控加工工藝及程序設(shè)計(jì)。生產(chǎn)綱領(lǐng)為小批，包含項(xiàng)目有：工藝設(shè)計(jì)(含圖紙)、

9、編程、模擬基本訓(xùn)練、程序調(diào)試、工藝文件編寫整理</p><p>　　2、每個(gè)課題應(yīng)完成以下任務(wù)：</p><p>　　零件圖1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工進(jìn)給路線圖1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工工序卡片1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工刀具卡片1張</p>

10、<p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份</b></p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</b></p><p>　　<一>：零件工藝分析</p><p><b>　　零件圖如下所示: </b></p><p>　　1.1：零件圖的審查：</

11、p><p><b>　　1、技術(shù)要求</b></p><p>　　1>.不允許試用砂布或銼刀修正表面。</p><p>　　2>.未注倒角C2。</p><p>　　3>.銳邊倒鈍去毛刺。</p><p>　　4>.未注公差尺寸按IT12加工和檢驗(yàn)。</p>&l

12、t;p><b>　　2、技術(shù)要求分析</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，零件車削加工成形零件輪廓的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件的軌跡精度和尺寸精度要求也高，零件的總體結(jié)構(gòu)主要包括圓柱、內(nèi)孔、圓弧、溝槽、角</p><p>　　度和螺紋等，因此零件的加工難點(diǎn)在于加工工藝，加工順序也很重要。在數(shù)控車削加工中零件重要的徑向加工部位有￠60mm圓柱段(表面粗糙度值為1.6

13、um)、￠30mm圓柱段和￠35mm圓柱段（表面粗糙度值為1.6）及連接兩者的30゜角和60゜角、零件右端的M30×2三角形外螺紋，以及零件左端￠20mm與￠25mm內(nèi)</p><p>　　孔，其余表面粗糙度均為Ra=3.2um。</p><p>　　1.2：零件的材料及毛坯的選擇</p><p><b>　　1、零件材料的選擇</b&g

14、t;</p><p>　　軸類零件材料的選取，主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　常用的軸類零件材料有 35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼，以45鋼應(yīng)用最為廣泛。對(duì)于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用于中等精度；選用Cr15、65M

15、n等合金鋼可用于精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強(qiáng)度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些經(jīng)滲碳淬火或滲氮處理后，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強(qiáng)度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強(qiáng)度的性能。球墨鑄鐵、高強(qiáng)度鑄鐵由于鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸中采用。特別是

16、我國(guó)研制的稀土——鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時(shí)還具有減摩、吸振，對(duì)應(yīng)力集中敏感性小等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要軸類零件</p><p><b>　　2、零件毛坯的選擇</b></p><p>　　1>.零件毛坯的類型</p><p>　　機(jī)械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和

17、注射成型件。軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。</p><p>　　2>.毛坯選擇的原則</p><p>　　選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而且對(duì)零件的加工質(zhì)量、加工方法、生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機(jī)械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。&l

18、t;/p><p><b>　　C、生產(chǎn)類型</b></p><p>　　大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用毛坯精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造。</p><p>　　單件小批生產(chǎn)時(shí)，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。</p><p>　　綜上所述，選擇材料為鍛件（小批量生產(chǎn)）。</p&g

19、t;<p>　　1.3：工藝過(guò)程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、選擇定位基準(zhǔn)</b></p><p>　　2、選擇各表面的加工方法</p><p><b>　　常用加工方法有：</b></p><p>　　外圓——車、精細(xì)車、磨、研磨、超精加工等；</p><

20、p>　　內(nèi)孔——鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、拉、磨、光整加工等；</p><p>　　平面——銑、刨、車、磨、拉、研、刮削等；</p><p>　　曲面——數(shù)控銑、線切割等；</p><p>　　3、確定加工工藝路線</p><p>　　1>.夾緊零件毛坯，伸出卡盤35mm，加工左端；</p><p>　　2>.

21、鉆孔￠18mm，深度約為32；</p><p>　　3>.粗、精加工內(nèi)輪廓至尺寸要求；</p><p>　　4>.精車零件的左端外輪廓，利用外徑千分尺保證尺寸精度要求；</p><p>　　5>.掉頭裝夾，使用銅皮夾緊￠60mm×25mm的臺(tái)階，校正，加工右端；</p><p>　　6>.粗車零件的右端外輪廓

22、；</p><p>　　7>.精車零件的右端外輪廓，利用外徑千分尺保證尺寸精度要求；</p><p>　　8>.切槽4mm×3mm、3mm×1mm至尺寸要求，加工螺紋未注倒角；</p><p>　　9>.車削零件的M30mm×2mm三角形外螺紋，用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度。</p><p>

23、　　10>.檢測(cè)、校核。</p><p><b>　　4、確定加工順序</b></p><p>　　1>.工序順序安排的原則</p><p><b>　　先基面，后其他原則</b></p><p><b>　　先面后孔原則</b></p><p&

