机械设计制造及其自动化毕业论文(完整版)

山东淄博职业学院毕业设计论文纸第1页共18页装订线目录摘要-----------------------------------------------------------------------------3关键词--------------------------------------------------------------------------3第一章任务介绍---------------------------------------------------------31.1轴的零件图-------------------------------------------------------31.2零件图的分析----------------------------------------------------31.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3第二章数控车床的简介-----------------------------------------------42.1概述-------------------------------------------------------------------42.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------42.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------62.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------73.1该零件的功能分析----------------------------------------------73.2该零件的结构分析----------------------------------------------73.3该零件材料及受力分析-----------------------------------------83.4该零件的精度分析-----------------------------------------------9第四章轴的加工工艺方案---------------------------------------------94.1零件图工艺分析----------------------------------------------------94.2选择毛坯--------------------------------------------------------------104.3确定加工顺序-------------------------------------------------------104.4选择夹具及确定装夹方案--------------------------------------11山东淄博职业学院毕业设计论文纸第2页共18页装订线4.5选择加工刀具---------------------------------------------------114.6确定进给路线---------------------------------------------------124.7合理选着切削用量---------------------------------------------124.8编写工艺卡------------------------------------------------------134.9编写加工程序---------------------------------------------------144.10调试模拟运行程序，无误后加工----------------------164.11完成零件加工并进行精度检测--------------------------16第五章总结------------------------------------------------------------------17参考文献------------------------------------------------------------------------18致谢--------------------------------------------------------------------------------18山东淄博职业学院毕业设计论文纸第3页共18页装订线摘要数控加工制造技术正逐渐得到广泛的应用,对零件进行编程加工之前,工艺分析具有非常重要的作用。本文通过对典型的轴类零件数控加工工艺分析,给出了对于一般轴零件数控加工工艺分析的方法,对于提高制造质量、实际生产具有重要意义。关键词数控系统数控车床轴类零件外圆车刀第一章任务介绍1.1轴的零件图设计选用的零件图图1-1图1-1加工零件图1.2零件图的分析该零件为典型轴类零件，零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；球面Sφ48±0.02㎜的尺寸公差还兼有控制该球面形状（线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为45钢锻件，无热处理和硬度要求。1.3、选择加工设备（题目给定用数控车）根据题目给定的要求，该零件是回转体类，且有内外圆柱面、外圆槽、螺纹。零件毛坯规格150*55是中小型零件，易于拆卸、安装。该零件的精度等级为7级，且形状复杂。在普通车床上加工较为困难，因数控车床具有山东淄博职业学院毕业设计论文纸第4页共18页装订线较好的柔性加工性能，适合加工形状复杂的回转体类零件。该零件设计为中小批量生产，结合实习车间的实际情况，故选用CK6140数控车床进行加工。