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1、宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业论文（设计） 艺术塔模型配合件数控加工 系系 部部 五粮液技术学院 专专 业业 名名 称称 机电一体化技术 班班 级级 机电 11203 班 姓姓 名名 杨 XX 学学 号号 指指 导导 教教 师师 管 XX 20142014 年年 6 6 月月 1 1 日日 目录目录 摘要摘要 1 前言前言 3 第一章第一章 任务分析任务分析 1.1 图样分析 . 4 1.2 选用刀具的分析 . 5 1.3 工件的装夹与定位的分析 . 6 第第 2 2 章章 加工准备加工准备 2.1 机床与夹具准备 . 7 2.2 毛坯与刀具准备 . 8 2.3 量具与切削液准备 10
2、 第三章第三章 工艺准备工艺准备 3.1 定位基准的选择 12 3.2 切削量的选择 12 3.3 工件加工工艺编排 13 第四章第四章 坐标计算与程序编制坐标计算与程序编制 4.1 坐标计算 17 4.2 程序编制 18 第第 5 5 章章 零件加工及检测零件加工及检测 5.1 零件加工 23 5.2 零件检测 24 参考文献参考文献 . 25 附录附录 . 26 总结总结 . 38 致谢致谢 . 39 摘要摘要 此次的毕业设计主要解决的问题是零件的装夹、刀具的对刀、工艺路线的 制订、工序与工步的划分、刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编 写、机床的熟练操作。主要困难的是加工内螺纹的
3、精确度、切削用量的参数设 定、对刀的精度、工艺路线的制订以及程序的正确编写。 运用数控原理、数控工艺、数控编程、专业软件等专业知识和数控机床实 际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们 的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开 发数控内在潜力。 关键词关键词：数控、数控技术、车削技术、毕业设计 1 Abstract The graduation design is the main problem of the clamping, cutting tool, the formulation process route, process a
4、nd steps of the division, tool selection, cutting, machining program, machine tool operation. The main difficulty is the two clamping horizontal length is difficult to guarantee, cutting parameters are set, the accuracy of the knife, the formulation process route. A comprehensive practice using prin
5、ciple of NC, NC machining process, NC programming, professional software and other professional knowledge and practical operation of CNC machine tools, can let me feel the experience of Contemporary Science Frontiers, NC charm, bring convenience for peoples life, further understanding of NC technolo
6、gy, skilled operation of CNC machine tool, CNC CNC internal potential master, development. Keywords: graduation design of NC, NC technology. 前言前言 本次毕业设计是学院为了提高学生的数控技术及相关技能等综合运用能 力，通过毕业设计和完成毕业论也是学院对毕业生生毕业资格的审核条件， 同时也为我们以后的工作打下理论基础，本次设计是由指导老师管老师精心 指导下完成的。 数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机 械制造和自动化领域，较好地解
7、决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产 过程自动化问题。随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控 机床、机器人以及各类机电一体化设备上。同时，社会经济的飞速发展，对 数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。 数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业 知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中 的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的 认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析 问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。 数控技术不断的发展，数控技术很快会普极中
8、国工业基地，成为工业发 展的标志，数控技术的成熟也是当代科技发展的标志，所以数控技术也是国 家经济的体现，中国经济正加快向新兴工业化道路发展，制造业已成为国民 经济的支柱产业。 数控技术的广泛使用，导致数控应用型人才严重短缺、作为当代的数控 技术的学者我感到无比的荣幸，又感到无比的艰巨。 本毕业设计内容主要是详细叙述利用数控车床来加工零件。大致包含了 数控技术特点的阐述、零件的工艺的分析过程、加工中一些问题的解决方法、 数控加工过程、 、数控编程、机床操作与零件自检过程等，另外还有设计说明 书、参考文献、毕业设计小结、致谢、附录等部分。 设计者以严谨务实的认真态度进行了此次设计，但由于知识水平
