轴类三件配合件造型与设计毕业设计.docx

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轴类三件配合件造型与设计毕业设计

毕业设计（论文）

轴类三件配合件、造型与设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

数控车床是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轴类、盘状类回转体零件。

通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成型表面、螺纹和断面等工序的加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、绞孔等工作。

数控车床结构多样，但多数都是由：

车床主体、操作面板、伺服系统三大部分组成。

数控车床的编程方法有手动编程和自动编程两种。

所谓编程就是将加工零件的加工工序、刀具的运动轨迹、工艺参数（主轴转速、进给速度、切削深度）以及辅助操作（换刀、主轴正反转、冷却液开关等）加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。

程序编制过程主要包括：

分析零件图纸、工艺分析、数学处理、编写程序、程序效验五个步骤。

关键词

数控车床;编程;实体建模;CAD;实体建模

Abstract

   CNClatheisthemostwidelyusedisoneofCNCmachinetools,CNClatheismainlyusedformachiningshafts,discoidtyperotarypart.RunningthroughtheNCprogramcanbedoneautomaticallyandexternalcylindricalsurface,conicalsurface,formingsurface,suchasthreadandprocesscross-sectionprocessing,andcanbetankcars,drilling,reaming,reamingandsoon.

   CNClathestructurevaried,butmostaremade:

turningthemainbody,thecontrolpanel,servosystemhasthreemajorcomponents.

CNClatheprogrammingmethodsaretwokindsofmanualprogrammingandautomaticprogramming.Programmingistheprocesscalledmachiningprocess,tooltrajectory,processparameters（spindlespeed,feedrate,cuttingdepth）andancillaryoperations（ATC,spindlereversing,coolantswitch,etc.）processinginformation,withtheprovisionsofText,numbers,symbolsofthecodewrittenbyacertainformat,intotheprocessingprocedures.

Programmingprocessincludes:

analysisofpartdrawings,technicalanalysis,mathematicalprocessing,programming,programefficacyoffivesteps.

Keywords

CNClathes,;programming;solidmodeling;CAD;SolidModeling

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第一章 前言

1．数控机床的起源与发展…………………………………………………………4

2．数控机床的优点……………………………………………………………4

3.国内数控机床现状…………………………………………………………4

4.CAD简介……………………………………………………………………4

第二章实体建模

1.完成件一实体建模…………………………………………………………5

2.完成件二实体建模…………………………………………………………5

3.完成件三实体建模…………………………………………………………6

第三章加工工艺及编程加工

1.件一加工工艺分析及编程加工……………………………………………7

2.件二加工工艺分析及编程加工……………………………………………10

3.件一加工工艺分析及编程加工……………………………………………12

结论…………………………………………………………………………15

致谢…………………………………………………………………………15

参考文献…………………………………………………………………………15

第一章前言

1、数控的起源于发展

1946年诞生了世界上第一台电子计算机，标志人类创造了可增强和代替人脑力的工具。

为人类进入信息社会奠定了基础。

6年后即1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。

从此，传统机床产出了质的变化。

半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段的发展

1.1数控（NC）阶段（1952—1970）

早起的计算机运算速度慢，对当时科学计算和数据处理影响还不大，不能适应机床实时控制的要求，人们不得不用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIREDNC）,简称数控（NC）。

1.2计算机数控（CNC）阶段（1970—今）

到1970年，通用小型计算机已出现并成批量生产。

于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控CNC）阶段。

1971年，美国INTEL公司集成了中央处理器（CPU）后，1974年微处理器被应用于数控系统。

到了1990年，PC机（个人计算机、微机）的性能已发展到很高的阶段，完全能够满足作为数控系统核心部件的要求。

数控系统从此进入了基于PC的阶段。

还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（CNC）,而我国任习惯称数控（NC）。

所以我们日常讲“数控”，即是指“计算机数控”。

2.数控机床的优点

数控机床作为一种新型的自动化机床，在具有高度自动化的同时还具有广泛的通用性。

这是因为数控机床具有以下一些优点：

（1）数控机床能缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比例。

最佳切削参数和最佳走刀路线的合理使用，能大大的缩短加工时间，提高生产效率。

（2）数控机床自动加工，不需要人为干预，而且还可以利用软件进行校正和补偿。

因此进行数控机床生产可以保证零件的加工精度，稳定产品质量。

（3）只要改变程序就能改变刀具与工件之间的相对运动轨迹，就可以加工不同的零件，使数控加工具备了广泛的适用性和较大的灵活性；还能够完成很多普通机床难以完成活着不能加工的、具有复杂型面的的零件加工。

