机电一体化数控专业毕业论文.docx

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机电一体化数控专业毕业论文

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河南科技大学

毕业设计说明书

（机电一体化工程）

地市：

准考证号：

姓名：

河南省高等教育自学考试

高等教育自学考试

毕业设计任务书

一、题目数控轴类零件加工工艺设计与编程

二、本环节自2012年3月12日起至2012年9月12日止（按此时间填写）

三、进行地点

四、内容要求查阅相关资料、收集、整理；确定论文提纲，理清书写思路，进行必要的计算分析；按时完成初稿；根据指导教师的意见修改；按时完成修改稿交指导教师审阅；根据指导教师的意见完成定稿。

指导教师：

批准日期：

高等教育自学考试

毕业设计指导老师意见书

指导老师

职称

副教授

年月日

高等教育自学考试

毕业设计评阅意见书

123;L-23R4\-阅老师

职称

年月日

高等教育自学考试

毕业设计答辩成绩评定书

评语：

成绩总评：

答辩委员会主任：

答辩小组组长：

答辩小组成员：

年月日

数控轴类零件加工工艺设计与编程

摘要

本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，零件装夹方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制一些列问题的论述。

通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。

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（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

关键词：

工艺分析,加工方案,进给路线,控制尺寸

CNCmachiningprocessdesignandprogramming

ABSTRACT

AccordingtothecharacteristicsofCNCmachinetools,Accordingtothespecificparts，Thetechnologicalschemeanalysis.Thepartsclampingscheme,cuttingtoolsandcuttingparametersselection,determinetheprocessingorderandprocessroute,NCprogrammingonsomeoftheproblemsdiscussed.Throughthewholeprocessofdevelopment,fullyembodiestheCNCequipmenttoensuretheprocessingprecision,processingefficiency,simplifyingtheprocessandotheraspectsoftheadvantagesof.

ButwiththecontinuousdevelopmentofNCtechnologyandtheexpansionofapplicationfields,beneficialtothepeople'slivelihoodsomeimportantindustry（IT,automobiles,lightindustry,medicalandsoon）developmentplaysamoreandmoreimportantrole,becausetheseindustriesneededequipmentdigitalisamoderndevelopmenttrend.

Key:

Processanalysis,Processingscheme,Dimensioncontrol

目录

摘要6

引言8

第一章工艺方案分析10

1.1零件图10

1.2零件图分析10

1.3确定加工方法10

1.4确定加工方案11

第二章工件的装夹13

2.1定位基准的选择13

2.2定位基准选择的原则13

2.3确定零件的定位基准13

2.4装夹方式的选择14

2.5　数控车床常用的装夹方式14

2.6确定合理的装夹方式14

第三章刀具及切削用量16

3.1选择数控刀具的原则16

3.2选择数控车削用刀具17

3.3设置刀点和换刀点17

3.4确定切削用量18

第四章典型轴类零件的加工20

4.1轴类零件加工工艺分析20

4.2典型轴类零件加工工艺23

4.3加工坐标系设置26

4.4手工编程28

第五章总结33

第六章致谢词34

参考文献35

附录.......................................................36

前言

在机械加工工艺教学中，我们很多专业的学生都要学习数控车床操作技术。

让我们了解相关工种的先进技术，同时培养我们在工作岗位的积极性；老师在给我们在讲授数控知识的同时，要求我们必须掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，力争把我们真正培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。

数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。

以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控加工必须掌握的知识和技能的训练途径。

对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。

本论文以切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。

在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削用量，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，尽可能达到加工效率最高、刀具消耗最低的目

的。

最终形成完整的工艺文件，并能指导实际生产。

第1章工艺方案分析

1.1零件图

图1-1典型轴类零件图

1.2零件图分析

该零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成。

尺寸标注完整，选用毛坯为45#钢，Φ55mm×150mm，无热处理和硬度要求。

1.3确定加工方法

加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。

由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差具体要求等全面考虑。

图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。

在轮廓线上，有个锥度10度坐标P1、和一处圆弧切点P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29，75）P2（35，56.46）。

通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工实际的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。

根据加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控车床。

1.4确定加工方案

零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。

对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。

毛坯先夹持左端，车右端轮廓113mm处，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、R9mm、Φ35mm、锥度为10度的外圆，Φ52mm调头装夹已加工Φ52mm外圆，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm×1.5mm。

该典型轴加工顺序为：

预备加工---车端面---粗车右端轮廓---精车右端轮廓---切槽---工件调头---车端面---粗车左端轮廓---精车左端轮廓---切退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。

第二章工件的装夹

2.1定位基准的选择

在制定零件加工的工艺规程时，正确地选择工件的定位基准有着十分重要的意义。

定位基准选择的好坏，不仅影响零件加工的位置精度，而且对零件各表面的加工顺序也有很大的影响。

合理选择定位基准是保证零件加工精度的前提，还能简化加工工序，提高加工效率。

2.2定位基准选择的原则

1）基准重合原则。

为了避免基准不重合误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。

2）便于装夹的原则。

所选择的定位基准应能保证定位准确、可靠，定位、夹紧机构简单、易操作，敞开性好，能够加工尽可能多的表面。

3）便于对刀的原则。

批量加工时在工件坐标系已经确定的情况下，保证对刀的可能性和方便性。

2.3　确定零件的定位基准

以左右端大端面为定位基准。

为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。

合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。

2.4装夹方式的选择

为了工件不致于在切削力的作用下发生位移，使其在加工过程始终保持正确的位置，需将工件压紧夹牢。

合理的选择夹紧方式十分重要，工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率，加工成本及操作安全都有直接影响。

2.5　数控车床常用的装夹方式

1）在三爪自定心卡盘上装夹。

三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。

该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。

2）在两顶尖之间装夹。

对于尺寸较大或加工工序较多的轴类工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用两顶尖装夹。

该装夹方式适用于多序加工或精加工。

3）用卡盘和顶尖装夹。

当车削质量较大的工件时要一段用卡盘夹住，另一段用后顶尖支撑。

这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确，应用较广泛。

4）用心轴装夹。

当装夹面为螺纹时再做个与之配合的螺纹进行装夹，叫心轴装夹。

这种方式比较安全，能承受较大的切削力，安装刚性好，轴向定位准确。

2.6确定合理的装夹方式

装夹方法：

先用三爪自定心卡盘毛坯左端，加工右端达到工件精度要求；再工件调头，用三爪自定心卡盘毛坯右端Φ52，再加工左端达到工件精度要求。

第3章刀具及切削用量

3.1选择数控刀具的原则

刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。

对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