数控毕业论文示例与要求.doc

M请老师们注意检查论文格式，本次毕业设计的目录统一按“三级目录”规范编排，正文内容的标题号应与目录号对应一致。一、毕业设计格式要求1、 格式：按专业论文写作格式；2、 字体：标题用三号加粗宋体字，其余用四号正常宋体字，行距均为1.5倍行距；3、 纸张：A4纸，页边距按word默认状态；4、 内容：必须有封面、图纸、目录、摘要、关键词、正文、附录、参考文献，其余根据需要确定；5、字数：5000字以上；条理清楚，重点突出，具有针对性；6、 题目：与指导教师协商确定；7、时间安排：2012年9月15日前拟定题目及设计内容；2012年9月30日前完成初稿；2012年10月17日为递交毕业设计的截止时间；答辩时间由系部确定；目 录（小二号）课程设计说明书（封面 49设计任务书 51引言52 1零件总体分析 52 2零件工艺分析（加工方案） 54 3零件加工工艺过程卡 554确定数控加工内容 56 5数控车工序加工设计 57 5.1数控工序主要加工内容、精度、方法 57 5.2机床选择 57 5.3装夹方案及夹具确定 59 5.4刀具的选择 59 5.5编程原点的确定 60 5.6确定加工顺序 61 5.7工序内容的加工顺序 61 5.8数学处理 64 6程序编制及说明 66 7程序输入及程序校验 68 8机床操作 68 8.1机床操作安全知识 68 8.2工件装夹与找正69 8.3对刀69 8.4首件试切并归档工艺文件69 设计总结 70参考文献 70数控铣削加工设计示例分度盘零件的数控加工设计目 录课程设计说明书（封面） 71设计任务书 730引言 73 1、零件图分析 73 1.1生产状态 731.2零件结构分析 74 2、零件工艺分析 742.1选择毛坯 742.2工艺分析 752.3加工路线 752.4工序间的衔接 753、加工工艺过程卡 764、选择确定数控加工内容 77 5、数控銑工序加工设计 77 5.1零件数控加工内容分析77 5.2数控工艺设计 77 5.3 选择加工中心规格、型号 77 5.4装夹方案及夹具确定 78 5.5刀具的选择 79 5.6加工顺序步骤 79 5.7数学处理 84 5.8程序编制及说明 85 6、程序输入及机床操作 87 6.1程序输入 87 6.2机床操作安全知识 87 6.3对刀 88 6.4程序检验 88 6.5首件试切 88 7、总结 89 参考文献89设计任务书 0、序言（略）1、零件图分析 设计任务所给的零件属于盘套类结构体，具体设计要求见课题任务书示意。1.1生产状态零件结构见图4-15 分度盘零件图，零件材料为HT200，小批量生产，无热处理等其它要求。图4-15分度盘零件图 1.2 零件结构分析分度盘是一个套类零件，盘套类零件的加工重点是内孔。一般情况，这类零件有精度较高的内外圆和同轴度要求。该零件在加工过程中各道工序均有良好的定位基面，但还有一个内孔油槽结构增加了加工难度。2零件总体工艺分析2.1选择毛坯该零件材料为HT200，因此，毛坯为铸件。铸件毛坯见图4-16。图4-16毛坯图2.2 工艺分析1） 该零件属于典型盘套类零件，所有回转面及端面均可在普通车床上加工完成。2）工件中心孔径为22H7，小于30，不便铸出，只能在实体上钻、扩、镗而成。3）考虑圆直径110、R20的圆弧缺口，端面上的孔加工，因各个孔尺寸大小不一，内孔表面粗糙度要求较高，加工中所需要的刀具数量及种类较多，这部分内容更适宜集中放在加工中心上一次装夹完成。4） 其中R3的油槽，可用CA6140车床对其进行拉削加工完成。5）油孔5的加工位置位于回转面上，需要更换装夹才能加工，因工件加工批量较小，因此安排钳工划线钻孔。以上几点可以看出，该零件的加工部位较分散，不能在一次装夹中完成所有加工内容。工艺路线的安排应遵循先内后外、基准先行加工原则，选毛坯大端端面为粗基准，从最后完工的工序倒推基准，拟出零件加工路线。2.3加工路线（1）零件加工方案1：铸造冷作人工时效车1车2（CA6140拉槽）加工中心钳检入库。（2）零件加工方案2：铸造冷作人工时效车（含CA6140）加工中心钳检入库2.4 工序间的衔接1）第一道车是为加工出分度盘各个回转面及端面，并为加工中心加工提供装夹定位精基准。