2011数控技术毕业论文-典型零件数控加工工艺分析.doc

江苏省徐州机电工程高等职业学校毕 业 论 文（2011届）题 目；典型零件数控加工工艺分析 姓 名： 李 盼 盼 学 号： 02 系 部： 数控技术系 专 业： 数控技术 指导教师： 李 聪 2011年5月江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文任 务 书系部 专业年级 学生姓名 任务下达日期： 年 月 日毕业论文日期： 年 月 日至 年 月 日毕业论文题目：毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：系主任签字： 指导教师签字：江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字： 年 月 日系部领导小组综合评定成绩系部领导小组负责人： 年 月 日 声明 声明内容如下: 我声明, 本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的, 在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。特此声明。 作者：李盼盼 日期： 摘要本论文主要介绍数控复合轴加工工艺规程设计,能通过运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识，正确的解决一个零件在加工过程中的定位.夹紧以及工艺路线安排.工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。学会使用图表资料以及手册，掌握与本本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练运用。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计当中可能会有不足之处，恳请各位老师给予批评指正。关键词：夹具 走刀路线 加工用量前言这次毕业设计，我的设计题目是：数控复合轴加工工艺规程设计。本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定零件的加工方案，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础，最后，让我们在数控车床上加工出该零件达到图纸要求。数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械，机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组织。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。 此业设计让我们毕业生更好的熟悉数控车床，确定加工工艺，学会分析零件为走上工作岗位打下基础。第一章一.本文的研究背景及意义 数字控制简称数控，是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号对机械设备的运动及加工过程进行控制的一种方法，它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量，也可以控制温度、压力、流量等物理量。 数控加工具有自动化程度高、加工复杂形状零件的能力、生产准备周期短、加工精度高、质量稳定、生产效率高等优点。数控机床的加工原理可简要概述为：在数控机床上加工零件时，要是想根据零件的加工图样的要求确定零件的工艺过程、工艺参数和刀具参数，再按规定编写零件数控加工程序，然后通过手动数据输入方式或计算机通信等方式将数控加工程序送到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过分析处理与计算后发出相应的指令，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自动加工。数控加工原理及加工过程：零件图阅读零件图工艺分析制定工艺数控编程程序传输数控机床数控编程的内容包括：分析零件图，确定工艺过程；数学处理；编写程序单；制作程序戒指并输入程序信息；程序校验。第二章 数控编程中的加工工艺分析及设计2.1 本文的研究背景及意义：数控加工技术概况： 数字控制简称数控，是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号对机械设备的运动及加工过程进行控制的一种方法，它所控制的一般是位置、角度、速度等机械量，也可以控制温度、压力、流量等物理量。 数控加工具有自动化程度高、加工复杂形状零件的能力、生产准备周期短、加工精度高、质量稳定、生产效率高等优点。 数控机床的加工原理可简要概述为：在数控机床上加工零件时，要是想根据零件的加工图样的要求确定零件的工艺过程、工艺参数和刀具参数，再按规定编写零件数控加工程序，然后通过手动数据输入方式或计算机通信等方式将数控加工程序送到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过分析处理与计算后发出相应的指令，通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而控制机床进行零件的自动加工。 数控加工原理及加工过程：零件图阅读零件图工艺分析制定工艺数控编程程序传输数控机床数控编程的内容包括：分析零件图，确定工艺过程；数学处理；编写程序单；制作程序戒指并输入程序信息；程序校验。 2.2 数控加工工艺过程 是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。数控加工原理及加工过程：零件图阅读零件图工艺分析制定工艺数控编程程序传输数控机床数控编程的内容包括：分析零件图，确定工艺过程；数学处理；编写程序单；制作程序戒指并输入程序信息；。2.3数控加工工艺的主要内容在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择； 数控加工工艺性分析； 数控加工工艺路线的设计。2.4分析零件图2.11零件的完整性和正确性的分析本次我们要分析的轴类零件是一根复合轴，复合轴为典型的轴类零件，生产规模为小批量加工，零件的轨迹比较复杂，必须保证曲面轴零件的尺寸精度。从整体的机构来看轴的轮廓是完整的，而且从尺寸的标准到表面粗糙度的标准都比较完整，而且整体看起来这根轴没有什么结构上的缺陷，精度的要求和粗糙度的要求也比较合理，符合轴和孔之间的配合。总体看起来轴之间的结构是正确的，每一段螺纹后都加工了退刀槽，圆弧的大小也合适，没有超过车刀的要求；还有就是内孔的大小也比较合理，不过大也不过小。如果是内孔的直径过大那么左端的锥度的外圆柱段的壁厚就显得比较小，这时我们在数控车上加工起来就比较的困难，还要考虑更多的问题来保证轴的精度，因而我们的夹紧也就成了一个大的问题，但是在这里没有出现，也就说明作为典型的轴类零件的加工在数控车上加工的正确性，而且这根轴的表面粗糙度的要求也不高，通过精车基本上都能达到，也体现出了数控技术的精度高的特点。2.12数控加工工艺概念是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们大量数控加工实践的经验总结。