第二章数控车床的简介2.1概述数控车床与普通车床一样，也是用来加工回转体零件的。但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以，数控车床的别适合加工形状复杂、精度要求较高的轴类或盘类零件。数控车床具有加工灵活，通用性强，能自动适应产品的品种和规格频繁变化的特点，能够满足新产品的的开发和多品种、小批量、生产自动化的要求，因此被广泛用于制造业。2.1.1数控车床的特点及应用数控车床用于加工回转体零件，它集中了卧式车床、转塔车床、多刀车床、仿形车床、自动和半自动车床的功能，是数控机床中产量最大的产品之一。数控车床不需人工操作，而在保护罩的保护下自动工作。结构：CK6140(图2-1)数控车床切削速度很高，可充分发挥刀具的切削性能。床身左端固定有主轴箱，床身中部为刀架溜板，分为两层，底层为纵向溜板，可沿床身轨道作纵向（z向）移动，上层为横向溜板，可沿纵向溜板的上轨道作横向（x向）移动。刀架溜板上装有转塔刀架，刀架有4个工位，可装4把刀具。在加工过程中，可按照零件加工程序自动转位，将所需的刀具转到加工位置。传动系统：主电动机可以是直流电动机，也可以是交流变频调速电动机。主电动机经带轮副和四级变速机构驱动主轴。4个工位转塔刀架的转位由液压马达经联轴节驱动凸轮轴。轴上装有圆柱凸轮机构，凸轮转动时，拨动回转轮上的柱销，使回转轮、轴和转塔旋转。数控车床全部工作循环是在微机数控系统控制下实现的，许多功能通过软件实现。车削对象改变后，只需改变相应的软件，就可适应新的需要。图2-1CK6140卧式数控车床外观图山东淄博职业学院毕业设计论文纸第5页共18页装订线详细简介见表2-1：表2-1车床规格表型号ModelCK6140CK6240床身上最大工件直径Max.Swingoverbed400mm400mm刀架上最大工件直径Max.Swingovercarriage210mm210mm马鞍槽最大工件直径Max.Swingingap630mm马鞍槽有效长度Effectivegaplength210mm最大工件长度Max.Lengthofworkpiece500mmor750mmor1000mmor2000mm床身宽度Widthofbed400mm刀杆截面Sectionofturningtool25X25mm主轴Spindle主轴转速范围Spindlespeeds11—1600r/min(24steps)主轴内孔Holethoughspindle52mm(80mm)主轴孔锥度SpindletaperMorseNo.6(莫氏6号)重复定位精度Repeatabilityerror0.01mm快移速度X/Zrapidtraverse3/6m/min床尾Tailstock床尾主轴最大行程Maxtailstockspindletravel150mm床尾主轴直径Tailstockspindlediameter75mm床尾主轴孔锥度MorseNo.5(莫氏5号)山东淄博职业学院毕业设计论文纸第6页共18页装订线主电机Mainmotor7.5KW(10HP)外形尺寸Overalldimensionsfor500mm2550*1120*1700mmOveralldimensionsfor750mm2800*1120*1700mmOveralldimensionsfor1000mm3300*1120*1700mmOveralldimensionsfor2000mm3800*1120*1700mm2.1.2数控车床的发展前景数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密.加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。随着科学技术不断发展，数控机床的发展也越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。高性能：随着数控系统集成度的增强，数控机床也实现多台集中控制，甚至远距离遥控。高精度：数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高，而精度的保持性要好。高速度：数控机床各轴运行的速度将大大加快。高柔性：数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。模块化：数控机床要缩短周期和降低成本，就必然然向模块化方向发展。图2-2图2-2九轴五联动车铣复合加工中心山东淄博职业学院毕业设计论文纸第7页共18页装订线2.1.3数控车床加工轴类零件的优势数控车床较好地解决了复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，是一种灵活的、高效能的自动化机床，尤其对于约占机械加工总量80%的单件、小批量零件的加工，更显示出其特有的灵活性。概括起来，采用数控机床有以下几方面的好处：提高加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定；提高生产效率，一般约提高效率3-5倍，使用数控加工中改善了劳动条件；有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。心机床则可提高生产率5-10倍；可加工形状复杂的零件；减轻了劳动强度。第三章轴类零件的分析及加工工艺3.1该零件的功能分析根据零件图1-1可知该零件左端有螺纹，中间部分是沟槽，右端为球形轴头。该零件能承受中等载荷，起支撑作用的阶梯轴。用45号钢制作，该轴有良好的力学性能。3.2该零件的结构分析轴是组成机器的重要零件之一。用于支承作回转运动或摆动的零件来实现其回转或摆动，使其有确定的工作位置。按照轴线形状分类：轴可分为直轴、曲轴和软轴。直轴：直轴按外形不同可分为光轴、阶梯轴及一些特殊用途的轴，如凸轮轴、花键轴齿轮轴及蜗杆轴等。曲轴：曲轴是内燃机、曲柄压力机等机器上的专用零件，用以