2）工件的R3油槽位置特殊，所以安排第二道车加工（CA6140车床）。3）可将拉油槽工序与车回转面合为一个工序，均放在CA6140上加工，见加工方案2。4）工中心主要针对孔系和缺口R20的粗、精加工，也可以将110大端圆柱也放入加工中心加工。5） 5个油孔位置在回转面上，由于没有位置度公差要求，所以安排钳工划线钻孔。3加工工艺过程卡按中小批量，根据零件加工路线（加工方案1）列出零件的工艺过程卡见表4-18 分度盘零件加工工艺过程卡。表4-18分度盘零件加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡零件图号材料件数毛坯类型毛坯尺寸分度盘04HT200500铸件序号工序名称工序内容机床工装1铸造木模，手工造型。2冷作清砂，浇冒口。3热处理人工时效。4车夹外圆，车110及其端面至图纸尺寸；钻孔至21mm。C6132150mm钢板尺。2000.02mm游标卡尺YG6硬质合金45o端面车刀、21mm麻花钻、5车1、夹110外圆、靠平端面，粗车、半精车内外圆及端面；2、加工油槽至图纸尺寸。3、精车内孔和外圆至图纸尺寸。C6140YG6硬质合金900外圆车刀、R3油槽车刀、2000.02mm游标卡尺、孔用综合量规、25-50mm千分尺。6加工中心加工110端面上的孔、R20圆弧槽及22孔和孔39沉孔13，410，所有孔口倒角，锐边倒顿。（详见数控加工工序卡片）XH71详见刀具卡7钻划钻径向孔5至图纸尺寸。Z5125钻头8检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差。9入库清洗，加工表面涂防锈油，入库。贵州航天职业技术学院工艺设计日 期共 页第 页4、选择确定数控加工内容1）工序四、工序五的加工内容为分度盘的各个回转面及端面，虽然36f7外圆面及台阶面的精度要求较高，粗糙度为Ra1.6，但是工序四是直接从毛坯加工成形，且该工序需要调头加工，所以该部分内容适宜放在普通车床上加工。2）工序六为110端面的孔系和缺口R20的加工，这部分内容因为孔的尺寸大小不一，精度要求不一，孔位分布分散，所需要的刀具数量和种类较多，为保证加工精度且减少换刀时间，所以该部分内容适宜放在加工中心上加工，减少手动换刀的不便。因此，适宜在数控机床上加工，且在加工中心上加工。3）工序七因为加工内容单一，精度要求在普通机床上能很好的保证，所以不适宜在数控机床上加工。因此，选定工序六为数控加工程序设计的工序。5、数控工序加工分析5.1 零件数控加工内容分析1）孔结构都集中在110端面上，其中精度要求最高的孔为22H7，精度等级为IT7级；其次为410孔其精度要求为IT7级。2）从定位和加工两个方面考虑,以36f7端面为主要定位基准,并在前道工序中先加工好,位于110端面上的全部内容在加工中心上加工完成5.2 数控工艺设计（1）选择加工方法因110端面上各孔必须在实体表面进行钻削加工才能完成，为防止在实体表面钻孔产生偏斜、滑移等现象，必须先在各孔的加工位置打中心孔预定位。22H7孔尺寸精度要求为IT7级，粗糙度为Ra1.6um，由于孔径太小毛坯中不能铸出，采用钻中心孔钻扩铰的方案；410H7孔的尺寸精度为IT7级，表面粗糙度为1.6um，采用钻中心孔钻扩铰；9的表面粗糙度Ra6.3um,要求不高,则采用中心孔钻方案。13孔在9孔的基础上锪孔口至尺寸，其表面粗糙度Ra6.3um，故采用锪的方案；6为装配时配做不需加工，各处孔的倒角用钻削完成，钻头锋角为90度的12麻花钻。（2）确定加工顺序：按照先粗后精，先小孔后大孔原则，为减少换刀次数，以所用刀具不同确定加工工步顺序。工步顺序如下：钻所有孔的中心孔39孔锪313沉孔扩、铰410H7孔钻、扩、铰22H7孔最后倒角，详见数控加工工序过程卡片。5.3 选择加工中心规格、型号（1）机床确定因全部孔均位于110端面上,只需一次装夹位置即可完成加工,故宜选择立式铣床或立式加工中心。该零件按小批量安排生产，加工内容含有铣、钻、扩、忽、铰等工步，所需刀具不在20把以内，工件总体尺寸属于常规加工装夹范围，故数控机床选用国产XH714型立式加工中心即可满足上述要求。