2.13数控加工工艺过程是利用切削工具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等，使其成为成品或半成品的过程。2.14零件材料的分析工程材料，特别是钢铁，是现代工业、农业、国防及科学技术等部门使用最广泛的材料。工程材料之所以能获得如此广泛的应用，不仅由于它的来源广泛，而且还由于它具有优良的性能。钢铁材料，又称黑色金属材料，它是可以用于制造机械构件和工具的铁基合金。可分为刚和铸铁两大类，其主要区别在于含碳量的不同。钢的含碳量低于2.11%，铸铁的含碳量则在2.11%以上。钢的韧性、塑性较好，强度较高。常以热锻、轧制等方法成形。强度要求较高、形状较复杂的零件可用铸钢。由于钢的强度、硬度、塑性、等综合力学性能较好，因此一般用于制作承受拉、压、弯曲、剪切、扭转等载荷的构件，如钢筋、齿轮轴。2.15零件精度的分析零件的加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。符合程度越高则加工精度就越高。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。任何一种加工方法，只要精心操作，细心调整，并选用合适的切削参数进行加工，都能使加工精度得到较大的提高，但这样会降低生产率，增加加工成本。由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。 工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。这些都会影响到零件的加工.第三章典型零件工艺分析如图1-1就是我们本次要加工的轴：在这次的数控车削加工中，零件重要的径向加工部位有：30圆柱段，28圆柱，30度圆锥，23圆柱沟槽。零件其他径向加工部位相对容易加工。零件的轴向加工部位：零件左端25圆柱段的轴向长度为25,.零件右端27圆柱孔的轴向长度为30mm，由上述尺寸可以确定零件的轴向尺寸应该以零件左端面为基准，这样才能保证零件的加工精度要求，零件其轴向加工部位要求较低。如图1.1图 1.1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计、工艺与编程计算的基准统一，减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面，避免采用占机人工调整式加工方案，以充分发挥数控机床的效能。装夹应尽可能一次装夹加工出全部或最多的加工表面。由零件图可分析，我应先装夹毛坯30mm的棒料的一端，夹紧其40mm的长度加工螺纹。一直加工到零件右端的Emm，然后将棒料卸下。装夹28mm的圆柱表面，加工另一端的圆弧。这样两次装夹即可完成零件的所有加工表面，且能保证其加工要求。装夹图如下：1.2图 1.2加工螺纹的装夹图如图1.3图 1.3第一步: 车削带有的螺纹的一端，从右到左先粗车外形23mm、28mm、27mm到槽50.04mm的左端面处后，精车外形路线统粗车一样，再换刀切削51.5mm的槽，最后再换刀切削螺纹。如图螺纹加工路线。如图:1.4如图:1.4第二步: 车削带有圆弧的一端，从右到左先粗车外形R5mm、12mm、28mm到23mm后2mm后精车外形路线同粗车一样。最后切削50.04mm的槽。如图。1.5如图:1.5第四章 零件加工工序数控加工工序卡图2.11机械加工工序卡产品型号零件图号1共1页产品名称零件名称复合轴第1页车间工序号工序名称材料牌号1车、钻毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数45号钢3010011设备名称设备型号 GSK980TD 设备编号同时加工数数控车床GSK980TD1图表2.2工步号工步内容工艺设备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)背吃刀量/mm进给次数1车右端面T160012012左、右两端圆弧和螺纹T2600120设计日期审核日期会签日期标记处数更改文件号签字日期11.5.1图表2.32机械加工工序卡产品型号零件图号2共1页产品名称零件名称复合轴第1页车间工序号工序名称材料牌号2车 45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数45号钢6015011设备名称设备型号设备编号同时加工数数控车床GSK980TD1图表2.4工步号工步内容工艺设备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)背吃刀量/mm进给次数1粗车右端外圆，留精车余量0.5mmT160012023 2粗车左端外形，留精车余量0.5mm 3精车左右两段外形达到图纸要求800 800.51设计日期审核日期会签日期汤伟建2010.3.27标记处数更改文件号签字日期2010-3-27程序编程如下 T101N07G01Z0F50； 精车起点N08X21Z-1.5； 精车倒角N09Z-25； 精车21的外圆N10X28； 精车28的端面N11Z-38.169 28的外圆表N12 X23.05Z-47.5； 30的锥面N13G01W-10； E的外圆面N14G00X100； 退刀快速定位N15Z100； 退刀快速定位N16T0202； 换切槽刀N17G00X32Z-25； 快速定位N18G01X18F10； 切槽至18N20 G04P3； 暂停修光N21G00X25； 快速定位N22W1.5； 快速定位 N23G01X21； 倒角起点N24X18W-1.5； 倒角1.5N25G04P3； 暂停修光N26G00X100； 退刀快速定位N27Z100； 退刀快速定位N28T0303； 换外螺纹车刀N29G00X30Z3S300； 车螺纹循环起点N30G76C2R2E3A60X19.04Z-22K0.974U0.32V0.16Q0.5F1.5；车螺纹N31G00X100Z100； 退刀快速定位N32M09 关切削液N33 M05 主轴停转N34M30； 程序结束并返回N01T0101； 右端面外圆车刀N02M03S800； 主轴正转N03G00X30Z3； 循环起点N04M08； 开切削液N05G71UI1R2P06Q12E0.2F200； 粗车轮廓N06G00X5.844Z3S1000； 快速定位 N07G01Z0F80； 精车起点N08G03X15.582Z-6.136R5； 精车R5的圆弧N09G02X22.420Z-20791R17； 精车R17的圆弧N10G03X24.542Z-37.739R14.508； 精车29的圆弧N11G02X23.05Z-40.406R5； 精车R5的圆弧N12G01Z-44； E的外圆面N13G000X100； 退刀快速定N14Z100 ； 退刀快速定位N15T0202； 换切槽刀N16G00X35Z-46.5； 快速定位N17G01X19F10； 切槽至19N18G04P3； 暂停修光N19G00X35； 退刀N20Z-47.5； 快速定位N21G01X19 ； 切槽至19N22G04P3 暂停修光N23G00X100 Z100 ； 退刀； N25M09 关切削液N26 M05； 主轴停转;毕业总结在学校的最后一个学期，我过得既充实又繁忙.从选题的那天起，我就开始了我的毕业设计。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