计算机辅助设计与加工四孔方形零件加工毕业设计.doc
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1、 湖南有色金属职业技术学院题 目 计算机辅助设计与加工 -四孔方形零件加工 湖南有色金属职业技术学院毕业设计(论文)任务书 湖南有色金属职业技术学院 学生姓名: 学号: 011251509001 专业: 机械设计与制造 1 设计(论文)题目及专题: 计算机辅助设计与加工-四孔方形零件加工 2 学生设计(论文)时间: 自 2011年 9 月 1 日开始至 2014年5月 28日止3 设计(论文)所用资源和参考资料:1数控加工工艺学 2数控编程与加工 3Pro/Engineer2008入门指南 4AutoCAD2004 5金属材料与热处理 6数控机床编程与操作 7车工工艺、公差配合 4 设计(论文
2、)完成的主要内容:1零件的pro/E造型 2零件的仿真与加工 31#零件图1张,零件1件 5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求: 1要求认真、独立完成毕业论文(设计)的写作 2要求按照学校规定的论文(设计)格式撰写论文(设计) 3要求及时同指导老师进行沟通,按步骤完成论文(设计)的写作和答辩工作。 6 发题时间:2013 年 11 月20日指导教师: (签名)学 生: (签名) 湖南有色金属职业技术学院毕业论文(设计)评审表姓名性别男学号院系机电工程系专业数控加工技术指导老师 刘艺群答辩(或完成)日期2010年 5月29日论文题目计算机辅助设计与加工四孔方形零件加工 摘要
3、随着科学技术的发展,普通机床越来越不能满足市场的需求。其劳动的强度大,危险性高。且不能满足现代科学的批量生产需要,越来越多的企业将普通机床逐渐转向数控化,因为数控机床可弥补普通机床的许多缺点,可实现加工精度高,多工序的集中化,自动报警,自动补偿,自动监控的功能。机械制造业的快速发展。企业急需大量掌握以数控加工技术为代表的先进制造技术方面的人才培养模式的构建是人才培养工作的基础。文章以企业需求为目标。初步构建了数控加工技术专业人才。20世纪80年代引进的数控机床已进入故障高发期,发生故障后系统备件更换困难,利用西门子802ce对数控系统进行改造,使数控设备得以重新使用,投资少,且提高了效率,效果
4、良好。关键词:改造;数控车床;质量控制;数控加工;西门子802ce毕业论文评语建议评定等级: 指导老师签字: 年 月 日 评阅老师评语评阅老师签字: 年 月 日答辩小组意见毕业答辩成绩: 签字: 年 月 日注:此表一式二份,与学籍表一起进入学员毕业档案目 录前言2第一章 零件造型及工程图31.1 圆锥螺纹配合球面轴Pro/E造型设计的具体步骤31.2 利用Pro/E制造的工程图81.3 工程图尺寸标准10第二章 数控加工工艺112.1 零件图纸及加工方案的工艺分析112.1.1 加工工艺分析112.1.2 工序的划分原则132.2 削刀具及切削用量的选择152.2.1 常见的车刀种类和用途15
5、2.2.2 切削用量的确定162.2.3 进给路线的选择162.3 数控车削加工中对刀点、换刀点的确定172.4 数控加工技术卡片182.5 金属切削的基本规则192.6 数控加工的特点及内容20第三章 数控加工及仿真213.1 零件的编程213.2 球面轴的加工工艺233.3 仿真模拟加工273.4 产品的质量分析313.5 零件实体照片32后记33参考文献34致谢35前 言随着人民生活水平的不断提高,对物质的需求的多样化越来越高,产品的更新换代越来越快。传统的机械制造工业已经不能够满足多品种、小批量的自动化,人们迫切需要一种灵活的、通用的、而且能够适应产品频繁变化的柔性化机床。在现代社会主
6、义市场经济和现代加工技术的迅速发展,社会及企业对技能人才的知识与技能结构提出了更新、更高的要求,其数控设备也有了很大的进步。在这种背景下,数控机床便应运而生,给机械制造工作者带来了新的曙光;为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工的新手段。根据国家标准GB/T82191997应用数字信号来实现控制的装置叫数字控制,简称数控。自1946年诞生了世界上第一台电子计算机,它为社会奠定了基础。经过六年后的研究,即在1952年在美国诞生了第一台数控机床。问世后,数控系统不断的革新,经过两个阶段的六代的发展,逐步实现了数控的各种优越的特点。数控加工的特点:能加工轮廓形状特别复杂零件,能加工超精度零
