数控轴类零件加工工艺设计毕业论文

0毕 业 设 计（2016 届）设 计 题 目 轴类零件的设计与加工 学 院 名 称 合肥工业大学 专 业 （班 级） 13 级数控（专） 姓 名 （学 号） 刘云鹤 指 导 教 师 曾亿山教授 系 负 责 人 2016 年 3 月 21 日1目录摘要 .3绪论 .4一、选择本课题的目的及意义 .4二、数控机床及数控技术的应用与发展 .4（一）数控机床的应用与发展 .4（二）数控技术的应用与发展 .5正文 .71.零件图的加工工艺性分析 .71.1 对零件的分析及毛坯的选择 .71.2 设备的选择 .91.3 粗基准选择原则 .101.4 精基准选择原则 .101.5 定位基准 .102.装夹方式 .103.工艺过程 .123.1 加工方法的选择 .123.2 加工方案的确定 .123.3 工序划分 133.4 工步的划分134.确定加工顺序及进给路线 .134.1 零件加工必须遵守的安排原则 .134.2 进给路线 .145.选择刀具 .166.切削用量的选择 .206.1 背吃刀量的选择 .206.2 主轴转速的选择 .206.3 进给速度的选取 .206.4 进给量的选取 .207.编制工艺卡 .217.1 编写程序前的注意事项 .257.1.1 编制误差 .257.1.2 误差控制 .257.2 编写程序 .287.3 数控仿真系统 .30结论 .33参考文献 .342轴类零件的数控加工设计摘要数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业(IT、汽车、医疗、轻工等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入 WTO 和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。主要困难的是两次装夹中的水平 Z 向长度难以保证、切削用量的参数设定 、对刀的精度 、工艺路线的制订。关键词：数控技术；车削加工；数控加工工艺；数控编程 3绪论一、选择本课题的目的及意义目的：通过这次设计可以使我们学会对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高综合分析问题和解决问题的能力，以及培养科学的研究和创造能力。意义： 随着社会经济的快速发展，人们对生活用品的要求也越来越高，企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度，节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的，即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求，同时推动了企业的快速发展，提高了企业的生产效率。机械工业是国民经济各部门的装备军，而数控加工在机械行业占有领头羊的地位，因此国民经济各部门的生产技术水平和所取得的经济效益，在很大程度上取决于机械行业和数控行业中所能提供的机械装备的技术性能、指令和可靠性。因此数控加工技术水平和生产规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，它将直接影响企业产品质量、效益、竞争能力。本文通过对典型轴类零件数控加工工艺的分析，对零件进行编程加工，给出了对于典型零件数控加工工艺分析的方法，对于提高制造质量、实际生产具有一定的意义。 4二、数控机床及数控技术的应用与发展（一）数控机床的应用与发展随着电子信息技术的发展世界机床已经进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是其代表机床之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。随着科学技术不断发展，数控机床的发展也越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。我国近几年数控机床虽然发展较快，但与国际先进水平还存在一定的差距，主要表现在：可靠性差，外观质量差，产品开发周期长，应变能力差。为了缩小与世界先进水平的差距，有关专家建议机床企业应在以下 6 个方面着力研究：1）加大力度实施质量工程，提高数控机床的无故障率；2）跟踪国际水平，使数控机床向高效高精方面发展；3）加大成套设计开发能力上求突破；4）发挥服务优势，扩大市场占有率；5）多品种制造，满足不同层次的用户的需求；6）模块化设计，缩短 开发周期，快速响应市场。数控机床使用范围越来越大，国内国际市场容量也越来越大，但竞争也会加剧，我们只有紧跟先进技术进步的大方向，并不断创新，才能赶超世界先进水平。