（2）XH714型立式加工中心基本参数X轴行程为600mm,Y轴行程为400mm，Z轴行程为400mm,工作台尺寸为800mmX400mm,主轴端面至工作台面距离为125mm525mm,定位精度和重复定位精度分别为0.O2和0.01mm,刀库容量为18把。5.4 装夹方案及夹具的确定（1）装夹分析1）零件的主要加工内容为110端面上的孔系加工，因此其切削力的主要方向是在零件的轴心线方向，以36f7的端面承受主要的切削力。因此确定36f7的端面为主要Z向定位基准面。2）零件为回转体结构，其中36f7的外圆面积最大，刚性最好，22H7的孔致使刚性有所降低，采用双V形块定位兼夹紧。线接触夹紧定位方式能有效地防止工件发生形变，同时也能有效地夹紧工件。3）加工工件上的孔应避免与夹具发生碰撞干涉，所以工件装夹定位必须为钻通孔作业预留安全操作空间。办法之一是在工件36f7的端面下加垫块以抬高工件，留出工件与虎钳端面的间隔距离，装夹位置示意见图4-18装夹定位夹具。（2）夹具确定综上所述，用线接触方式夹紧工件，回转部位宜采用V型块对其定位；同时采用平口台虎钳夹紧，在工件与台虎钳之间加装垫块抬高工件，为钻孔作业预留安全域量。具体夹紧方案及夹具装置见图4-17示意。 图4-17 定位夹紧图5.5 刀具的选择（1）刀具类型本工序加工孔系选用的刀具结构类型示意见图4-18 刀具类型。 图4-18 刀具类型（2）刀具材料由于零件材料为HT200，抗压强度和耐磨性较高，但塑性较低，采用高速刚可以对其进行切削，但切削余量较小。切削速度低，考虑到加工中心高效的特点，应采用硬质合金刀进行切削加工，提高效率。（3）刀具规格（数控加工刀具卡片）由于数控加工内容里有几处需倒角，故选用一把20顶角为90度的麻花钻用于倒角。本工序的刀具具体名称、刀具编号、刀柄规格等能内容见表4-19数控加工刀具卡。表4-19 数控加工刀具卡产品名称代号零件名称分度盘零件图号程序编号工步号刀具号刀具名称刀柄型号刀具补偿直径/mm长度/mm/mm1T01中心钻3BT40-Z6-4532T02麻花钻9BT40-M1-4593T03锪钻13BT40-M1-45134T04钻9.8BT40-M1-459.85T05铰刀10BT40-M1-45106T06麻花钻16BT40-M2-50167T07扩孔钻21.8BT40-M2-5021.88T08铰刀22BT40-M2-50229T09立铣刀20BT40-MW3-752010T10麻花钻25BT40-M1-4525锋角为90度5.6 加工顺序步骤（1）数控加工工步设计1）数控工序加工步骤见表4-20数控加工工序卡片。2）工序中各个工步走刀路线见表4-21表4-27数控加工走刀路线图卡片。注：各加工点轮廓标示见基点坐标位置示意。编程时按等量分配的切削深度考虑走刀路线或循环加工工步。（2）数控加工各工步切削参数确定数控加工各工步参数详见表4-20数控加工工序卡片。 表4-20数控加工工序卡片工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/mm进给速度(mm/min)背吃刀量/mm1点所有中心孔T0131200401.52钻39T029600602.53锪313沉孔T0313X9150151.54钻410孔至尺寸9.8T049.86006035铰410孔至尺寸T510100500.1256钻22H7孔至16T616450607.57扩22H7孔至21.8T721.8200400.68精铰22H7孔至尺寸T822150400.0259铣R20圆弧槽T920200601010完成各处倒角T1012300301表4-21 数控工序（钻中心孔）走刀路线数控加工走刀路线图零件图号007工序号7工步号1程序号O1000机床型号XH714程序段号N1N15加工内容钻各个孔的中心孔共4页第1-2页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-22 数控工序（钻9孔）走刀路线数控加工走刀路线零件图号007工序号7工步号4,5程序号O1000机床型号XH714程序段号N17 N23加工内容钻9孔至尺寸要求共4页第1-2页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-23 