芯軸套類部件造型設(shè)計與數(shù)控加工工藝設(shè)計

39頁 7300字數(shù)+論文說明書+9張CAD圖紙【詳情如下】

SolidWorks三維圖.rar

芯軸套機械加工工序卡.doc

芯軸套機械加工工藝過程卡.doc

芯軸套類部件造型設(shè)計與數(shù)控加工工藝設(shè)計說明書.doc

芯軸套裝配圖.dwg

造型和仿真樣式.doc

零件1.DWG

零件1毛坯圖.DWG

零件2.dwg

零件2毛坯圖.dwg

零件3.dwg

零件3毛坯圖.dwg

零件4.DWG

零件4毛坯圖.DWG

摘要  

    文章的主要內(nèi)容為芯軸套類部件造型設(shè)計與數(shù)控加工工藝設(shè)計,并在零件的手工編程中用到了G01 直線插補命令、G02/G03圓弧插補指令；G81鉆孔；M98調(diào)用子程序指令等。本篇畢業(yè)設(shè)計主要針對數(shù)控機床的加工及編程的介紹，對芯軸套類部件進行工藝性分析，包括加工工藝的選擇和制定，還包括各零件的程序的手工編制。

本次設(shè)計的題目是芯軸套類部件造型設(shè)計與數(shù)控加工工藝設(shè)計，重點在于對芯軸套類部件加工的工藝性和力學性能分析，對芯軸套類部件的加工工藝規(guī)程進行合理分析，對芯軸套類部件進行加工工藝的規(guī)程設(shè)計，包括了芯軸套類部件的數(shù)控銑削加工和數(shù)控車削加工，并且介紹了數(shù)控加工工藝及數(shù)控編程。

關(guān)鍵詞：芯軸套類部件；編程；工藝；數(shù)控加工 

Abstract

This paper mainly introduces the current situation and development prospect of automotive beauty decoration industry, car beauty industry is experiencinga hitherto unknown development opportunity, there are good prospects for development. But due to the current situation of enterprise development disorder, not standardized, quality of personnel is low, which seriously restrict the development of the industry. 

Through the professional knowledge of the designer to master the relevantinformation on the Internet, as well as the current situation at home and abroad, the design scheme, after a detailed investigation, this graduation design is to design a set of practical multifunctional baby chair.This design is begins with the argument, introduces in detail the scheme analysis, design process and calculating process.

Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;

目   錄

  摘 要 I

  Abstract II

  1 緒論 1

    1.1制造工業(yè)的重要性 2

  2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 3

    2.1零件的分析 4

      2.1.1零件的作用 6

      2.1.2零件的尺寸工藝分析 8

    2.2零件的主要技術(shù)要求 10

      2.2.1內(nèi)孔的精度及位置精度 12

      2.2.2其他要求 15

    2.3時間定額計算及生產(chǎn)安排 16

  3 工藝規(guī)程設(shè)計 18

    3.1選擇定位基準 20

    3.2選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 20

    3.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 21

  4 數(shù)控加工工藝設(shè)計 22

    4.1 數(shù)控編程的定義及分類 24

      4.1.1數(shù)控編程的定義 25

      4.1.2數(shù)控編程的分類 27

      4.1.3編程方法的選擇 28

    4.2 編程原點的確定 30

    4.3 零件造型及加工 32

    4.4 芯軸套類部件的仿真加工 35

    4.5 加工程序清單 37

  結(jié)論 38

  致謝 39

  參考文獻 40

1 緒論

1.1 制造工業(yè)的重要性

機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟中一個十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)濟各部門科學研究、國防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備，在社會主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機械到工業(yè)機械，從輕工業(yè)機械到重工業(yè)機械，從航空航天設(shè)備到機車車輛、汽車、船舶等設(shè)備，從機械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機械制造工藝過程才能把產(chǎn)品制造出來。

2 零件結(jié)構(gòu)工藝分析

本文首先對芯軸套類部件進行分析，通過對芯軸套類部件進行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，與指導老協(xié)商后，感覺用數(shù)控編程比較合適。

