组合件的数控工艺分析及加工

毕业设计（论文）标题：组合件的数控工艺分析及加工学生姓名：系部：专业：班级：指导教师：摘要第一章：前言1、数控技术的发展趋势2、数控技术的加工特点第二章：典型组合轴的加工工艺分析及过程一、零件工艺性分析1、零件的完整性和正确性的分析2、零件材料的分析3、零件技术的分析二、产品的零件图与装配图分析三、毛坯的确定四、工艺规程选择1、基准的选择和装夹方式2、划分加工工序3、热处理的安排4、工艺路线的分析与确定五、选择加工设备与刀、夹、量具1、设备的选择2、夹具的选择3、刀具的选择4、量具的选择六、加工工序设计1、工序尺寸及公差的计算2、切削用量参数3、走刀路线4、定额时间计算七、札记八、参考文献我国已经成为21世纪世界上最重要的经济地区之一,在制造业发展上尤为迅速,国内各大企业都引进了世界上先进的生产设备.数控技术是现代制造技术的现形应用,数控技术对我国的工业及科技的进步和发展有极大的推动力,据有关部门统计表明,在未来几年,数控技术应用人才的需求将达100万. 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。

数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。

数控机床是现代加工车间最重要的装备。

它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。

现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。

掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

本次设计介绍了数控加工的特点,加工工艺以及加工编程的一般方法, 并通过一定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。

关键词: 数控技术加工工艺编程第一章前言1.1 数控技术的发展趋势制造业是一个国家国民经济的支柱产业,一方面制造价值,生产物质财富,另一方面为国民经济各个部门提供装备,其现代化程度决定了国家其他行业的发展步伐`,数控技术和数控装备是制造业的重要基础,这个基础是否牢固,直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,在一个国家的建设事业中具有战略意义.数控机床的产生给传统制造业带来了革命的变化,让制造业成为工业化的像征,随着数控的不断发展和应用领域的扩大,它对国民经济的一些重要行业(IT 汽车轻车等)的发展起着越来越重要的作用,国为这些行业所要的装备的数字化已是现代发展的大趋势. 而数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。

1.2 数控技术加工特点数字控制（Numerical Control NC）是一种借助数字、字符或其它符号对某一工作过程（如加工、测量、装配等）进行可编程控制的自动化方法。

数控技术（Numerical Control Technology）采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。

数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

它数控技术典型应用的例子。

计算机数控系统（Computer Numerical Control CNC ）以计算机为核心的数控系统。

数控机床以其精度高、效率高、能适应小批量多品种复杂零件的加工等优点，在机械加工中得到日益广泛的应用。

概括起来，数控机床的加工有以下几方面的优点。

（1）适应性强。

适应性即所谓的柔性，是指数控机床随生产对象变化而变化的适应能力。

在数控机床上改变加工零件时，只需重新编制程序，输入新的程序后就能实现对新的零件的加工；而不需改变机械部分和控制部分的硬件，且生产过程是自动完成的。

这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。

适应性强是数控机床最突出的优点，也是数控机床得以生产和迅速发展的主要原因。

（2）精度高，质量稳定。

数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的，一般情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者人为产生的误差。

在设计制造数控机床时，采取了许多措施，使数控机床的机械部分达到了较高的精度和刚度。

数控机床工作台的移动当量普遍达到了0.01～0.0001mm，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，高档数控机床采用光栅尺进行工作台移动的闭环控制。

数控机床的加工精度由过去的±0.01 mm提高到±0.005mm甚至更高。

定位精度九十年代初中期已达到±0.002mm～±0.005mm。

此外，数控机床的传动系统与机床结构都具有很高的刚度和热稳定性。

通过补偿技术，数控机床可获得比本身精度更高的加工精度。

尤其提高了同一批零件生产的一致性，产品合格率高，加工质量稳定。

（3）生产效率高。

零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。

数控机床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此数控机床每一道工序都可选用最有利的切削用量。

由于数控机床结构刚性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。

数控机床的移动部件空行程运动速度快，工件装夹时间短，刀具可自动更换，辅助时间比一般机床大为减少。

数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，节省了零件安装调整时间。

数控机床加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。

在加工中心机床上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。

（4）能实现复杂的运动。

普通机床难以实现或无法实现轨迹为三次以上的曲线或曲面的运动，如螺旋桨、汽轮机叶片之类的空间曲面；而数控机床则可实现几乎是任意轨迹的运动和加工任何形状的空间曲面，适应于复杂异形零件的加工。