7、件,减轻劳动强度,较大的提高生产效率等。在本次设计编写过程中,秉着以实际操作经验与理论相结合的原则,充分简述数控车削零件的加工工艺,参数计算,规程制定,加工操作和质量分析等。本次设计的内容工四章,在设计过程中运用了Pro/Engineer2001、AutoCAD、上海宇龙仿真等软件还结合了数控加工工艺、车工工艺学、数控机床编程与操作、现代工程图学、金属材料与热处理、公差与配合等多方面的知识,同时也实现了设计与加工在现今社会的广泛性与实用性。第一章 零件造型及工程图1.1 四孔方形的Pro/E造型设计的具体步骤设计的完成步骤如下:通过Pro/e特有的造型特征,按拉伸,旋转切割等步骤完成.具体步骤
8、如下:第一步:创建基础圆柱(拉伸Extude)即毛坯 图1.1 图1.2首先打开Pro/e软件 / File (文件) / New (新建) / 如图1.1所示/ Par (零件) / Solid(实体) / 确定 / 如图1.2所示 / Name(零件名) / Ok(确定) / Menu manager(菜单管理器) / Part (零件) / Feature (特征) / Create (创建) / Solid (实体) / Protrusion (加材料) / / Solid (实体) / Done (完成) / One side (单侧) / Done (完成) / 选择正确的绘图平面
9、 / Setup New (新设置) / Okay(正向) / Setup New (新设置) / Default (缺省) / Close ( 关闭参照管理器) / 进入草绘平面,画一个100X00的矩形,如图1.3所示 / / 长度100 / Done (完成) / 输入深度值13 / / 确定 如图1.4所示 图1.4第二步:创建第一个切割实体特征。首点上表面画出所需要是的基本尺寸90,再画倒角在倒圆狐连接左端图1.5所示/ / 回车在拉伸10 如图1.6图1.5图1.6首先Menu manger (菜单管理器)/ Part (零件)/ Feature(特征)/ Create (创建)/
10、 Solid (实体) / / 进入草绘平面, /创造一个矩形/ 修改尺寸/ Done (完成)如图1.6/ Done(完成)/ Setup New (新设/ 进,图1.7/ / 360 / 回车,切入深度5,如图1.8所示 图1.7图1.8首先Menu manger (菜单管理器)/ Part (零件)/ Feature(特征)/ Create (创建)/ Solid (实体) / 进入草绘平面,/画出孔的外轮廓10 / 如图1.9所示,确定 /,回车如图1.10所示 图1.9 图1.10 第五步 确定完成造型设计图1.111.2利用Pro/E绘制工程图本次设计的工程图借助计算机辅助设计软件
11、Pro/E中的Drawing(绘图)模块利用先前的3D图形自助生成工程图,在Pro/E中编辑工程图。1、创建新文件File文件New(新建)在New新建对话框中的Type(类型)选项中选择Drawing(绘图)在Name(文件名)中输入文件名取消usedefault templane(使用的缺省模块)OK(确定) 如图1.23所示在出现对话框中Browse(浏览)/输入所创建的3D文件名liuyuzhong22.prt(圆锥螺纹配合球面轴)Specify templane (指定模块)Empty(空)Orientantion(定位)选择横向Size(图纸尺寸)Standard Size(标准大
12、小)选择图纸A3OK(确定)。如图1.24所示 图1.23 图1.242、创建主视图View(视图)Add View(增加视图)General(一般)Full View(全视图)No Xsec(无剖截面)Scale(比例)Done(完成)在绘图区的适当位置单击左键输入比例值:3,在定位对话框中:Type(类型)选择Orient By Reference(参考定位)Reference1(参照1)在视图中选择Top(水平面) Reference2(参照2)Right(侧面)OK(确定),生成视图。零件圆锥螺纹配合球面轴,为回转类零件,只需一个主视图即可以完整的表达,所以再此只需要绘制零件的主视图。
