毕业设计 机械设计类

-1-目录目录…………………………………………………………….11第一章绪论…………………………………………………22第二章图纸分析……………………………………………32.1零件特征…………………………………………………32.2数值计算………………………………………………….33第三章加工工艺分析………………………………….....43.1加工精度要求…………………………………………….43.2定为基准的选择………………………………………….43.3装夹方式………………………………………………….43.4工艺过程制定…………………………………………….54第四章刀具的选择………………………………………….54.1刀具的选择……………………………………………….54.2刀具列表………………………………………………….65第五章切削参数的确定…………………………………….85.1切削用量………………………………………………….85.2主轴转速的确定………………………………………….96第六章数控车床的对刀…………………………………….96.1刀位点…………………………………………………….96.2待加工毛坯的对刀……………………………………….96.3刀偏值的测定…………………………………………….97第七章工件加工的数控编程……………………………….107.3第一道工序……………………………………………….107.2第二道工序……………………………………………….117.1第三道工序……………………………………………….148结论…………………………………………………………..159参考文献………………………………………………………1610后记………………………………………………………….17-2-第一章绪论从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控机床，到现在已走过了50多年历程，在此期间得到了较大发展。特别是进入90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，使数控机床进入了更快的发展时代20世纪80年代以后，数控机床数控系统的性能和品质得到了极大的提高，数控机床的加工精度由过去的±0.01mm提高到±0.005mm甚至更高目前，现代数控加工正在向高速化、高精度化、高柔韧化、高一体化、网络化和智能化等方向发展，形成了独具一格的柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS和未来工厂自动化FA……它们的出现从根本上解放了生产力，促使生产力飞速向前发展，为人类文明史和生产史谱写了新的篇章。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断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用。数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径为此，搞好数控专业毕业设计为我们从根本上了解认识数控机床有着重要的意义。特别是毕业设计不仅可以考察我们认识事物的本领，还可以提高我们分析问题、解决问题的能力。通过对设计中所遇到的难题的思索，加强自己数控技术的能力。就全社会而言，可以促使数控技术更进一步发展。因此，我觉得有进行数控专业毕业设计的必要性。-3-第二章零件图纸分析2.1零件的特征一、零件材料该回转轴以45#调质处理的毛坯为原材料,毛坯尺寸Φ55×150。二、零件特点从图纸中我们可以看出该零件轮廓由直线、圆弧、螺纹共同构成一个复杂成型曲线回转轴。加工部分包括螺纹，外圆，三个退刀槽，锥面，倒角，圆弧，内孔等2.2数值计算生活中，我们对几何信息的认知有多种方法，常用的有数形结合法（解析法）。但有时面对复杂的图形，解析法会带来繁重的数学计算。AUTOCAD作为一套专业的绘图软件，它强大的信息处理功能为图形中繁杂点的计算带来了可能。