畢業(yè)設計---典型零件設計

1、<p>　　畢   業(yè)   論   文</p><p>　　課題名稱  典型零件設計 </p><p>　　學生姓名   </p><p>　　學  號 </p><p>　　專&

2、#160; 業(yè)     </p><p>　　班  級   </p><p>　　指導教師     </p><p>　　2009年 10 月10 日</p><p><b>　　引言</b>&

3、lt;/p><p>　　隨著數(shù)控技術的飛速發(fā)展，數(shù)控機床廣泛普及和應用。數(shù)控機床作為一種高精度、高效率、高自動化的加工設備，已經成為當今機械制造業(yè)先進加工的首選設備，對國民經濟的發(fā)展起到了重要的作用。</p><p>　　從20世紀中葉數(shù)控技術出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管

4、理的現(xiàn)代化以及經濟效益的提高。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產品，適用于加工多品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數(shù)控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。</p><p>　　進入21世紀，我國經濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床制造業(yè)

5、既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計算機技術和現(xiàn)代設計技術的飛速進步，數(shù)控機床的并且不斷發(fā)展以更適應生產加工的需要。應用范圍還在不斷擴大，</p><p>　　就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)論文的設計對自己未來將從事的工作進行進一步的適應性訓練，

6、希望自己在設計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎。</p><p>　　第一章：典型零件工藝分析和程序編制</p><p><b>　　一、設計目的</b></p><p>　　數(shù)控編程設計是在完成了《機械制造基礎》、《數(shù)控加工工藝》、《數(shù)控編程》等課程的學習并進行實習后，進行的一個重要教學環(huán)節(jié)。通過設

7、計，一方面能獲得綜合運用過去所學的知識進行工藝分析的基本能力，另一方面，也是對數(shù)控加工過程進行的一次綜合訓練。通過此次設計，學生可以在以下各方面得到鍛煉：</p><p>　　1、能熟練地運用已學過的基本理論知識，以及在生產實習中學到相應的實踐知識，掌握從零件圖開始到正確地編制加工程序的整個步驟、方法。</p><p>　　2、提高編程能力。學生通過設計訓練，能夠根據(jù)被加工零件的技術要求，

8、選擇合理的工藝，編制出既經濟又合理，又能保證加工質量的數(shù)控程序。</p><p>　　3、學會使用各類設計手冊及圖表資料。查找與本設計有關的各類資料的名稱及出處，并能做到正確熟練運用。</p><p><b>　　二、設計要求</b></p><p>　　1、設計題目：零件數(shù)控加工工藝及程序設計。生產綱領為小批，包含項目有：工藝設計(含圖紙)、

9、編程、模擬基本訓練、程序調試、工藝文件編寫整理</p><p>　　2、每個課題應完成以下任務：</p><p>　　零件圖1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工進給路線圖1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工工序卡片1套(不少于1張)</p><p>　　數(shù)控加工刀具卡片1張</p>

10、<p><b>　　設計說明書1份</b></p><p><b>　　三、設計內容及步驟</b></p><p>　　<一>：零件工藝分析</p><p><b>　　零件圖如下所示: </b></p><p>　　1.1：零件圖的審查：</

11、p><p><b>　　1、技術要求</b></p><p>　　1>.不允許試用砂布或銼刀修正表面。</p><p>　　2>.未注倒角C2。</p><p>　　3>.銳邊倒鈍去毛刺。</p><p>　　4>.未注公差尺寸按IT12加工和檢驗。</p>&l

12、t;p><b>　　2、技術要求分析</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，零件車削加工成形零件輪廓的結構比較復雜，零件的軌跡精度和尺寸精度要求也高，零件的總體結構主要包括圓柱、內孔、圓弧、溝槽、角</p><p>　　度和螺紋等，因此零件的加工難點在于加工工藝，加工順序也很重要。在數(shù)控車削加工中零件重要的徑向加工部位有￠60mm圓柱段(表面粗糙度值為1.6

13、um)、￠30mm圓柱段和￠35mm圓柱段（表面粗糙度值為1.6）及連接兩者的30゜角和60゜角、零件右端的M30×2三角形外螺紋，以及零件左端￠20mm與￠25mm內</p><p>　　孔，其余表面粗糙度均為Ra=3.2um。</p><p>　　1.2：零件的材料及毛坯的選擇</p><p><b>　　1、零件材料的選擇</b&g