（二）数控技术的应用与发展数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造5和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。随着计算机、自动控制技术的飞速发展，数控技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。正文1. 零件图的加工工艺性分析零件车削工艺分析，零件材料处理为：45 钢，调制处理 HRC2636，下面对该零件进行数控车削工艺分析。零件图1.1 对零件的分析及毛坯的选择在编程前我们一定要对零件进行工艺分析，这是必不可少的一步，如图 C3我要对该零件进行精度分析，选择加工方法、拟定加工方案、选择合理的刀具、6确定切削用量。该零件由螺纹、圆柱、圆锥、圆弧、槽等表面组成，其中由较严格直径尺寸精度要求的如 280.02mm, mm,轴线长度的精度如50.04mm，27.50.04mm，粗糙度 3.2，球面 S mm。可控制球面形状精度、30的锥度等要求。经上面的分析，我可以采用一下几点工艺措施：1.1.1 零件上由精度较高的尺寸数据如圆柱 280.02mm、 mm，轴向长度 50.04mm、27.50.04mm，球 S mm，在加工时为了保证其尺寸精度应取其中间值分别取值为 28mm、23.005mm 长度 5mm，27.5mm，球S29.015mm 即可。注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）1.1.2 在轮廓曲线上，有四处圆弧依次相连，既过象限又改变进给方向的轮廓曲线。为了保证其轮廓曲线的准确性，我们通过计算到端部 R5mm 的圆弧与直线的切点坐标为（2.922，0），与 RCmm 的圆弧切点坐标为（7.791，-6.136），RC 与 SBmm 的切点坐标为（11.210，-20.791），SBnmm 与 R5mm的切点为（12.271，-37.739），R5mm 与 Emm 的切点坐标为（11.5，-40.406）。注：上述座标值是以半径值给出的。形式如（X，Z）。1.1.3 为便于装夹，为了保证工件的定位准确、稳定，夹紧方面可靠，支撑面积较大，零件的左端是螺纹，中段最大的直径的圆柱 28mm。右端是依次相连的圆弧，显然右端都是圆弧相连不可能装夹，所以应留在最后加工，应先装夹毛坯加工出左端螺纹及圆柱 28mm。调头装夹 28mm 的圆柱加工右端圆弧，毛坯选 30120mm。7表 1 CK6140 车床的主要技术参数1.2 设备的选择据该零件的外形是轴类零件，比较适合在车床上加工，由于零件上既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,在普通车床上是难以保证其技术要求。所以要参数 型号 CK6140加工能力 床身上最大回转直径 mm 420刀架上最大回转直径 mm 200最大工件长度 mm 2000最大车削长度 mm 1870床身导轨宽度 mm 400主轴端部代号 C6主轴孔径 mm 58主轴主轴锥孔 mm 主轴转速（四段无级） r/min 27.5-220063X/Z 向最小进给增量 mm 0.0005/0.001X/Z 向快移速度 mm/min 4000/8000进给X 向最大行程 mm 300电动刀架工位数 H4刀架刀杆截面 mm 25尾座套筒直径 m 75尾座套筒行程 150尾座尾座套筒锥孔 Morse 5电机 主电动机功率 kw 7.5机床质量 kg 1900,2000,2500 3500,4500机床外形尺寸（长、宽、高） mm 1806,2091,2376，2946,3516117016008想保证技术要求,只有在数控车床上加工才能保证其加工的尺寸精度和表面质量。机床我们选用 HNC-CK6140 数控系1.3 粗基准选择原则1.3.1 为了保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。1.3.2 合理分配各加工表面的余量，应选择毛坯外圆作粗基准。1.3.3 粗基准应避免重复使用。1.3.4 选择粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷。以便定位可靠。1.4 精基准选择原则1.4.1 基准重合原则：选择加工表面的设计基准为定位基准；1.4.2 基准统一原则：自为基准原则，互为基准原则。1.5 定位基准9综合上述，粗、精基准选择原则，由于是轴类零件，在车床上用三爪卡盘装夹定位，定位基准应选在零件的轴线上，以毛坯 58mm 的棒料的轴线和左端面作为定位基准。2. 装夹方式数控机床与普通机床一样也要全里选择定位基准和夹紧应力求设