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1、湄洲湾职业技术学院毕业设计（论文）课题名称 典型轴类零件加工 系 别 机械工程系 专 业 数控技术应用 年 级 姓 名 学 号 指导教师 2009年 6 月 10 日摘要：本次设计加工了一个具有弧度、斜度、螺纹、凹槽等特征的轴类零件，把已经设计好的轴类零件在开始加工之前先仔细研究其外观特点，了解零件加工完成后所要达到的精度要求，从而选择机床设备、定位基准、装夹方式、加工顺序等等的有关内容，分清可以手动加工和需要自动加工的工序，用图片和文字相结合的方法逐步讲解加工过程，在加工过程中发现自己的不足之处，迅速加以改正，达到边做边学的目的。关键词: 零件；特点；要求；加工过程；目的abstract:
2、This design processed one to have characteristic and so on radian, ascent, thread, scoop channel axis class components, already designed the good axis class components before starting the processing the first dwell upon its outward appearance characteristic, understood after the components processin
3、g completed, must achieve accuracy requirement, thus the choice engine bed equipment, the localization datum, the attire clamped the way, the processing sequence and so on related content, distinguishes clearly working procedure which might the manual processing and needs to process automatically, u
4、nified the method with the picture and the writing to explain the processing process gradually, in the processing process discovered that own deficiency, rapid corrected, serves the purpose which did while studies. Key word: Components; Characteristic; Request; Processing process; Goal 目 录 1 数控机床的概述
5、.1.1 数控技术简介.1.2 数控机床的发展趋势.1.3 数控机床的特点.2 典型轴类零件的加工.2.1轴类零件的功用、结构特点.2.2零件图工艺分析.2.2.1零件的精度和表面粗糙度.2.3确定零件的定位基准和装夹方式.2.4确定加工顺序及进给路线.2.5设备和刀具选择.2.6确定切削用量.3 零件加工工序.4 Mastercam仿真.4.1 仿真实体图.4.2 仿真过程.5 致谢词.参考文献.1 数控技术的概述 1.1 数控技术简介 数控机床是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床
6、主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。 数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。1.2 数控技术的发展趋势 目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。为适应这种情况，数控机床正朝着高速度和高精度化两方面发展。 高速度和高精度化是数控机床的两个重要指标，它直接关系到
7、加工效率和产品质量。 1.3 数控技术的特点 数控加工柔性好,自动化程度高,特别适宜加工轮廓形状复杂的曲线,曲面零件,以及具有大量孔、槽加工的服装箱体,棱体零件,在多品种、小批量生产情况下,使用数控机床加工能获得较高的经济效益。数控加工工艺问题的处理与普通加工基本相同，但有有其特点。因此，在设计零件的数控加工工艺时，既要遵循普通加工工艺的基本原则和方法，又要考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。2 典型轴类零件的加工 2.1 轴类零件的功用、结构特点 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。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥
8、度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。图1典型轴类零件2.2 零件图工艺分析 该零件由圆柱、圆锥、凸圆弧、凹槽及螺纹等表面组成, 无热处理和硬度要求。其表面14，L=5为主要表面，精度等级为IT6。2.2.1 零件的精度和表面粗糙度 (1) 根据查表IT6精度等级: 24 的IT6精度等级为13um 20 的IT6精度等级为13um 17 的IT6精度等级为11um 1