（4）数控机床能够实现自动换刀，使得零件一次性装夹成型，实现了一机多用，大大节省了设备。

提高了经济效益。

（5）一般情况下数控机床也不需要专用夹具。

比普通机床上专用夹具的设计制造又节约了成本。

（6）使用数控车床进行生产能大大减少工人的劳动强度。

3.国内数控机床现状

近年来我国企业的数控机床使用率逐年上升。

我国的数控机床无论从种类、技术水平、质量和产量都取得了很大的发展，在一些关键技术领域也取得了突破。

据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，可与日本、德国并驾齐驱。

这标志了国内数控机床已进入快速发展时期。

4.CAD简介

计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,简称CAD）是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、建模、修改和优化。

它综合了计算机知识和工程制造知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提升而逐渐完善。

AtuoCAD是Atuodesk公司推出的计算机辅助绘图和设计软件，它以强大、完善的功能和方便快捷的操作在机械工程、建筑等计算机设计领域得到了广泛的应用。

第二章实体建模

1.完成件一实体建模

1.1建立工程图

图1件一工程图

1.2旋转拉伸建立实体模型

图2件一实体

2.完成件二实体建模

2.1建立工程图

图3件二工程图

2.2旋转、拉伸建立实体模型

图4件二实体

3.完成件三实体建模

3.1建立工程图

图5件三工程图

3.2旋转、拉伸建立实体模型

图6件三实体

第三章零件工艺及编程加工

1.件一工艺分析及编程加工

1.1工程图

1.2零件结构分析

1.2．1件一是个小件，内部有一个R80的圆弧和φ20.77内圆表面组成。

外圆由两个台阶和一个R1圆弧连接。

1.2.2结构简单加工容易。

要求完成内外各面的粗精加工。

1.3加工工艺分析

数控加工设备

GSK980TD数控车床

装夹方案

工件采用三爪装夹

零件加工工序

序号

工序内容

刀号

刀具

1

下料φ40mmX25mm

2

夹持右端，车端面到24、车φ36×14和R1圆弧。

1

93°外圆车刀

3

钻φ20内孔

φ20钻头

4

粗镗内孔φ20.77和R80内圆弧。

2

镗刀

5

精镗内孔φ20.77和R80内圆弧。

2

镗刀

6

调头夹持φ36。

7

粗车外圆φ38。

1

93°外圆车刀

8

精车外圆φ38。

1

93°外圆车刀

件1加工工序卡

1.4切削用量的选择

切削用量包括：

背吃刀量αp、主轴转速n或切削速度Vc、进给速度Vf或进给量f。

1.4.1确定进给速度

进给速度是数控机床加工时的重要参数，主要根据零件的表面粗糙度和加工精度要求及刀具、工件材料来选取。

最大进给速度受机床刚度和系统性能的影响。

确定原则：

在满足工件质量要求时，为提高生产效率可选择较高的进给速度。

一般在100—200mm/min范围内选取。

在切断、切槽加工深孔或用高速工具钢时，选择低速，一般在20—50mm/min。

这里零件没有切槽、不加工深孔、故选择高速加工。

转速1000n/min,进给126mm/min。

1.4.2确定背吃刀量

刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。

但出于对设备和刀具的保护和这并不是成批量生产故吃刀量定为1mm.

