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1、毕 业 设 计（论文）任 务 书制定典型零件数控加工工艺分析及编制原始依据：工作基础：数控机床日益普及,但数控加工高效率、高精度的优势却没有充分发挥出来。迄今为止，制定典型零件数控加工工艺研究非常普遍，但是在实际的加工中，却存在很多的问题，因此，还有很大的探索空间。鉴于此，本课题的提出主要是根据在数控加工中，典型零件数控加工工艺进行研究。 研究条件：数控铣削机床、数控设备库、刀具库、切削数据库及夹具库及编程软件。应用环境：数控加工中车床、铣床、加工中心及Mastercam、Pro/e等编程软件。工作目的：对制定典型零件数控加工工艺分析研究，使我们对加工典型零件采用更加简单便捷的加工工艺进行零件
2、的加工。期望可以达到提高铣削加工中的生产效率，提高产品的质量及精度，并对数控加工产生积极的指导意义的目标主要内容和要求：选择合适的数控机床加工零件和确定工序内容，零件图纸的数控工艺性分析明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方向，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。制定数控工艺路线，数控供需的设计，如公布的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择。切削用量的确定等。调整数控加工工艺程序，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。分配数控加工的容差，树立数控机床上部分工艺指令。在数控车床上加工圆弧与直线、或圆弧与圆弧连接的内外轮廓时，应
3、充分考虑其过渡圆弧半径的大小，因为刀具刀尖半径的大小可能会造成过切削或欠切削的现象。若发现这种情况，可采用刀具刀尖半径自动补偿方法予以解决。用铣刀加工内外轮廓时，刀具的切入点与切出点应选在零件轮廓几何参数的交点处，并应选择合适的切入或切出方向，以免造成欠切削或过切削，影响加工质量。在编程时常会遇到这样的情况，即构成零件轮廓的参数几何条件不充分。例如，圆弧与直线、圆弧与圆弧在图样上是相切的，但是按照图样给出的尺寸而得到的计算结果，相切的条件却变成了相交或相离的状态，从而影响编程工作的正常进行。因此，在审查与分析零件图样时，应考虑零件轮廓的几何参数条件是否充分，若发现条件不充分，应及时与图样设计人
4、员协调解决，以保证零件轮廓的每一个节点的坐标正确无误方法，本课程选择了普通的轴类零件加工工艺的分析及数控机床的程序编制作为目标，轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。1、典型轴类零件加工工艺改进的方法：对于7级精度、表面粗糙度Ra0.80.4m的一般传动轴，其工艺路线是：正火车端面钻中心孔粗车各表面精车各表面铣花键、键槽热处理修研中心孔粗磨外圆精磨外圆检验。由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。为此，生产中常采用下列措施予以解决。2、改进工件的装夹方法：粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也
5、大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。3、确定毛坯：该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。4、确定定位基准：合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应
6、选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5、划分阶段：对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次
7、要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。6、确定工艺路线。7、拟定工艺过程：定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。主要指标和具体要求： ：查阅课题相关文献15篇以上（期刊5篇以上），并注明出处。 ：通过网络、实地考察等手段了解典型零件加工工艺前景。 ：深入了解文献涉及的主要原理、技术方法等进行总结、归纳述评，阐明当前有关的
8、最先成果和动态。 ：考虑以较小的格式在网上发布。日程安排：2010年12月2011年1月初：收集资料。重读作品，确定论文题目，查阅相关资料。2011年1月2011年2月初：在老师的指导下，拟定写作提纲和开题报告。2011年2月2011年4月：论文修改。听取老师意见，撰写论文初稿，并交指导老师评审。 2011年4月：定稿 准备答辩。主要参考文献和书目：【1】王凯数控加工的工艺设计J1煤炭技术，2006，25(8)：32-33。【2】王爱玲, 白思远. 现代数控机床 M .北京: 国防工业出版社,2003。【3】张拄银, 陈思义. 数控原理与数控机床 M .北京: 化学工业出版社, 2003。【4
9、】宋莉莉数控车床车削加丁工艺过程分析及编程 河北工业大学成人教育学院学报，2006，21(2)：5O一55。【5】潘培道，徐健基于数控加工的工艺设计JI工艺与装备，2006，(4)：8588。.【6】左钢某桨轴类零件数控加工的一些特点fJ1CADCAM 与制造业信息化，2004，(8)：41-42。【7】裘旭东，吴晓苏非单调轴类零件的数控加_T工艺分析 精密制造与自动化，2005，(2)：60-63。【8】滕皓，蔡卫东等圆柱分度凸轮非等径数控加工自动编程济南大学学报(自然科学版)，2003，17(2)：188190。【9】王维数控加工工艺及编程M北京：机械工业出版社，2003。【10】余英良机
10、床数控改造没计与实例M北京：机械】 业出版，1998。【11】吴明友数控机床加工技术流程与操作M南京：东南大学出版社，2000。【12】北京第一机床厂职工技术协会数控机床及加工中心的编程与操作M北京：机械r业出版社，1999。【13】许立,原彬,施志辉. 数控车削加工仿真系统的研究与实现 J . 大连铁道学院学报, 2002, (2) : 15。【14】华茂发. 数控机床加工工艺M . 北京:机械工业出版社, 2000。【15】何满才数控编程与加工MA SrItERcAM90实例详解M北京：人民邮电出版社，2004。指导教师签字： 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告