（5）良好的经济效益。

数控机床虽然设备昂贵，加工时分摊到每个零件上的设备折旧费较高。

但在单件、小批量生产的情况下，使用数控机床加工可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用。

数控机床加工零件一般不需制作专用夹具，节省了工艺装备费用。

数控机床加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。

此外，数控机床可实现一机多用，节省厂房面积和建厂投资。

因此使用数控机床可获得良好的经济效益。

（6）有利于生产管理的现代化。

数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别是在数控机床上使用计算机控制，为计算机辅助设计、制造以及管理一体化奠定了基础第二章典型组合轴的加工工艺分析及过程一；零件的分析2．1 零件的完整性和正确性的分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。

它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证。

零件的视图应符合国家标准的要求，位置准确，表达清楚；几何元素（点、线、面）之间的关系（如相切、相交、平行）应准确；尺寸标注应完整、清晰。

2.2零件材料的分析该零件包括有圆锥套、圆锥轴、梯形螺杆、偏心轴四个组合件,而组合件中又有外圆、圆弧、端面沟渠及偏心孔等表面，其组合件中又有较严格的表面粗糙度和尺寸等要求。

在满足零件功能的前提下，应选用廉价的材料，选择材料时应立足于国内，不要轻易选择贵重和紧缺的材料。

零件材料的选用是非常重要的，选材不当制成的零件不能满足使用要求，过早损伤和破坏产生不良影响或经济效益差等。

机械零件选材的一般原则是：首先满足使用性能的要求，同时兼顾工艺性、经济性和环保性。

对于零件的选材应具有以下几点要求：1.优良的综合力学性能，即要求有高的强度和韧性，以防止由于过载和冲击而引起的变形和断裂。

2.高的疲劳极限，防止疲劳断裂。

3.良好的耐磨性。

4.在特殊条件工作时，还应有特殊要求。

2.3 零件技术的分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热表处理要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。

进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。

同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度加大，增加不必要的成本。

二；产品的零件图与装配图分析对于装配图的分析和研究，主要是熟悉产品的性能、用途和工作条件，明确零件在产品中的相互装配位置及作用，了解零件图上各项技术条件制定的依据，找出其主要技术关键问题，为制定正确的加工方案奠定基础。

当然普通零件进行工艺分析时，可以不进行装配图的分析研究。

三；毛坯的确定毛坯是根据零件所要求的形状,工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。

毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。

a 毛坯的种类常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷压件等。

1.铸件:适用于形状复杂的毛坯。

2.锻件:适用与零件强度较高,形状较简单的零件。

尺寸大的零件因受设备限制，故一般用自由锻；中、小型零件可选模锻；形状复杂的刚质零件不宜用自由锻。

3.型材：热轧型材的尺寸较大、精度低，多用作一般零件的毛坯；冷轧型材尺寸较小、精度较高，多用于毛坯精度要求较高的中小零件，适用于自动机床加工。

4.焊接件:对于大件来说,焊接件简单方便,特别是单件小批生产可大大缩短生产周期,但焊接后变形大,需经时效处理。

5.冷压件：适用于形状复杂的板料零件,大多用于中小零件的大批量生产。

b 毛坯种类的选择选择毛坯种类需考虑的因素有以下几点：1.根据图纸规定的材料及机械性能选择毛坯。

2.根据零件的功能选择毛坯。

3.根据生产类型选择毛坯。

4.根据具体生产条件选择毛坯。

C 毛坯的形状和尺寸的选择确定毛坯的形状与尺寸的步骤是：首先选取毛坯加工余量和毛坯公差，其次将毛坯加工余量叠加在零件的相应加工表面上，从而计算出毛坯尺寸，最后标注毛坯尺寸与公差。

其总的要求是：减少“肥头大耳”，实现少屑或无屑加工。

因此，毛坯形状要力求接近成品形状，以减少机械加工的劳动量。

本零件的大部分加工表面是回转体表面，根据本零件的生产纲领，年生产数量，经济价值及复杂程度，另外本零件为轴类零件，考虑其复杂程度，所以本零件毛坯为棒料。

因为棒料的经济性好，加工余量小，而且成本较低。

在组合件的锻件图中,分别为圆锥套(图1.1),圆锥轴(图1.2),梯形螺杆(图1.3),偏心轴(图1.4)，该零件材料可用45钢，选用ф55×275棒料，有热处理和硬度要求。