機(jī)械畢業(yè)論文范文

1、<p>　　重慶大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　學(xué)生所在校外學(xué)習(xí)中心 : </p><p>　　批次 層次 專業(yè) : </p><p&g

2、t;　　學(xué)號(hào)：_ _ ____</p><p>　　學(xué)生姓名： ___ _____ __ </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　起止日期：

3、 </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的行業(yè)的總稱，是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。它一方面為全社會(huì)日用消費(fèi)品生產(chǎn)創(chuàng)造價(jià)值，另一方面也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供生產(chǎn)資料和裝備。據(jù)估計(jì)，工業(yè)化國(guó)家70%~80%的物質(zhì)財(cái)富來自制造業(yè)，約有1/4的人口從事各種形

4、式的制造活動(dòng)。可見，制造業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響，在21世紀(jì)的工業(yè)生產(chǎn)中具有決定性的地位與作用。 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品日趨精密和復(fù)雜，且更新?lián)Q代速度加快，改型頻繁，用戶的需求也日趨多樣化和個(gè)性化，中小批量的零件生產(chǎn)越來越多。這對(duì)制造業(yè)的高精度、高效率和高柔性提出了更高的要求，希望市場(chǎng)能提供滿足不同加工需求、迅速高效、低成本地構(gòu)筑面向用戶的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，并大幅度地降低維護(hù)和使用的成

5、本。同時(shí)還要求新一代制造系統(tǒng)具有方便的網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)未來車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織和管理模式。</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)制造業(yè)的要求不斷提高，以及科學(xué)技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)已發(fā)生了根本性的變革，以數(shù)控技術(shù)為主的現(xiàn)代制造技術(shù)占據(jù)了重要地位。數(shù)控技術(shù)集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性化、自動(dòng)化、集成化及智能化的重要基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)是否

6、牢固， 直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，也關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。因此，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，基于PC平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會(huì)之前的一次綜合性設(shè)計(jì)。主要用到所學(xué)的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)

7、等方面的知識(shí)。著重說明一軸的數(shù)控加工方法,即零件圖樣的分析、數(shù)控加工的工藝分析、工藝路線的制定、數(shù)控程序的編制。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加了解數(shù)控加工的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問題，這為我以后從事這項(xiàng)職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　凸輪零件的加工體現(xiàn)在對(duì)材料的選擇、刀具

8、的選擇、工裝夾具、定位元件、基準(zhǔn)的選擇、定位方式、對(duì)刀、工藝路線擬定、程序的編制、數(shù)控車、數(shù)控銑等。</p><p>　　著重說明了數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 、數(shù)控加工工藝與普通加工工藝的區(qū)別及特點(diǎn) 、數(shù)控刀具的要求與特點(diǎn) 、數(shù)控刀具的材料 、選擇數(shù)控刀具時(shí)應(yīng)考慮的因素、工件的安裝 、定位誤差的概念和產(chǎn)生的原因 、數(shù)控車床的主要加工對(duì)象、數(shù)控車床的坐標(biāo)系、零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定 、工步順序的安

9、排 、切削參數(shù)選擇 、數(shù)控銑床的主要加工對(duì)象等。全面審核投入生產(chǎn)制造中。其中軸的數(shù)控加工工藝分析、裝夾、基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬定、程序的編制既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　刀具，加工工藝，銑床類型，程序編程，夾具，等等。</p><p><b>　　目 錄</b>&l

10、t;/p><p><b>　　前 言2</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p>　　1、論文產(chǎn)生的目的及背景5</p><p>　　1．1課題的目的及意義5</p><p><b>　　1.2課題目的6</b>&

11、lt;/p><p>　　1.3課題任務(wù)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑6</p><p>　　2、零件圖樣分析7</p><p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)分析7</b></p><p>　　2.2精度等級(jí)、表面粗糙度8</p><p><b>　　2.3選材分析8</b></p

12、><p>　　3、確定加工工藝方案10</p><p>　　3.1工藝分析10</p><p>　　3.2 加工調(diào)整10</p><p>　　3.3 刀具集中分序法12</p><p>　　3.4以加工部位分序法12</p><p>　　3.5 以粗、精加工分序法12</p>

13、<p>　　4、工件的裝夾13</p><p>　　4.1數(shù)控銑床夾具13</p><p>　　4.2通用夾具13</p><p>　　4.3工件的裝夾方法和裝夾方式14</p><p>　　4.4工件的定位14</p><p>　　4.41工件定位的意義14</p><p

