葫芦轴件工艺设计与数控编程加工毕业设计成果说明书.pdf

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1、长沙职业技术学院目录一、一、零件图零件图.3 3二、二、毛胚简图毛胚简图.4三、三、零件加工工艺过程分析零件加工工艺过程分析.5（一）零件分析.51.精度分析.52.形位公差分析.53.表面粗糙度分析.5（二）毛胚的选择.5（三）数控车加工主要功能及应用.5（四）工艺分析与设计.61.确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点.62.制定加工方案及加工路线.73.刀具选用.84.确定切削用量.105.制定加工工艺.116.编写加工工艺卡.12四、四、加工程序加工程序.14五、五、作品图片作品图片.19（一）UG 建模.19（二）数控仿真软件加工.20六、毕业设计总结六、毕业设计总结.2

2、121七、七、致谢致谢.2222八、八、参考文献参考文献.2323九、九、诚信说明诚信说明.2424长沙职业技术学院一、一、零件图零件图该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹等表面组成；零件尺寸标注完整，选用毛坯为 45 号钢，75135mm,无热处理和硬度要求。图 1-1 零件图图 1-1 零件图长沙职业技术学院二、二、毛胚简图毛胚简图图 2-1 毛坯图长沙职业技术学院三、零件加工工艺过程分析零件加工工艺过程分析（一）零件分析1.精度分析精度尺寸配合要求2.形位公差分析形位公差分为形状公差和位置公差形状公差：形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。形状公差项目有：直线度、平面度、圆度

3、、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等 6 项位置公差：位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。3.表面粗糙度分析表面粗糙度：指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度1。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在 1mm 以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用 Ra。（二）毛胚的选择材料为 45 钢，尺寸为75135mm 的圆柱形棒料（三）数控车加工主要功能及应用车床（0-1）型号 CK6140S、系统型号 FANUC-0i1.

4、功能直线与圆弧插补功能。刀具补偿与自动控制速度功能固定循环功能绝对坐标与增量坐标编程功能自动换刀冷却功能图 3-1CK6140S 数控车床长沙职业技术学院图 3-2 三爪卡盘（四）工艺分析与设计1.确定装夹方案、定位基准、编程原点、加工起点、换刀点装夹方案：采用三爪自定心卡盘装夹，零件伸出卡盘 95mm，加工零件外轮廓至尺寸要求，设置编程原点在右端面的轴线上。零件调头，夹要求60mm外圆，车削右端面至尺寸要求。定位基准：在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。基准:用来确定生产对象上几何关系所依据的点、线或面。基准分为设计基准和工艺基准，而工艺基准又分为工序基

5、准、定位基准、测量基准、装配基准。零件以轴心线为粗基准.以加工平面为精基准编程原点编程原点 又称程序原点，是编程人员以工件图样上的某点为工件坐标系的原点，即工件坐标系的原点。加工起点加工起点，可以根据零件的特点，在考虑工艺系统的前提下，选择的点。选择 x52.z72 为加工起点换刀点换刀点可以选择在任意一个部位，前提是不妨碍刀具和卡盘、尾座工件。长沙职业技术学院A(X80,Z80)B(X77,Z2)1(X53.066,Z0)2(X60.6,Z-14)3(X44,Z-55.9)4(X44,Z60.5)5(X55,Z65.5)6(X38,Z-31)C(X60,Z-31)2.制定加工方案及加工路线加

6、工方案（1）使用数控车床的麻花钻将零件的一端钻一个3040mm 的孔。（2）使用数控车床粗、精加工零件的内外表面，并钻孔,车螺纹。（3）测量零件的尺寸，去毛刺检验。加工路线图 3-3 加工路线图图 3-4 加工路线图图 3-5 加工路线图A(X80,Z80)B(X77,Z2)1(X22,Z0)2(X24,Z-1)3(X24,Z-8)4(X27.08,Z-8)5(X38,Z-23)6(X38,Z-31)7(X60,Z-31)A(X80,Z80)1(X42,Z0)2(42,Z-1)3(X44,Z0)4(X36,Z-10)5(X36,Z-37)长沙职业技术学院3.刀具选用数车常用刀具介绍（分类、用途