9、4 的IT6精度等级为11um (2) 根据查表H6公差值: 24上偏差为0;下偏差为-0.013 20上偏差为0;下偏差为-0.013 17上偏差为0;下偏差为-0.011 14上偏差为0;下偏差为-0.011 (3) 表面粗糙度Ra值为0.8,其螺纹表面粗糙度为1.6;其余为3.22.3 确定零件的定位基准和装夹方式 (1)定位基准 确定坯料轴线和左端面为定位基准。 (2)装夹方法 采用三爪自定心卡盘自定心夹紧。2.4 确定加工顺序及进给路线 加工顺序按先车端面，然后遵循由粗到精、由近到远（由右到左）的原则。即先从右到左粗车各面（留1精车余量），然后从右到左精车各面，最后切槽、车削螺纹。
10、(1) 圆弧切割路线，图(a)所示 (a) (2) 螺纹切割路线，图(b)所示 (b) (3) 凹槽及螺纹切割路线，图（C）所示 (C) 2.5 设备和刀具选择 (1) 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控车床。(见表1)表1 轴的数控加工工艺卡片零件名称轴车间数控中心2009年6月工序使用设备CJK6032数控车床工作者日期1下料26120mm 45#钢2车车削外圆到2470mm3数控车工步工步内容刀具号车端面1号刀自右向左粗车外轮廓1号刀自右向左精车外轮廓1号刀车槽5202号刀车螺纹M2423号刀4检验材料45#钢备注(2) 合理选择切削用量,刀具材料为硬质合金,将所选
11、定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中 (见表2)表2 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称 典型轴零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注 1T0190外圆车刀1粗、精车外轮廓表面2T025mm切槽刀1切4mm槽深 3T0360外螺纹车刀1精车轮廓及螺纹编制审核批准共 页第 页3 零件加工工序 o1111M06 T0101 (换1号刀) M03 S460 (主轴正转,转速为460r/min)G00 X24 Z1 (快速定位)G71 U0.5 R1 P1 Q2 E0.2 F100 (粗车循环)N1 G01 X0 Z0 F50 (移近工件)G03 X14 Z-7 R7 (精车圆弧)G01 Z
12、-12 (精车外圆14mm)G00 X17 (快速定位)G01 X17 Z-17 (精车外圆17mm)G01 X20 Z-27 (精车锥度)G01 Z-32 (精车外圆20mm)G01 X24 Z-34 (精车倒角C2)N2 G01 X24 Z-70 (精车外圆24mm)G00 X60 Z100 (返回换刀点)M06 T0202 (换2号刀)M03 S460 (主轴正转,转速460r/min)G00 X30 Z-52 (移到工件)G01 X24 F20 (切槽)G04 X4 (暂停4秒)G01 X30 (退刀)G00 X60 Z100 (返回换刀点)G00 X28Z-30 (准备车螺纹)M06
13、 T0303 (换3号刀)M03 S115 (主轴正转,转速115r/min)G82 X23.4 Z-50 F2 (车螺纹第一次)G82 X22.9 Z-50 F2 (车螺纹第二次)G82 X22.4 Z-50 F2 (车螺纹第三次)G82 X22 Z-50 F2 (车螺纹第四次)G82 X21.9 Z-50 F2 (车螺纹第五次)G00 X60 Z100 (返回换刀点)M05 (程序结束)M02 (主轴停止)4 Mastercam仿真4.1 仿真实体图如下: 4.2 仿真过程4.2.1 粗加工数据参数 4.2.2 开槽数据参数4.2.3 螺纹切割数据参数4.2.4 加工外圆车刀选择 4.2.
14、5 车槽刀选择4.2.6 螺纹刀具选择5 致谢词在本次毕业论文设计中感谢我的导师林志荣对我从进入课题研究到论文顺利完成期间的悉心指导；无论是在理论学习的阶段，还是在选题、开题、研究和撰写的每一个环节,无不得到导师的悉心指导和帮助.借此机会我向导师表示衷心的感谢。感谢大学四年来所有课程老师对我孜孜不倦的教导；正由他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢我的母校湄洲湾职业技术学院，是她给我提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多彩，为我的人生留下精彩的一笔。另外还要感谢所有陪我一起度过大学美好时光的所有同学和朋友们；你们对我鼓
15、励和勉励我将终生难忘。在整个毕业设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力。树立了自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大提高了动手的能力，合我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。最后，衷心地感谢在百忙之中抽出时间审阅本论文的各位导师；让我能够顺利完成毕业课题研究和论文撰写工作。设计人: 黄国雄指导老师: 许志敏参考文献1数控技术;彭晓南主编•机械工业出版社，2002.72数控加工程序编制;范炳炎;航空工业出版社，1995 3公差配合与量具使用;隋锡善主编;高等教育出版社2003.24数控加工理论与编程技术 刘雄伟 机械工业出版社,2000 5数控机床与编程;田坤;机械工业出版社,20016数控加工程序编制;王洪主编;北京:机械工业出版社,2002.17数控编程与操作;赵松涛主编;西安电子科技大学出版社,2006.9
