毕业设计说明书― (1)

-1-毕业设计说明书课题配合件的组合与加工专业数控技术班级0902班学生姓名谭德森指导教师刘绪欣2011年10月10日-2-目录一、绪论.................................................3二、毕业设计任务书.......................................6三、二维图...............................................8四、三维图..............................................10五、零件的工艺分析......................................12六、刀具选择............................................14七、数控加工工艺卡......................................15八、切削用量的选择......................................17九、零件加工编程........................................19十、加工过程（数控仿真图）..............................23十一、设计小结..........................................26十二、参考文献..........................................28-3-一、绪论（一）课题背景数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位，因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面也存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有交解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。社会科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是数控加工技术的迅速发展，极大地推-4-动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。形状复杂的零件加工的生产率及加工精度要求越来越高,数控机床的出现能解决这个需要,解决生产需求,所以在以后的生产中学习数控加工及编程变得尤为重要综合运用《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《数控加工编程》等学习的内容进行重要的实践应用环节，通过设计，一方面能获得综合运用过去所学的知识进行工艺分析的基本能力，另一方面，也是对数控加工过程进行的一次综合训练，以“球体螺纹轴零件数控加工及编程”为课题的训练能很好的学习，强化，我们的数控加工及编程知识，课题包括零件的设计过程，工艺的分析,加工方案的确定,制定工艺规程，数控加工的操作，数控加工编程等等。我选题的目的就是熟练掌握数控加工技术及编程相关的知识。（二）数控技术的发展趋势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，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1．高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。2．在加工精度和可靠性方面近几年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工-5-精度已开始进入纳米级(0.01μm)。国外数控装置的mtbf值已达6000h以上，伺服系统的mtbf值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。3．5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的。（三）毕业设计环节的重要意义毕业设计是实现培养目标的重要教学环节。毕业设计在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面，具有不可替代的作用，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。最后，我们学生应秉持的认真的态度来独立的完成这次课程设计，以此来巩固和加深我们所学的知识，并且灵活的把所学的知识运用到现实中去。-6-二、毕业设计任务书（一）毕业设计课题名称：配合件的组合与加工（二）毛坯材料：45钢（三）零件图配合件1配合件2-7-（四）设计要求：1.布置任务2.上机绘出二维图，标注尺寸和技术要求（使用CAD或CAD/CAM软件完成）并绘出和打印三维立体图3.零件图工艺分析4.确定加工顺序5.选择加工用刀具6.合理选择切削用量7.拟定数控车削卡片加工工序8.根据加工工序步骤编写加工程序（手工编程．自动编程均可）9.完成工件的加工和数控仿真加工10.编写整理毕业设计说明书11.答辩（五）设计说明说要求1.说明书一份，5000字左右；2.应有与课题相适应的设计图纸及图表，提倡用计算机绘图；3.说明书统一用A4纸打印；4.指导教师可依据课题情况另提具体要求。-8-三、二维图配合件1-9-配合件2-10-四、三维图配合件1-11-配合件2-12-五、零件的工艺分析在编制零件机械加工工艺规程前，首先应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的措施加以保证。工艺分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。（一）零件图分析：该零件属于配合件，需要工件一与工件二的配合，所以在零件的配合上要着重注意。另外该零件也涉及到孔加工，沟槽加工，倒角。（二）尺寸分析该零件图尺寸完整，主要尺寸分析如下：配合件一：Φ30、Φ25经查表加工精度等级为IT6，同轴度0.01，跳动0.015；配合件二：Φ30、Φ25经查表加工精度等级为IT7，同轴度0.01，跳动0.015；-13-粗糙度1.6～3.2，所有的面均需要加工。未注公差按照国家标准GB1804-f的精密级别查取公差，表面粗糙度Ra3.2在精镗、半精车阶段可达到；Ra1.6精镗、半精车、精车阶段可达到要求。（三）材料的选择根据任务书要求，选用45钢（四）毛坯的选用毛坯尺寸选用Ф55╳100和Ф55╳100圆柱体锻件。-14-六、刀具选择刀具的选择不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量，刀具不仅要求精高、强度大、刚性好、耐用度高、而且要求尺寸稳定、安装调试方便。根据生产成本以及经济效益、机床设备的稳定性以及加工精度，所以选择高性能高速钢，此刀具耐热性、耐磨性，热稳定性高。根据以上的原则，加工该零件所制定的刀具卡片如下；配合件一：刀具号刀具名称刀杆长度刀杆宽度刀片类型刀片厚度刀片边长刀尖角刀具半径1钻头//////112镗刀16030菱形2575/3割刀1608割刀片312//4外圆车刀16020菱形21235/5球头刀40080球形///50配合件二刀具号刀具名称刀杆长度刀杆宽度刀片类型刀片厚度刀片边长刀尖角刀具半径1外圆车刀16020菱形31255/2割刀1608割刀形312//-15-七、数控加工工艺卡机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称配合件一共1页第1页材料牌号45钢毛坯种类毛坯外形尺寸Φ55×100每毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1钻孔钻孔Φ22×44车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、钻头2镗孔镗台阶孔车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、镗刀3切槽切槽Φ35×5车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、槽刀4车外圆车外圆车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、外圆车刀5切断切断刀切断车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、切断刀调头调头装夹6圆弧圆弧加工车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、外圆车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）谭德森2011.10.52011.10.52011.10.52011.10.5标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期-16-机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称配合件零件名称配合件二共1页第1页材料牌号45钢毛坯种类毛坯外形尺寸Φ55×100每毛坯件数每台件数备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1车外圆外圆车刀车外圆车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、外圆车刀2切断使用切断刀切断车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、切断刀调头3车圆弧使用外圆车刀车圆弧车CJK6240通用夹具、三爪卡盘、外圆车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）谭德森2011.10.52011.10.52011.10.52011.10.5标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期-17-八、切削用量的选择合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。（一）加工条件工件材料：45钢调质处理，硬度220-240HB，取220。机床：数控车床CJK6240。（二）切削参数的选择根据《切削用量手册》，可以查出下表所示的加工过程中各工步的切削参数：配合件一工步号工步内容刀具主轴转速n切削速度Vc进给量f切削深度apT码种类规格刀辅具长度半径宽度半径补偿01钻孔Φ22×4401钻头16011/0.480080804402镗台阶孔02镗刀160//0.41200801201.503切槽03槽刀160/30.41200701006.504车外圆04车刀160//0.4800601601.505切断03槽刀160/30.412006080/掉头06加工圆弧05球头刀40050/1120060804.25-18-配合件二工步号工步内容刀具主轴转速n切削速度Vc进给量f切削深度apT码种类规格刀辅具长度半径宽度半径