7、）数控车刀是金属切削加工中应用最广泛的一种刀具，车刀的分类有很多，按用途分为外圆车刀（用于加工形状不复杂的零件）、断面车刀（平断面）、切断车刀（切断工件）、螺纹车刀（切削螺纹）、内孔车刀（加工内孔）、仿形车刀（加工复杂的形状零件）、和切槽车刀（加工退刀槽以及深度不深的槽）。零件加工选用刀具刀具图片图 3-6图 3-7图 3-8图 3-9图 3-10图 3-11长沙职业技术学院刀具卡加工类型数控车削零件名称葫芦轴类件零件图号程序号序号刀具号刀具名称刀具型号规格数量加加工表面备注1T0193外圆车刀1车端面、粗车、精车外轮廓左偏刀2T02切槽刀1切槽左偏刀3T0360螺纹刀1切削内圆柱螺纹4T04

8、12 内 孔车刀1镗削内圆锥孔左偏刀5T05 30 40mm 钻头麻花钻1钻圆柱工艺孔表 3-1 刀具卡长沙职业技术学院4.确定切削用量切削用量介绍：切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度)。与某一工序的切削用量有密切关系的刀具寿命(见金属切削原理)，一般分为该工序单件成本最低的经济寿命和最大生产率寿命两类。切削速度:在切削加工中，刀刃上选定点相对于工件的主运动速度。=(m/min)式中 d-完成主运动的刀具或工件的最大直径(mm)n-主运动的转速(r/min)进给量 f:工件或刀具的主运动每转或每双行程时，工件和刀具在进给运动中的相对位移量。f=n

9、5;f(mm/min)切削深度:等于工件已加工表面与待加工表面间的垂直距。对于外圆车削=(-)/2(mm)对于钻孔=/2(mm)式中-工件加工前直径(mm);-工件加工后直径(mm)。切削用量选择原则：由于切削速度对刀具寿命影响很大，而背吃刀量对刀具寿命影响最小。所以首先选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量 f,最后确定一个合适的切削速度。切削用量选择一览表切削用量选择一览表加工性质及部位切削用量参数背吃刀量 mm进给速度 mm/r切削速度mm/min主轴转速 r/min粗加工1.50.25mm/r117mm/min500r/min精加工0.50.15mm/r188mm/min800r

10、/min切槽0.15mm/r92.4mm/min400r/min螺纹2mm/r47.1mm/min200r/min内孔0.50.15mm/r235mm/min1000r/min表 3-2 切削用量选择一览表长沙职业技术学院5.制定加工工艺零件加工时，一般不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，通常将整个工艺过程划分为以下四个加工阶段：粗加工阶段本阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准和均匀而适当的余量。此外，应注意提高生产率。半精加工阶段本阶段的作用是为零件主要表面的精加工作好准备（达到一定的精度、粗糙度和精加工余量）并完成一些次要表面的加工（如钻孔

11、、攻螺纹、铣键槽等），一般在热处理前进行。精加工阶段本阶段的作用是使零件主要表面的加工达到图样要求。此阶段切去的余量很少。光整加工阶段本阶段的作用是提高加工面的尺寸精度和表面质量，减小加工面粗糙度值，一般不用来纠正形状误差和位置误差。主要适于公差等级在 IT6 以上，粗糙度值Ra 在 0.2m 以下的表面。长沙职业技术学院6.编写加工工艺卡零件名称葫芦式轴类零件加工工艺设计毛 坯 种类45 钢毛坯规格75x135cm工艺简图工艺装备11车 端 面对刀型号 CK6140S夹具刀具量具11车 端 面对刀型号 CK6140S三 爪卡盘93外圆车刀钢尺2粗车外圆型号 CK6140S93外圆车刀游标卡尺