14、t;</p><p>　　軸類零件材料的選取，主要根據(jù)軸的強度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經濟合理。</p><p>　　常用的軸類零件材料有 35、45、50優(yōu)質碳素鋼，以45鋼應用最為廣泛。對于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用于中等精度；選用Cr15、65M

15、n等合金鋼可用于精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經調質和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些經滲碳淬火或滲氮處理后，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由于鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結構復雜的軸中采用。特別是

16、我國研制的稀土——鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時還具有減摩、吸振，對應力集中敏感性小等優(yōu)點，已被應用于制造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件</p><p><b>　　2、零件毛坯的選擇</b></p><p>　　1>.零件毛坯的類型</p><p>　　機械零件的常用毛坯包括鑄件、鍛件、軋制型材、擠壓件、沖壓件、焊接件、粉末冶金件和

17、注射成型件。軸類零件最常用的毛坯是圓棒料和鍛件；有些大型軸或結構復雜的軸采用鑄件。</p><p>　　2>.毛坯選擇的原則</p><p>　　選擇毛坯的基本任務是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費用，而且對零件的加工質量、加工方法、生產率及生產成本都有很大的影響。因此，選擇毛坯要從毛坯的制造和機械加工兩方面綜合考慮，以求得最佳的技術經濟效果。&l

18、t;/p><p><b>　　C、生產類型</b></p><p>　　大批大量生產時，應選用毛坯精度和生產率均較高的毛坯制造方法，和精密如模鍛、金屬型機器造型鑄造和精密鑄造。</p><p>　　單件小批生產時，可采用木模手工造型鑄造或自由鍛造。</p><p>　　綜上所述，選擇材料為鍛件（小批量生產）。</p&g

19、t;<p>　　1.3：工藝過程設計</p><p><b>　　1、選擇定位基準</b></p><p>　　2、選擇各表面的加工方法</p><p><b>　　常用加工方法有：</b></p><p>　　外圓——車、精細車、磨、研磨、超精加工等；</p><

20、p>　　內孔——鉆、擴、鉸、鏜、拉、磨、光整加工等；</p><p>　　平面——銑、刨、車、磨、拉、研、刮削等；</p><p>　　曲面——數(shù)控銑、線切割等；</p><p>　　3、確定加工工藝路線</p><p>　　1>.夾緊零件毛坯，伸出卡盤35mm，加工左端；</p><p>　　2>.

21、鉆孔￠18mm，深度約為32；</p><p>　　3>.粗、精加工內輪廓至尺寸要求；</p><p>　　4>.精車零件的左端外輪廓，利用外徑千分尺保證尺寸精度要求；</p><p>　　5>.掉頭裝夾，使用銅皮夾緊￠60mm×25mm的臺階，校正，加工右端；</p><p>　　6>.粗車零件的右端外輪廓

22、；</p><p>　　7>.精車零件的右端外輪廓，利用外徑千分尺保證尺寸精度要求；</p><p>　　8>.切槽4mm×3mm、3mm×1mm至尺寸要求，加工螺紋未注倒角；</p><p>　　9>.車削零件的M30mm×2mm三角形外螺紋，用螺紋千分尺或螺紋環(huán)規(guī)保證精度。</p><p>

23、　　10>.檢測、校核。</p><p><b>　　4、確定加工順序</b></p><p>　　1>.工序順序安排的原則</p><p><b>　　先基面，后其他原則</b></p><p><b>　　先面后孔原則</b></p><p&

24、gt;<b>　　先主后次原則</b></p><p><b>　　先粗后精原則</b></p><p>　　對于精度要求較高的零件，加工應劃分粗精加工階段。這一點對于剛性較差的零件，尤其不能忽視。</p><p>　　2>.熱處理工序的安排</p><p><b>　　5、確定走刀

25、路線</b></p><p>　　1>.換刀點。零件原點設在零件的端面，為防止換刀時刀具與零件或尾坐相碰，加工左端時換刀點可設在（X100,Z100）的位置，加工右端時換刀點可以設在（X150,Z2）的位置 </p><p>　　2>.起刀點。零件材料的毛坯尺寸為￠65mm×90mm,為減少循環(huán)加工的次數(shù)，循環(huán)的起刀點可以設置在（X70，Z2）的位置。&l