14、>　　4.42工件的六點(diǎn)定位定位原理15</p><p>　　4.43工件的定位形式15</p><p>　　4.5定位基準(zhǔn)的選擇16</p><p>　　4.51基準(zhǔn)及分類16</p><p>　　4.52定位基準(zhǔn)的選擇16</p><p>　　5、數(shù)控銑刀的選擇17</p><

15、p>　　5.1對(duì)刀具的要求17</p><p>　　6、切削用量的選擇19</p><p><b>　　7、數(shù)值計(jì)算20</b></p><p>　　8、程序的編制22</p><p>　　8.1 UG的編程的應(yīng)用22</p><p>　　8.2編制程序23</p>

16、<p>　　8.21 UG自動(dòng)編程效果圖23</p><p>　　8.22手動(dòng)編寫加工程序26</p><p><b>　　總結(jié)28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　1、論文產(chǎn)生的目的及背景</p><p>　

17、　1．1課題的目的及意義</p><p>　　數(shù)控銑床銑削凸輪零件，是理論知識(shí)和實(shí)踐的課題。它主要的意義是讓我們了解數(shù)控技術(shù)，了解數(shù)控技術(shù)給我們生活帶來的方便，給我國(guó)的傳統(tǒng)工藝帶來的巨大的改變。</p><p>　　同過去的傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控不僅加工自動(dòng)化程度高，在數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，除了手工裝卸工件外，全部加工過程都是由機(jī)床自動(dòng)完成。而且，數(shù)控加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控加工尺寸精度通

18、常在0.005-0.1MM之間。數(shù)控加工對(duì)象比較廣泛，生產(chǎn)的效率也比較高：一方面自動(dòng)化程度高，在一次裝夾中能完成較多表面，省去了劃線，多次裝夾，檢測(cè)等工序；例如凸輪零件在加工過程中，先把刀對(duì)好，再利用數(shù)控編程技術(shù)使加工深度逐漸的加深，這樣既能不損壞刀具，又能達(dá)到加工要求。這樣就提高了效率。數(shù)控技術(shù)生產(chǎn)的效率.質(zhì)量是先進(jìn)技術(shù)的主題。</p><p>　　21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在

19、數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適用控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用鏈接方便的智能化，如智能化的自動(dòng)編程，自動(dòng)化的人機(jī)界面等；還有智能診斷.智能監(jiān)控方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷和維修等。</p><p>　　為了充分發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢(shì)，數(shù)控加工正在向工序集中.更高速高效率.更高精度.更高可靠性及更完善的功能方向發(fā)展。</p><p><

20、;b>　　1.2課題目的</b></p><p>　?。?）培養(yǎng)和提高自己綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步將自己學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題當(dāng)中去，使所學(xué)的理論知識(shí)得到鞏固、擴(kuò)大、加深和系統(tǒng)化。</p><p>　　（2）學(xué)會(huì)利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)解決普通銑床難以解決的零件，使用現(xiàn)代數(shù)控銑床編程數(shù)控程序銑削凸輪零件，學(xué)會(huì)和同學(xué)們一起互相合作，互相探討，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合

21、作精神。</p><p>　　1.3課題任務(wù)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑</p><p><b>　　課題任務(wù)：</b></p><p>　?。?）分析凸輪零件的數(shù)控銑削加工工藝。</p><p>　　（2）合理的選擇數(shù)控機(jī)床，</p><p>　　（3）利用數(shù)控銑床銑削凸輪零件。</p>

22、<p>　?。?）利用CAD/CAM技術(shù)畫圖根據(jù)其圖樣自動(dòng)生成加工程序，然后轉(zhuǎn)換到數(shù)控銑床，讓其加工出合格的凸輪零件</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、程序編制；機(jī)床、刀具、材料的選擇；工件的裝夾；數(shù)控車、數(shù)控銑；工藝路線的擬定。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)途徑：根據(jù)我所學(xué)的知識(shí)，加上指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，參考有關(guān)數(shù)控加工工藝與設(shè)備的書本和文獻(xiàn)，在網(wǎng)上找相關(guān)的資料加以分析和

23、利用，還有數(shù)控現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查和分析。</p><p><b>　　2、零件圖樣分析</b></p><p><b>　　如圖所示</b></p><p><b>　　圖1 凸輪零件</b></p><p><b>　　2.1結(jié)構(gòu)分析</b></p>

