毕业设计轴类三件配合件、造型与设计

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1、重庆工业职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计（论文） 课 题 名 称： 轴类三件配合件、造型与设计 专 业 班 级： 机械工程系09数控201班 学 生 姓 名： 吴金鑫 指 导 教 师： 韩辉辉 二0一 一 年 六 月摘 要 数控车床是是目前使用最广泛的数控机床之一，数控车床主要用于加工轴类、盘状类回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成型表面、螺纹和断面等工序的加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、绞孔等工作。 数控车床结构多样，但多数都是由：车床主体、操作面板、伺服系统三大部分组成。数控车床的编程方法有手动编程和自动编程两种。所谓编程就是将加工零件的加工工序、刀具的

2、运动轨迹、工艺参数（主轴转速、进给速度、切削深度）以及辅助操作（换刀、主轴正反转、冷却液开关等）加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。程序编制过程主要包括：分析零件图纸、工艺分析、数学处理、编写程序、程序效验五个步骤。关键词： 数控车床，编程，实体建模，CAD,实体建模AbstractCNC lathe is the most widely used is one of CNC machine tools, CNC lathe is mainly used for machining shafts, discoid type rotary part. Runn

3、ing through the NC program can be done automatically and external cylindrical surface, conical surface, forming surface, such as thread and process cross-section processing, and can be tank cars, drilling, reaming, reaming and so on.CNC lathe structure varied, but most are made: turning the main bod

4、y, the control panel, servo system has three major components.CNC lathe programming methods are two kinds of manual programming and automatic programming. Programming is the process called machining process, tool trajectory, process parameters (spindle speed, feed rate, cutting depth) and ancillary

5、operations (ATC, spindle reversing, coolant switch, etc.) processing information, with the provisions of Text, numbers, symbols of the code written by a certain format, into the processing procedures.Programming process includes: analysis of part drawings, technical analysis, mathematical processing

6、, programming, program efficacy of five steps.Keywords:CNC lathes, programming, solid modeling, CAD，Solid Modeling朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典详细内容目 录第一章 前言1数控机床的起源与发展52数控机床的优点 53. 国内数控机床现状 6 4. CAD简介 7第二章 实体建模1.完成件一实体建模 82.完成件二实体建模 93.完成件三实体建模 10第三章 加

7、工工艺及编程加工1.件一加工工艺分析及编程加工 112.件二加工工艺分析及编程加工 143.件一加工工艺分析及编程加工 17结论 20致谢 21参考文献 21第一章 前言1、数控的起源于发展 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，标志人类创造了可增强和代替人脑力的工具。为人类进入信息社会奠定了基础。 6年后即1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产出了质的变化。半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段的发展1.1数控（NC）阶段（19521970）早起的计算机运算速度慢，对当时科学计算和数据处理影响还不大，不能适应机床实时控制的要求，人们不得不用数字逻辑

8、电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC）,简称数控（NC）。1.2计算机数控(CNC)阶段（1970今）到1970年，通用小型计算机已出现并成批量生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控CNC）阶段。1971年，美国INTEL公司集成了中央处理器(CPU)后，1974年微处理器被应用于数控系统。到了1990年，PC机（个人计算机、微机）的性能已发展到很高的阶段，完全能够满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控(CNC),而我国任习惯称数控（NC）。所

9、以我们日常讲 “数控”，即是指 “计算机数控”。2.数控机床的优点 数控机床作为一种新型的自动化机床，在具有高度自动化的同时还具有广泛的通用性。 这是因为数控机床具有以下一些优点：（1） 数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比例。最佳切削参数和最佳走刀路线的合理使用，能大大的缩短加工时间，提高生产效率。（2） 数控机床自动加工，不需要人为干预，而且还可以利用软件进行校正和补偿。因此进行数控机床生产可以保证零件的加工精度，稳定产品质量。（3） 只要改变程序就能改变刀具与工件之间的相对运动轨迹，就可以加工不同的零件，使数控加工具备了广泛的适用性和较大的灵活性；还能够完成很多普通机床难以完

10、成活着不能加工的、具有复杂型面的的零件加工。（4） 数控机床能够实现自动换刀，使得零件一次性装夹成型，实现了一机多用，大大节省了设备。提高了经济效益。（5） 一般情况下数控机床也不需要专用夹具。比普通机床上专用夹具的设计制造又节约了成本。（6） 使用数控车床进行生产能大大减少工人的劳动强度。3.国内数控机床现状 近年来我国企业的数控机床使用率逐年上升。我国的数控机床无论从种类、技术水平、质量和产量都取得了很大的发展，在一些关键技术领域也取得了突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，可与日本、德国并驾齐驱。这标志了国内数控机床已进入快速发展时期。4.CAD简介 计算机辅助设计（Co