26、t;/p><p>　　1.4：選擇機床、工藝裝備等</p><p>　　3、選擇工藝裝備 主要包括夾具、刀具、量具的選擇。</p><p>　　1>.夾具的選擇：在單件小批生產中，應盡量選用通用夾具或組合夾具。在大批</p><p>　　大量生產中，則應根據(jù)加工要求設計制造專用夾具。由于此零件為小批量生產，故選用三爪自定心卡盤。<

27、;/p><p>　　加工此軸類零件需要的刀具有：中心鉆、￠18mm鉆頭、鏜孔刀、35°右偏外圓車刀、切槽車刀、60°外螺紋車刀。刀具卡圖表如下所示：</p><p>　　1.5：確定切削用量</p><p>　　概念：切削用量是指切削速度、進給量和被吃刀量等三個因素，表示切削過程中切削運動的大小及刀具切入工件的程度。要在保證加工質量和刀具耐用度的前提

28、下，充分發(fā)揮機床、刀具的能力，使切削加工既快又省。</p><p><b>　　1>.切削速度Vc</b></p><p>　　切削刃的選定點相對工件的主運動的瞬時速度。</p><p><b>　　3>.被吃刀量ap</b></p><p>　　工件待加工表面與已加工表面之間的垂直距離

29、。單位為毫米（mm）。</p><p>　　1.6：填寫工序卡片</p><p>　　按加工順序將各工序、工步的加工內容、所用刀具、切削用量等填寫工序卡片。工序卡圖表如下圖所示:</p><p><b>　　1.7：數(shù)值計算</b></p><p><b>　　1>.設定編程原點</b><

30、;/p><p>　　先加工左端：以零件左端端面與主軸軸線的交點為編程原點建立零件坐標系； </p><p>　　再加工右端：以零件螺紋右端面與主軸軸線的交點為編程原點建立零件坐標系。</p><p>　　2>.計算各基點位置坐標值</p><p>　　角度起點終點坐標如下：</p><p>　　A(30,-57.67

31、)、B(35,-62)、C(35，-70.18)、D（30，-71.62）、E（30,-75.62）F（35，-80）。</p><p><b>　　螺紋尺寸計算：</b></p><p>　　螺紋大徑：d=D≈29.85mm</p><p>　　螺紋小徑：d1=D1=d-1.0825P=30-1.0825×2=27.835</

32、p><p>　　螺紋中徑：d2=D2=d-0.6495P=30-0.6495×2=28.701</p><p>　　零件尺寸如下圖所示：</p><p>　　1.8:編制加工程序單</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　O9001 先加工左端<

33、/p><p>　　N10 G97M03S600G00X100Z100；</p><p>　　N20 T0101；</p><p>　　N30 M03S800；</p><p>　　N40 G00X20Z2；</p><p>　　N50 G71U1R0.5；</p><p>　　N

34、60 G71P70Q120U0.5W0.1F0.2；</p><p>　　N70 G00X27；</p><p>　　N80 G01Z0F0.1；</p><p>　　N90 X25Z-2；</p><p>　　N100 Z-18；</p><p>　　N110 X20；</p>&l

35、t;p>　　N120 Z-30；</p><p>　　N130 X15； </p><p>　　N140 G00X100Z100；</p><p>　　N150 M05；</p><p>　　N160 M00；</p><p>　　N170 G00X20Z2；</p><p>

36、　　N180 G70P70Q130F0.1；</p><p>　　N190 G00X100Z100；</p><p>　　N200 M05；</p><p>　　N210 M00；</p><p>　　N220 T0202；</p><p>　　N230 M03S500；</p><p&

37、gt;　　N240 G00X67Z2；</p><p>　　N250 G71U2R0.5；</p><p>　　N260 G71P270Q310U0.5W0.1F0.2；</p><p>　　N270 G00X56；</p><p>　　N280 G01Z0F0.1；</p><p>　　N290 X60Z

38、-2；</p><p>　　N300 Z-35；</p><p>　　N310 X67；</p><p>　　N320 G00X100Z100；</p><p>　　N330 M05；</p><p>　　N340 M00；</p><p>　　N350 M03S1000；</

39、p><p>　　N360 G00X67Z2；</p><p>　　N370 G70P250Q310F0.1；</p><p>　　N380 G00X100Z100；</p><p>　　N390 M05；</p><p>　　N400 M30；</p><p>　　O9002 加工右