在這次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了夾具設(shè)計，整個設(shè)計得指導思想“簡便、效率高、非常經(jīng)濟”。

2.1 零件的分析

2.1.1 零件的作用

題目給出的零件是芯軸套類部件，芯軸套類部件主要是作為機械結(jié)構(gòu)零件來使用的，一個設(shè)備是通過各種不同零件組成的，其中包括各種機構(gòu)，例如傳動機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)，以及一些其他結(jié)構(gòu)，故芯軸套類部件零件的加工精度和表面光潔度直接影響著裝配的精度和機械設(shè)備的使用性能，可以說，一個加工精度高的芯軸套類部件與加工精度的低的芯軸套類部件相比，其傳動效果很明顯。所以研究和制定芯軸套類部件零件的數(shù)控加工工藝規(guī)程和編程就尤為重要。圖1，2，3，4分別為芯軸套類部件零件三維圖紙肯CAD圖紙。

結(jié)  論

    通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是芯軸套類部件造型設(shè)計與數(shù)控加工工藝設(shè)計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。

致  謝

    直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術(shù)上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術(shù)風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應(yīng)該學習和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算，查找各類典型零件的加工工藝設(shè)計及編程的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。

參考文獻

[1] 劉德榮．組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討．組合夾具，1982. (1)

[2] 孫已德．機床夾具圖冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。

[3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]．貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。

[4] 劉友才．機床夾具設(shè)計[Ｍ] ．北京：機械工業(yè)出版社，1992 。

[5] 孟少龍．機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。

[6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組．金屬機械加工工藝人員手冊[M]．上海：上海科學技術(shù)出版社，1979。