1.5加工程序

加工右端：

M03T0101S1000

G00X40Z0

G71U0.5R0.3F126

G71P1Q2U0.3W0

G01X35

X36Z-0.5

Z-14

G03X38Z-15R1

G01X38Z-16

G00X100Z100

加工内部：

M03T0101S1000

G00X20Z0

G71U0.5R0.3F126

G71P1Q2U0.3W0

N01G01X31.856

G03X20.772Z-23R80

N02G01X20.772Z-24

G00X18

Z100

M05

M30

调头加工左端：

M03T0101S1000

G00X40Z0

G01X39

Z-9

G00X40

Z0

G01X38Z1

Z-9

G00X100Z100

M05

M30

2.件二工艺分析及编程加工

2.1工程图

2.2零件结构分析

2.2.1零件外轮廓由外圆柱面、圆弧面、螺纹、皮带轮槽和退刀槽等部分组成。

螺纹为普通三角螺纹P等于1.5

2.2.2本工序要求完成零件的各部分轮廓。

2.3加工工艺分析

数控加工设备

GSK980TD数控车床

装夹方案

工件采用三爪装夹

零件加工工序

序号

工序内容

刀号

刀具

1

下料φ40mmX64mm

2

夹持左端，车右端面到63、

1

93°外圆车刀

3

粗加工倒角、φ18、φ20、φ34、φ42、R4.3到40

1

93°外圆车刀

4

精加工φ18、φ20、φ34、φ42、R4.3到40

5

切退刀槽到φ17

2

3mm切槽刀

6

加工皮带轮。

2

3mm切槽刀

7

加工M20X1.5螺纹。

3

外三角螺纹刀

8

调头夹持φ18处，上顶尖

1

93°外圆车刀

9

粗加工φ32.093和R80外圆弧

1

93°外圆车刀

10

精加工φ32.093和R80外圆弧

1

93°外圆车刀

11

粗加工倒角到、φ42到26

1

93°外圆车刀

12

精加工φ42到26

1

93°外圆车刀

表

件2加工工序卡

2.4切削用量的选择

2.4.1确定进给速度

外圆部分同件一样。

切退刀槽和皮带轮槽时取S=450N/min,F12

2.4.2确定背吃刀量

刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。

但出于对设备和刀具的保护和这并不是成批量生产故吃刀量定为1mm.

2.5加工程序

右端加工程序：

M03T0101S1000

G00X45Z0

G71U0.5R0.3F126

G71P1Q2U0.3W0

N01G01X16

X18Z-1

Z-4

X20Z-5

Z-18

X34

Z-28

G02X38Z-35.5R4.3

N02G01X39Z-38.5

G70P1Q2S1400

G00X100Z100

T0202S450F12

G00X35Z-24.5

G01X26

G00X34

Z-25.205

G01X26Z-24.5

G00X35

Z-18

G01X17

G00X100

Z100

T0303S450

G00X20Z-4

G92X19.9Z-15F1.5

X19.5

X19.00

X18.5

X18.3

X18.2

X18.1

X18.06

X18.05

G00X100

Z100

M05;M30

调头左端加工程序：

M03T0101S1000

G00X40Z0

G71U0.5R0.3F126

G71P1Q2U0.3W0

N01G01X20.77

G03X32.093Z-24.5R80

G01X38

N02G01X39Z-25

G70P1Q2S1400

G00X100Z100

M05;M30

3.件三工艺分析及编程加工

3.1工程图

3.2结构分析

3.2.1零件外轮廓由外圆柱面、圆锥面、内圆弧、内螺纹和工艺槽等部分组成。

螺纹为普通三角螺纹P等于1.5

3.2.2本工序要求完成零件的各部分轮廓。

3.3加工工艺分析

数控加工设备

GSK980TD数控车床

装夹方案

工件采用三爪装夹

零件加工工序

序号

工序内容

刀号

刀具

1

下料φ40mmX26mm

2

夹持右端，车右端面到25、

1

93°外圆车刀

3

钻通孔φ18

φ18钻头

4

加工φ20内孔到15。

3

镗刀

5

加工M20X1.5

4

内三角螺纹刀

6

调头夹持左端

7

加工内圆锥面、内倒角

3

镗刀

8

旋入工件2夹持左端

9

车削外圆锥面、外圆柱面φ34

1

93°外圆车刀

10

切工艺槽到φ28宽7

2

3mm切槽刀

件三加工工序卡

3.4切削用量的选择

3.4.1确定进给速度

外圆部分同件一样。

工艺刀槽取S=450N/min,F12

3.4.2确定背吃刀量

刀具采用硬质合金材料，吃刀量可以稍微大点。

但出于对设备和刀具的保护和这并不是成批量生产故吃刀量定为1mm.车削内孔时因为排削不便，吃刀量因减小到0.5mm。

3.5加工程序

加工内部左端：

M03T0101S1000

G00X16Z0

G71U0.4R0.3F100

G71P1Q2U0.3W0

N01G01X21

X18.05Z-1.5

N02G01Z-15

G7