40、端（掉頭夾住￠60mm×25mm的臺階，要求包鋼皮）</p><p>　　N10 G97M03S500G00X100Z100；</p><p>　　N20 T0202；</p><p>　　N30 G00X67Z2；</p><p><b>　　N40 G73</b></p>&l

41、t;p>　　N50 G73P60Q180U0.5W0.1F0.3；</p><p>　　N60 G00X25.8；</p><p>　　N70 G01Z0F0.1；</p><p>　　N80 X29.8Z-2；</p><p>　　N90 Z-30；</p><p>　　N100 G03X

42、30Z-50R19.98；</p><p>　　N110 G01Z-57.67；</p><p>　　N120 X35Z-62；</p><p>　　N130 Z-70.18；</p><p>　　N140 X30Z-71.62；</p><p>　　N150 Z-75.62；</p><

43、p>　　N160 X35Z-80；</p><p>　　N170 Z-95；</p><p>　　N180 X60；</p><p>　　N190 G00X100Z100；</p><p>　　N200 M05；</p><p>　　N210 M00；</p><p>　　N2

44、20 G00X67Z2；</p><p>　　N230 G70P60Q180；</p><p>　　N240 G00X100Z100；</p><p>　　N250 M05；</p><p>　　N260 M00；</p><p>　　N270 T0303；</p><p>　　N2

45、80 M03；</p><p>　　N290 G00X32Z2；</p><p>　　N300 G01Z-20；</p><p>　　N310 X24；F0.1</p><p>　　N320 X40；</p><p>　　N330 G00X100Z100；</p><p>　　N34

46、0 M05；</p><p>　　N350 M00；</p><p>　　N360 T0404；</p><p>　　N370 M03S400；</p><p>　　N380 G00X32Z2；</p><p>　　N390 G92X28.9Z-18F2.0；</p><p>　　N

47、400 X28.3；</p><p>　　N410 X27.7:</p><p>　　N420 X27.3；</p><p>　　N430 X27.2；</p><p>　　N440 G00X100Z100；</p><p>　　N450 M30；</p><p><b>

48、　　總結</b></p><p>　　在大學的最后一個學期，我過得既充實又繁忙.從選題的那天起，我就開始了我的畢業(yè)設計。在畢業(yè)設計的這段時間里，我有很多的感觸，它帶給我的價值是巨大的，這將對我的以后工作產生重要的影響。</p><p>　　給我最深的就是：一個人不可能做好一件大事，它必須是所有智慧的融合。在設計過程中能發(fā)現(xiàn)真正的自我，彌補原來的不足，碰到不懂不會的就可以向同學們

49、請教，不知不覺中自己又上了一課。總之通過這次畢業(yè)設計我學到了很到。后來在指導老師的提示下，我終于完成了這項工作。還有個就是，我對復雜零件的編程不是很害怕了。因為PRO/E可以幫助我完成那些煩瑣的過程，只要求對零件的建模熟練就差不多了。當然基礎的東西是不能丟的。</p><p>　　在這次的設計中，老師“放手”我們去做。在這過程中我學會了獨立的思考問題和發(fā)現(xiàn)問題。像NC程序的生成，開始的時候我去了好幾次的計算機房，

50、但是怎么也生不出程序來，后來我才發(fā)現(xiàn)我選擇的坐標不對。經過幾次的摸索，我終于找到了問題的答案。通過這次的設計，對、CAD2008、Pro/E等軟件的基本運用有了更深刻的了解。對我們所學習的專業(yè)知識有了更清楚的認識，是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)。現(xiàn)在我可以說，我完全可以單獨完成一個簡單產品的設計加工。在這里我也深刻的知道，我在實踐方面是很不夠的，這將在以后的工作中慢慢去領悟、學習。</p><p><b&

51、gt;　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設計能順利的完成，是因為在設計當中我得到了許多人的幫助，首先非常感謝我們的指導老師xx。從課程的選取、研究、到總體設計的結束。他都幫助我解決了不少困難。為了我們的畢業(yè)設計，他到處給我們找資料，為我們鼓氣。畢業(yè)設計的要求是每個學生都必須獨立設計一個課題兩個班的同學加起來有八十多個，他為了節(jié)省我們的時間，為我們每個人都找了不一樣的課題或者是不同類型的零件圖，