机械类毕业设计论文完整详细版.docx

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机械类毕业设计论文完整详细版

********职业技术学院

毕业设计（论文）说明书

系部：

机械工程系专业：

数控技术及应用

姓名：

学号：

********

题目：

钻模板

2102-031001Z12-1

起讫日期：

2006-3-1

设计地点：

公司

指导者：

***************

（姓名）（专业技术职务）

评阅者：

（姓名）（专业技术职务）

2006年5月1日

1概述………………………………………………………1

2方案的设计与实施………………………………………4

3数控加工工序分析………………………………………6

4数控加工程序………………………………………17

5结论　…………………………………………40

6致谢…………………………………………40

7附表1：

毕业设计进度表……………………………42

8附表2：

机械加工工艺过程卡片……………………43

9附表3：

数控加工工序卡片…………………………44

10附表4：

数控加工刀具卡片…………………………46

11附表5：

数控加工进给路线图………………………47

1.

概述

1.1毕业设计的目的和作用：

毕业设计是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业资格认证的重要依据。

在学完了机械制造工艺与装备课程后，对机械加工工艺过程、数控加工工艺和夹具结构进一步了解的练习性的教学环节。

通过毕业设计，使学生达到以下目的：

学会查阅有关资料，初步掌握编制机械加工工艺规程的方法，能较好的编制数控加工工艺；对于一般的加工内容能直接手动编制加工程序；能利用三维软件进行一般零件的造型，并能灵活运用软件自动生成加工程序；掌握设计机床专用夹具的基本原理的方法，能根据加工要求设计出相应的夹具，提高结构设计能力。

在毕业设计中,应综合运用数控加工刀具和数控工艺,编程,数控加工进给路线设计的知识来分析与解决工程问题!

现如今，在日趋进步的机械行业，数控已经成为一个必不可少的工具，数控机床也无处不在，它涉及方方面面很多的知识，因此从事这方面工作的人必须了解那些复杂的零件的数控加工工艺，因为它是基础，它在对零件的加工有着举足轻重的作用。

该说明书共分为十大项，根据加工工艺编写方法，编写一个板类零件的加工工艺过程。

该说明书在编过程中得到了常州机电职业技术学院高建国、丁仁华老师的指导和许多同学的大力支持，他们为该设计书提供了宝贵的意见，在此表示感谢。

毕业设计的基本要求：

（1）主要任务

学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。

（2）知识要求

学生在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。

（3）能力要求

学生应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。

（4）综合素质要求

通过毕业设计，学生应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。

由于编者水平有限和时间仓促，书中难免存在一些缺点和错误，恳请读者批评指正！

2.

方案的设计与实施

2.1.机械加工工艺设计：

所加工零件是板类，是铣加工类型的零件或者加工中心生产的零件，单件生产。

附图1

如附图1所示零件为孔类零件，结构形状比较简单，是适合数控铣削或加工中心加工的一种典型零件。

下面就该零件的工艺分析过程进行分析。

2.1.1.零件图样分析

1．结构分析

如附图1所示零件由平面、孔、倒角、螺纹构成。

2．精度分析

板侧面及底面要求粗造度3.2，

钻模板的上表面要求粗造度1.6，

钻模板的下表面要求粗造度0.8，

钻模板的前表面要求粗造度1.6，

钻模板的前表面的孔要求粗造度1.6，

钻模板的内孔粗造度要求为1.6。

3．毛坯、余量分析

毛坯选择铸件板料264×173×35，粗加工留余量0.5mm，半精加工留余量0.2mm，精加工留余量0mm。

4．结构工艺性分析

该铸件在开始加工前就做成如图2所示，所以我们在加工的时候就只要保证钻模板的上表面、前表面的孔和钻模板的内孔的表面粗糙度就好了！

附图2

2.2定位基准选择

1．用平口钳作为夹具，以底面和前后面作为定位基准。

2.用平口钳作为夹具，以上表面和下表面作为定位基准。

3.定位元件我选择支承板。

2.3工艺方案拟定

通过查阅数控加工工艺教科书和《实用机械加工工艺手册》P25，得出各表面的加工方案如下：

上表面粗铣—半精铣—精铣

中间的凹部、内壁、两大孔粗铣—半精铣—精铣

两大孔倒角

小孔钻

上表面攻丝

前表面的孔钻

前表面攻丝

2.4加工设备选择

根据我校数控实训中心和实习公司的数控机床切削性能，我选择FUANC0i的铣床或FUANC14i的加工中心。

3数控加工工序分析

数控加工工序为工序1:

加工零件，加工内容是：

铣削加工上平面、钻孔、倒角、攻螺纹。

下面就数控加工工序进行具体分析。

3.1加工顺序（工步顺序）

该工序的工步有十一步：

粗——半精铣——精铣削加工上表面，粗铣——半精铣——精铣削加工中间的凹部的内壁、两大孔，两大孔倒角，钻加工上表面小孔，攻丝上表面的孔，钻加工前表面5孔，攻丝前表面的孔。

根据先粗后精原则，

工步1：

粗铣削加工上表面

加工内容是平面，根据平面加工方案，以下表面为基准铣上表面。

考虑到半精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.5mm的精加工余量。

工步2：

半精铣削加工上表面

加工内容是平面，根据平面加工方案，以下表面为基准铣上表面。

考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步3：

精铣削加工上表面

加工内容是平面，根据平面加工方案，以下表面为基准铣上表面。

为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步4：

粗加工中间的凹部、内壁及大孔

加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的凹部、内壁。

考虑到半精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.5mm的精加工余量。

工步5：

半精加工中间的凹部、内壁及大孔

加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的凹部、内壁。

考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步6：

半精加工中间的凹部、内壁及大孔

加工内容是内壁，根据孔加工方案，以下表面为基准铣加工中间的凹部、内壁。

为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

工步7：

工步8：

钻孔

加工内容是13个ø8的孔

工步9：

攻丝

加工内容是13个ø8的孔

工步10：

钻孔

加工内容是5个ø8的孔

工步11：

攻丝

加工内容是3个ø8的孔

3.2装夹方案和夹具的选择

采用平口钳定位，相对比较合理。

板料底面约束工件Z轴移动X、Y轴旋转三个自由度，后表面约束Y轴移动Z轴旋转两个自由度。

X轴移动作为对刀自由度。

3.3走刀路线的确定

————为进给路线

————为进给路线

附图3粗铣削加工上表面的刀路轨迹-------退刀路线

————为进给路线

附图4半精铣削加工上表面的刀路轨迹--------退刀路线

附图4精铣削加工上表面的刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图5粗铣加工中间的凹部、内壁的刀路轨迹--------退刀路线

附图6半精加工中间的凹部、内壁的刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图7精加工中间的凹部、内壁的刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图8粗铣削加工上表面的大孔刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图9上表面倒角刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图10钻孔--------退刀路线

————为进给路线

附图11攻丝的刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图12钻孔的刀路轨迹--------退刀路线

————为进给路线

附图13攻丝的刀路轨迹--------退刀路线

3.4选择刀具

加工整个毛坯φ20立铣刀

粗加工大孔，型腔φ20立铣刀

半精加工工件侧面，平面φ10立铣刀

半精加工大孔，型腔φ10立铣刀

精加工工件侧面，平面，大孔，型腔φ6立铣刀

加工周边沉孔φ6立铣刀

倒角φ6立铣刀

在上述分析的基础上编写相应的机械加工工艺过程卡片，具体卡片见附表1.

3.5确定工序尺寸

加工上表面，保持工件的厚度30mm由工件的底面作为基准分粗、半精、精加工接得到，粗加工时为保证半精加工的精度及表面粗造度，留0.5mm的精加工余量。

考虑到精加工，根据零件的材料和刀具的刚性留0.3mm的精加工余量，为保证零件的精度和粗造度，提高主轴转速，和切削速度。

3.6确定切削用量

见附表2

1．粗铣削加工上表面的刀路轨迹

所用刀具为T01，平底立铣刀，刀具直径φ64，型号是SWC16×16×32×92HSSAL，刀齿数为3，加工余量为0.5mm。

因为加工量不大，所以一次走刀切除全部余量，背吃刀量为0.5，因为为平底立铣刀铣平面，选择刀具重合度为50%，则侧吃刀量为15mm，即行距为11mm。

根据FANUC数控铣床加工中心一书表2-1查得，高速钢立铣刀每齿进给量为0.07mm，在此因为表面粗糙度要不高，切削速度取120m/min，因此S=1000×120/π×16=1500（r/min）。

