典型轴类零件的设计及加工.docx

机电工程系数控机床课程设计题 目： 典型轴类零件的设计及加工 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 机制08*班 姓 名： * 学 号： 08* 成 绩： 指导教师； * 2010年12月17日任 务 书1.课程设计的地位、任务及作用数控机床实训课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过数控机床实训课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控编程仿真实训，使学生掌握南京宇航仿真软件的基本操作。提高实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。2.课程设计的题目及要求数控机床实训课程设计共有两类课题，多个具体题目。（1）车削类零件的编程及加工；（2）铣削类零件的编程及加工。参加本次课程设计的学生每人任选一个课题，要求每位同学要独立完成自己的课程设计。本次课程设计要达到如下要求。（1）根据选择的课题和自己的题目，选择合理的实现方案。（2）锻炼学生查阅技术手册和技术资料的能力。（3）提高学生程序设计的能力。（4）提高学生程序调试的能力。（5）培养学生编制技术文件的能力。（6）培养学生严肃认真，一丝不苟和实事求是的科学态度。3.课程设计的基本内容及学时分配本课程设计为1周时间，共60学时。具体内容及学时分配如下。（1）数控机床的基本操作及基本指令（5学时）（2）数控编程讲解（10学时）（3）零件图的绘制（3学时）（4）数控加工工艺分析（5学时）（5）加工工序卡的编制（5学时）（6）加工路线图的绘制（2学时）（7）数控机床编程仿真（5学时）（8）根据课题书写设计报告（25学时）4.需要完成的技术文件（1）绘制设计的零件图1份；（2）加工工序卡1份；（3）加工路线图1份；（4）加工程序清单1份；（5）设计说明书1份。5.课程设计考核与评分标准 根据以下几个方面对学生进行考核，以五级评分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）综合评定成绩： （1）设计过程中的表现（独立完成的能力、分析问题的能力、工作态度）； （2）提交设计的质量； （3）答辩中的表现。6.建议教材与参考教学书1.数控加工概论，李诚人编著，清华大学出版社，2006年出版。2.数控机床技术，杜国臣，王士军编著，北京大学出版社，2006年出版。目 录一、图形设计过程及内容概述 1二、零件加工工艺 2三、仿真图形及加工程序 3四、设计说明书 6五、计算过程 7六、设计小结 8七、参考文献 9八、感想 10一、 图形设计过程及内容概述在这次设计过程中，我在积极实践细心体会的同时还多次去图书馆查阅资料请教导师模拟仿真，加上不断的整理和改进，才最终完成了这次设计任务。通过这次课程设计，使我学会了灵活运用各种实验实训仪器，以及对ck6132-4数控车床和华中hnc-21t数控系统的操作方法，还学会了各种常见零件的加工工艺流程及数控编程，提升了自己动手查阅和汇总资料的能力。在此，我还要特别感谢我的导师和在我设计过程中提供帮助和支持的老师和同学。我设计的是一个台阶轴，主要包括：台阶圆弧螺纹退刀槽外螺纹以及倒角等要素，完全按照老师的要求完成了这次设计任务。二、 零件加工工艺1 零件右端加工工艺卡片：（1）工序划分：工序内容及步骤刀具工具量具粗车外圆阶梯轴外圆车刀扳手游标卡尺精车外圆阶梯轴外圆车刀扳手游标卡尺切槽切槽刀扳手游标卡尺车外螺纹螺纹刀扳手游标卡尺（2）刀具划分：刀具刀位号刀偏号刀具参数主轴转速进给量切削深度外圆车刀010135460g95 f0.10.5mm切槽刀0302刀宽为370g95 f0.051.5mm螺纹刀0203导程为270g95 f0.050.10.5mm2 零件左端加工工艺卡片：(1)工序划分：工序内容及步骤刀具工具量具倒角车外圆车倒角车外圆外圆车刀扳手游标卡尺（2）刀具划分：刀具刀位号刀偏号刀具参数主轴转速进给量切削深度外圆车刀010135460g95 f0.10.5mm三、仿真图形及加工程序1右端加工路线图加工，如图3-1所示%123m03s460g95 （主轴转速460 