24、<p>　　該零件是常見的凸輪類復(fù)雜零件，是由凸輪槽內(nèi)、外輪廓、孔等表面組成的內(nèi)外輪廓加工 零件。由于該零件加工表面較多、技術(shù)要求主要是凸輪定位孔的徑向尺寸和形位精度要求較 高，形狀較復(fù)雜、尺寸難以控制，屬于較復(fù)雜槽形零件。為保證零件加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效 率，選擇以數(shù)控銑床為主加工該零件。</p><p>　　另外，此零件外型是一個(gè)厚度為15MM，直徑為127MM的圓盤。該凸輪是由幾個(gè)圓弧連接組成的

25、，其中上方向圓弧連接尤為突出。中間還有一個(gè)圓孔直徑為30MM。中心孔周圍有4個(gè)小圓孔直徑都是13MM，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單所以只需要用數(shù)控銑床銑出來就可以在保證它的質(zhì)量之前。選用140mmX1400mmX20mm 方料毛坯</p><p>　　2.2精度等級(jí)、表面粗糙度</p><p>　?。?）表面間的平行度和垂直度，為了保證配合能夠緊密貼和。所以工件應(yīng)該裝的平穩(wěn)。</p>&

26、lt;p>　?。?）表面粗糙度和經(jīng)濟(jì)等級(jí)，一般表面精度為IT6以上。表面粗糙度＜0.63精度等級(jí)不是很高的表面。</p><p>　　（3）孔的精度，垂直度，粗糙度。最終精度可達(dá)H7。</p><p>　?。?）其它部分達(dá)到尺寸要求即可。</p><p>　　加工的關(guān)鍵問題是如何保證凸輪零件的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。</p><p

27、><b>　　2.3選材分析</b></p><p>　　機(jī)械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個(gè)相同結(jié)構(gòu)相同要求的機(jī)器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經(jīng)濟(jì)、最合理的。所以此平面凸輪零件應(yīng)選擇最經(jīng)濟(jì)，最符合實(shí)際條件的材料。因?yàn)橥馆嗊\(yùn)轉(zhuǎn)速度</p><p

28、>　　比較高所以強(qiáng)度要求高。塑性和韌性要求都比較高。所以我們選擇45號(hào)鋼材料，毛坯尺寸為的方料。我們可以分析以下45號(hào)鋼材料的性能。45號(hào)鋼又名優(yōu)質(zhì)碳素鋼。</p><p>　　抗拉強(qiáng)度: ≥600 (MPa)</p><p>　　屈服強(qiáng)度: ≥355 (MPa) </p><p>　　延 長(zhǎng) 率: ≥16% </p><p>　　斷面

29、收縮率: ≥40% </p><p>　　布氏硬度: ≤197</p><p><b>　　材料化學(xué)成分組成 </b></p><p><b>　　元素 比例(%) </b></p><p>　　碳 C : 0.42～0.50 </p><p>　　鉻 Cr ; ≤0.25

30、</p><p>　　錳 Mn ; 0.50～0.80 </p><p>　　鎳 Ni ; ≤0.25 </p><p>　　磷 P ; ≤0.035 </p><p>　　硫 S ; ≤0.035 </p><p>　　硅 Si ; 0.17～0.37</p><p>　　試樣毛坯尺寸/mm3

31、00 </p><p>　　推薦熱處理/℃|正火: 850 </p><p>　　推薦熱處理/℃|淬火: 840 </p><p>　　推薦熱處理/℃|回火: 600 </p><p>　　力學(xué)性能|σb/MPa≥: 600 </p><p>　　力學(xué)性能|σs/MPa≥: 355 </p><p&

32、gt;　　力學(xué)性能|δ5(%)≥: 16 </p><p>　　力學(xué)性能|ψ(%)≥: 40 </p><p>　　力學(xué)性能|AKU/J≥: 39 </p><p>　　鋼材交貨狀態(tài)硬度HBS10/3000，≤|未熱處理鋼: 229 </p><p>　　鋼材交貨狀態(tài)硬度HBS10/3000，≤|退火鋼: 197</p><

33、;p><b>　　特性及應(yīng)用</b></p><p>　　未熱處理時(shí)：HB≤229 </p><p><b>　　熱處理：正火 </b></p><p>　　沖擊功：Aku≥39J </p><p>　　強(qiáng)度較高，塑性和韌性尚好，用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件，以及