我们在操作界面中绘制图形后就可以打开状态栏中的捕捉、对象捕捉按钮，在绘图区捕捉相关的点。同时，在状态栏中就可以看到这些点的坐标。M30×2-6g20°±2′其余-4-图1.1材料45#调质处理复杂成型曲线回转轴零件第3章加工工艺的分析3.1加工精度要求加工图纸如上图，零件加工部分包括M30×2-6g×25螺纹，Φ30×8外圆，Φ52×18外圆，三个Φ39×3退刀槽，锥面，Φ35×8内圆，R8、R9、R24圆弧，Φ28×26孔等。零件的主体尺寸长度为145，最大位置直径为Φ52,从零件上Φ52圆柱与Φ28孔的同轴度公差为Φ0.025，表面粗糙度各为1.6。对图样上带公差的尺寸，因公差的尺寸较小，故编程地不必取平均取，而取基本尺寸即可。3.2定位基准的选择定位基准选择原则（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）便于装夹原（4）便于对刀原则根据定位基准选择原则，避免不重合误差，便于编程，以工序的设计基准作为定位基准。零件加工时，先以Φ52×18外圆的轴线作为轴向定位基准，加工零件内孔及车削Φ52×18外圆右端外轮廓；然后以零件轴线作为轴向定位基准，车削Φ52×18外圆左端外轮廓，以轴台的端面的中心作为该轴件剩余工序的轴向定位基准，并且把编程原点选在设计基准上。3.3装夹方式（1）加工零件内孔及车削Φ52×18外圆右端外轮廓时，用三爪自动定心卡盘夹紧工件左端（2）车削Φ52×18外圆左端外轮廓时，用三爪卡盘夹持心轴右端，心轴左端留有中心孔并用尾座顶尖以提高工艺系统的刚性，并减少误差。工件的找正装夹方式：为使工件的加工回转轴线与车床的主轴回转中心重合，用磁力-5-表找正工件3.4工艺过程制定由于每个零件结构形状不同，各表面的技术要求也有所不同，故加工时，其定位方式则各有差异。一般加工外形时，以内形定位；加工内形时又以外形定位。因而可根据定位方式的不同来划分工序。考虑到零件的形状不易装夹，故先加工零件的左边的部分，然后以左面的零件轴线为定位基准加工右面的部分。并且考虑到加工原则中的先近后远先粗后精制定加工工艺如下：为减少换刀，对刀次数及减少辅助时间，选用30°外圆车刀车左端面，车左端Φ30×33外圆。调头用三爪卡盘固定住左端Φ30×33外圆。留有5mm长以防刀具与夹具发生干涉并用活动顶尖顶住工件右端，保证同轴度和精度并防止工件转动时摇晃不定。用30°外圆车刀依次镗Φ28×26孔，车R24逆圆弧，R9顺圆弧,R8逆圆弧，圆锥面和Φ52×18外圆；用刀宽为3mm的切槽刀车三个槽宽分别为3，槽距为4的退刀槽。调头装夹Φ52×18外圆面处，为保证外圆不被三爪自定心卡盘磨损，用铜皮套包住Φ52×18外圆面。用螺纹车道粗、精加工M30×2-6g×25螺纹。第四章刀具的选择4.1刀具的选择为适应数控机床加工精度高、加工效率、加工工序集中及零件装夹次数少的要求，数控刀具具有很高的切削效率.高精度.高重复定位精度.可靠度和耐用度。选择刀具通常要考虑（1）被加工工件的材料及性能（2）切削工艺的类别（3）被加工工件的几何形状，零件精度，加工余量（4）被吃刀量，进给速度，切削速度考虑到以上因素故粗车时，要选用强度高，耐用度高的刀具以满足粗车时大吃刀量，大进给量的要求.精车时要选用精度高,耐用度好的刀具以保证加工精度的要求.由此可知加工时T01的刀具为30°菱形可转位刀片右端-6-面外圆车刀，T02为3mm切槽刀，T03为镗刀，T04为螺纹车刀，T05为Φ6钻头。4.2刀具列表：零件图号图1.1数控加工刀具卡使用设备FANUC0数控车床刀具编号换到方式自动程序编号O0001,o0002,o0003序号编号刀具名称规格数量备注道具组成1T010130°菱形外圆车刀12T02023mm切槽刀13T030375°内孔镗刀14T0404外径螺纹车刀15T0505Φ6麻花钻头16（1）30°菱形外圆车刀-7-（2）刀宽3mm，切槽刀（3）75°内孔镗刀（4）外径螺纹刀-8-（5）Φ6麻花钻头备注编制：谷晓庆审核批准共1页第1页第五章切削参数的确定5.1切削用量切削用量包括切削速度,背吃刀量和进给量.