11、 数控技术 专业 题 目：制定典型零件数控加工工艺分析及编制本课题来源及研究现状：1）课题来源数控机床日益普及,但数控加工高效率、高精度的优势却没有充分发挥出来。希望对典型零件数控加工工艺分析的研究能够有所帮助，对制定典型零件数控加工工艺有浓厚的兴趣，以后将从事于制定典型零件数控加工工艺以及开发。对制定典型零件数控加工工艺有良好的基础知识与创新能力 2）研究现状数控机床日益普及,但数控加工高效率、高精度的优势却没有充分发挥出来.从零件图结构分析、加工设备选择、定位基准和装夹方式确定、加工顺序及进给路线确定、刀具选择、切削用量确定以及数控加工工序确定等方面全面分析了一个典型零件的数控加工工艺性,
12、最后,在加工中心上加工出该产品并满足了产品的技术要求.课题研究目标、内容、方法和手段：目标理解零件加工技术要求，如零件的结构特点、材料性能、尺寸精度、形位精度、表面精度等。分析加工可能性和关键内容，选择加工方法及工艺装备、设计工艺过程、确定切削用量等，作出成本核算。应用工艺编制的基本知识，制订符合技术规范的工艺文件，并评价、完善工艺方案。内容选择合适的数控机床加工零件和确定工序内容，零件图纸的数控工艺性分析明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方向，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。制定数控工艺路线，数控供需的设计，如公布的划分、零件的定位与
13、夹具的选择、刀具的选择。切削用量的确定等。调整数控加工工艺程序，如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。分配数控加工的容差，树立数控机床上部分工艺指令。在数控车床上加工圆弧与直线、或圆弧与圆弧连接的内外轮廓时，应充分考虑其过渡圆弧半径的大小，因为刀具刀尖半径的大小可能会造成过切削或欠切削的现象。若发现这种情况，可采用刀具刀尖半径自动补偿方法予以解决。用铣刀加工内外轮廓时，刀具的切入点与切出点应选在零件轮廓几何参数的交点处，并应选择合适的切入或切出方向，以免造成欠切削或过切削，影响加工质量。在编程时常会遇到这样的情况，即构成零件轮廓的参数几何条件不充分。例如，圆弧与直线、圆弧与圆弧在
14、图样上是相切的，但是按照图样给出的尺寸而得到的计算结果，相切的条件却变成了相交或相离的状态，从而影响编程工作的正常进行。因此，在审查与分析零件图样时，应考虑零件轮廓的几何参数条件是否充分，若发现条件不充分，应及时与图样设计人员协调解决，以保证零件轮廓的每一个节点的坐标正确无误方法，本课程选择了普通的轴类零件加工工艺的分析及数控机床的程序编制作为目标，轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。1、典型轴类零件加工工艺改进的方法：对于7级精度、表面粗糙度Ra0.80.4m的一般传动轴，其工艺路线是：正火车端面钻中心孔粗车各表面精车各
15、表面铣花键、键槽热处理修研中心孔粗磨外圆精磨外圆检验。由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。为此，生产中常采用下列措施予以解决。2、改进工件的装夹方法：粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。采用卡拉法可避免这种现象的产生。精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度，其关键是提高中心孔精度。3、确定毛坯：该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要
16、求。4、确定定位基准：合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，
17、钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。5、划分阶段：对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。6、确定工艺路线。7、拟定工艺过程：定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次
18、要表面的加工。手段通过网络、实地及其它手段与方式等调查了解有关现状校图书馆，电子资源。设计（论文）提纲及进度安排：1）设计提纲：前言：数控加工工艺对零件的质量产量起着决定性作用。加工中的各种操作步骤使机床安全、可靠、高效地工作。正文：关于轴类零件的加工工艺分析和加工编程。总结：通过这次毕业设计，对自己所学专业有了系统的认识，增加了自己的设计能力。要感谢刘老师的细心指导。2）进度安排：2010年12月2011年1月初：收集资料。重读作品，确定论文题目，查阅相关资料。2011年1月2011年2月初：在老师的指导下，拟定写作提纲和开题报告。2011年2月2011年4月：论文修改。听取老师意见，撰写论
19、文初稿，并交指导老师评审。2011年4月：定稿 准备答辩。主要参考文献和书目：【1】王凯数控加工的工艺设计J1煤炭技术，2006，25(8)：32-33。【2】王爱玲, 白思远. 现代数控机床 M .北京: 国防工业出版社,2003。【3】张拄银, 陈思义. 数控原理与数控机床 M .北京: 化学工业出版社, 2003。【4】宋莉莉数控车床车削加丁工艺过程分析及编程 河北工业大学成人教育学院学报，2006，21(2)：5O一55。【5】潘培道，徐健基于数控加工的工艺设计JI工艺与装备，2006，(4)：8588。.【6】左钢某桨轴类零件数控加工的一些特点fJ1CADCAM 与制造业信息化，20
20、04，(8)：41-42。【7】裘旭东，吴晓苏非单调轴类零件的数控加_T工艺分析 精密制造与自动化，2005，(2)：60-63。【8】滕皓，蔡卫东等圆柱分度凸轮非等径数控加工自动编程济南大学学报(自然科学版)，2003，17(2)：188190。【9】王维数控加工工艺及编程M北京：机械工业出版社，2003。【10】余英良机床数控改造没计与实例M北京：机械】 业出版，1998。【11】吴明友数控机床加工技术流程与操作M南京：东南大学出版社，2000。【12】北京第一机床厂职工技术协会数控机床及加工中心的编程与操作M北京：机械r业出版社，1999 。【13】许立,原彬,施志辉. 数控车削加工仿真系统的研究与实现 J . 大连铁道学院学报, 2002, (2) : 15。【14】华茂发. 数控机床加工工艺M . 北京:机械工业出版社, 2000。【15】何满才数控编程与加工MA SrItERcAM90实例详解M北京：人民邮电出版社，2004。指导教师审核意见：教研室主任签字： 年 月 日