34、對(duì)心部強(qiáng)度要求不高的表面淬火零件，如曲軸、傳動(dòng)軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時(shí)有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油中淬火。焊</p><p><b>　　牌號(hào): 45</b></p><p>　　應(yīng)用舉例: 主要用于制造強(qiáng)度高的運(yùn)動(dòng)件，如透平機(jī)葉輪、壓縮機(jī)活塞。軸、齒輪、齒條、蝸桿等。焊接件注意焊前預(yù)熱，焊后消除應(yīng)力退火。</p><p&g

35、t;　　3、確定加工工藝方案</p><p>　　平面凸輪如圖1所示。</p><p><b>　　3.1工藝分析</b></p><p>　　從圖上要求看出，凸輪曲線分別由幾段圓弧組成，φ30孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，其余表面包括4-φ13H7孔均已加工。故取φ30孔和一個(gè)端面作為主要定位面，在聯(lián)接孔φ13的一個(gè)孔內(nèi)增加削邊銷，在端面上用螺母墊圈壓緊。

36、因?yàn)榭资窃O(shè)計(jì)和定位的基準(zhǔn)，所以對(duì)刀點(diǎn)選在孔中心線與端面的交點(diǎn)上，這樣很容易確定刀具中心與零件的相對(duì)位置。</p><p><b>　　3.2 加工調(diào)整</b></p><p>　　加工坐標(biāo)系在X和Y方向上的位置設(shè)在工作臺(tái)中間，在G53坐標(biāo)系中取X＝-400，Y＝-100。Z坐標(biāo)可以按刀具長(zhǎng)度和夾具、零件高度決定，如選用φ20的立銑刀，零件上端面為Z向坐標(biāo)零點(diǎn)，該點(diǎn)在G

37、53坐標(biāo)系中的位置為Z＝-80處，將上述三個(gè)數(shù)值設(shè)置到G54加工坐標(biāo)系中。加工工序卡如表1所示。</p><p>　　3.3 刀具集中分序法 </p><p>　　就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。在用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差。</p><p>　　3.4以加

38、工部位分序法 </p><p>　　對(duì)于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將加工部分分成幾個(gè)部分，如內(nèi)形、外形、圓弧或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡(jiǎn)單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。</p><p>　　3.5 以粗、精加工分序法</p><p>　　對(duì)于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)

39、生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。 綜上所述，該凸輪的加工路線包括深度切入進(jìn)給和平面切削，切削加工時(shí)當(dāng)?shù)毒咧林付ㄉ疃群?，刀具在XY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，銑削凸輪輪廓。在劃分工序時(shí)，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實(shí)際情況來確定，但一定力求合理。</p><p&

40、gt;　　本零件的加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面及小孔，材料為 45#鋼。故確定加工方法及工藝路線如下：</p><p>　　工序0：將鍛件毛坯進(jìn)行正火處理，將毛坯加熱到 850-900℃，空冷或風(fēng)冷到常溫，隨爐抽檢零件正火硬度；</p><p>　　工序10：找正虎臺(tái)鉗，加緊毛坯，編制加工程序，啟動(dòng)設(shè)備粗、精銑140mmX140mm任一端面端面　</p><p>　　

41、工序20：編制加工程序，啟動(dòng)設(shè)備在在上道工序銑好的140mmX140mm端面上鉆孔　</p><p>　　工序30：編制加工程序，啟動(dòng)設(shè)備在上道工序，銑平面以及銑鉆好的孔φ30H7的中心孔和4-φ13H7的4個(gè)小孔</p><p>　　工序40：翻面銑端面，以銑好的端面位基準(zhǔn)，銑另一面140mmx140mm</p><p>　　工序50：做好工裝，編制加工程序，啟動(dòng)

42、設(shè)備銑凸輪外圓</p><p><b>　　4、工件的裝夾</b></p><p><b>　　4.1數(shù)控銑床夾具</b></p><p>　　(1) 數(shù)控銑床夾具的定義和分類</p><p>　　在數(shù)控銑床上用于裝夾工件的裝置稱為銑床夾具。</p><p>　　銑床夾具可分

43、萬能組合夾具，專用銑切夾具，多工位夾具，氣動(dòng)或液壓夾具，真空夾具。還有虎鉗和分度頭三爪卡盤這幾種通用夾具。</p><p>　　(2)夾具的作用：簡(jiǎn)單的定位和夾緊</p><p>　?、賷A具應(yīng)能保證在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機(jī)床之間保持一定的坐標(biāo)尺寸聯(lián)系。</p><p>　?、谧龅帽M可能開敞，保持一定的安全距離，夾緊機(jī)構(gòu)元件能低則低，以防止夾具