11、mputer Aided Design,简称CAD）是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、建模、修改和优化。它综合了计算机知识和工程制造知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提升而逐渐完善。AtuoCAD是Atuodesk公司推出的计算机辅助绘图和设计软件，它以强大、完善的功能和方便快捷的操作在机械工程、建筑等计算机设计领域得到了广泛的应用。 第二章 实体建模1.完成件一实体建模 1.1建立工程图 图1 件一工程图1.2旋转拉伸建立实体模型 图2 件一实体2.完成件二实体建模 2.1建立工程图 图3 件二工程图2.2旋转、拉伸建立实体模型 图4 件二实体3

12、.完成件三实体建模 3.1建立工程图 图5 件三工程图3.2旋转、拉伸建立实体模型 图6 件三实体第三章 零件工艺及编程加工1.件一工艺分析及编程加工 1.1工程图 1.2零件结构分析 1.21件一是个小件，内部有一个R80的圆弧和20.77内圆表面组成。外圆由两个台阶和一个R1圆弧连接。1.2.2结构简单加工容易。要求完成内外各面的粗精加工。 1.3加工工艺分析数控加工设备GSK980TD数控车床装夹方案工件采用三爪装夹零件加工工序 序号工序内容刀号刀具1下料40mmX25mm2夹持右端，车端面到24、车3614和R1圆弧。193外圆车刀3钻20内孔20钻头4粗镗内孔20.77和R80内圆弧

13、。2镗刀5精镗内孔20.77和R80内圆弧。2镗刀6调头夹持36。7粗车外圆38。193外圆车刀8精车外圆38。193外圆车刀 表1 件一加工工序卡1.4切削用量的选择 切削用量包括：背吃刀量p、主轴转速n或切削速度Vc、进给速度Vf或进给量f。 1.4.1确定进给速度进给速度是数控机床加工时的重要参数，主要根据零件的表面粗糙度和加工精度要求及刀具、工件材料来选取。最大进给速度受机床刚度和系统性能的影响。确定原则：在满足工件质量要求时，为提高生产效率可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取。在切断、切槽加工深孔或用高速工具钢时，选择低速，一般在2050mm/min。这里零

14、件没有切槽、不加工深孔、故选择高速加工。转速1000n/min,进给126mm/min。1.4.2确定背吃刀量刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。但出于对设备和刀具的保护和这并不是成批量生产故吃刀量定为1mm.1.5加工程序 22加工右端：M03 T0101 S1000G00 X40 Z0G71 U0.5 R0.3 F126G71 P1 Q2 U0.3 W0G01 X35X36 Z-0.5Z-14G03 X38 Z-15 R1G01 X38 Z-16G00 X100 Z100加工内部：M03 T0101 S1000G00 X20 Z0G71 U0.5 R0.3 F126G71 P1 Q2

15、 U0.3 W0N01 G01 X31.856G03 X20.772 Z-23 R80N02 G01 X20.772 Z-24 G00 X18Z100M05M30调头加工左端：M03 T0101 S1000G00 X40 Z0G01 X39Z-9G00 X40Z0G01 X38 Z1Z-9G00 X100 Z100M05 M302.件二工艺分析及编程加工 2.1工程图 2.2零件结构分析 2.2.1零件外轮廓由外圆柱面、圆弧面、螺纹、皮带轮槽和退刀槽等部分组成。螺纹为普通三角螺纹P等于1.5 2.2.2本工序要求完成零件的各部分轮廓。2.3加工工艺分析 数控加工设备GSK980TD数控车床装夹

16、方案工件采用三爪装夹零件加工工序 序号工序内容刀号刀具1下料45mmX64mm2夹持左端，车右端面到63、193外圆车刀3粗加工倒角、18、20、34、42、R4.3到40193外圆车刀4精加工18、20、34、42、R4.3到405切退刀槽到1723mm切槽刀6加工皮带轮。23mm切槽刀7加工M20X1.5螺纹。3外三角螺纹刀8调头夹持18处，上顶尖9193外圆车刀表2 件二加工工序卡2.4切削用量的选择2.4.1确定进给速度外圆部分同件一样。切退刀槽和皮带轮槽时取S=450N/min,F122.4.2确定背吃刀量刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。但出于对设备和刀具的保护和这并不是成

17、批量生产故吃刀量定为1mm.2.5加工程序 右端加工程序：M03 T0101 S1000G00 X45 Z0G71 U0.5 R0.3 F126G71 P1 Q2 U0.3 W0N01 G01 X16 X18 Z-1 Z-4 X20 Z-5 Z-18 X34 Z-28 G02 X38 Z-35.5 R4.3N02 G01 X39 Z-38.5G70 P1 Q2 S1400G00 X100 Z100T0202 S450 F12G00 X35 Z-24.5G01 X26G00 X34Z-25.205G01 X26 Z-24.5G00 X35 Z-18G01 X17G00 X100 Z100T030

