双面型腔件的造型、工艺及编程毕业论文(设计)

常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：机电工程学院专业：数控技术班号：数控104 学生姓名：学生学号：设计（论文）题目：双面型腔件的造型、工艺及编程指导教师：设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：毕业设计（论文）任务书专业数控技术班级数控104 姓名一、课题名称：双面型腔件的造型、工艺及编程二、主要技术指标：1.材料为45#钢2.尺寸精度在IT7～13之间3.位置精度是要保证ø20、ø30与基准B的同轴度，凸台底面与基准A的平行度。

三、工作内容和要求：1.双面型腔件的零件图（2～3张）2.工艺卡、工序卡、刀具卡各一份3.设计说明书一份4.三相交流电（220～380V）5.小批量生产四、主要参考文献：1.《机械加工工艺手册》北京出版社，2003.12.《数控加工工艺学》化学工业出版社, 2005.33.《切削用量简明手册》电子工业出版社，2001.14.《现代机床设备》化学工业出版社，2009.35.《工程材料及热成型工艺》高等教育出版社，2006.66. 《机械加工技术》西安电子科技大学出版社，2006.17. 《机械加工余量手册》国防工业出版社，1999.118. 《切削加工简明实用手册》化学工业出版社，2009,109. 《UG三维造型与数控加工编程》辽宁科学技术出版社，2009,410.《金属机械加工工艺人员手册》上海科技出版社，1996.6学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告双面型腔件的造型、工艺及编程目录摘要 (1)引言 (1)1 双面型腔件分析与加工工艺规程 (2)1.1 计算零件的生产纲领、确定生产类型 (2)1.2 双面型腔件的工艺分析 (4)1.2.1 零件图分析 (4)1.2.2数控加工内容的选择 (5)1.2.3 零件结构的工艺性 (5)1.2.4 重要部位加工精度分析 (5)1.3 零件材料与毛坯 (6)1.3.1 零件材料的选择 (6)1.3.2 毛坯种类的确定 (6)1.4 定位基准的选择 (6)2.双面型腔件加工工艺处理 (7)2.1 数控加工工艺路线的设计 (7)2.1.1 工序顺序的安排 (7)2.1.2 加工方法的选择 (7)2.2 工件的安装及夹具的选择 (8)2.3 刀具材料与量具的选择 (9)2.4加工余量 (9)2.4.1 粗铣基准A (10)2.4.2 粗铣圆台 (12)2.4.3 钻2-ø10通孔 (14)2.5 切削液 (15)3.工艺规程编制 (16)3.1过程卡片 (16)4零件的数控加工编程 (20)4.1 UG三维造型 (20)4.2编制数控加工程序 (23)4.3 实体加工 (26)4.4后处理程序 (26)总结 (27)参考文献 (27)致谢 (27)双面型腔件的造型、工艺及编程摘要本次毕业设计通过利用AutoCAD软件、UG软件、机械设计相关资料和所学的专业知识等对双面型腔件进行二维图绘制、三维造型、工艺分析与制定及数控加工编程，再利用XK5032对其进行加工以检验工艺制定的合理性。

结果达到了预计的效果，即使用XK5032可完成对双面型腔件的加工，且工艺制定也比较合理。

这次的目的在于熟练掌握学过的绘图软件、专业知识以及了解XK5032的性能。

关键词: AutoCAD软件、UG软件、工艺设计、造型、编程、加工、精度引言数字控制机床(Numerical Control Machine Tools)简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。

它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。

经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

目前数控机床正在高速发展，它对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

数控机床按着种类可分为：数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床等，本次毕业设计工作的主要研究对象是数控铣床，因为铣床的应用十分广泛，在铣床上可以加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面及各种成形和非成形曲面。

为了更好地了解和熟练掌握数控铣床的性能，我选择的课题是双面型腔件的造型、工艺及编程。

之所以选择这双面型腔这个零件是因为其结构复杂，精度和表面粗糙度要求很高，对重新学习和掌握相关知识有很大的帮助。

而本次毕业设计的重点是对双面型腔件的工艺性分析及制定，主要内容包括读图和审图、基准的制定、加工路线的划分以及机床、刀具、夹具、量具、切削参数的选择，这些是保证能否加工出合格产品的重要指标。

所以选择这个课题的意义在于：一是熟练掌握AutoCAD软件、UG软件的操作方法，二是加强专业理论知识的学习，三是把所学的知识系统地联系起来，培养综合运用能力。

1 双面型腔件分析与加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法的工艺文件之一，一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、切削用量和时间规定等。

1.1 计算零件的生产纲领、确定生产类型各种机械产品的结构、技术要求等差异很大，但它们的制造工艺存在着很多共同的特征。

这些共同的特征取决于工厂的生产类型，而工厂的生产类型又有工厂的生产纲领决定。

一、计算生产纲领生产纲领是指工厂在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

计划期通常定为一年，所以生产纲领也称为年产量。

零件的生产纲领还包括一定的备品和废品的数量，可按下式计算：N=Qn（1+a）（1+b）式中 N——零件的年产量（件/年）；Q——产品的年产量（台/年）；n——每台产品中，该零件的数量（件/台）；a——备品的百分率；b——废品的百分率。

