根据图纸进行工艺分析0VIP

新疆机电职业技术学院毕业设计第页毕业设计（论文）任务书题目：配合件的设计专业：数控技术学号：20081181姓名：张红茂主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：更具专业课程所学和实习所学自行设计一配合件。基本要求：1、根据自己现有数据资料或借阅图书馆资料和自己现有专业技能设计一配合件。2、利用绘图软件或手工绘制零部件的二维三维图形。3、涉及该产品的加工工艺流程并填写相关的工艺文件。4、编织加工程序。5、总结整体设计过程，编写说明书。主要参考资料:课本和图书馆资料以及借阅专业老师书籍和上网查询。完成期限：指导老师签章系主任（教研室主任）签章：2011年月日新疆机电职业技术学院学生开题报告表课题名称配合的设计课题来源图书资料课题类型AY导师司马义学生姓名学号专业数控技术开题报告内容：（调研资料的准备，设计目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段、内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。）收集资料（3天）绘制零部件的二维、三维图形（5天）分析零件图、装夹加工方案（3天）编写加工工艺、程序及加工（5天）编写工艺文件（工艺卡、刀具卡）（2天）设计方案的分析总结（3天）编写设计说明书（5天）指导教师签名：日期：课题类型：（1）A-工程设计；B-技术开发；C-软件工程；D-理论研究（2）X-真实课题；Y-模拟课题；Z-虚拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。毕业设计说明书摘要我们根据给定的设计题目，运用所学的专业知识加工出相应的零件，这次所设的题目是综合了各方面的知识将机械制图、机械制造、数控机床、数控机床的编程与操作、CAD、UGNX等相关的科学有机的结合起来，运用现代发达的科学技术和先进的机械设备将一些字母和数字变成可以看到的实物，在这两年中我们学习了机械制图，现在已经出现了更为先进的制图软件，CAD软件的出现为许多制图人员节约了不少的时间和精力，而且它所提供的各种功能也极大的方便了制图人员，它的精度也很高，提供的标注功能可以让制图人员很快的将零件的各个尺寸标准的标注出来，它的概念不仅体现在辅助制图方面，它更起到了设计助手的作用，CAD大大缩短了产品的制造周期，显著的提高了产品的质量，产生了巨大的经济效益。在制图和加工当中也会查找一些参考，这些文献当中包含了我们所设计的题目要用到的内容，我们设计当中的资料大部分是从文献中摘要的。这份毕业设计包含了这几年大学生活所取得的成绩，由于能力有限，难免会在一些方面出现错误，请老师指点和提出宝贵的意见，让我们做的更好！2011.3.15目录设计任务根据图纸进行工艺分析和制图根据图纸进行编制程序使用数控机床进行加工总结参考文献一.设计任务采用西门子数控系统，完成图示零件的加工任务：用绘图工具或者手工制图绘制零件图用数控仿真软件模拟加工演示建立正确的工艺文件编写加工程序制成成品二.根据图纸进行工艺分析一.分析零件图图示轴类配合件件1和件2，材料为45钢，经调制处理，件一毛配尺为130mmx50mm，件2毛配尺寸为100mmx50mm，根据零件图，进行认真分析，了解零件的材料，毛坯大小。加工性能；了解零件的几何尺寸，尺寸精度，形位公差表面粗糙度及热处理等技术要求。该零件加工部位主要包括件1的外轮廓(部分椭圆，一个锥度接若干外倒角)，件2的外轮廓。内孔（台阶孔.内螺纹.锥度及内倒角）.由图可知，必须安排件2固定在件1右侧，完成件2外轮廓的加工。因此在件1右侧进行Φ26mm外圆加工之前需先加工M30x1.5的外螺纹，通过Φ31mm的孔与外圆的配合及M30x1.5螺纹的固定，实现件2的准确定位，完成件2外轮廓的加工，同时保证了两零件部分同轴度的要求。件1轴的外圆与件2的孔配合部分（如Φ31mm与Φ32mm的外圆和孔），分别为做到负公差与正公差，满足配合要求。此外件1长度要求为120mm，件2长度要求为60mm。二.制定加工工序卡通过对零件图和技术要求进行分析，走刀路线.刀具选用和切削用量，完成加工工序卡的制定。A.确定工艺基准该零件为回转体零件，用数控车床进行加工，适合采用三爪卡盘装夹，为减小振动，在实际加工前，必须用气枪清理卡盘内残留铁屑。为保证同轴度，在装夹两工件前必须先粗车辆工件外圆；此外件1左侧部分的加工应以Φ31mm外圆为基准，Φ31mm外圆旁的台阶面紧贴卡盘左端面定位；件2外圆部分的加工以31mm内孔为基准，配合件1的Φ31mm外圆及台阶面定位，同时借助于M30x1.5螺纹固定。B加工顺序及定位装夹（1）件2内孔的加工一次装夹：先平2端面，其次钻中心孔.钻深孔，然后粗镗内孔，加工螺纹，完成件2左半部分内孔加工，最后切断，注意留总长余量。二次装夹：件2调头定总长60mm，然后粗精镗内孔，完成其右半部分的加工。（2）件1及件2外圆的加工一次装夹：粗精加工件一右侧部分（包括椭圆.圆弧，Φ26mm外圆加工到Φ30mm，以及Φ31mm外圆）最后切退刀槽，加工M30x1.5外螺纹。二次装夹：将件2固定安装在件1右侧，以Φ31mm内孔为基准，配合件1的Φ31mm外圆及台阶定位，同时借助于M30x1.5螺纹固定。粗精加工件2外圆面，完成件的所有加工。一次卸除：从见1右侧卸下件2，粗精加工件1的Φ26mm外圆，完成件1右侧外圆加工。