12、3精车外圆型号 CK6140S35外圆车刀外径千分尺4钻工艺孔型号 CK6140S3040m04m钻头麻花钻外径千分尺21调头加工型号 CK6140S2车 端 面对刀型号 CK6140S93外圆车刀游标卡尺3粗车外圆型号 CK6140S93外圆车刀外径千分尺4精车外圆型号 CK6140S35外圆车刀外径千分尺5切槽型号 CK6140S切槽刀游标卡尺6车螺纹型号 CK6140S外螺纹刀螺纹环规7粗内孔型号 CK6140S60内孔刀游标卡尺长沙职业技术学院精内孔型号 CK6140S60内孔刀游标卡尺31送检表 3-3 加工工艺卡长沙职业技术学院四、四、加工程序加工程序程序号：O0001说明：说明：

13、进行粗精车左外圆轮廓，使其达到标准要求。G21 G99 G97 G40;初始化程序S500 M03 T0101;主轴正转G00 X77.0 Z2.0;快速定位点 1G73 U13.0 R6;6 次走刀G73 P60 Q150 U0.4 W0.2 F0.3;仿形粗车循环G00 X22.0;G01 Z0;X24.0 Z-1.0;Z-8.0;X27.08;X38.0 Z-23.0;Z-31.0;X60.0;Z-44.0;X57.0 Z-55.0;X54.0 Z-60.0X52.0 Z-63.0X44.0 Z-69.555;长沙职业技术学院G00 X75.0;X100.0 Z100.0;快速退刀G21

14、 G99 G97 G40 T0101;S800 M03;主轴正转 800rminG00 X77.0 Z2.0;快速定位G70 P60 Q150 F0.1;精车外形G00 X80.0 Z50.0;快速退刀M05;主轴停转G21 G99 G97 G40 S500 M03 T0101;加工椭圆G00 X60.0 Z-28.0快速定位G01Z-31.0 F0.1G00 X100.0;Z50.0;G21 G99 G97 G40 T0202;S400 M03;换切槽刀G00 X64.0 Z-41.0;快速定位G75 R0.5;指定径向退刀量G75X54.0 Z-44.5 P1000 Q1800 F0.05

15、;X80.0 Z50.0;M05;主轴停转长沙职业技术学院程序号：O0002说明：将零件调头加工另一端G21 G99 G97 G40;初始化程序S500 M03 T0101;主轴正转G00 X77.0 Z2.0;快速定位G71 U2.0 R0.8;背吃刀量G71 P70 Q120U0.4 W0.2 F0.3;粗加工程序G00 X53.066;G01 Z0;G02 X60.0664 Z-14.0624 R30.0;G03 X44.0 Z-55.923 R34.0;G01 Z-60.445;G00 X80.0;X 向退刀G00 Z50.0;Z 向退刀G00X100.0 Z100.0;G21 G99

16、 G97 G40;S800 M03 T0101;G00 X77.0 Z2.0;G70 P70 Q120 F0.1;精车加工G00 X80.0;G00 Z50.0;G00 X100.0 Z100.0;快速退刀M05;主轴停转长沙职业技术学院程序号：O0003说明：加工内孔G21 G99 G97 G40;初始化程序S1000 M03 T0303;换 3 号刀G00 X28.0 Z2.0;快速定位G71 U2.0 R0.8;G71 P60 Q120 U0.4 W0.2 F0.3;G00 X47.0;G00 Z0;G01 X44.0 Z-3.0;Z-10.0;X37.05;X34.05 W-1.5;Z

17、-37.0;G00 X20.0;X 向退刀G00 Z2.0;Z 向退刀G00 X80.0 Z50.0;G21 G99 G97 G40;S1000 M03 T0303;G00 X28.0 Z2.0;G70 P60 Q120 F0.1;精车加工长沙职业技术学院G00 X20.0;X 向退刀G00 Z2.0;Z 向退刀G00 X100.0 Z100.0;G21 G99 G97 G40;S200 M03 T0404;G00 X34.0 Z-8.0;快速定位G92 X35.2 Z-30.0 F2.0;车第 1 刀螺纹X34.8;车第 2 刀螺纹X34.4;车第 3 刀螺纹X34.2;车第 4 刀螺纹X3