本双面型腔件产品年产量400台，每台生产1 件，备品率10%，机械加工废品率大约2%，由以上可计算出零件的生产纲领为：N=Qn（1+a）（1+b+=400×1×（1+10%）（1+2%）=448件/年二、确定生产类型生产类型是指工厂（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。

一般分为单件生产、大量生产、成批生产三种类型。

表2.1是不同类型的产品生产类型与生产纲领的关系。

表2.1 生产纲领与生产类型的关系生产类型零件的年生产纲领/件重型零件（>100kg）中型零件(10～100kg)轻型零件(<10kg)单件生产<5 <10 <100小批生产5～100 10～200 100～500中批生产100～300 200～500 500～5000大批生产300～1000 500～5000 5000～50000大量生产>1000 >5000 >50000该零件的年产量为448件，其质量为2.64kg，根据表3.1，可以确定其生产类型为小批生产。

图1.1 双面型腔件的平面图1.2 双面型腔件的工艺分析在数控铣削加上中，对零件图的工艺分析的主要包括零件图样分析、结构工艺性分析、选择数控铣削的加工内容、零件毛坯的工艺性分析和加工方案分析。

目的在于，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。

1.2.1 零件图分析双面型腔件的平面图如图2.1所示，在图中我们可以看到：(1) 该零件图表达完整、清晰，尺寸、公差、表面粗糙度及有关技术要求齐全、明确。

(2) 该零件4-ø8.5圆孔和30x50型腔表面粗糙度为Ra6.3um，ø30、ø20、凸台、上表面和底面表面粗糙度为Ra1.6um，其余为Ra3.2um。

参数合理，利于加工。

(3) 该零件的定位基准为底面，必须先满足该面的精度。

(4) 该零件选用的材料为45钢，价格低廉，切削性能好，能够保证零件件的各方面要求。

零件的技术要求有未注尺寸公差为IT13。

加工要素有平面、凸台、型腔和孔类加工。

主要加上内容包括上下平面、凸台、内外型腔及孔类加工。

1.2.2数控加工内容的选择一般对于数控机床要加工的零件，并非其全部加工内容都采用数控加工，对于双面型腔件零件来说，加工内容主要是平面、凸台、型腔和孔类等的加工，如果采用普通机床，像型腔、凸台等难加工且质量难以保证，如果采用普通基础加工效率很低，工人手工操作劳动强度大。

现在有数控机床加工的能力，故其加工内容将全部采用数控机床加工。

1.2.3 零件结构的工艺性零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。

良好的结构工艺性，可以使零件加工容易，节省工时和材料。

因此，零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点。

双面型腔件各部位的结构工艺性基本上符合数控加工的特点例如：使用Ø12mm立铣刀能加工六个面、凸台、Ø20内圆；30x50型腔圆角半径为10、腔底圆角半径为5。

所以该零件的加工的各工艺性能良好，耗工不大。

1.2.4 重要部位加工精度分析该零件结构虽然看似复杂，但是却易于加工。

根据图纸上的标注，该零件的尺寸精度（尺寸精度:限制加工表面与其基准间的尺寸误差不超过一定的范围）在IT7～13之间；位置精度（位置精度:限制加工表面与其基准间的相互位置误差，如平行度、垂直度、同轴度、位置度等）是要保证ø20、ø30与基准B的同轴度，凸台底面与基准A的平行度。

1.3 零件材料与毛坯1.3.1 零件材料的选择材料选择首先应符合使用性能，既保证零件能安全、有效地正常工作，并满足使用寿命要求。

使用性能是指零件在使用状态下应具备的力学性能、化学性能、物理性能等。

在选材时应根据零件的工作条件，确定主要性能，兼顾其他性能要求；其次工艺性能要好；最后要考虑经济性。

总体来看，该零件的力学性能要求较高，所以选择在机械制造行业中应用最广泛的45钢作为双面型腔件的加工材料。

45钢属于中碳钢，是优质碳素钢的一种，它既能满足零件的使用性能和工艺性能，而且经济性也符合要求。

1.3.2 毛坯种类的确定毛坯种类的确定应考虑零件的形状、尺寸、性能、批量及经济性等。

毛坯的种类很多，通常有铸件、锻件、型材、焊接件四种。

金属锻压能改善金属内部组织，提高金属的力学性能。

而自由锻所用工具简单，通用性好，成本低，结合双面型腔件这一零件形状简单，属于小批量生产故采用自由锻件。

1.4 定位基准的选择在加工的第一道工序中，只能用毛坯上未加工过的表面作为定位基准，称为粗基准。