44、與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發(fā)生碰撞。</p><p>　?、蹔A具的剛性與穩(wěn)定性要好。</p><p><b>　　4.2通用夾具</b></p><p>　　(1)數(shù)控銑削加工常用的夾具大致有下列幾種：</p><p><b>　?、偃f能組合夾具  </b></p>

45、<p><b>　?、趯Ｓ勉娗袏A具</b></p><p><b>　?、鄱喙の粖A具 </b></p><p><b>　?、軞鈩?dòng)或液壓夾具 </b></p><p><b>　?、菡婵諍A具  </b></p><p

46、>　　除上述幾種夾具外，數(shù)控銑削加工中也經(jīng)常采用虎鉗、分度頭和三爪夾盤等通用夾具。</p><p>　?。?）數(shù)控銑削夾具的選用原則</p><p>　　在選用夾具時(shí)可參照下列原則：</p><p>　?、僭谏a(chǎn)量小或研制時(shí)，應(yīng)廣泛采用萬能組合夾具。</p><p>　?、谛∨虺膳a(chǎn)時(shí)可考慮采用專用夾具。</p>&

47、lt;p>　?、墼谏a(chǎn)批量較大時(shí)可考慮采用多工位夾具和氣動(dòng)；液壓夾具。</p><p>　　4.3工件的裝夾方法和裝夾方式</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí)，定位安裝的基本原則是合理選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案。在選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）力求設(shè)計(jì)、工藝和編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。</p><p>　?。?）盡量減

48、少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。</p><p>　?。?）避免采用占機(jī)人工調(diào)整式加工方案，以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。</p><p>　　根據(jù)工件特點(diǎn)，用一塊320㎜×320㎜×40㎜的墊塊，在墊塊上分別精鏜Ф30㎜及Ф13㎜兩個(gè)定位孔（當(dāng)然要配定位銷），孔距離15±0.015㎜，墊板平面度為0.05㎜，該零件在加工前，先固定夾具的

49、平面，使兩定位銷孔的中心連線與機(jī)床x軸平行，夾具平面要保證與工作臺(tái)面平行，并用百分表檢查。</p><p><b>　　4.4工件的定位</b></p><p>　　工件的定位的目的是使工件在夾具中相對(duì)機(jī)床，刀具都有一個(gè)確定的位置。工件上用來定位的表面稱為定位基準(zhǔn)面，而在工序圖上，用來規(guī)定本工序加工表面的位置的基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)。</p><p>

50、　　4.41工件定位的意義</p><p>　　在切削加工過程中，要使工件的各個(gè)加工表面的尺寸、形狀及位置精度符合規(guī)定要求，必須使工件在機(jī)床或夾具中占有一個(gè)確定的位置。定位就是確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程。工件定位是否準(zhǔn)確，決定了工件的加工精度能否達(dá)到要求。在成批生產(chǎn)中，工件夾緊后，使之與機(jī)床、刀具保持一個(gè)確定的相對(duì)位置，也是縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的決定因素之一。</p><

51、p>　　4.42工件的六點(diǎn)定位定位原理</p><p>　　物體在空間的任何運(yùn)動(dòng)，都可以分解為相互垂直的空間直角坐標(biāo)系中的六種運(yùn)動(dòng)。其中三個(gè)是沿三個(gè)坐標(biāo)軸的平行移動(dòng)，分別以x,y、z表示；另三個(gè)是繞三個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分別以x,y,z表示，如圖3—l所示。這六種運(yùn)動(dòng)的可能性，稱為物體的六個(gè)自由度。在夾具中適當(dāng)?shù)夭贾昧鶄€(gè)支承，使工件與六個(gè)支承接觸，就可消除工件的六個(gè)自由度，使工件的位置完全確定。這種采用布置

52、恰當(dāng)?shù)牧鶄€(gè)支承點(diǎn)來消除工件六個(gè)自由度的。</p><p>　　在圖3—2中，xOy坐標(biāo)平面上的三個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的z,x,y三個(gè)自由度；y02坐標(biāo)平面的兩個(gè)支承點(diǎn)限制了z.x兩個(gè)自由度;xoz坐標(biāo)平面上的一個(gè)支承點(diǎn)限制了礦一個(gè)自由度。這種必須使定位元件所相當(dāng)?shù)闹С悬c(diǎn)數(shù)目剛好等于六個(gè)，且按3：1：1的數(shù)目分布在三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)平面上的定位方法稱為六點(diǎn)定則，或稱為六點(diǎn)定位原理。</p><p&

