轴类零件数控加工工艺规程设计【含椭圆轴类零件】【说明书+CAD+UG】.zip

1开题报告开题报告毕业设计的主要内容毕业设计的主要内容毕业设计主要有以下内容：1.绘制零件图，了解零件的结构特点和技术要求。2.根据生产类型和生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析。有必要的话，对原结构设计提出修改意见。3.确定毛坯的种类，绘制毛坯图。4.拟定零件机械加工工艺过程，确定加工方案，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、加工设备等） ，确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额，并进行技术经济分析。5.填写机械加工工艺过程卡片，机械加工工序卡片等工艺文件。6.撰写设计说明书。毕业设计指导思想和设计原则毕业设计指导思想和设计原则1毕业设计指导思想1）毕业设计的目的a.培养学生理论联系实际的设计思想，综合运用所学的理论知识，结合生产实际知识，训练分析和解决一般工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关数控加工方面的知识；b.通过对零件加工方案分析，合理选择加工机床，正确分析零件尺寸的能力、确定尺寸、选择材料，较全面的考虑加工工艺等要求，学习数控加工的一般方法，通用零件、简单机械设计的设计原理和过程，培养学生设计的能力；c.进一步训练学生计算、绘图、数控编程、数控操作，熟悉和运用设计资料以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。2） 毕业设计的任务毕业设计通常选择一般用途的较简单机械零件为题目，设计的内容包括：零件图样工艺分析、工艺方案的比较与优先、切屑用量、工序加工程序编制、编写设计说明书等。23) 毕业设计的要求在加工时，保证零件加工质量；适合一般现场条件，能显著提高生产效率；降低生产成本，适应强；工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。4）毕业设计的效果通过这轴类零件加工之前应根据相应的规定制定流程和程序，然后根据工艺设计依据及工艺分析提出设计方案，之后进行工艺试验，进行工艺评定指导书的制定，然后由专门的人员进行工艺评定，在评定的基础上制定工艺规程，符合要求后由专门的人员进行加工。 有以下工作流程： 1、画出该零件的二维图形,并按图形所示标出尺寸,并用 A3 的图纸打印图形.2、建构出该零件的三维图形,并打印.3、设计加工该零件的毛坯尺寸及加工余量.4、设计该零件的加工工艺与加工路线,及所用的刀具,夹具.5、用 2D 及 3D 的加工方法,设计出刀具路径, 并打印.6、生成 NC 加工程序单,并进行修正, 打印.本组同学认为设计的原则是从准备资料到说明书的结束，应在尽量提高生产效率的前提下，降低成本，保证加工质量，稳定可靠，提高经济效益。报告人：日期： 毕业设计毕业设计( (论文论文) )课题：轴类零件数控加工工艺规程设计课题：轴类零件数控加工工艺规程设计系系 部部 ： 专专 业业 ： 班班 级级 ： 姓姓 名名 ： 学学 号号 ： 导导 师师 ： 二二 O 年年 月月 目录目录第一章第一章 绪论绪论.41.11.1 国内外数控发展概况国内外数控发展概况 .41.21.2 数控技术发展趋势数控技术发展趋势 .41.2.1性能发展方向 .41.2.2功能发展方向 .51.2.3体系结构的发展 .61.3.1.3.智能化新一代智能化新一代 PCNCPCNC 数控系统数控系统 .7第二章第二章 零件数控加工工艺规程分析零件数控加工工艺规程分析.72.12.1 零件分析零件分析 .72.22.2 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析 .82.2.1 重要尺寸精度.82.2.2 表面粗糙度要求 .92.2.3 位置精度的要求 .92.32.3 材料分析材料分析 .92.42.4 零件的毛坯选择零件的毛坯选择 .92.52.5 零件的安装零件的安装 .10第三章第三章 数控加工工艺方案的制定数控加工工艺方案的制定.113.13.1 工艺过程设计工艺过程设计 .113.1.1 定位基准的选择.113.1.2 制定工艺路线.113.23.2 加工机床的选择加工机床的选择 .123.33.3 刀具的选择刀具的选择 .143.43.4 量具的选择量具的选择 .15第四章第四章 切削用量的选择与计算切削用量的选择与计算.154.14.1 轴外圆的切削用量轴外圆的切削用量 .164.1.1 确定粗车时的切削用量 ap .164.1.2 确定半精车时的切削用量.174.1.3 确定精车时的切削余量.174.24.2 钻孔（钻孔（2121）的切削用量）的切削用量 .174.34.3 镗孔的切削用量镗孔的切削用量 .184.3.1 确定半精镗时的切削用量.184.3.2 确定精镗时的切削用量.184.44.4 切断及切退刀槽的切削用量切断及切退刀槽的切削用量 .194.4.1 切断时的切削用量.194.4.2 切退刀槽时的切削用量.194.54.5 螺纹切削用量螺纹切削用量 .194.5.1 车梯形螺纹时的切削用量.194.5.2 车内螺纹时的切削用量.19第五章第五章 零件加工及程序的编制零件加工及程序的编制.205.15.1 加工前的准备加工前的准备 .205.25.2 对刀对刀 .215.35.3 零件的加工零件的加工 .215.3.1 操作步骤.215.3.2 工序卡片 .215.3.3 仿真加工图样及详细编程.22小小 结结.29参考文献参考文献.310摘要摘要本文主要讲述轴类零件的工艺过程和设计。 轴类零件是机器中经常遇到典型零件之一，它主要用来支撑传动零件，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。本设计针对的是典型的带有椭圆的复杂轴类零件，该零件结构形状复杂，为了保证精度，必须有严格的尺寸要求，和加工工艺，这对加工难度较大。本文讲述了该零件的加工工艺过程、工艺分析、程序编写、切削参数选取等内容。关键词关键词：轴类零件 椭圆 工艺 程序编写1第一章第一章 绪论绪论1.11.1 国内外数控发展概况国内外数控发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM 与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC 只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过 CAD/CAM 及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和 CNC 之间没有反馈控制环节，整个制造过程中 CNC 只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正 CAD/CAM 中的设定量，因而影响 CNC 的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统 CNC 系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC 向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。1.21.2 数控技术发展趋势数控技术发展趋势1.2.1性能发展方向2（1）高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 CPU 芯片、RISC 芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子 880 系统控制轴数可达 24 轴。（4）实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。 1.2.2功能发展方向（1）用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前 INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了3非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于 CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。（3）插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2 螺旋插补、NANO 插补、NURBS 插补（非均匀有理 B 样条插补） 、样条插补（A、B、C 样条） 、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。（4）内装高性能 PLC数控系统内装高性能 PLC 控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准 PLC 用户程序实例，用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。（5）多媒体技术应用多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。 1.2.3体系结构的发展（1）集成化采用高度集成化 CPU、RISC 芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路