数控工序（锪13沉孔）走刀路线数控加工走刀路线图零件图号007工序号7工步号6,7程序号O1000机床型号XH714程序段号N31N38加工内容锪13沉孔共4页第2页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-24 数控工序（钻10孔）走刀路线数控加工走刀路线图零件图号007工序号7工步号8,9,10程序号O1000机床型号XH714程序段号N39N54加工内容加工10孔共4页第2-3页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-25 数控工序（钻22孔）走刀路线走刀路线图零件图号007工序号7工步号11,12,13,14程序号O1000机床型号XH714程序段号N55-N77加工内容钻22孔共4页第3页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-26数控工序（铣R20圆弧槽）走刀路线走刀路线图零件图号007工序号7工步号15程序号O1000机床型号XH714程序段号N78N186加工内容铣R20圆弧槽共4页第3页符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切表4-27数控工序（孔口倒角）走刀路线数控加工走刀路线图零件图号007工序号7工步号16程序号O1000机床型号XH714程序段号N114N1119加工内容10、22H7孔口倒角共9页第9页 符号含义抬刀下刀编程原点起刀点走刀方向走刀线相交爬斜坡铰孔行切5.7 数学处理(1)编程坐标系及原点的确定所有孔系的加工内容都集中在110端面上，且都是以22H7孔的中心定位，同时其他各个孔的圆心都落在22H7孔上的同心圆上，所以确定编程坐标系原心为22H7的中心，以110端面为X、Y平面，垂直于端面的轴为Z轴。见图4-19编程坐标原点示意。(2) 基点坐标常规计算较费时费力，故采用作图法查询较为简单、方便。1）将加工轮廓及切削区域简图绘出。分度盘各基点、圆心点坐标点见图4-20基点坐标位置。2）将粗加工的轮廓标示出，并按等量分配的切削深度考虑走刀路线或循环加工工步。分度盘各基点、圆心点坐标值见表4-28。图4-19程坐标原点图4-20 基点坐标位置表4-28 各基点、圆心点坐标值点1（x31.820，y31.820）点2（x9.059，y33.807）点3（x-31.820，y31.820）点4（x-35，y0）点5（x-31.820，y-31.820）点6（x9.059，y-33.807）点7（x31.820，y-31.820）点8（x54.995，y0）点9（x0，y0）5.8 程序编制及说明分度盘零件数控工序加工程序单如表4-29。表4-29 分度盘零件数控程序单及编程说明程序解释0001N01 G54 G90 G00 X0 Y0 Z20；进入加工坐标系N02 M06 T01 换用T01号刀N03 G43 G00 Z5 H01；T01号刀加长度补偿N04 S1200 M30；主轴启动、切削液开N05 G99 G81X31.82Y31.82 Z-5 R3 F40；18孔钻中心孔N06X9.059Y33.807 ；N07X-31.820Y31.820 ；N08 X-35Y0 ；N09 X-31.820Y31.820N10 X9.059Y-33.807N10 X31.820Y-31.820N11 X0Y0N14G00Z150N15G49取消刀补N16 M05主轴停N17M6T02 换T02号刀N18 G43 Z5 H02；T02号刀加长度补偿N19 S600 M03； 主轴启动N20 G99 G81X9.059Y33.807 Z -18 R3 F60 M08； X-35Y0钻2号孔至9钻 4号孔至9，切削液开N21 X9.059Y-33.807 钻6号孔至9N22 G00Z150M5抬刀主轴停N23 G49M09取消刀补切削液关N31 M06T03换T03刀N32 G43 Z5 H03；T03刀加刀补N33 S300 M03；主轴启动N34 G99 G81 