rmin，35外圆车刀）t0101(外圆车刀)g00x50z2g71u0,5r0.4p1q2x0.3z0.2f0.1n1g00x8z2f0.05g01x12z0f0.05g01x14z-1g01x14z-9g00x19.74z-11g01z-35g01x34g01z-40g02x26z-44r4f0.02g01z-49f0.05g02x38z-55r6f0.02g01z-60f0.05g00x100z100m05（主轴暂停）m00（程序暂停m03s70g95（主轴转速70 rmin，3mm宽割刀）t0303（切槽刀）g00x36z-35g01x34f0.1g01x17f0.05g01x34g01w2g01x17g01x34g00x100z100m05（主轴暂停）m00（程序暂停）m03s70g95（主轴转速70rmin，6mm宽螺纹刀）t0202(螺纹刀)g00x22z-6g82x19.2z-30e2r-0.7f2g82x18.80 z-30e2r-0.7f2g82x18.5 z-30e2r-0.7f2g82x18.2 z-30e2r-0.7f2g82x18.0 z-30e2r-0.7f2g82x17.9 z-30e2r-0.7f2g82x17.8 z-30e2r-0.7f2g00x100z100m05（主轴暂停）m30（程序暂停，返回程序起始点）2.左端加工路线图加工，如图3-2所示%123m03s460g95（主轴转速460 rmin，35外圆车刀）t0101(外圆车刀)g00x50z2g00x38z2g01x42z0f0.05g01x44z-2g01x44z-29g01x42z-30g00x100z100m05（主轴暂停）m30（程序暂停，返回程序起始点）3最终实体图四、设计说明书我用一个毛坯长度100mm直径45mm的铝棒进行设计，设计要素包括了倒角、圆弧、槽、螺纹等。完成了车削加工零件加工实体效果图一份，刀具轨迹路线图左右端各一份，加工程序清单一份。工件的右端长60mm,有m20x2的螺纹、c1、c2的倒角、深度1.5mm的外圆槽，r4、r6的凹圆弧；工件的左端长30mm，主要包括：c1的倒角和台阶。设计过程中所用的仪器和材料分别如下：材料：硬铝棒料：直径45长度100mm使用设备：华中数控hnc-21t数控车床，南京宇航数控仿真软件，tcl电脑一台，绘图工具一套。零件的装卡：由于零件毛坯为棒料，所以采用三爪卡盘夹紧定位。加工的零件实体如图所示 五、计算过程设计内容设计说明及计算过程备注计算m20x2的螺纹 d1=d-0.13p=19.74 d2=d-1.1p=17.80 h=d1-d2=1.94x终点坐标剩余（单位：mm）退刀量（单位：mm）19.201.40.5418.801.00.418.500.70.318.200.40.318.200,20.217.900,10.117.8000.1d公称直径d1大经d2小径p螺距h牙高六、设计小结 通过三天，15个课时的理论课，15个课时的实训操作。基本学会了车削类零件的编程及加工，并能够合理的选择卡具和加工设备、独立分析工艺、独立编程及完成其加工。 通过数控编程仿真实训，我初步掌握华中数控仿真软件的基础操作，提高实际操作和手工编程能力，我掌握了数控机床的组成及其控制原理和方法，为以后的工作和学习打下坚实的基础。 北京：清华大学出版社 七、参考文献 1李诚人，数控加工概论， 西安清华大学出版社 ，20062 陈洪涛，数控加工工艺与编程，北京：高等教育出版社 ，2003.3 吴明有编著，数控加工自动编程，北京：清华大学出版社，2008. 八、感想通过这次实训让我学到了许多知识，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，有好多想法，但实际输入程序，有时总是实现不了，然后又重新编程，对刀等等，因此耗费很多时间。我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。一个星期的实习，过程曲折。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。当程序一次次出错，满是急躁与不安；当工件加工完毕时，成就感油然而生。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出