[7] 李洪．機械加工工藝師手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1990。

[8] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．北京：中國標準出版社，1994。

[9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1984。

[10] 隋秀凜，《現(xiàn)代制造技術(shù)》，高等教育出版社，2002.11

[11] 于榮賢等，《機械制圖與計算機繪圖》，機械工業(yè)出版社，2004.3

[12 顧京，《數(shù)控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003 .7

[13] 趙長明 劉萬菊 ，《數(shù)控加工工藝及設(shè)備》，高等教育出版社 2005.9

[14] 陳洪濤，《數(shù)控加工工藝及編程》，高等教育出版社，2006.10

2 套體類零部件總體加工方案 本部件以生產(chǎn)任務(wù)為目標，分設(shè)計、工藝、編程、加工驗證、項目管理等，應(yīng)用 術(shù)，對 數(shù)設(shè)置，工藝設(shè)計來解決實際生產(chǎn)中的問題。生產(chǎn)過程中往往都要以最短的時間，完成更多任務(wù)，來提高生產(chǎn)效率。這就要求我們在設(shè)計的過程中合理應(yīng)用數(shù)控設(shè)備，科學安排加工工藝，并且在人員配備上也需要合理分配，降低成本。 行分類加工，分別在車床和銑床進行交替加工。對零件圖中零件結(jié)構(gòu)進行分析，再判斷零件加工所需要的設(shè)備和材料。 對零件的加工設(shè)計出一整套的方案，制定出科學合理的工藝卡片，在此過程要達到加工時高效率、高標準的要求，保證零件加工能夠順利完成。 最短的時間內(nèi)完成加工任務(wù)，并且保證加工質(zhì)量。 根據(jù)工藝卡片的內(nèi)容，科學有效的利用數(shù)控設(shè)備，讓數(shù)控設(shè)備同時進行加工，加工的過程中應(yīng)在確保加工質(zhì)量的前提下，在最短的時間內(nèi)完成加工任務(wù)。 量減少人為因素帶來的操作失誤，以免加工誤差過大。加工過程中，盡可能的減少人員流動，保證加工過程的 安全可靠， 同時零件盡可能減少裝夾次數(shù)，對加工完的零件要及時檢測、校驗。 總裝配圖包含六個零件，對于裝配要求較高，總裝配流程圖如圖 2示 (a)添加上蓋板 (b)添加滑塊 (c)添加上蓋板 （ d)添加凸輪套 (e)添加芯軸 (f)添加螺母 圖 2裝配流程圖 總裝配圖如圖 2示 圖 2裝配圖 綜上所述，首先通過零件的造型可以對設(shè)計方案進行初步的驗證，防止部件干涉。第二，三維模型的建立可以快捷的生產(chǎn)工程圖紙，極大的提高了出圖效率。第三，三維模型的建立為數(shù)控加工提供了必要的幾何信息，有利于使用 術(shù)進行加工方案的制定以及數(shù)控程序的生成，極大的減輕了工程技術(shù)人員的勞動強度，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期 ]3[ 。 輪套程序 凸輪套程序如表 5示： 表 5輪套程序 0101 00710012700030 0202 000180 60 80 30 0101 00710011004 350000165 60 80 30 0303 007110127000150 1006 3500142 2 2700030 35 150 螺母程序如表 5示： 表 5母程序 0101 007110 58 7000100 3002 007110 0127000150 3003 020200711000 0127000150 3005 0027 2 21 150 3006 000 0101007110 012704030 00100 仿真加工操作 控機床仿真加工 打開 “機床 ”菜單，選擇 i 系統(tǒng)下的后置刀架的車床，然后再調(diào)整仿真視覺，選擇 “俯視圖 ”；再 “視圖選項 ”菜單下調(diào)整仿真加工倍率，去掉機床罩子，讓機床可以隨意移動。 在操作面板上選擇 “回零 ”按鈕，然后分別單擊 X、 Z 按鈕，選擇 “+”進行移動，觀察顯示面板 X、 Z 坐標發(fā)生變化。 打開 “零件 ”菜單，選擇 “定義毛坯 ”的命令，進行選擇零件毛坯尺寸。打開安裝 “放置毛坯 ”菜單，然后放置已經(jīng)定義的毛坯 . 打開 “刀具 選擇 ”菜單，選擇與零件加工所需加工對應(yīng)的刀具，如車刀、鏜刀、槽刀、螺紋刀等，如圖 6示。 圖 6具的選擇 C 程序 編制數(shù)控程序可以通過記事本或?qū)懽职宓溶浖M行，然后保存為文本格式文件。 