53、gt;　　4.43工件的定位形式</p><p>　?、偻耆ㄎ?工件在夾具中定位時(shí)，如果夾具中的六個(gè)支承點(diǎn)恰好限制了工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中占有完全確定的位置，這種定位方式稱為完全定位，如圖3—2所示。②不完全定位 定位元件的支承點(diǎn)，完全限制了按加工工藝要求需要限制的自由度數(shù)目，但卻少于六個(gè)自由度?！　?如圖3—3所示為階梯面零件，需要在銑床上銑階梯面。其底面和左側(cè)面為高度和寬度

54、方向的定位基準(zhǔn)，階梯槽是前后貫通的，故只需限制五個(gè)自由度(底面三個(gè)支承點(diǎn)，側(cè)面兩個(gè)支承點(diǎn))。</p><p>　　因?yàn)楣ぜo須銑臺(tái)階面。所以我們可以采用完全定位方式。</p><p>　　4.5定位基準(zhǔn)的選擇</p><p><b>　　4.51基準(zhǔn)及分類</b></p><p>　　(1)基準(zhǔn)：零件上用來確定其他點(diǎn)，

55、線，面所依據(jù)的點(diǎn)線，面。</p><p>　　(2)基準(zhǔn)的分類：依據(jù)用途不同基準(zhǔn)可分為兩類，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)。</p><p>　　4.52定位基準(zhǔn)的選擇 </p><p>　　(1)選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)能保證加工精度和裝夾的可靠方便，可按下列原則： ①基準(zhǔn)重合原則 </p><p><b>　?、诨鶞?zhǔn)統(tǒng)一 </b>&l

56、t;/p><p><b>　?、圩詾榛鶞?zhǔn)原則 </b></p><p><b>　?、芑榛鶞?zhǔn)原則 </b></p><p>　?、荼ＷC工件定位準(zhǔn)確、加緊可靠、操作方便的原則 </p><p>　　(2)粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配各加工面的余

57、量，同時(shí)為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)面。具體按以下原則選擇： </p><p>　　①為了保證加工面和非加工面的位置要求，應(yīng)選非加工面為粗基準(zhǔn)②合理分配各加工面的余量③粗基準(zhǔn)要避免重復(fù)使用④粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔⑤余量均勻原則 </p><p>　　此凸輪零件我們先用毛坯夾在銑床上銑一個(gè)平整光滑的平面，再以此平面作為粗基準(zhǔn)。然后把此平面安裝在工裝上加工。 定位基準(zhǔn)采用“一面兩孔”定位，即用

58、銑好的面和兩個(gè)基準(zhǔn)孔作為定位基準(zhǔn)。加工出此零件的外型。</p><p><b>　　5、數(shù)控銑刀的選擇</b></p><p><b>　　5.1對(duì)刀具的要求</b></p><p>　　(1)銑刀剛性要好 </p><p>　　一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要；二是為適應(yīng)數(shù)控銑床

59、加工過程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。當(dāng)工件各處的加工余量相差懸殊時(shí)，通用銑床遇到這種情況很容易采取分層銑削方法加以解決，而數(shù)控銑削就必須按程序規(guī)定的走刀路線前進(jìn)，遇到余量大時(shí)無法象通用銑床那樣“隨機(jī)應(yīng)變”，除非在編程時(shí)能夠預(yù)先考慮到，否則銑刀必須返回原點(diǎn)，用改變切削面高度或加大刀具半徑補(bǔ)償值的方法從頭開始加工，多走幾刀。但這樣勢(shì)必造成余量少的地方經(jīng)常走空刀，降低了生產(chǎn)效率，如刀具剛性較好就不必這么辦。</p><p&g

60、t;　　(2)銑刀的耐用度要高  </p><p>　　尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，就會(huì)影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對(duì)刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低了工件的表面質(zhì)量。</p><p>　　除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌

61、諱的?？傊?，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。</p><p><b>　?。?）常用銑刀種類</b></p><p><b>　?、俦P銑刀  </b></p><p>　　一般采用在盤狀刀體上機(jī)夾刀片或刀頭組成