三次装夹：件1调头定总长120mmC:刀具选用表1-1产品名称或代号PHJ零件名称配合件零件图号A4序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径备注1T193度外圆车刀1车端面.外轮廓0.3右偏刀2T2镗刀1镗内孔0.33T360度内螺纹刀1车内螺纹0.24T4外切槽刀1切退刀槽.切断5T535度外圆尖刀1车外轮廓0.26T660度外螺纹车刀1车外螺纹0.27T75中心钻1钻中心孔0.28T825钻头1钻深孔0.3D:切削用量的选择（1）背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ａp=3mm,精车ａp=0.25mm，螺纹粗车循环时选ａp=0.4mm,精车0.1mm。（2）主轴转速的选择车直线和圆弧时，查表选粗车切削速度ｖc=90m/min,精车切削速度ｖc=120m/min,然后利用主轴转速计算公式ｎ＝，粗车=500r/min,精车=1200r/min，车螺纹的主轴转速ｎ＝（p被加工螺纹螺距.k保险系数，一般为80）（3）根据表选择粗车.精车每转进给量分别为0.4mm/r和0.15mm/r。三.综合以上分析，将结果填入数控加工工艺卡片中，作为编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行加工的指导性文件。数控加工工序卡片(一)单位名称 新疆机电职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号零件2轴套A4工序号程序编号夹具名称使用设备车间001000三爪卡盘CKA6136数控实训中心工步号工步内容刀具号主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1零件2平端面T015001.00手动2钻中心孔T076502.50手动3钻底孔T08250手动4粗镗31，30内孔T025000.081.00自动5精镗31，30内孔T028000.050.20自动6车M30螺纹T037201.500.107切断T043000.08手动8调头装夹件2定总长60mmT015000.101.00手动9粗镗32及锥度莫氏4#T025000.081.00自动10精镗32及锥度莫氏4#T028000.050.20自动数控加工工序卡（二）单位名称新疆机电职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号零件1轴A4工序号程序编号夹具名称使用设备车间001000三爪卡盘CKA6136数控实训中心工步号工步内容刀具号主轴转速r/min进给速度mm/min背吃刀量mm备注1零件1，粗车外圆T015000.101.00自动2精车外圆T0112000.050.50自动3粗车椭圆.R12圆弧及30.31外圆T0550000.102.00自动4精车椭圆.R12圆弧及30.31外圆T0512000.050.50自动5车428退刀槽T043000.05手动6车M30螺纹T067201.500.10自动7装夹件2，粗车40外圆及锥度莫氏5#T055000.102.00自动8精车40外圆及锥度莫氏5#T0512000.050.50自动9卸件2，粗车26外圆T055000.102.00手动10精车26外圆T0512000.050.50手动11调头装夹车削端面定总长120T015000.101.00手动12粗车32外圆及锥度莫氏4#T055000.102.00自动13精车32外圆及锥度莫氏4#T0512000.050.50自动三.根据图纸进行编制程序一.进行数学处理加工之前的数学处理在加工之中也是非常重要的，数控系统一般都具有直线和圆弧插补功能，对于加工油圆弧和直线组成的较为简单的平面零件，只需计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出几何元素的起点.终点.圆弧的圆心坐标值，就能满足编程的需要。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致是，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要计算机辅助计算，否则难以完成。所以加工之前的计算程序时时不可缺少的。二.编写零件程序字与字的功能：字是指一系列按规格排列的字符，作为一个信息单位储存.传递和操作。字是有一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成，这个英文字母称为地址符。字的功能组成程序段的每一个字都有特定的含义，以下是SIMENS数控系统的规范字符，在实际加工中严格按照数控说明书来使用各个功能字。顺序功能字N顺序号又称程序段号或程序段序号，位于程序段之前，有N和一些数字组成数控加工中的顺序只是顺序短的名称，与顺序执行的先后顺序无关。准备功能字G准备功能的地址符是G，又成为G功能或G指令，是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令，后续数字一般1-3位正整数。进给功能字F进给功能地址符是F,又称为F功能或F指令，用于指定的进给速度。F可分为两种，每分钟进给和每转进给。主轴转速功能字S主轴转速功能字的地址符是S，又称为S功能或S指令,用于指定主轴的转速，单位为r/min。