对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量。粗加工时一般以加工效率为主通常选择较大的背吃刀量和进给量,采用较小的切削速度.精加工时通常选择较小的背吃刀量和进给量采用较高的切削速度，对于原材料45#，粗加工时ap取3㎜，Vf取800m/min，f取0.4mm/r;精加工时ap取0.25㎜，Vf取1000m/min，f取0.2㎜/r。对于牙型较深，螺距较大时，可分数次进给，每次进给的背吃刀量用螺纹深度减速去精加工背吃刀量所得之差按递减速：螺纹牙型深度：t=0.65P=0.65×2=1.3mmD大=D公称-0.1P=30-0.1×2=29.8mmD小=D公称-1.3P=30-1.3×2=27.4mm螺纹加工分为6刀，第一刀：Φ29.0mm;第二刀：Φ28.3mm；第三刀：Φ27.9mm；第四刀：Φ27.6mm；第五刀：Φ27.45mm；第六刀：Φ27.4mm-9-5.2主轴转速的确定主轴的转速是由切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速度主运动速度n=1000Vc/πd单位为r/min第六章数控车床的对刀6.1刀位点在进行数控加工的编程时，往往将整个刀具浓缩视为一个点，那就是刀位点，它是在刀具上用于表现刀具位置的参照点。对刀操作就是要测定出程序起点处刀具刀位点相对机床原点以及工件原点的坐标位置。在对刀时，常用的仪器有：对刀测头、千分表或对刀瞄准仪等。对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面（尽可能设置在零件的设计基准或工艺基准上）。6.2待加工毛坯的对刀试切端面：将两端面已经加工好的待加工毛坯装夹到主轴上，在工件的伸出端安装Z轴向设定器。快移刀具接近到Z轴向设定器，改用增量方式控制刀具工进，至到指示灯亮时停止动作，保持Z轴向不动，取出轴向设定器。然后在机床操作面板上调出刀具补偿菜单栏中刀偏表，在相关的试切长度填空栏中键入有关数值（当前刀具刀位点相对于程序原点的距离）。试切外圆：快速将刀具刀位点移动刀毛坯端面角附近，然后用增量方式调节X、Z轴向进给至刀位点刚好切到毛坯外表面，再用MDI方式运行进行外圆车削。同时保持X轴轴向坐标不变，退出刀具。用游标卡尺测量出试切外圆直径。然后在刀偏表中键入试切直径。6.3刀偏值的测定刀偏值就是各刀具相对于基准刀具的几何补偿。用点动或步进方-10-式操作移动刀具，使基准刀具刀位点对准工件的基准点，然后进行X轴Z轴坐标清零，退刀。换置刀具，再用点动或步进方式使该刀具刀位点对准工件上的同以一基准点，此时屏幕上显示的坐标既是该刀号刀具的几何偏置△Xj,△Zj.同理，可依次测定出其它刀具相对于基准刀具的几何偏置。在相应的刀偏表中依次键入选用刀具刀位点的几何补偿。第七章工件加工的数控编程工件加工共需三道工序，7.1第一道工序：工序一程序编号：o0001零件名称：回转轴（左端）工步号工步内容刀具号主轴转速进给速度切削深度备注1用三抓卡盘夹紧工件2车如图零件左端面T01018000.43切掉2.5mm3G71粗车循环模式车Φ30×33外圆，倒角T01018000.434G70精车循环模式车Φ30×33外圆，倒角T010110000.20.25编制谷晓庆审核批准第1页共页-11-程序为o0001程序编号N0010G50X200.0Z100.0M03S800T0101;设定工件坐标系N0020G00X100.0Z10.0;快速点定位N0030G71P0040Q0100U0.25W0.25f0.4;粗车循环N0040G00X58.0Z-2.5;快速点定位N0050G01X-2.0f0.4;车如图零件左端面N0060W3.0;N0070G00X30.0Z0.0;N0080G01Z-35.5f0.4;N0090X50.0;车Φ30×33外圆N0091X54.0Z-37.5;车倒角N0100G00X60.0Z10.0;N0110G70P0040Q0100f0.2;