2．精铣轮廓

工步号

工步名称

刀具号

或刀具名称

切削速度

或主轴转速（r/min）

进给量

或进给速度（mm/min）

背吃刀量

1

粗铣削加工上表面

T01

1500

100

2

半精铣削加工上表面

T01

1800

120

3

精铣削加工上表面

T01

2000

150

根据上述分析，填写数控加工工序卡片（附表3）、数控加工刀具卡片（附表4）、数控加工进给路线图（附表5）

3数控加工程序

根据数控加工工序卡和进给路线，编写数控加工程序，所选机床系统为FUANC14i的加工中心。

程序如下：

铣加工上表面的程序

O0001

N0010G40G17G90G70G54

N0020G91G28Z0.0

:

0030T01M06

N0040T02

N0050M05

N0060G0G90X-117.5Y36.3419S1500M03

N0070G43Z11.H01

N0080Z34.5

N0090G1Z4.5F90.M08

N0100X-67.3419Y86.5F60.

N0110X-25.9706F100.

N0120X-120.298Y-7.8274

N0130X-132.Y-51.5

N0140Y-60.9008

N0150X15.4008Y86.5

N0160X56.7721

N0170X-116.2279Y-86.5

N0180X-74.8566

N0190X98.1434Y86.5

N0200X102.5

N0210G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N0220G1Y64.4853

N0230X-33.4853Y-86.5

N0240X7.886

N0250X117.5Y23.114

N0260Y2.6147

N0270X121.9108Y-13.8466

N0280X49.2574Y-86.5

N0290X90.6287

N0300X130.6536Y-46.4751

N0310G0Z6.5

N0320X129.9465Y-47.1822

N0330Z10.5

N0340X-103.1447Y9.3258

N0350G1X-120.298Y-7.8274Z4.F90.

N0360X-117.5Y2.6147

N0370Y36.3419

N0380X-67.3419Y86.5F60.

N0390X-25.9706F100.

N0400X-120.298Y-7.8274

N0410X-132.Y-51.5

N0420Y-60.9008

N0430X15.4008Y86.5

N0440X56.7721

N0450X-116.2279Y-86.5

N0460X-74.8566

N0470X98.1434Y86.5

N0480X102.5

N0490G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N0500G1Y64.4853

N0510X-33.4853Y-86.5

N0520X7.886

N0530X117.5Y23.114

N0540Y2.6147

N0550X121.9108Y-13.8466

N0560X49.2574Y-86.5

N0570X90.6287

N0580X130.6536Y-46.4751

N0590G0Z6.

N0600X129.9465Y-47.1822

N0610Z10.

N0620X-103.1447Y9.3258

N0630G1X-120.298Y-7.8274Z3.5F90.

N0640X-117.5Y2.6147

N0650Y36.3419

N0660X-67.3419Y86.5F60.

N0670X-25.9706F100.

N0680X-120.298Y-7.8274

N0690X-132.Y-51.5

N0700Y-60.9008

N0710X15.4008Y86.5

N0720X56.7721

N0730X-116.2279Y-86.5

N0740X-74.8566

N0750X98.1434Y86.5

N0760X102.5

N0770G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N0780G1Y64.4853

N0790X-33.4853Y-86.5

N0800X7.886

N0810X117.5Y23.114

N0820Y2.6147

N0830X121.9108Y-13.8466

N0840X49.2574Y-86.5

N0850X90.6287

N0860X130.6536Y-46.4751

N0870G0Z5.5

N0880X129.9465Y-47.1822

N0890Z9.5

N0900X-103.1447Y9.3258

N0910G1X-120.298Y-7.8274Z3.F90.

N0920X-117.5Y2.6147

N0930Y36.3419

N0940X-67.3419Y86.5F60.

N0950X-25.9706F100.

N0960X-120.298Y-7.8274

N0970X-132.Y-51.5

N0980Y-60.9008

N0990X15.4008Y86.5

N1000X56.7721

N1010X-116.2279Y-86.5

N1020X-74.8566

N1030X98.1434Y86.5

N1040X102.5

N1050G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N1060G1Y64.4853

N1070X-33.4853Y-86.5

N1080X7.886

N1090X117.5Y23.114

N1100Y2.6147

N1110X121.9108Y-13.8466

N1120X49.2574Y-86.5

N1130X90.6287

N1140X130.6536Y-46.4751

N1150G0Z5.