刀具功能字T刀具功能的地址符是T,又称为T功能或T指令,用于加工时所用刀具的编号。辅助功能字M辅助功能字的地址符是M，又称为M功能或M指令。三.对程序进行检查将编号的程序输入数控仿真系统中，进行模拟操作，来检查机床的正确性，一检查程序，当发现加工零件不符合技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。四.使用数控机床进行加工一.数学处理根据零件图样，按以确定的加工路线和允许的编程误差，计算编程所需要的数据参数，数值计算的内容包括计算零件轮廓的基点和接点的坐标以及刀具中心运动轨迹的坐标。一个零件的轮廓是由不同的几何元素组成的，如直线.圆弧.二次曲线等。其中，各几何元素的连接点，如直线与直线的交点，直线与圆弧的交点或切点，圆弧与圆弧的交点或切点等。由于，目前一般数控机床都具有直线和圆弧的插补功能，因此，对于由直线和圆弧所组成的表面轮廓，编程时主要计算这些连接点的坐标。在数控车削的零件中，这些连接点的计算比较简单，应用解析几何的原理就可以计算出个点的坐标，因此，采用手工编程就可以完成。二.根据确定的定型零件选择数控机床的规格车削加工时机械加工中应用最为广泛的方法之一，主要用于回转体零件的加工。数控车床的加工工艺类型主要包括车外圆.车端面.镗孔.钻孔.切槽.车螺纹.滚花.攻螺纹等。而铣床是加工平面.沟槽.分齿.以及各种平面。加工中心是综合了数控车床和铣床的功能，但根据我们所设计的零件的特性和经济方面的因素考虑使用较为合适，我们将选择配有西门子802Cbasiline的大连数控车床。三.数控机床刀具的选择数控车床刀具的选择根据表1-1的加工刀具卡进行选择。刀具的选择是很重要的，刀具的研磨将对零件的精度起到决定性的作用，粗加工和精加工对刀具的要求也是不一样的，而且机床的转速也是不一样的，粗加工时转速在500-600mm/r，而精加工时要1000-1200加工程序单程序代码：（零件1：A,零件2：B，螺纹：LW，左端:Z,右端：Y，内孔：N,外圆：W）一.零件2的内部加工（1）镗31内孔，车M30螺纹BBNZ.MPF（子程序)BBNZ1.SPFM3S500(粗)800（精）G1X33Z0G0X100Z100X31Z-1T2X-14X23Z2X28.08Z-15G158X-0.5(-0.40.3……)Z-30-CNAME=‘‘BBNZ1”R105=3(粗)7（精）R106=0R108=0.5R109=0R110=0.5R111=0.1R112=0.025LCYC95G158X0G0Z100X100M30LWN.MPFM3S720G0X100Z100T3R100=28.08R101=-14R102=28.08R103=-12R104=1.5R105=2R106=0R109=6R110=1R111=1.95R112=0R113=8R114=1LCYC97G0Z100X100M30(2)切断定zongc60mm,调头镗锥度莫氏4#及32内孔，如下：BBYN.MPF(子程序)BBYN1.SPFM3S500(粗)800（精）G1X33.56Z0G0X100Z100X32Z-30T2Z-34X23Z2X28.08Z-35G158X-0.5(-0.40.3…)X23-CNAME=‘‘BBYN1”R105=3(粗)7（精）R106=0R108=0.5R109=0R110=0.5R111=0.1R112=0.025LCYC95G0Z100X100M30二.零件1右端及零件2外轮廓(1)件1右端HONG.MPFM42M03SS500G0X100Z100T5G0X32Z17G1Z15F0.2R1=15R2=20R3=13R4=0R5=14BB：R5=R5-2R1=15AA:R1-0.1R4=R3*SORT(1*(R1*R1)/(R2*R2))G1X=2*R4+R5Z=R1F0.1IFR1>-10GOTOBAAG2X=26+R5Z=-221.533CR=12F0.1G1X32F0.2G0Z15X=16+R5IFR5>0GOTOBBBG0X100Z100M05M02AAYW.MPF(子程序)AAYW1.SPFM3S500(粗)1200（精）G1X30Z-45G0X100Z100X31T5Z-60X52Z-35X35G158X0.5(0.40.3…)G2X35Z-70CR=10-CNAME‘‘AAYW1”R105=1(粗)5（精）R106=0X52R108=1R109=0M17R110=1R111=0.2R112=0.12LCYC95G158X0G0X100Z100M30（2）手动车428退刀槽，车M30螺纹及件2外圆LWW.MPF(子程序)LWW1.SPFM3S720GG0X100Z100Z-14T6X43.58Z-50R100=30R101=-35X52R102=30R103=-45MR104=1.5R105=1R106=0R109=6R110=1R111=1.95R112=0R113=7R114=1LCYC97G0X100Z100M30BBW.MPFM3S500(粗)1200（精）G0X100Z100X52Z2G158X0.5(0.40.3…)-CNAME=‘‘BBW1R105=1(粗)5（精）R106=0R108=1R109=0R110=1R111=0.2R112=0.12LCYC95G158X0G0X100Z100M30(3)手动车26外圆三.调头装夹件1，车其左端AAWZ.MPF（子程序）AAWZ1.SPFM3S500(粗)1200（精）G1