62、，常用于端銑較大的平面。</p><p><b>　　②端銑刀 </b></p><p>　　端銑刀是數(shù)控銑加工中最常用的一種銑刀，廣泛用于加工平面類零件，圖4-3是兩種最常見的端銑刀。端銑刀除用其端刃銑削外，也常用其側(cè)刃銑削，有時(shí)端刃、側(cè)刃同時(shí)進(jìn)行銑削，端銑刀也可稱為圓柱銑刀。</p><p><b>　　圖 

63、4-3</b></p><p><b>　?、鄢尚豌姷?#160; </b></p><p>　　成型銑刀一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀（如角度面、凹槽面等），也適用于特形孔或臺(tái)。圖4-4示出的是幾種常用的成型銑刀。</p><p><b>　　圖  4-4</

64、b></p><p><b>　?、芮蝾^銑刀`</b></p><p>　　適用于加工空間曲面零件，有時(shí)也用于平面類零件較大的轉(zhuǎn)接凹圓弧的補(bǔ)加工。圖4-5是一種常見的球頭銑刀。</p><p>　　圖  4-5         圖  4-6

65、</p><p><b>　?、莨男毋姷?lt;/b></p><p>　　圖4-6是一種典型的鼓形銑刀，主要用于對(duì)變斜角類零件的變斜角面的近似加工。</p><p>　　除上述幾種類型的銑刀外，數(shù)控銑床也可使用各種通用銑刀。但因不少數(shù)控銑床的主軸內(nèi)有特殊的拉刀裝置，或因主軸內(nèi)孔錐度有別，須配制過渡套和拉桿。</p><p>

66、　　因?yàn)榇肆慵詮?fù)雜所以銑較大平面時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形面銑刀。也可所選用刀具為高速鋼 6 刃立銑刀。</p><p>　　孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工刀具。立銑刀主要用于立式銑床上加工凹槽，臺(tái)階面，成型面等是數(shù)控銑削中最常用的一種銑刀。</p><p>　　6、切削用量的選擇 </p><p>　　凸輪槽內(nèi)、外輪廓精

67、加工時(shí)留0.3㎜銑削用量，確定主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度時(shí)，先查切削用量手冊(cè)，確定切削速度與每齒進(jìn)給量，然后利用公式vc=πdn/1000計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速n，利用vf = nZfz計(jì)算進(jìn)給速度。</p><p>　　依據(jù)零件材料45鋼的切削性能，硬質(zhì)合金刀具材料的特性及加工精度要求確定切削用量。凸輪兩側(cè)面各留1mm精銑余量；切削速度和進(jìn)給速度的選擇應(yīng)考慮刀具的工作效率和壽命，粗銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速取盡可能的低值，進(jìn)給速度盡可能的取高

68、值，精加工前，檢測(cè)零件幾何尺寸，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果決定刀具長(zhǎng)度和刀具半徑的偏置量，精銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速盡可能取高速，銑刀進(jìn)給速度進(jìn)肯能取低值，保證尺寸精度和表面質(zhì)量符合圖紙的加工要求。</p><p><b>　　7 數(shù)值計(jì)算</b></p><p>　　該凸輪加工的輪廓均為圓弧組成，因而只要計(jì)算出基點(diǎn)坐標(biāo)，就可編制程序。在加工坐標(biāo)系中，各點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如下：BC弧的中心O1點(diǎn)：

69、X＝-(175＋63．8)sin8°59′＝-37．28　　　　　　　　Y＝-(175＋63．8)cos8°59′＝-235．86EF弧的中心O2點(diǎn)：X2＋Y2＝692 } 聯(lián)立　　　　　　　　(X-64)2＋Y2＝212解之得 　　　　　X＝65．75，Y＝20．93HI弧的中心O4點(diǎn)：X＝-(175＋61)cos24°15′＝-215.18　　　　　　　　Y＝(175＋61)sin 24&#

70、176;15′＝96．93DE弧的中心O5點(diǎn)：X2＋Y2＝63．72 } 聯(lián)立　　　　　　　　(X-65．75)2＋(Y-20．93)2＝21．302 解之得 　　　　　X＝63．70，Y＝-0．27B點(diǎn)： 　　　　　 X＝-63．8sin8°59′＝-9．96　　　　　　　　 Y＝-63．8cos8°59′＝-63．02C點(diǎn)： 　　　　　 X2＋Y2＝642 } 聯(lián)立　　　　　　　　 (X＋37．28