N1160X129.9465Y-47.1822

N1170Z9.

N1180X-103.1447Y9.3258

N1190G1X-120.298Y-7.8274Z2.5F90.

N1200X-117.5Y2.6147

N1210Y36.3419

N1220X-67.3419Y86.5F60.

N1230X-25.9706F100.

N1240X-120.298Y-7.8274

N1250X-132.Y-51.5

N1260Y-60.9008

N1270X15.4008Y86.5

N1280X56.7721

N1290X-116.2279Y-86.5

N1300X-74.8566

N1310X98.1434Y86.5

N1320X102.5

N1330G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N1340G1Y64.4853

N1350X-33.4853Y-86.5

N1360X7.886

N1370X117.5Y23.114

N1380Y2.6147

N1390X121.9108Y-13.8466

N1400X49.2574Y-86.5

N1410X90.6287

N1420X130.6536Y-46.4751

N1430G0Z4.5

N1440X129.9465Y-47.1822

N1450Z8.5

N1460X-103.1447Y9.3258

N1470G1X-120.298Y-7.8274Z2.F90.

N1480X-117.5Y2.6147

N1490Y36.3419

N1500X-67.3419Y86.5F60.

N1510X-25.9706F100.

N1520X-120.298Y-7.8274

N1530X-132.Y-51.5

N1540Y-60.9008

N1550X15.4008Y86.5

N1560X56.7721

N1570X-116.2279Y-86.5

N1580X-74.8566

N1590X98.1434Y86.5

N1600X102.5

N1610G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N1620G1Y64.4853

N1630X-33.4853Y-86.5

N1640X7.886

N1650X117.5Y23.114

N1660Y2.6147

N1670X121.9108Y-13.8466

N1680X49.2574Y-86.5

N1690X90.6287

N1700X130.6536Y-46.4751

N1710G0Z4.

N1720X129.9465Y-47.1822

N1730Z8.

N1740X-103.1447Y9.3258

N1750G1X-120.298Y-7.8274Z1.5F90.

N1760X-117.5Y2.6147

N1770Y36.3419

N1780X-67.3419Y86.5F60.

N1790X-25.9706F100.

N1800X-120.298Y-7.8274

N1810X-132.Y-51.5

N1820Y-60.9008

N1830X15.4008Y86.5

N1840X56.7721

N1850X-116.2279Y-86.5

N1860X-74.8566

N1870X98.1434Y86.5

N1880X102.5

N1890G2X117.5Y71.5I0.0J-15.

N1900G1Y64.4853

N1910X-33.4853Y-86.5

N1920X7.886

N1930X117.5Y23.114

N1940Y2.6147

N1950X121.9108Y-13.8466

N1960X49.2574Y-86.5

N1970X90.6287

N1980X130.6536Y-46.4751

N1990G0Z3.5

N2000X129.9465Y-47.1822

N2010Z7.5

N2020X-103.1447Y9.3258

N2030G1X-120.298Y-7.8274Z1.F90.

N2040X-117.5Y2.6147

N7410G0Z-24.

N7420Z6.

N7430X36.02Y-22.322

N7440G1Y-22.98Z5.8237F90.

N7450X53.48Z1.1453

N7460Y-12.0854Z-1.7739

N7470G2X36.02Y-.2759I23.52J53.5854

N7480G1Y-22.98Z-7.8574

N7490X53.48Z-12.5358

N7500Y-12.0854Z-15.455

N7510G2X36.02Y-.2759I23.52J53.5854

N7520G1Y-22.98Z-21.5385

N7530X53.48Z-26.2169

N7540Y-12.0854Z-29.1361

N7550G2X36.02Y-.2759I23.52J53.5854

N7560G1Y-3.5Z-30.

N7570Y-22.98F60.

N7580X53.48

N7590Y-12.0854

N7600G2X36.02Y-.2759I23.52J53.5854

N7610G1Y-3.5

N7620X38.5Y-1.F100.

N7630G3X24.5I-7.J0.0F90.

N7640G1Y-3.5

N7650Y-34.5F100.

N7660X65.

N7670Y-3.9423

N7680G2X44.0871Y7.9479I12.J45.4423

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