X9.059 Y33.807 Z-8 R3 F15 M08；锪13孔2号孔至8 切削液开N35 X-35Y0； 钻4号孔至8N36 X9.059Y-33.807 ；钻6号孔至8N37 G00 Z150M05抬刀主轴停N38 G49M09取消刀 切削液关N39 M06 T04换T04刀N40 G43 Z5 H03T04刀加刀补N41 S600 M03；主轴启动、N42G99G81X31.820Y31.820Z-18R3 M08F40; X-31.820Y31.820钻1号至9.8 切削液开钻3至9.8N43 X-31.820Y31.820钻59.8N44 X31.820Y-31.820钻79.8N45 G00 Z150 M09 抬刀，切削液关N46 G49取消刀补。N47 M06 T05 换T05号刀N48 G43 Z5 H05；T05号刀加长度补偿N49 S100 M03； 主轴启动N50G99G81X31.820Y31.820Z-18R3M08F15 X-31.820Y31.820铰4X10切削液开N51 X-31.820Y31.820 ；N52 X31.820Y-31.820；N53 G00 Z150M05；抬刀主轴停N54 G49M09；取消刀补 切削液关N55M06T06；换T06号刀N56 G43 Z0 H06；T06加长度补偿N57 S100 M03 M08；主轴启动、切削液开N58 G99 G83 X0 Y0 Z-53 R3 Q10 F35；钻22孔至尺寸16N61 G00Z150 M09；抬刀，切削液关N62 G49M5；取消刀补主轴停N63 M06T7；换T07刀N64 G43 Z5 H07；T07刀加长度补偿N65 S600 M03；主轴启动N66 G99 G81 X0Y0Z-53 F40；扩22孔至尺寸21.8N70 G00Z150抬刀，取消刀补N71 G00 X500 Y0；回换刀点N72 M06T08换T09号刀N73 G43 Z5 H08 T08号刀加长度补偿N74 S100M03主轴启动N75 G99 G81 X0Y0Z-50 F15M08铰22孔N76G00Z150M09抬刀切削液关N77G49M05取消刀补主轴停N78M06T09换T09号刀N79G54G90X54.995Y0快速到R20圆心N80M03S500主轴以每分钟500转正转N81G43Z-16 H09加长度补偿N82G41G91X27.497D9M08刀具左补切削液开N83G03 I-27.497 F50铣R20圆缺口N84G40 G01 X27.497取消半径补偿N85G00Z150M09抬刀切削液关N86G49M05取消刀补主轴停N87M06T10换T10号刀N88M03S600开转速N89 G00Z5H10加长度补偿N90G99 G81X31.82Y31.82 Z-1R3 F40N91 X9.059Y33.807 N92 X-31.820Y31.820 所有孔口倒角N93 X-35Y0 ；N94 X-31.820Y31.820N95 X9.059Y-33.807N96 X31.820Y-31.820 N97 X0Y0N98G00Z150M09；抬刀切削液关N99G49取消刀具长度补偿N100 M05主轴停N101 M30；程序停止6.程序输入、机床操作6.1 程序输入 将所编制零件的加工程序输入机床。6.2 机床操作安全知识。（1）一般注意事项1）机床运转时。操作人员应穿戴好工作服、工作帽、安全鞋。2）清扫机床周围和控制部分。保持环境整洁。3）经常检查紧固螺钉，不得有松动。（2）机床启动时的注意事项1）熟悉机床的紧急停车方法及机床的操作顺序。2) 刀具、工件安装好后，应再做一次检查。3) 检查润滑油箱、齿轮箱内油量情况。4) 确认运转程序和刀具加工顺序是否一致。（3）调整程序时的注意事项1) 不得承担超出机床加工能力的作业。2) 在机床停车是进行刀具调整。确认刀具在换刀过程中不要和其他部分发生碰撞。3) 程序调整好后，要进行程序效验检查，确认无误后方克开始加工。（4）机床运行中的注意事项1)机床启动后，在机床自动连续运转前，必须监视其运转状态。2)运转时。不得调整刀具和测量工件。（5）操作完毕时的注意事项1)电源。