本科毕业设计 ( 论文 )

题目：轴类零件的数控加工工艺设计与编 程

系 别： 机电信息系 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师：

2013年5月

轴类零件的数控加工工艺与编程

摘要

本次设计是根据被加工轴的技术要求和年生产量，进行机械加工工艺设 计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构 设计。主要工作包括绘制毛坯图、零件图、夹具总的设计图。了解零件的结构 特点和技术要求；根据生产类型和生产条件，对零件进行结构分析和工艺分 析；确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的加工工艺规程；选择各工序的加 工设备和工艺设备，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用 量额定工时；填写加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计制 定选定的加工工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。

关键词： 轴;加工工艺;夹具;编程

I

Axial parts of Numerical Control Machining Process

Planning and Programming

Abstract

The design is based on the shaft by processing technical requirements and production, machining process design, then use of fixture design of the basic principles and methods, formulate fixture design, completion tongs structure design. The main work of drawing a blank drawing, general, fixture design, understanding of the structure characteristics of the spare parts and technical requirements; according to the type of production and production conditions, parts of the analysis of structure and process; The rough determine the type and method of manufacture; make parts of the processing order of the processes; selection of equipment and processing equipment, to determine the process of machining allowance and process dimensions, calculation of the process of cutting amount and industrial design norm; Fill in machining process card, machining process card and process card; design of selected processing procedures for the fixture, drawing assembly assembly drawing and the main parts of the map.

Key Words: shaft;processing; technology ;fixture;programming

II

符号表

——机动时间

——基本时间

——背吃刀量

• ——进给次数

• ——切削加工长度

• ——刀具切出长度

——工件刀具直径

——辅助时间

——切削速度

——进给量

• ——机床主轴转速

• ——刀具切入长度

• ——刀具或工作台行程长度

III

目 录

摘要...............................................................................................................................I
ABSTRACT..............................................................................................................II
符号表........................................................................................................................III
1 绪论..........................................................................................................................1
1.1研究背景和意义...................................................................................................1
1.2设计目的...............................................................................................................2
1.3研究现状...............................................................................................................2
1.4研究内容...............................................................................................................4
2 零件加工工艺分析..............................................................................................5
2.1零件结构工艺性分析...........................................................................................5
_2.1.1_零件图纸工艺分析.........................................................................................5
_2.1.2_零件结构分析.................................................................................................6
2.2零件技术要求分析...............................................................................................6
2.3确定毛坯材料和制造形式...................................................................................6
_2.3.1_材料分析.........................................................................................................7
_2.3.2_毛坯分析.........................................................................................................7
2.4零件设备选择.......................................................................................................7
2.5基面选择...............................................................................................................8
_2.5.1_粗基准选择.....................................................................................................8
_2.5.2_精基准选择.....................................................................................................8
2.6确定走刀顺序和路线...........................................................................................9
_2.6.1_基面先行.........................................................................................................9
_2.6.2_确定工序尺寸...............................................................................................10
2.7确定切削用量及基本工时.................................................................................11
2.8刀具及量具选择.................................................................................................17
_2.8.1_刀具选择.......................................................................................................18
_2.8.2_量具选择.......................................................................................................19

IV

3 专用夹具设计.....................................................................................................20
3.1设计主旨.............................................................................................................20

V

1 绪论

3.2确定夹具结构设计方案.....................................................................................20
_3.2.1_数控车床常用装夹方式...............................................................................20
_3.2.2_确定合理装夹方式.......................................................................................20
_3.2.3_钻孔专用夹具设计.......................................................................................21
4 数控加工程序编程及仿真..............................................................................23
4.1数控加工特点.....................................................................................................23
4.2数控编程分类.....................................................................................................23
_4.2.1_手工编程.......................................................................................................23
_4.2.2_自动编程.......................................................................................................23
4.3确定编程坐标系及编程原点.............................................................................23
4.4数值计算.............................................................................................................24
4.4.1R6mm、_R20mm_两圆弧切点坐标计算.........................................................24
_4.4.2_圆锥大端直径计算.......................................................................................24
_4.4.3_螺纹尺寸计算...............................................................................................25
4.5程序编程.............................................................................................................25
_4.5.1_左端...............................................................................................................25
_4.5.2_右端...............................................................................................................26
4.6MASTERCAM仿真...............................................................................................27
_4.6.1_建立模型.......................................................................................................27
_4.6.2_工件及刀具设置...........................................................................................28
_4.6.3_实体加工模拟过程.......................................................................................28
5 结论........................................................................................................................32
参考文献...................................................................................................................33
致谢............................................................................................................................34
毕业设计（论文）知识产权声明....................................................................35
毕业设计（论文）独创性声明.........................................................................36
附录1 MASTER CAM仿真程序代码.............................................................37

VI

1 绪论

1 绪论

1.1 研究背景和意义

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发 达 国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在 现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自 动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特 点。对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通 用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了 超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神 经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可 以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网 络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中 控制的群控加工。

机械制造工艺与机床夹具设计是机械制造工艺学与机床夹具教学的一个不 可少的辅助环节。机械制造工艺学是机械工业的基础，是机械产品生产的基本 技术，工艺工作是每一个机械企业主要的活动内容，加强工艺技术设计研究， 旨在提高工艺水平，提高机械产品质量，降低能源消耗。此次设计的目的在 于：根据加工零件的设计要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设 计方案，完成夹具结构设计及加工工艺规程。本次设计是我们全面综合运用本 课程的理论知识与实际的一次重要实践，它对于培养学生编制机械加工工艺规 程和机床夹具设计的能力，以及从事机械方面工作具有十分重要的意义。

进入21世纪以后,典型轴在制造工艺、刀具等方面都发生了巨大的变化,与以 前加工工艺有很多不同。领导了近半个多世纪的多刀车削工艺和手工磨削工艺, 由于加工精度低和柔性差等原因,将逐步退出历史舞台。而高速、高效、复合加 工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,轴的高速高效复合加工技术在行业 内已有相当程度的应用,也必将代表这一行业的未来发展趋势。本设计说明书就

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