9、与实际 经验有限，时间又较为紧迫。在设计中难免会出现一些错误、缺点和疏漏， 诚请各位评审老师给于批评和指正。 3 第一章第一章 1.11.1 图样分析图样分析 图 1-1 如图 1-1 所示，该模型实质为一个由多处圆弧、外圆、直线、槽以及内外 螺纹等特征组成的配合零件，圆弧多是其最大的特点，该零件精度要求主要体 现在零件轮廓线连接上。 经过对图样的测量分析，底座的最大直径为 97.99mm，最小直径为 16mm，底座总长 72mm。塔身的最小直径为右端的 14.28mm，最大直径为 70.45mm，总长为 151mm。为保证零件的外观，获得较好的光泽度，选用材料 为 45 钢，底座毛坯尺寸选为
10、 100mm90mm，塔身毛坯尺寸选为 72mm180mm。 在 39、48、53 这三处直线与圆弧的交接处是该零件外轮廓线较为重 要的几点。由图纸可以看出这几处加工出来后是几个点，在走刀的时候，若精 度不够加工出来的质量较差，轮廓线粗糙，美观要求达不到。因此，要求在加 工的时候刀具的刀尖一定要完好，以免加工出来的表面不光滑。工件的装夹和 刀具的装夹要求一定要达到紧度要求，以免加工的时候出现两者之间中心线的 偏移。 在引出点 C、D、E、F 处，采用了半径分别为 0.63mm、1.59mm 的小圆弧作 为过渡。为了保证设计本身的要求，以及工件的美观性，这两处圆弧加工精度 要求非常高。在与相邻部
11、分衔接是否流畅是一个问题。因此，在加工时对刀具 的选用、主轴的转速、切削量等要进行严格的分析。 由图样可以看出，该零件是由底座和塔身两部分通过内外螺纹连接组成一 个整体的。在加工塔身部分的退刀槽时,因为其退刀槽在内孔里面，应先挖出其 内孔，而内孔的尺寸要严格按照图纸要求选择，以免影响加工的进程。在加工 内螺纹的时候，选刀时应考虑到螺纹孔径尺寸的限制，一般内螺纹车刀的刀头 径向长度应比孔径小 3-5mm。否则退刀时会碰伤牙顶，甚至不能车削。刀杆的 大小在保证正常排屑的前提下，要粗壮些。 1.21.2 选用刀具的分析选用刀具的分析 数控车床加工时，能根据程序指令实现自动换刀。为了缩短数控车床的准
12、备时间，适应柔性加工需要，数控车削对刀具提出了更高的要求。因此，在数 控加工时对刀具的选择尤为重要。 数控车削常用的车刀在结构上可分为整体式车刀、焊接式车刀、和机械夹 固式车刀三大类。我们据具体情况选择使用。 经过对加工零件的形状和尺寸的分析可知，如图 1-2 所示 1、2、3、4 四处 是刀具容易发生干涉的地方。为避免刀具在加工过程终与零件发生干涉，在加 工如图所示部分选用主偏角 Kr 大于 80，副偏角 Kr 大于 95的外圆仿形车刀。 图 1-2 整体零件还有内外螺纹以及退刀槽需要加工，根据零件的形状以及尺寸分 析，内孔粗、精车选用夹固式 95内孔车刀，内螺纹加工选择夹固式 60内螺 纹
13、车刀。另外还需要准备一支中心钻、一支直柄的麻花钻、一支锥柄的麻花钻， 要求材料均为高速钢。外螺纹选用夹固式 60外螺纹车刀。以及一柄刀片宽为 3mm 的切槽刀和一柄内径切槽刀。 1.31.3 工件的装夹与定位的分析工件的装夹与定位的分析 在使用车床过程中要充分发挥数控车床的加工效能，工件的装夹必须快速， 定位必须准确，数控车床对工件的装夹要求。首先，应具有可靠的夹紧力，以 5 防止在加工过程中工件松动。其次，应具有较高的定位精度，并便于迅速和方 便地装、折工件。 我们使用的数控车床主要是用三爪卡盘装夹工件，其定位方式主要采用心 轴、顶尖、缺牙爪等方式，与普通车床的装夹定位方式基本相同，同时，液
14、压、 气动夹具也已广泛运用于生产中。 工件的装夹方式可根据加工对象的不同灵活选用，除此之外，数控车床加 工还有许多相应的夹具，主要分为轴类和盘类夹具两大类：用于轴类工件的夹 具有自动夹紧拔动卡盘、拔齿顶尖、三爪拔动卡盘等。用于盘类工件的主要有 可调卡爪式卡盘和快速可调卡盘。该零件属于轴类零件，所以我们采用现有的 三爪卡盘装夹工件，在装夹的时候应使其夹紧工件，以防止其在加工过程中脱 落造成意外事故.同时，在进行装夹方式的试计时，也要考虑零件的形状、弹性 变形、数量等方面的因素。 在定位方面我们需要考虑到装夹余量和加工余量。由图可知，我们在把毛 坯零件需要的加工量留够之后，被三爪卡盘夹紧的部分应大
15、于 20mm，以防止工 件在加工过程中出现甩动，造成意外事故。 第二章第二章 2.12.1 机床与夹具的准备机床与夹具的准备 （1）机床准备 加工该零件选用 CK6132A 型数控车床和 Fanuc oi mate-TC 数控系统,该设 备电压为三相 380V，电源频率为 50HZ，机床主要参数如表 2-1 所示。 表 2-1CK6132A 型数控车床主要参数表 性能单位参数 工件最大回转直径毫米 400 床鞍上最大回转直径毫米 200 主轴转速级数有级调速 主轴转速范围转/分 33-2000/80-2000 主轴电动机额定功率千瓦 5.5 加工螺纹导程范围毫米 0.25-12 冷却泵功率瓦
16、100 刀架电动机功率瓦 90 在开机加工前应该注意以下事项： 1）检查车床的外表是否正常(如后面电控柜的门是否关上、车床内部是否 有其他异物)。 2）打开位于车床后面电控柜上的主电源开关,应听到电控柜风扇和主轴电 动机风扇开始工作的声音。 3)按操作面板上的“POWERON”按钮接通电源,几秒钟后 CRT 显示屏上出现 画面,之后才能操作数控系统上的按钮,否则容易损坏机床。 4)顺时针方向松开“EMERGENCY”急停按钮。 5)绿灯亮后,机床液压泵已起动,机床进入准备状态.开机几秒钟后 CRT 显示 屏工作。 6)如果在进行以上操作后,机床没有进入准备状态,检查是否有某一坐标轴 超程等情况,进行处理后再按“POWERON”按钮。 （2）夹具准备 7 夹具在整个加工过程中扮演着极其重要的角色，它被用来固定我们加工的 零件，所以夹具应具备以下要求： 1）要求有极其可靠的夹紧力，以防止在加工过程中松动甚至脱落； 2）夹具
