箱体类零件的毕业设计论文

毕业论文(设计)任务书题目数控轴类零件加工工艺设计学生姓名：春燕学号 **********班级： 09数控631专业：数控指导教师：***2011 年 12 月 22前言随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、小批量生产的比重明显增加,激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短,传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高速高质量加工要求。

本课题来源于生产，是对所学知识的应用，它包括了三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了综合运用各方面知识的能力。

程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了所学的AutoCAD、Solidworks、数控车、数控铣、数控加工中心、零件的工艺分析、工艺路线等一系列的内容。

这将所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。

本论文主要讲的是注塑机固定模板——支撑块的数控加工工艺设计及编程，包括毛坯材料的选择，工艺路线的制定，基准的选择，加工设备的选择，刀具及切削参数的设定，还有程序的编制等。

通过此次毕业设计，能够把理论和实践相结合，对支撑块的加工有个了解。

关键词：数控；加工；工艺；编程第1章引言1.1数控技术的发展及趋势机床数控系统，即计算机数字控制(CNC)系统是在传统的硬件数控(NC)的基础上发展起来的。

它主要由硬件和软件两大部分组成。

通过系统控制软件与硬件的配合，完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。

CNC 系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。

使数控机床按照操作设计要求，加工出需要的零件。

1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。

数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。

1952年第一台数控机床问世后，数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展，其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC系统。

其中前三代为第一阶段，称作为硬件连接数控，简称NC系统；后三代为第二阶段，乘坐计算机软件数控，简称CNC系统。

数控加工技术是什么呢？简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。

而且和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点：①加工效率高。

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。

而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。

②加工精度高。

同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。

③劳动强度低。

由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，不象传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。

所以劳动强度很低。

④适应能力强。

数控加工系统就象计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面：①高精高速高效化速度②柔性化③多轴化④软硬件开放化⑤实时智能化21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

1.2数控车削加工工艺分析的主要内容①选择适合在数控机床上加工的零件，确定工序内容。

②分析被加工零件图样，明确加工内容及技术要求，在此基础上确定零件的加工方案，制定数控加工工艺路线，如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

③设计数控加工工序。

如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

④调整数控加工工序的程序。

如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

⑤分配数控加工中的容差。

⑥处理数控机床上部分工艺指令。

总之，数控加工工艺内容较多，有些与普通机床加工相似。

第二章的技术分析2.1对图纸分析2.2分析零件的作用箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。

因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。

该零件为车床主轴箱零件，具有承载传递和改变力的功能，主要用于支承和固定轴系部件，并保证传动零件的啮合精度，使箱内零件具有良好的润滑和密封。

箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。

2.3分析箱体的主要加工面（1）主要孔φ2.5H7，φ78H12，φ75H8，φ16H7，φ44.5H12，φ42J6，φ9H2，φ44.8H9，φ72H7.（2）主要平面箱体的底平面，（3）其他加工主要连接孔、螺孔、销钉孔以及一些特别的凸台面等。

孔通常在镗床上镗削，加工连接孔、螺孔在钻床上进行，主要平面通常在铣床上铣削，支承孔端面可以在镗（锪）孔同一次安装中加工出来。

主轴箱箱体的机械加工过程取决于精度要求、批量大小、结构特点、尺寸重量、大小等因素。

此处还应考虑车间的条件，中间有无热处理工序。

由图1—1可知，主轴箱箱体整个加工工艺过程分为两大阶段，先铸造出主轴箱箱体毛坯零件。

第一阶段主要完成底平面的加工，为全面加工做准备。

第二阶段为箱体上加工重要孔及其端面，第二阶段加工完成后，为了保证轴承孔加工精度，应安排钳工工序清除毛边、倒角等。

2.4主轴箱箱体加工的主要技术要求箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、轴孔、端面、底座（装配基面）、上平面、螺纹孔、凸台面等。

对这些加工部位的技术要求有：1、轴承支撑孔φ72H7的内孔表面的粗糙度值达Ra 3.2m μ。

2、箱体的前后左右平面的表面粗糙度值都是RZ16μm.3、φ75内孔表面与φ72H7内孔表面的同轴度公差为φ0.052.5毛坯种类的确定常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。

各种型材和工程塑料件等。

在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。

例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。

（2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较复杂的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。

（3）依据生产类型确定毛坯。

大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。

例如模锻、压力铸造等。

单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。

（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。

又因该零件为箱体类，且外型尺寸较大，材料为HT200，硬度190HBS ，箱体壁厚8㎜根据《机械制造工艺基础》表7-1得b σ=220αMP 。

因此，采用砂型铸造毛坯（适用于形状复杂的毛坯，良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和铸造性能）。

2.6毛坯的形状毛坯的形状尽可能与零件相适应。

在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。

毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。

（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以做成一坯多件。

（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。

例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。

在确定毛坯时，要考虑经济性。

虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。

因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。

箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。

当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。

2.7毛坯的材料热处理箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。

当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。

毛坯未进入机械加工车间之前，为消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。

毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。

特别是主要加工面要求更高。

重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。

2.8箱体加工工艺分析2.9加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。

一般粗加工的公差等级为IT11-IT12。

粗糙度为Ra80-100μm。

（2）半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。

半精加工的公差等级为IT9-IT10。

表面粗糙度为Ra10-1.25μm（3）精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤.精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6-IT7，表面粗糙度为Ra10-1.25μm.（4）光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。