24、gt;<b>　　先主后次原則</b></p><p><b>　　先粗后精原則</b></p><p>　　對(duì)于精度要求較高的零件，加工應(yīng)劃分粗精加工階段。這一點(diǎn)對(duì)于剛性較差的零件，尤其不能忽視。</p><p>　　2>.熱處理工序的安排</p><p><b>　　5、確定走刀

25、路線</b></p><p>　　1>.換刀點(diǎn)。零件原點(diǎn)設(shè)在零件的端面，為防止換刀時(shí)刀具與零件或尾坐相碰，加工左端時(shí)換刀點(diǎn)可設(shè)在（X100,Z100）的位置，加工右端時(shí)換刀點(diǎn)可以設(shè)在（X150,Z2）的位置 </p><p>　　2>.起刀點(diǎn)。零件材料的毛坯尺寸為￠65mm×90mm,為減少循環(huán)加工的次數(shù)，循環(huán)的起刀點(diǎn)可以設(shè)置在（X70，Z2）的位置。&l

26、t;/p><p>　　1.4：選擇機(jī)床、工藝裝備等</p><p>　　3、選擇工藝裝備 主要包括夾具、刀具、量具的選擇。</p><p>　　1>.夾具的選擇：在單件小批生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用通用夾具或組合夾具。在大批</p><p>　　大量生產(chǎn)中，則應(yīng)根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具。由于此零件為小批量生產(chǎn)，故選用三爪自定心卡盤。<

27、;/p><p>　　加工此軸類零件需要的刀具有：中心鉆、￠18mm鉆頭、鏜孔刀、35°右偏外圓車刀、切槽車刀、60°外螺紋車刀。刀具卡圖表如下所示：</p><p>　　1.5：確定切削用量</p><p>　　概念：切削用量是指切削速度、進(jìn)給量和被吃刀量等三個(gè)因素，表示切削過(guò)程中切削運(yùn)動(dòng)的大小及刀具切入工件的程度。要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提

28、下，充分發(fā)揮機(jī)床、刀具的能力，使切削加工既快又省。</p><p><b>　　1>.切削速度Vc</b></p><p>　　切削刃的選定點(diǎn)相對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。</p><p><b>　　3>.被吃刀量ap</b></p><p>　　工件待加工表面與已加工表面之間的垂直距離

29、。單位為毫米（mm）。</p><p>　　1.6：填寫工序卡片</p><p>　　按加工順序?qū)⒏鞴ば?、工步的加工?nèi)容、所用刀具、切削用量等填寫工序卡片。工序卡圖表如下圖所示:</p><p><b>　　1.7：數(shù)值計(jì)算</b></p><p><b>　　1>.設(shè)定編程原點(diǎn)</b><

30、;/p><p>　　先加工左端：以零件左端端面與主軸軸線的交點(diǎn)為編程原點(diǎn)建立零件坐標(biāo)系； </p><p>　　再加工右端：以零件螺紋右端面與主軸軸線的交點(diǎn)為編程原點(diǎn)建立零件坐標(biāo)系。</p><p>　　2>.計(jì)算各基點(diǎn)位置坐標(biāo)值</p><p>　　角度起點(diǎn)終點(diǎn)坐標(biāo)如下：</p><p>　　A(30,-57.67

31、)、B(35,-62)、C(35，-70.18)、D（30，-71.62）、E（30,-75.62）F（35，-80）。</p><p><b>　　螺紋尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　螺紋大徑：d=D≈29.85mm</p><p>　　螺紋小徑：d1=D1=d-1.0825P=30-1.0825×2=27.835</

32、p><p>　　螺紋中徑：d2=D2=d-0.6495P=30-0.6495×2=28.701</p><p>　　零件尺寸如下圖所示：</p><p>　　1.8:編制加工程序單</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　O9001 先加工左端<

33、/p><p>　　N10 G97M03S600G00X100Z100；</p><p>　　N20 T0101；</p><p>　　N30 M03S800；</p><p>　　N40 G00X20Z2；</p><p>　　N50 G71U1R0.5；</p><p>　　N

34、60 G71P70Q120U0.5W0.1F0.2；</p><p>　　N70 G00X27；</p><p>　　N80 G01Z0F0.1；</p><p>　　N90 X25Z-2；</p><p>　　N100 Z-18；</p><p>　　N110 X20；</p>&l

35、t;p>　　N120 Z-30；</p><p>　　N130 X15； </p><p>　　N140 G00X100Z100；</p><p>　　N150 M05；</p><p>　　N160 M00；</p><p>　　N170 G00X20Z2；</p><p>

36、　　N180 G70P70Q130F0.1；</p><p>　　N190 G00X100Z100；</p><p>　　N200 M05；</p><p>　　N210 M00；</p><p>　　N220 T0202；</p><p>　　N230 M03S500；</p><p&

37、gt;　　N240 G00X67Z2；</p><p>　　N250 G71U2R0.5；</p><p>　　N260 G71P270Q310U0.5W0.1F0.2；</p><p>　　N270 G00X56；</p><p>　　N280 G01Z0F0.1；</p><p>　　N290 X60Z