18、4.05;车第 5 刀螺纹G00 X20.0;G00 Z2.0G00 X80.0 Z50.0M30程序结束表 4-1 加工程序长沙职业技术学院五、五、作品图片作品图片（一）UG 建模图 5-1UG 建模图长沙职业技术学院（二）数控仿真软件加工图5-2数控仿真图左端图图 5-3 数控仿真内孔图图 5-4 数控仿真右端图长沙职业技术学院六、毕业设计总结六、毕业设计总结在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，是我们步入社会参与实际项目的规划建设的一次极好的演示.毕业设计是三年学习的总结和提高，和做科研开发工作一样，要有严谨求实的科学态度。毕业设计有一定的学术价值和实用价值，能反映出作者所具有的

19、专业基础知识和分析解决问题的能力。此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工作重要的一步。从最初的选题，开题到分析调查、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。在毕业设计期间，尽可能多的阅读文献资料是很重要的，一方面是为毕业设计做技术准备，另一方面是学习做毕业设计的方法。一次优秀的设计对启发我们的思维，掌握设计的规范、流程、具体操作都很有帮助。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，对具体设计涉及到的规范要求的不熟悉等等，需要在做的过程中需要去不断的翻阅相关的资料和书籍

20、，这降低了自己的速度和设计的进程，但这个过程对我来说是对自己知识的不足处的一个很好的补充和对已学过知识的一个巩固。这个过程虽然是有一定的难度但还是通过自己的慢慢的摸索和老师的指导下从熟悉到上手，经过这次努力对自己的信心很好的提高。通过这样的一个自己从开始到结束全程自己参与的设计来说对知识的了解和掌握是纯理论的学习远远达不到的效果。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己 成为一个可以参与工作能独立完成设计的人。在毕业设计期间，如果没有老师的细心指导，而是自己一个人独自做设计，也不与任何人交

21、流，这是完全不行的，设计其实也是一个团队的工作，如果不能与他人进行良好的沟通与交流，做出的设计也只是只有自己一个人会欣赏，而别人却不一定会认可你的设计，所以在这次毕业设计过程中，我懂得了一个道理，团结得力量，只有更好得与他人，进行沟通与交流，吸取别人的建议，工作才会更加的顺利。长沙职业技术学院八、八、参考文献参考文献1.数控车削编程及加工高等教育出版社主编：于万成2.数控铣削编程及加工高等教育出版社主编：田坤英焦文霞3.机械制图于计算机绘图（第二版）北京邮电大学出版社主编：邵娟琴4.公差配合与技术测量清华大学出版社主编：金莹5.数控组合夹具机械工业出版社主编：刘文周目目录录一、加工程序一、加工

22、程序.3 3二、作品图片二、作品图片.8 8三、毕业设计总结三、毕业设计总结.9 9四、致谢四、致谢.1010一、加工程序加工程序程序号：O0001说明：说明：进行粗精车左外圆轮廓，使其达到标准要求。G21 G99 G97 G40;初始化程序S600 M03 T0101;主轴正转G00 X77.0 Z2.0;快速定位点 1G73 U13.0 R6;6 次走刀G73 P60 Q150 U0.4 W0.2 F0.3;仿形粗车循环G00 X22.0;G01 Z0;X24.0 Z-1.0;Z-8.0;X27.08;X38.0 Z-23.0;Z-31.0;X60.0;Z-44.0;X57.0 Z-55.

23、0;X54.0 Z-60.0X52.0 Z-63.0X44.0 Z-69.555;G00 X75.0;X100.0 Z100.0;快速退刀G21 G99 G97 G40 T0101;S1000 M03;主轴正转 1000rminG00 X77.0 Z2.0;快速定位G70 P60 Q150 F0.1;精车外形G00 X80.0 Z50.0;快速退刀M05;主轴停转G21 G99 G97 G40 S600 M03 T0101;加工椭圆G00 X60.0 Z-28.0快速定位G01Z-31.0 F0.1G00 X100.0;Z50.0;G21 G99 G97 G40 T0202;S300 M03;

24、换切槽刀G00 X64.0 Z-41.0;快速定位G75 R0.5;指定径向退刀量G75X54.0 Z-44.5 P1000 Q1800 F0.05;X80.0 Z50.0;M05;主轴停转程序号：O0002说明：将零件调头加工另一端G21 G99 G97 G40;初始化程序S600 M03 T0101;主轴正转G00 X77.0 Z2.0;快速定位G71 U2.0 R0.8;背吃刀量G71 P70 Q120U0.4 W0.2 F0.3;粗加工程序G00 X53.066;G01 Z0;G02 X60.0664 Z-14.0624 R30.0;G03 X44.0 Z-55.923 R34.0;G

