数控毕业设计

南京工程学院

毕业设计

作者：张赛健学号：07系部：机械制造系

专业：数控技术与机械加工

题目：酒杯与葫芦的设计及加工

指导者：王磊

评阅者：

年月南京

毕业设计说明书摘要

目录

第一章前言 (4)

第二章零件图的分析

2.1.1、心轴二维图的绘制 (5)

2．1.2、心轴实体图生成 (6)

2.2、零件的结构及其工艺性分析 (7)

第三章毛坯的选择

3.1、选择毛坯时考虑的因素 (8)

3.2、毛坯种类的选择 (9)

3.3、心轴毛坯的结构形状与外形尺寸的选择 (9)

第四章加工心轴时定位与夹紧方式的选择

4.1心轴定位基准的选择 (9)

4.2、心轴的设计基准 (10)

4.3、心轴的工艺基准 (10)

4.4、心轴的定位方法 (10)

4.5、定位误差的产生、计算 (11)

第五章拟定机械加工工艺路线

5.1、加工方法的确定 (11)

5.2、机床与工艺设备的选择 (12)

5.3、切削用量的选择 (14)

第六章完成心轴的加工

6.1、心轴的切削加工 (15)

6.2、加工程序 (15)

6.3、工艺卡片 (17)

第七章小结 (21)

致谢 (22)

参考文献 (22)

第一章前言

数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。

1)经济型数控车床：采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低，自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用于要求不高的回转类零件的车削加工。

(2)普通数控车床：根据车削加工要求在结构上进行专门设计，配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即x轴和z轴。车削中心

(3)车削加工中心：在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动力头，更

高级的机床还带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。

第二章零件图的分析

2.1.1 酒杯造型

酒杯二维图（技术要求：未注倒角C0.5）

酒杯实体图

2.1.2 葫芦造型

葫芦二维图（技术要求：未注倒角C1）

葫芦实体图

2.2零件的结构及其工艺性分析：

1．酒杯零件主要由直线、圆弧及曲线组成。酒杯零件属于薄壁、细长的悬伸件。自身结构刚性差，易产生振动变形；承受切削和加紧能力差，易引起热变形。所以在切削过程中，必须采取适当的措施，如正确选择刀具和切削余量，合理安排加工工序，以减小和补偿形变，保证加工精度。酒杯零件的加工,可按先进行零件内表面的粗、精车加工,后进行外轮廓的粗、精车加工的方式进行切削加工。加工时,相关参数的选择,直接关系零件的加工质量。主要参数有

主轴转数、进给速率、刀具切入时的S进给速率、步距宽度和切削深度等精度及技术要求分析：

通过以上对零件的分析，初步确定酒杯的加工方案：机床采用CYNC-400TA 数控车床，系统为FANUC Series oi Mate-TC。刀具选择：外圆车刀、30°成形车刀、内孔车刀、切槽刀及中心钻、Ф20mm钻头。夹具为三爪自定心卡盘。加工工序为先进行零件内表面的粗、精车加工，后进行外轮廓的粗、精车加工。进给路线采用G00快速引刀，G01切点切入。内表面加工结束采用轴－径向退刀，避免撞刀；编程选择手工编程。

2．葫芦零件主要由直线，圆弧组成。考虑到加工所使用的数控车床没有曲线插补功能，所以设计时酒杯杯身的曲线部分采用圆弧相切的方式连接而成，各切点坐标已知。零件中各节点的坐标都已知，便于手工编程。葫芦零件的加工可按外轮廓的粗、精车加工的方式进行切削加工。加工时,相关参数的选择,直接关系零件的加工质量。主要参数有主轴转数、进给速率、刀具切入时的S 进给速率、步距宽度和切削深度等

精度及技术要求分析：

通过以上对零件的分析，初步确定葫芦的加工方案：刀具选择：外圆车刀、30°成形车刀、切槽刀。夹具为三爪自定心卡盘。加工工序为外轮廓的粗、精车加工。进给路线采用G00快速引刀，G01切点切入。退刀注意工件的碰撞。

第三章毛坯的选择

3.1选择毛坯时的考虑因素

1）、零件加工的工艺性能及心轴加工对材料组织和性能的要求;

2）、零件的结构形状与外形尺寸;

3）、零件的生产纲领；

4）、现有加工生产条件