畢業(yè)設(shè)計(jì)-軸類三件配合件、造型與設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕指導(dǎo)老師：班級(jí)：系〔部〕：專業(yè)：辯論時(shí)間：摘要數(shù)控車床是是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一，數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤狀類回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型外表、螺紋和斷面等工序的加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔等工作。數(shù)控車床結(jié)構(gòu)多樣，但多數(shù)都是由：車床主體、操作面板、伺服系統(tǒng)三大局部組成。數(shù)控車床的編程方法有手動(dòng)編程和自動(dòng)編程兩種。所謂編程就是將加工零件的加工工序、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)〔主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度〕以及輔助操作〔換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)等〕加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號(hào)組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。程序編制過程主要包括：分析零件圖紙、工藝分析、數(shù)學(xué)處理、編寫程序、程序效驗(yàn)五個(gè)步驟。關(guān)鍵詞數(shù)控車床;編程;實(shí)體建模;CAD;實(shí)體建模AbstractCNClatheisthemostwidelyusedisoneofCNCmachinetools,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.KeywordsCNClathes,;programming;solidmodeling;CAD;SolidModeling目錄第一章前言1．?dāng)?shù)控機(jī)床的起源與開展…………42．?dāng)?shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)……………43.國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀…………44.CAD簡(jiǎn)介……………………4第二章實(shí)體建模1.完成件一實(shí)體建?！?2.完成件二實(shí)體建?！?3.完成件三實(shí)體建?！?第三章加工工藝及編程加工1.件一加工工藝分析及編程加工……………72.件二加工工藝分析及編程加工……………103.件一加工工藝分析及編程加工……………12結(jié)論…………15致謝…………15參考文獻(xiàn)…………15第一章前言1、數(shù)控的起源于開展1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，標(biāo)志人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和代替人腦力的工具。為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了根底。6年后即1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)出了質(zhì)的變化。半個(gè)世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段的開展1.1數(shù)控〔NC〕階段〔1952—1970〕早起的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度慢，對(duì)當(dāng)時(shí)科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求，人們不得不用數(shù)字邏輯電路“搭”成一臺(tái)機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控〔HARD-WIREDNC〕,簡(jiǎn)稱數(shù)控〔NC〕。1.2計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)階段〔1970—今〕到1970年，通用小型計(jì)算機(jī)已出現(xiàn)并成批量生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控CNC〕階段。1971年，美國(guó)INTEL公司集成了中央處理器(CPU)后，1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。到了1990年，PC機(jī)〔個(gè)人計(jì)算機(jī)、微機(jī)〕的性能已開展到很高的階段，完全能夠滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段。還要指出的是，雖然國(guó)外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC),而我國(guó)任習(xí)慣稱數(shù)控〔NC〕。所以我們?nèi)粘Ｖv“數(shù)控”，即是指“計(jì)算機(jī)數(shù)控”。2.數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)數(shù)控機(jī)床作為一種新型的自動(dòng)化機(jī)床，在具有高度自動(dòng)化的同時(shí)還具有廣泛的通用性。這是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，增加切削加工時(shí)間的比例。