25、01 Z-60.445;G00 X80.0;X 向退刀G00 Z50.0;Z 向退刀G00X100.0 Z100.0;G21 G99 G97 G40;S1000 M03 T0101;G00 X77.0 Z2.0;G70 P70 Q120 F0.1;精车加工G00 X80.0;G00 Z50.0;G00 X100.0 Z100.0;快速退刀M05;主轴停转程序号：O0003说明：加工内孔G21 G99 G97 G40;初始化程序S600 M03 T0303;换 3 号刀G00 X28.0 Z2.0;快速定位G71 U2.0 R0.8;G71 P60 Q120 U0.4 W0.2 F0.3;G00

26、 X47.0;1G00 Z0;G01 X44.0 Z-3.0;Z-10.0;X37.05;X34.05 W-1.5;Z-37.0;G00 X20.0;X 向退刀G00 Z2.0;Z 向退刀G00 X80.0 Z50.0;G21 G99 G97 G40;S1000 M03 T0303;G00 X28.0 Z2.0;G70 P60 Q120 F0.1;精车加工G00 X20.0;X 向退刀G00 Z2.0;Z 向退刀G00 X100.0 Z100.0;G21 G99 G97 G40;S200 M03 T0404;G00 X34.0 Z-8.0;快速定位G92 X35.2 Z-30.0 F2.0;车

27、第 1 刀螺纹X34.8;车第 2 刀螺纹X34.4;车第 3 刀螺纹X34.2;车第 4 刀螺纹X34.05;车第 5 刀螺纹G00 X20.0;G00 Z2.0G00 X80.0 Z50.0M30程序结束二、作品图片该零件表面由圆柱、逆圆弧、槽、螺纹等表面组成；零件尺寸标注完整，选用毛坯为 45 号钢，75135mm,无热处理和硬度要求图 1-1 零件图三、毕业设计总结在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，是我们步入社会参与实际项目的规划建设的一次极好的演示.毕业设计是四年学习的总结和提高，和做科研开发工作一样，要有严谨求实的科学态度。毕业设计有一定的学术价值和实用价值，能反映出作

28、者所具有的专业基础知识和分析解决问题的能力。此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工作重要的一步。从最初的选题，开题到分析调查、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。在毕业设计期间，尽可能多的阅读文献资料是很重要的，一方面是为毕业设计做技术准备，另一方面是学习做毕业设计的方法。一次优秀的设计对启发我们的思维，掌握设计的规范、流程、具体操作都很有帮助。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，对具体设计涉及到的规范要求的不熟悉等等，需要在做的过程中需要去不断的翻阅相关的

29、资料和书籍，这降低了自己的速度和设计的进程，但这个过程对我来说是对自己知识的不足处的一个很好的补充和对已学过知识的一个巩固。这个过程虽然是有一定的难度但还是通过自己的慢慢的摸索和老师的指导下从熟悉到上手，经过这次努力对自己的信心很好的提高。通过这样的一个自己从开始到结束全程自己参与的设计来说对知识的了解和掌握是纯理论的学习远远达不到的效果。这次实践是对自己大学三年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己 成为一个可以参与工作能独立完成设计的人。在毕业设计期间，如果没有老师的细心指导，而是自己一个人独自做设计，也不

30、与任何人交流，这是完全不行的，设计其实也是一个团队的工作，如果不能与他人进行良好的沟通与交流，做出的设计也只是只有自己一个人会欣赏，而别人却不一定会认可你的设计，所以在这次毕业设计过程中，我懂得了一个道理，团结得力量，只有更好得与他人，进行沟通与交流，吸取别人的建议，工作才会更加的顺利。四、致谢三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在毕业设计即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人我的指导老师。我不是您最

31、出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从毕业设计题目的选定到毕业设计写作的指导，经由您悉心的点拨，再经思考后的领悟，常常让我有“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在毕业设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到毕业设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在毕业设计中被我引用或参考的论著的作者。