選擇機床操作面板上的 “送 ”命令，在所打開的對話框內(nèi)，選擇所編寫程序的文本地址，單擊 “打開 ”按鈕，如圖 6后再機床操作面板上單擊 “編輯 ”按鈕，在顯示面板下面依次選擇 “操作 ”→再輸入該程序的編號就可以將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，如圖 6示。 圖 6輸 圖 6序?qū)? 在機床操作面板上單擊 “ ”自動運行按鈕，然后再單擊 “ ”圖形模擬按鈕，最后選擇 “循環(huán)啟動 ”按鈕，此時圖形模擬就顯示出來了。 工件坐標系的建立就是確定每把刀具的原點（零點 ）。選擇 “鈕，輸入項對應(yīng)的刀具號，然后進行試切工件，在這之前先讓主軸旋轉(zhuǎn)（注意：鉆頭必須使用正傳）。每試切一次都會產(chǎn)生一個對應(yīng)的 X 或 Z 的坐標，然后單擊 “ ”選擇 “形狀 ”將坐標輸入到對應(yīng)的位置，然后單擊 “測量 ”，這樣就可以確定刀具的原點了，如圖 6示。 圖 6 對刀參數(shù)輸入 將刀具移動到安全位置，然后單擊操作面板上的 “ ”自動運行按鈕，在單擊 “ ”循環(huán)啟動按鈕，這樣就可以進行自動加工了，零件自動加工成型。 真加工截圖 芯軸仿真加工截圖如圖 6示。 （ a)芯軸加工軌跡 (b)芯軸加工仿真 圖 6軸仿真加工 車削加工仿真截圖 凸輪套 B 仿真加工截圖如圖 6示。 (a)凸輪套加工仿真 (b)凸輪套加工軌跡 圖 6輪套仿真加工 螺母仿真加工截圖如圖 6示。 （ a)螺母裝夾 (b)螺母仿真加工 圖 6母仿真加工 塊緊密相連，這為工程設(shè)計人員提供了強 大的理論分析和模擬加工工具。在我們學習的時候我們只學習了它簡單的制圖模塊，使用一段時間之后才發(fā)現(xiàn)不僅 造型模塊功能強大，而且其他模塊也非常實用]10[ 。仿真模塊功能也很強大，可以對方案經(jīng)行動畫模擬分析，驗證設(shè)計方案的可行性。在本設(shè)計中將重點介紹 塊的使用技巧及方法。 有刀具軌跡生成模塊、動態(tài)仿真模塊、后處理模塊等 ]11[ 。 輪套銑削加工 由于零件零件的車削部分較為簡單，因此采用數(shù)控手動編程，由于銑削加工凸輪槽為橢圓，因此采用自動編程。經(jīng)操作后可生成以下刀軌（如圖 6。 圖 6輪套仿真加工 凸輪套仿真流程如下： (a)根據(jù)零件圖紙及技術(shù)要求導入車削半成品。 (b)創(chuàng)建刀具以及加工參數(shù)的選擇 ,完成凸輪套銑削。 (c)反向裝夾，選擇 Φ10 端面銑刀，完成方形外輪廓銑削。 (a)添加車削毛坯 （ b）銑削橢圓槽 （ c）反向裝夾 （ d）銑削四方菱形外輪廓(d)精加工階段：將余留的加工余量全部處理，使其變?yōu)槌善贰? (e)清根階段：將部件根部殘余余量清除。 塊銑削加工 滑塊仿真需要使用的命令包括平面銑、打孔、輪廓銑等命令 ]12[ 。在選用毛坯的時候的技巧是通過將部件與毛坯裝配在同一視圖中，通 過隱藏的方法，分別選定毛坯邊界和部件，具體操作流程如圖 6示。 （ a)添加車削毛坯 （ b)精銑上底面 （ c)打中心孔 （ d)精銑外輪廓 （ e)精銑下底面外輪廓 （ f)完成加工 圖 6塊仿真流程 滑塊仿真流程如下： (a)根據(jù)零件圖紙及技術(shù)要求創(chuàng)建 84×80×30 毛坯。 (b)創(chuàng)建銑削刀具以及加工參數(shù)的選擇，精銑上表面。 (c)反向裝夾，精銑下底面，減少加工余量。 (d)精銑滑塊上表 面圓弧 (e)反向裝夾，精加工滑塊下表面 (f)精加工階段：將余留的加工余量全部處理，清根，使其變?yōu)槌善贰? 蓋板銑削加工 (1)上蓋板仿真需要使用的命令包括平面銑、型腔銑、打孔等命令 ]13[ 。在選用毛坯的時候的技巧是通過將部件與毛坯裝配在同一視圖中，通過隱藏的方法，分別選定毛坯邊界和部件，具體操作流程如圖 6示。 圖 6蓋板仿真流程 (2)上蓋板仿真加工流程： (a)根據(jù)零件圖紙及技術(shù)要求創(chuàng)建 166×166×40 毛坯。 (b)創(chuàng)建銑削刀具以及加工參數(shù)的選擇，粗精銑上蓋板。 (c)反向裝夾，粗銑梅花形凸臺，減少加工余量。 (d)精加工階段：將余留的加工余量全部處理，清根，使其變?yōu)槌善贰? 基座銑削加工 (1)下基座仿真需要使用的命令包括平面銑、型腔銑、打孔等命令 ]15[ 。在選用毛坯的時候的技巧是通過將部件與毛坯裝配在同一視圖中，通過隱藏的方法，分別選定毛坯邊界和部件，具體操作流程如圖 6示。 （ f）完成加工 （ a）插入毛坯 （ b）精銑底面 （ c）打中心孔 （ d）精銑型腔 （ e）粗精銑內(nèi)外輪廓 （ a）插入毛坯 （ b）銑削外輪廓 （ c）反向裝夾