71、)2＋(Y＋235．86)2＝1752解之得 　　　</p><p>　　根據(jù)上面的數(shù)值計(jì)算，可畫出凸輪加工走刀路線圖。如表2所示。</p><p>　　表2 數(shù)控加工走刀路線圖</p><p><b>　　8、程序的編制</b></p><p>　　8.1 UG的編程的應(yīng)用</p><p>　

72、　隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也在不斷的發(fā)展更新，現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)也稱計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，加工軟件的更新快，CAD/CAM、UG 、 PRO/E的應(yīng)用是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)。</p><p>　　UG是當(dāng)今世界上最先進(jìn)且高度集成的CAD/CAM/CAE高端

73、軟件之一，是美國(guó)UGS公司研發(fā)的，他廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空航天、家電、電子以及化工各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域。</p><p>　　UG在工業(yè)設(shè)計(jì)中，具有自由形狀建模、分析表面連續(xù)性、顏色、材料、結(jié)構(gòu)、照明和工作室效果等功能，并通過開發(fā)環(huán)境將設(shè)計(jì)與其他領(lǐng)域知識(shí)集成在一起。在數(shù)控編程解決方案方面，有集成的刀具路徑切削和機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真、后處理程序、車間工藝文檔以及制造資源管理等。</p><p

74、>　　UG提供了一個(gè)完整NC編程系統(tǒng)所需的一切組件，包括鉆孔、車削、2-5軸銑削、線切割、基于特征的加工一整套刀具路徑處理器、后處理器建造和編輯工具和全面的三維機(jī)床仿真。UG不僅可以接受本系統(tǒng)生成的CAD數(shù)據(jù)，而且它提供多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式，處理任何第三方CAD系統(tǒng)所生成的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　8.2編制程序</b></p><p>　　8.21 U

75、G自動(dòng)編程效果圖</p><p><b>　　工序10</b></p><p><b>　　工序20</b></p><p><b>　　工序30</b></p><p><b>　　工序40</b></p><p><b&g

76、t;　　工序50</b></p><p>　　8.22手動(dòng)編寫加工程序</p><p>　　凸輪加工的程序及程序說明如下：N10 G54 X0 Y0 Z40　　　　　　　　　 //進(jìn)入加工坐標(biāo)系N20 G90 G00 G17 X-73．8 Y20　　　 　//由起刀點(diǎn)到加工開始點(diǎn)N30 G00 Z0 　　　　　　　　　　　　 //下刀至零件上表面N40 G01 Z-16

77、 F200 　　　　　　　　　 //下刀至零件下表面以下1mmN50 G42 G01 X-63．8Y10 F80 H01 　　　//開始刀具半徑補(bǔ)償N60 G01 X-63．8 Y0　　　　　　　　　 //切入零件至A點(diǎn)N70 G03 X-9．96 Y-63．02 R63．8 　　 //切削ABN80 G02 X-5．57 Y-63．76 R175　　　　 //切削BCN90 G03 X63．99 Y-0．28 R64 　　　

78、　　//切削CDN100 G03 X63．72 Y0．03 R0．3 　　　　//切削DEN110 G02 X44．79 Y19．6 R21 　　　　　//切削EFN120 G03 X14．79 Y59．18 R46 　　　　//切削FGN130 G03 X-55</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中本人充分運(yùn)用在大

79、學(xué)期間里面所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了凸輪零件數(shù)控加工工藝過程及編程分析的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，經(jīng)過這次寫畢業(yè)論文過程，我學(xué)會(huì)了應(yīng)用一些電腦軟件，系統(tǒng)復(fù)習(xí)了這幾年里所學(xué)的知識(shí)，也參考很多相關(guān)的書籍及運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)的知識(shí)信息，收獲頗多。特別是凸輪零件結(jié)構(gòu)的深入認(rèn)識(shí)和了解。</p><p>　　本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在一些不足，有的問題還有待進(jìn)一步深入，具體如下：</p><p>　　1、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，還

80、可結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算分析，整理出更加合理的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　2、存在一定的浪費(fèi)，夾具的易磨損件在設(shè)計(jì)中未明確磨損程度和使用極限。</p><p>　　3、計(jì)算零件加工時(shí)間時(shí)考慮的是主要的工作時(shí)間，、沒將操作者輔助時(shí)間加上去。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙家齊

81、.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2] 沈建峰，章志成.數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[3] 楊仲岡.數(shù)控設(shè)備與編程[M].高等教育出版社，2006</p><p>　　[4] 顧京.數(shù)控機(jī)床加工程序編制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p&