最正確切削參數(shù)和最正確走刀路線的合理使用，能大大的縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工，不需要人為干預(yù)，而且還可以利用軟件進(jìn)行校正和補(bǔ)償。因此進(jìn)行數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)可以保證零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。只要改變程序就能改變刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，就可以加工不同的零件，使數(shù)控加工具備了廣泛的適用性和較大的靈活性；還能夠完成很多普通機(jī)床難以完成活著不能加工的、具有復(fù)雜型面的的零件加工。數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀，使得零件一次性裝夾成型，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，大大節(jié)省了設(shè)備。提高了經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下數(shù)控機(jī)床也不需要專用夾具。比普通機(jī)床上專用夾具的設(shè)計(jì)制造又節(jié)約了本錢。使用數(shù)控車床進(jìn)行生產(chǎn)能大大減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。3.國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀近年來我國(guó)企業(yè)的數(shù)控機(jī)床使用率逐年上升。我國(guó)的數(shù)控機(jī)床無論從種類、技術(shù)水平、質(zhì)量和產(chǎn)量都取得了很大的開展，在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域也取得了突破。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)可供市場(chǎng)的數(shù)控機(jī)床有1500種，可與日本、德國(guó)并駕齊驅(qū)。這標(biāo)志了國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入快速開展時(shí)期。4.CAD簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〔ComputerAidedDesign,簡(jiǎn)稱CAD〕是指利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和高效的圖形處理能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)分析、建模、修改和優(yōu)化。它綜合了計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程制造知識(shí)，并且隨著計(jì)算機(jī)硬件性能和軟件功能的不斷提升而逐漸完善。AtuoCAD是Atuodesk公司推出的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件，它以強(qiáng)大、完善的功能和方便快捷的操作在機(jī)械工程、建筑等計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。第二章實(shí)體建模1.完成件一實(shí)體建模1.1建立工程圖圖1件一工程圖1.2旋轉(zhuǎn)拉伸建立實(shí)體模型圖2件一實(shí)體2.完成件二實(shí)體建模2.1建立工程圖圖3件二工程圖2.2旋轉(zhuǎn)、拉伸建立實(shí)體模型圖4件二實(shí)體3.完成件三實(shí)體建模3.1建立工程圖圖5件三工程圖3.2旋轉(zhuǎn)、拉伸建立實(shí)體模型圖6件三實(shí)體第三章零件工藝及編程加工1.件一工藝分析及編程加工1.1工程圖1.2零件結(jié)構(gòu)分析1.2．1件一是個(gè)小件，內(nèi)部有一個(gè)R80的圓弧和φ20.77內(nèi)圓外表組成。外圓由兩個(gè)臺(tái)階和一個(gè)R1圓弧連接。1.2.2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單加工容易。要求完成內(nèi)外各面的粗精加工。1.3加工工藝分析數(shù)控加工設(shè)備GSK980TD數(shù)控車床裝夾方案工件采用三爪裝夾零件加工工序序號(hào)工序內(nèi)容刀號(hào)刀具1下料φ40mmX25mm2夾持右端，車端面到24、車φ36×14和R1圓弧。193°外圓車刀3鉆φ20內(nèi)孔φ20鉆頭4粗鏜內(nèi)孔φ20.77和R80內(nèi)圓弧。2鏜刀5精鏜內(nèi)孔φ20.77和R80內(nèi)圓弧。2鏜刀6調(diào)頭夾持φ36。7粗車外圓φ38。193°外圓車刀8精車外圓φ38。193°外圓車刀件1加工工序卡1.4切削用量的選擇切削用量包括：背吃刀量αp、主軸轉(zhuǎn)速n或切削速度Vc、進(jìn)給速度Vf或進(jìn)給量f。1.4.1確定進(jìn)給速度進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床加工時(shí)的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的外表粗糙度和加工精度要求及刀具、工件材料來選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和系統(tǒng)性能的影響。確定原那么：在滿足工件質(zhì)量要求時(shí)，為提高生產(chǎn)效率可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100—200mm/min范圍內(nèi)選取。