组合件工艺分析与数控加工编程设计论文.docx

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组合件工艺分析与数控加工编程设计论文

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本科生毕业设计（论文）

论文题目：

专业：

机械设计制造及其自动化（S）

江苏师范大学教务处印制

江苏师范大学机电工程学院毕业设计（论文）任务书

一、设计题目：

组合件的工艺分析与数控加工编程

二、设计任务要求及主要原始资料：

任务要求：

（1）绘制零件图2张，组件配合图1张。

（2）设计零件的机械加工工艺和数控加工工艺、填写机械加工工艺工序卡和数控加工工序卡（含走刀路线图和工序图）。

（3）编制数控车削加工程序。

（4）编写设计书一份。

原始资料：

零件图两张装配图一张，年产量2000组件

组合件的工艺分析与数控加工编程

刘友前

[摘要]：

数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。

数控车床主要用于加工盘类、轴类等回转体零件。

通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、成形表面、圆锥面、端面和螺纹等工序的切削加工，并能进行钻孔、扩孔、铰孔、车槽等工作。

数控车床种类较多，但主体结构都是由：

数控装置、车床主体、伺服系统三大部分组成。

数控机床的编程方法有手工编程和自动编程两种。

手工编程，编制复杂零件时，易出错；而自动编程则不会发生这种情况。

　　本文是对典型轴类零件加工技术的应用及数控加工的工艺性分析，主要是对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、数控加工工艺文件的填写、数控加工程序的编写。

选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程，充分发挥数控加工的高效、优质、低成本的特点。

还重点对轴类零件的加工艺进行了分析，最后对零件自检数据进行分析，和加工的结果分析。

关键字：

工艺分析加工程序切削用量公差

AssemblyprocessanalysisandNCprogramming

LiuYouqian

[Abstract]：

CNClatheiscurrentlythemostwidelyusedoneofCNCmachinetools.CNClatheismainlyusedformachiningshaft,diskandotherrotatingbodyparts.NCprogramtorunthrough,canbedoneautomaticallyandexternalcylindricalsurface,conicalsurface,formingsurface,threadandendmachiningprocesses,andcanbegrooving,drilling,reaming,reamingandsoon.MoretypesofCNClathes,butthemainstructurearemade:

lathebody,CNCequipment,servosystemtwo.Manualprogramming,thepreparationofcomplexparts,error-prone;whiletheautomaticprogrammingwillnot.

ThisarticleisatypicalapplicationofshaftpartsprocessingtechnologyandCNCmachiningprocessanalysis,mainlyonthepartsdiagramanalysis,roughselection,clampingparts,routingsformulation,toolselection,cuttingparametersdeterminedCNCmachiningprocessdocumentstofill,CNCmachiningpreparationprocess.Selectthecorrectprocessingmethods,therationaldesignofmachiningprocess,givefullplaytoCNCmachiningquality,thesleevepartsplusprocesswereanalyzed,andfinallythepartself-analysisofthedataandprocessinganalysisofresults.

Keywords:

ProcessanalysisProcessingproceduresCuttingTolerance

摘要2

Abstract2

目录3

前言5

第一章零件的分析6

1.1零件的结构工艺性分析6

1.1.1零件的形状及尺寸分析7

1.1.2零件的技术要求分析7

1.1.3零件的加工表面的分析7

1.2零件的材料分析8

第二章毛坯的设计9

2.1确定零件的生产类型和生产纲领9

2.2确定零件毛坯的制造形式9

2.2.1毛坯的种类9

2.2.2毛坯种类的选择9

2.2.3毛坯的形状和尺寸的选择9

第三章零件机械加工工艺规程的设计10

3.1定位基准的选择10

3.1.1粗基准的选择10

3.1.2精基准的选择10

3.2零件表面加工方法的选择10

3.2.1球面加工方法及误差补偿的选择11

3.3加工顺序的安排13

3.3.1加工阶段的划分13

3.3.2工序的合理组合13

3.3.3加工顺序的安排13

3.4工艺的制定14

3.4.1工序基准的选择：

14

3.4.2确定工序尺寸的方法15

3.4.3加工余量的确定16

3.4.4机床的选择17

3.4.5夹具的选择17

3.4.6刀具的选择17

3.4.7量具的选择19

3.4.8冷却液的选择19

3.4.9切削用量的确定19

第四章数控加工程序的编制24

4.1数控加工的特点24

4.2数控编程方法及特点24

4.2.1数控编程的分类24

4.2.2编程零点及坐标系的选择24

4.2.3对刀点的选择24

4.2.4对刀过程24

4.2.5加工路线的确定25

4.3数控加工程序的内容26

4.3.1螺纹的加工方法26

4.3.2椭圆宏程序的分析26

4.3.3车床程序27

总结34

致谢35

参考文献36

前言

随着数控技术的不断发展和其应用领域的不断扩大，数控技术及数控机床在当今机械制造业中起着非常重要的作用。

而现在机械产品的结构，性能，形状和材料的不断的改进，精度不断提高，生产类型由大批量生产向多品种小批量生产转化。

对零件精度和加工质量要求越来越高。

而数控技术是现代化加工设备的基础，又是精密、高可靠性、高效加工技术的支撑。

发展先进制造技术必须以数控技术为基础。

现代数控机床是综合应用了自动控制、计算机、自动检测以及精密机械等高新技术的产物，集成了数控仿真，可以检查出代码的正确性，从而可以提高编程质量，加快编程速度，减少出错率，是典型的机电一体化产品，是完全新型的自动化机床；这显示了其在国家基础工业现代化中所起到的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现柔性化、自动化、集成化生产的重要手段和标志。

数控加工技术对国计民生的一些重要行业（汽车、轻工、IT、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、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，提高产品的档次和质量，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。

并在加工过程掌握控制精度的方法,才能够加工出合格的产品。

本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行工艺方案分析，工艺方案的确定，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。

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。

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业_上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件，他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。

机械工业是国民经济各部门的装一备部，国民经济各部门的生产技术水平和经济效益，在很大程度上取决与机械l_业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性，因此，机械止业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。

近年来，世界各国都把提高产业竞争力和发展技术、抢占未来经济的制高点作为科技发展提出更高的要求，特别是制造技术更加得到了重视。

所以，我们要振兴机械工业，使之成为国民经济的支柱产业。

从而确定机械工业在国民经济中的重要地位，同时也向机械工业提出更高的要求。

第一章零件的分析

1.1零件的结构工艺性分析

图1零件1

图2零件2

对零件图的分析和研究，首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。

零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。

它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的工作措施加以保证。

首先，对零件轮廓各线段进行尺寸分析，看各线段的尺寸是否标注齐全？

是否需要间接计算？

在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的，因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。

零件1直径方向尺寸的设计基准是轴的中心线，长度方向的尺寸设计基准是轴的左端面。

所以，把编程原点（对刀点）设置在轴的右端面中心处,既便于编程又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

其次，构成零件轮廓的几何元素（点、线、面）条件（如相切、相交、垂直和平行）是数控编程的重要依据。

手工编程时要计算构成零件轮廓的每一个节点坐标，因此零件图应当完整地表达构成零件轮廓的几何元素。

图1中，有两处点的坐标没有直接标出，需要间接计算出来。

零件1左端X坐标可以用椭圆方程计算出来。

用函数公式计算节点的坐标值很麻烦，更简便的方法是用CAD画图，然后测量出点的坐标值。

1.1.1零件的形状分析

（1）零件的形状分析

轴系组合件较为复杂，从外形上看件一右端是不完整的球端面。

外阶梯形圆柱表面及圆柱表面质量，左端有部分椭圆圆弧，右端有梯形圆柱内孔及圆柱内孔，左端内部为螺纹及退刀槽。

件2是椭圆外表面,右端外螺纹加工，左端内孔及凹球面。

同时两个零件螺纹配合松紧适中，组合件的球面间接触面积应大于80%。

（2）零件的尺寸分析

对数控加工来说，最倾向与以同一基准引注尺寸或直接给坐标尺寸，这就是坐标标注法。

这种标注法，即便于编程，也便于尺寸之间的相互协调，保证设计、定位、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。

由于零件设计人员往往在尺寸标注中