18、3 S450G00 X20 Z-4G92 X19.9 Z-15 F1.5 X19.5 X19.00 X18.5 X18.3 X18.2 X18.1 X18.06 X18.05G00 X100 Z100M05; M30调头左端加工程序：M03 T0101 S1000G00 X40 Z0G71 U0.5 R0.3 F126G71 P1 Q2 U0.3 W0N01 G01 X20.77 G03 X32.093 Z-24.5 R80 G01 X38N02 G01 X39 Z-25G70 P1 Q2 S1400G00 X100 Z100M05; M303.件三工艺分析及编程加工 3.1工程图 3.2结构

19、分析 3.2.1零件外轮廓由外圆柱面、圆锥面、内圆弧、内螺纹和工艺槽等部分组成。螺纹为普通三角螺纹P等于1.5 3.2.2本工序要求完成零件的各部分轮廓。3.3加工工艺分析 数控加工设备GSK980TD数控车床装夹方案工件采用三爪装夹零件加工工序 序号工序内容刀号刀具1下料40mmX26mm2夹持右端，车右端面到25、193外圆车刀3钻通孔1818钻头4加工20内孔到15。3镗刀5加工M20X1.54内三角螺纹刀6调头夹持左端 7加工内圆锥面、内倒角3镗刀8旋入工件2夹持左端9车削外圆锥面、外圆柱面34193外圆车刀10切工艺槽到28宽723mm切槽刀表3 件三加工工序卡3.4切削用量的选择3

20、.4.1确定进给速度外圆部分同件一样。工艺刀槽取S=450N/min,F123.4.2确定背吃刀量刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。但出于对设备和刀具的保护和这并不是成批量生产故吃刀量定为1mm.车削内孔时因为排削不便，吃刀量因减小到0.5mm 。3.5加工程序加工内部左端：M03 T0101 S1000G00 X16 Z0G71 U0.4 R0.3 F100G71 P1 Q2 U0.3 W0N01 G01 X21 X18.05 Z-1.5N02 G01 Z-15G70 P1 Q2 S1200G01 X16 G00 Z100T0202 S450 F40G00X18.05 Z0G92 X

21、18.1Z-15 F1.5 J0.5 K0.5 X18.5X18.45.X19.00X19.5X19.85X19.95X19.98X19.99X20.00X20.00G01 X16G00 Z100M05M30加工内部右端 M03 T0101 S1000 G00 X16 Z0G71 U0.4 R0.3 F100G71 P1 Q2 U0.3 W0N01 G01 X25.856 X22 Z-4 X20 X18 Z-5N02 Z-10G70 P1Q2 S1200G01 X16 G00 Z100M05M30加工外部：M03 T0101 S1000G00 X40 Z0G71 U0.5 R0.3 F126G

22、71 P1 Q2 U0.3 W0N01 G01 X31.856X34 Z-4N02 Z25 G70 P1 Q2 S1400G00 X100 Z100T0202 S450 F12 G00 X35 Z-15G01 X28G00 X35 Z-12G01 X28G00 X35 Z-11G01 X28. Z-15G01 Z-12G00 X100 Z100M05 M30结论： 通过实际加工实践，这个三件配合零件按照上述工艺能够完成加工，精度、表面粗糙度都能达到设计要求。在加工过程中也出现了一些没成想到的问题，在车间老师的指导下顺利解决了。这次加工使用的是广州数控GSK980TD系统，面板清晰、操作简单。总

23、的来说这次毕业设计对我自己的提升时非常大的。非常感谢学校提供这样一个锻炼我们能力的机会。致谢几个月的毕业设计在紧张而又繁忙中结束了，这次毕业设计让我对数控又有了更深的认识。需要我们运用多学科的理论知识与技能，考验我们分析和解决问题的能力。在毕业设计的这段时间里，我有很多的感触，它带给我的价值是巨大的，这将对我的以后工作产生重要的影响。通过这次的设计，对办公自动化、CAD2004等软件的基本运用有了更深刻的了解，基本掌握了轴类零件的加工工艺规程及确定加工路线的方法，通过对零件深刻的分析，使得加工出的零件与之技术要求十分紊合，达到了设计所规定的要求。在老师的指导、同学们的帮助和自己的努力下，顺利完

24、成了毕业设计的任务要求，使自己得到进一步的提高，在这里一并感谢。毕业设计虽已结束，但我们钻研的精神不能停下来，要为把自己培养成理论结合实践的技能型人才而不断努力。 参考文献：1庞浩. 数控加工工艺 .浙江:浙江大学出版社，20052艾兴.肖诗纲主编.切削用量手册. 北京：机械工业出版社,20063夏凤芳. 数控机床. 江西：高等教育出版社，2002.74成大先. 机械设计手册. 北京：机械工业出版社,19955余英良. 数控加工编程与操作.江西: 高等教育出版社，20036GSK .GSK980TD车床CNC使用手册.州：广州数控设备有限公司7金亮.AutoCAD2005机械设计实例教程.北京：航空工业出版社