在切斷、切槽加工深孔或用高速工具鋼時(shí)，選擇低速，一般在20—50mm/min。這里零件沒有切槽、不加工深孔、應(yīng)選擇高速加工。轉(zhuǎn)速1000n/min,進(jìn)給126mm/min。1.4.2確定背吃刀量刀具采用硬質(zhì)合金材料，吃刀量可以稍微大點(diǎn)。但出于對(duì)設(shè)備和刀具的保護(hù)和這并不是成批量生產(chǎn)故吃刀量定為1mm.1.5加工程序加工右端：M03T0101S1000G00X40Z0G71U0.5R0.3F126G71P1Q2U0.3W0G01X35X36Z-0.5Z-14G03X38Z-15R1G01X38Z-16G00X100Z100加工內(nèi)部：M03T0101S1000G00X20Z0G71U0.5R0.3F126G71P1Q2U0.3W0N01G01X31.856G03X20.772Z-23R80N02G01X20.772Z-24G00X18Z100M05M30調(diào)頭加工左端：M03T0101S1000G00X40Z0G01X39Z-9G00X40Z0G01X38Z1Z-9G00X100Z100M05M302.件二工藝分析及編程加工2.1工程圖2.2零件結(jié)構(gòu)分析2.2.1零件外輪廓由外圓柱面、圓弧面、螺紋、皮帶輪槽和退刀槽等局部組成。螺紋為普通三角螺紋P等于1.52.2.2本工序要求完成零件的各局部輪廓。2.3加工工藝分析數(shù)控加工設(shè)備GSK980TD數(shù)控車床裝夾方案工件采用三爪裝夾零件加工工序序號(hào)工序內(nèi)容刀號(hào)刀具1下料φ40mmX64mm2夾持左端，車右端面到63、193°外圓車刀3粗加工倒角、φ18、φ20、φ34、φ42、R4.3到40193°外圓車刀4精加工φ18、φ20、φ34、φ42、R4.3到405切退刀槽到φ1723mm切槽刀6加工皮帶輪。23mm切槽刀7加工M20X1.5螺紋。3外三角螺紋刀8調(diào)頭夾持φ18處，上頂尖193°外圓車刀9粗加工φ32.093和R80外圓弧193°外圓車刀10精加工φ32.093和R80外圓弧193°外圓車刀11粗加工倒角到、φ42到26193°外圓車刀12精加工φ42到26193°外圓車刀表件2加工工序卡2.4切削用量的選擇2.4.1確定進(jìn)給速度外圓局部同件一樣。切退刀槽和皮帶輪槽時(shí)取S=450N/min,F122.4.2確定背吃刀量刀具采用硬質(zhì)合金材料，吃刀量可以稍微大點(diǎn)。但出于對(duì)設(shè)備和刀具的保護(hù)和這并不是成批量生產(chǎn)故吃刀量定為1mm.2.5加工程序右端加工程序：M03T0101S1000G00X45Z0G71U0.5R0.3F126G71P1Q2U0.3W0N01G01X16X18Z-1Z-4X20Z-5Z-18X34Z-28G02X38Z-35.5R4.3N02G01X39Z-38.5G70P1Q2S1400G00X100Z100T0202S450F12G00X35Z-24.5G01X26G00X34Z-25.205G01X26Z-24.5G00X35Z-18G01X17G00X100Z100T0303S450G00X20Z-4G92X19.9Z-15F1.5X19.5X19.00X18.5X18.3X18.2X18.1X18.06X18.05G00X100Z100M05;M30調(diào)頭左端加工程序：M03T0101S1000G00X40Z0G71U0.5R0.3F126G71P1Q2U0.3W0N01G01X20.77G03X32.093Z-24.5R80G01X38N02G01X39Z-25G70P1Q2S1400G00X100Z100M05;M303.件三工藝分析及編程加工3.1工程圖3.2結(jié)構(gòu)分析3.2.1零件外輪廓由外圓柱面、圓錐面、內(nèi)圓弧、內(nèi)螺紋和工藝槽等局部組成。螺紋為普通三角螺紋P等于1.53.2.2本工序要求完成零件的各局部輪廓。3.3加工工藝分析數(shù)控加工設(shè)備GSK980TD數(shù)控車床裝夾方案工件采用三爪裝夾零件加工工序序號(hào)工序內(nèi)容刀號(hào)刀具1下料φ40mmX26mm2夾持右端，車右端面到25、193°外圓車刀3鉆通孔φ18φ18鉆頭4加工φ20內(nèi)孔到15。3鏜刀5加工M20X1.54內(nèi)三角螺紋刀6調(diào)頭夾持左端7加工內(nèi)圓錐面、內(nèi)倒角3鏜刀8旋入工件2夾持左端9車削外圓錐面、外圓柱面φ34193°外圓車刀10切工藝槽到φ28寬723mm切槽刀件三加工工序卡3.4切削用量的選擇3.4.1確定進(jìn)給速度外圓局部同件一樣。工藝刀槽取S=450N/min,F123.4.2確定背吃刀量刀具采用硬質(zhì)合金材料，吃刀量可以稍微大點(diǎn)。但出于對(duì)設(shè)備和刀具的保護(hù)和這并不是成批量生產(chǎn)故吃刀量定為1mm.車削內(nèi)孔時(shí)因?yàn)榕畔鞑槐?，吃刀量因減小到0.5mm。3.5加工程序加工內(nèi)部左端：M03T0101S1000G00X16Z0G71U0.4R0.3F100G71P1Q2U0.3W0N01G01X21X18.05Z-1.5N02G01Z-15G70P1Q2S1200G01X16G00Z100T0202S450F40G00X18.05Z0G92X18.1Z-15F1.5J0.5K0.5X18.5X18.45.X19.00X19.5X19.85X19.95X19.98X19.99X20.00X20.00G01X16G00Z100M05M30加工內(nèi)部右端M03T0101S1000G00X16Z0G71U0.4R0.3F100G71P1Q2U0.3W0N01G01X25.856X22Z-4X20X18Z-5N02Z-10G70P1Q2S1200G01X16G00Z100M05M30加工外部：M03T0101S1000G00X40Z0G71U0.5R0.3F126G71P1Q2U0.3W0N01G01X31.856X34Z-4N02Z25G70P1Q2S1400G00X100Z100T0202S450F12G00X35Z-15G01X28G00X35Z-12G01X28G00X35Z-11G01X28.Z-15G01Z-12G00X100Z100