38、-2；</p><p>　　N300 Z-35；</p><p>　　N310 X67；</p><p>　　N320 G00X100Z100；</p><p>　　N330 M05；</p><p>　　N340 M00；</p><p>　　N350 M03S1000；</

39、p><p>　　N360 G00X67Z2；</p><p>　　N370 G70P250Q310F0.1；</p><p>　　N380 G00X100Z100；</p><p>　　N390 M05；</p><p>　　N400 M30；</p><p>　　O9002 加工右

40、端（掉頭夾住￠60mm×25mm的臺(tái)階，要求包鋼皮）</p><p>　　N10 G97M03S500G00X100Z100；</p><p>　　N20 T0202；</p><p>　　N30 G00X67Z2；</p><p><b>　　N40 G73</b></p>&l

41、t;p>　　N50 G73P60Q180U0.5W0.1F0.3；</p><p>　　N60 G00X25.8；</p><p>　　N70 G01Z0F0.1；</p><p>　　N80 X29.8Z-2；</p><p>　　N90 Z-30；</p><p>　　N100 G03X

42、30Z-50R19.98；</p><p>　　N110 G01Z-57.67；</p><p>　　N120 X35Z-62；</p><p>　　N130 Z-70.18；</p><p>　　N140 X30Z-71.62；</p><p>　　N150 Z-75.62；</p><

43、p>　　N160 X35Z-80；</p><p>　　N170 Z-95；</p><p>　　N180 X60；</p><p>　　N190 G00X100Z100；</p><p>　　N200 M05；</p><p>　　N210 M00；</p><p>　　N2

44、20 G00X67Z2；</p><p>　　N230 G70P60Q180；</p><p>　　N240 G00X100Z100；</p><p>　　N250 M05；</p><p>　　N260 M00；</p><p>　　N270 T0303；</p><p>　　N2

45、80 M03；</p><p>　　N290 G00X32Z2；</p><p>　　N300 G01Z-20；</p><p>　　N310 X24；F0.1</p><p>　　N320 X40；</p><p>　　N330 G00X100Z100；</p><p>　　N34

46、0 M05；</p><p>　　N350 M00；</p><p>　　N360 T0404；</p><p>　　N370 M03S400；</p><p>　　N380 G00X32Z2；</p><p>　　N390 G92X28.9Z-18F2.0；</p><p>　　N

47、400 X28.3；</p><p>　　N410 X27.7:</p><p>　　N420 X27.3；</p><p>　　N430 X27.2；</p><p>　　N440 G00X100Z100；</p><p>　　N450 M30；</p><p><b>

48、　　總結(jié)</b></p><p>　　在大學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，我過(guò)得既充實(shí)又繁忙.從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)值是巨大的，這將對(duì)我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。</p><p>　　給我最深的就是：一個(gè)人不可能做好一件大事，它必須是所有智慧的融合。在設(shè)計(jì)過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)真正的自我，彌補(bǔ)原來(lái)的不足，碰到不懂不會(huì)的就可以向同學(xué)們

49、請(qǐng)教，不知不覺(jué)中自己又上了一課?？傊ㄟ^(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很到。后來(lái)在指導(dǎo)老師的提示下，我終于完成了這項(xiàng)工作。還有個(gè)就是，我對(duì)復(fù)雜零件的編程不是很害怕了。因?yàn)镻RO/E可以幫助我完成那些煩瑣的過(guò)程，只要求對(duì)零件的建模熟練就差不多了。當(dāng)然基礎(chǔ)的東西是不能丟的。</p><p>　　在這次的設(shè)計(jì)中，老師“放手”我們?nèi)プ?。在這過(guò)程中我學(xué)會(huì)了獨(dú)立的思考問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。像NC程序的生成，開始的時(shí)候我去了好幾次的計(jì)算機(jī)房，

50、但是怎么也生不出程序來(lái)，后來(lái)我才發(fā)現(xiàn)我選擇的坐標(biāo)不對(duì)。經(jīng)過(guò)幾次的摸索，我終于找到了問(wèn)題的答案。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)、CAD2008、Pro/E等軟件的基本運(yùn)用有了更深刻的了解。對(duì)我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)有了更清楚的認(rèn)識(shí)，是我不知不覺(jué)的喜歡上了我們的專業(yè)。現(xiàn)在我可以說(shuō)，我完全可以單獨(dú)完成一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工。在這里我也深刻的知道，我在實(shí)踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領(lǐng)悟、學(xué)習(xí)。</p><p><b&

51、gt;　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利的完成，是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)當(dāng)中我得到了許多人的幫助，首先非常感謝我們的指導(dǎo)老師xx。從課程的選取、研究、到總體設(shè)計(jì)的結(jié)束。他都幫助我解決了不少困難。為了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，他到處給我們找資料，為我們鼓氣。畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求是每個(gè)學(xué)生都必須獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)課題兩個(gè)班的同學(xué)加起來(lái)有八十多個(gè)，他為了節(jié)省我們的時(shí)間，為我們每個(gè)人都找了不一樣的課題或者是不同類型的零件圖，