13、转成AutoCAD,在CAD面版上进行图形的修改。如下图所示: 1.3 工程图尺寸标2、线性尺寸600.45 (GB/T1804-1992)3、形位公差标准(同轴度) (GB/T4249-1996)5、图纸标准:A3 (GB/Y14689-1993)6、标题栏标准: (GB/Y106091-1989)7、比例标准: (GB/Y14690-1993)8、图线标准: (GB/Y1750-1998)9、尺寸标注标准: (GB/Y4458-1984)10、表面粗糙度标准: (GB/Y131-1993)11、金属材料标准:LY12 (GB/T3190-1982)第二章 数控加铣工工艺2.1 零件图纸及加
14、工方案的工艺分析2.1.1 加工工艺分析:零件图工艺分析:该零件表面由孔、圆弧、倒角、外轮廓及内轮廓组成。其中多个直径尺寸精度和表面粗糙度等要求;尺寸标注完整,轮廓描述清楚。零件材料45钢,无热处理和硬度要求。其加工过程中工出来,不需要在进行其他加工,一次性车削就可以到位。1、给出编程方便的原则:(1) 标注尺寸换算:图样上的尺寸基准与变成所需要的尺寸基准不一致是,应将图样上的尺寸基准、尺寸换算为编程坐标系中的尺寸,再进行下一步的数学处理工作。(2) 尺寸链的计算:在数控加工中,除了需要准确的得到其变成尺寸外,还需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量。1)图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其
15、公差数值较小,但要求保证零件的精度,故编程时全部取平均值。2)为便于装夹,坯件预先用平口钳夹持下部分上端面也应可加工并允许打中心孔。毛坯选100X100X23mm方料。3) 确定加工顺序及进给路线 加工顺序按由粗到精、由外到内。2、工序:(1) 备料100X100X23。(2) 用精平口钳装夹。(3) 首先钻孔4XR10.在钻个中心孔(4) 先粗车外轮廓2XC5.2XR10。90X90(5) 在粗车内轮廓60X60、4XR10(6) 精车内外轮廓4、工艺分析:方案一的优点:工序明确,能够保证各个表面的精度要求,是一种很常用的加工方案,也是一种合理的方案其主要是轴类零件和套类零件,加工过程中不分
16、开来做,而是采用配合形式进行加工。方案二的优点:既减少装夹又减少时间,容易夹坏工件。加工调头找正较麻烦。如果螺纹不加工就直接调头,这样的话加工的方案是错的,所以要在一次装夹中把螺纹加工好,这样既保证了零件的同轴度又可以为第二套工序做准备,加工球面采用螺纹圆锥配合后在加工。总结:经方案一和方案二比较,我选择了方案一进行加工我个人的零件。2.1.2 工序的划分原则可采用两种不同的原则,即工序集中原则和工序分散原则。1、工序集中的特点是:(1)、有利于采用高效的专用设备和数控机床,可成倍提高劳动生产率。(2)、减少了工件装夹次数,不仅保证了各加工表面间的相互位置精度,减少夹具数量和装夹工件的辅助时间
17、,缩短了工艺路线,简化了生产计划和生产组织工作。(3)、减少了设备数目,相应减少了操作工人和生产面积。(4)、减少了工件安装次数,缩短了辅助时间,容易保证加工表面的相应位置精度。(5)、专用设备和工艺装备较复杂,生产准备和投资都都比较大,转换新产品比较困难。2、工序分散原则的优点是:(1)、设备与工艺装备比较简单,调整和维修方便,操作简单,生产工人便于掌,容易适应产品的变换。(2)、有利于选择最合理的切削用量,减少机动时间。(3)、工艺路线较长,设备数目多,操作工人多,占地面积大。方案一,采用工序集中原则。优点:1)提高生产效率。2)减少工序数目,缩短工序路线。3)减少工件装夹的次数,而且减少
18、了夹具数量和装夹工件的辅助时间。缺点:1)工艺装夹投资大。2)调整维修比较麻烦。3)不利于转产。方案二,采用工序分散原则。优点:工件装备结构简单,调整和维修方便,操作简单,转产容易。缺点:工艺路线较长,所需设备较多。总结:经方案一和方案二比较,所以我采用工序集中原则加工此次的零件3、具体零件的工序划分。方案一 按每一次换刀作为一工序划分。第一工序:1)车端面(一工步)2)粗车M30x3-6g的外圆(二工步)3)粗车圆锥(三工步)4)粗车外圆(四工步)5)粗车台阶(五工步)。第二工序:1)车端面(一工步)2)精车M30x3-6g的外圆(二工步)3)精车圆锥(三工步)4)精车外圆(四工步)5)精车
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