机械制造及其自动化综合实验(数控)

课程设计实验说明书

姓名xx

班级xxx

学号xx

指导教师吴祥、邱亚兰

盐城工学院机械学院

二○一五年十二月

目录

前言 (1)

一丶实验课题 (3)

二丶设计课程的任务和要求 (3)

三丶轴的设计 (4)

1轴的材料选择 (4)

2轴的工艺分析 (4)

3轴的工艺规程设计 (4)

4机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)

5选择加工设备 (6)

6确定切削用量及基本时间 (7)

四丶轴套的设计 (8)

1零件的分析 (8)

2工艺规程设计 (8)

3机械加工余量，工序尺寸及毛坯的确定 (9)

五丶螺母的设计 (10)

1零件的材料及其力学性能 (10)

2结构形状分析 (10)

3工艺路线及其加工 (11)

4检验 (12)

参考文献 (13)

附件 (14)

1程序清单 (16)

2数控加工工艺文件 (25)

3仿真加工截图 (26)

前言

专业综合实验是实现本专业培养目标的一个综合性实践教学环节，是应用型本科学生丰富实践知识和专业技能，获得工程实践能力、理论联系实际能力、分析与解决实际问题能力和创新能力的重要途径。本综合实验是在学完CAD/CAM 技术、数控技术、机械制造技术等理论课程和相关的实验、课程设计的基础上所进行的一项综合性实践环节，是对学生所学知识和技能的一个综合性的应用训练。通过本实践环节，学生应在以下方面得到锻炼：

1、通过对数控技术，CAD/CAM技术的了解和应用，理解现代先进的产品设计制造的理念和方法。

2、对生产中所遇到的典型零件能够进行加工工艺分析和数控编程，并能进行模拟加工操作。

3、在选定的机床上能够根据制定的工艺加工出合格的零件。

4、对加工后的零件能够运用工具正确地进行精度测量，并能分析误差产生的原因，提出改进的办法

一丶实验课程内容提要

综合实验主要内容是零件设计——工艺设计——数控编程（手工编程和自动编程）—零件仿真加工—零件实际加工——加工精度测量—加工质量分析—装配等。涉及的主要课程有：数控技术、CAD/CAM技术、机械设计、机械制造技术、精度设计与标准化、机械制造装备等。综合实验重点在数控技术及CAM技术的应用，让学生获得数控技术、数控设备、数控加工及CAM等工程应用能力和方法的训练。

二丶实验课程的任务和要求

(一) 综合实验的主要任务

1、二维及三维零部件设计

根据给定的条件，分别完成产品的二维图纸和三维造型设计。

2、工艺设计与数控编程

分析制订零件的加工工艺规程，编制出合理的零件加工程序。

3、仿真加工

利用数控加工仿真系统软件，检验程序的正确性，仿真加工出合格的零件。

4、实际加工

根据实际情况和条件，选择部分零件在数控机床上加工，直到加工出出合格的零件。

5、装配并检验

对加工完成的零件进行精度检验，并进行装配，

（二）综合实验的物化成果要求

1. 提交自行设计的二维、三维零件图各一套。

2．提交数控加工专用工艺文件一套，一般包括：数控加工工艺卡、工序卡、数控加工走刀路线图，机床调整卡等，有些还包括刀具调整卡，数控加工程序说明卡等。

3．完成数控加工模拟操作项目文件一套。

4. 部分同学提交实际加工的零件一套。

5．编写实验报告一份。

一丶实验课题

1.车削加工

根据所给的结构要素和毛坯，（圆棒料尺寸φ30mm×170mm；材质：2A12(旧牌号L Y12)），要求对如下三个零件的结构和制造工艺进行设计，完成结构和制造工艺设计报告(含图纸)。根据提交的制造工艺，制作这三个零件并装配成具有一定转动功能的作品。（1）结构要素

零件1(台阶轴)：含有半径为8的球头、10°斜度的锥面、与孔有转动配合要求的φ20外圆和M16× 1.5外螺纹。

零件2(套)：内孔与零件1的φ20外圆装配后能精密转动。

零件3(螺母)：内螺纹与零件1的M16×1.5螺纹拧紧后，零件2在零件1的轴肩与螺母之间能灵活转动，螺母外表面应有便于上述拧紧的结构。

（2）设计要求

根据上述结构要素及其要求，画出装配图，并进行规范、正确的标注，提出适当的技术要求；根据上述装配图，画出三个零件图，并进行规范、正确的标注，提出适当的技术要求。

三丶轴的设计

1丶轴的材料选择

根据轴的工作条件初选州的材料为L Y12，调质处理

2丶轴的工艺分析

3丶尺寸精度

外伸断面为R8球面，其尺寸公差等级为IT6.IT7，接着是长为11.6mm的φ10的圆柱面，然后是斜度为10°的锥面和长为6mm的φ21的圆柱面，长为7mm 的φ28的圆柱面，长为15mm的φ20的圆柱面，之后是一段长为22mm的M16x1.5螺纹，其尺寸公差等级可按IT14级，φ20处为与套配合，其尺寸公差等级为IT7级，φ28和φ24处设有配合其他要求的零件，尺寸公差可按IT14级，φ16处为螺母配合，其尺寸公差为IT6-IT7公差常取IT6

4丶位置精度

配合轴颈对支承轴颈一般有径向圆跳动货同轴度要求，装配定位用的轴肩对支承轴颈一般有断面圆跳动或垂直度要求，径向圆跳动和端面圆跳动公差通常为0.01mm~0.03mm，高精度轴为0.001mm、0.005mm该轴颈径向和端面圆跳动均为0.015mm,其对称度均为0.02mm，其圆柱度为0.005mm。

5丶表面粗糙度的要求

轴颈的表面粗糙度值Ra应与尺寸公差等级相适应，由尺寸精度可确定粗糙度值，外伸端轴段Ra值取1.6mm，轴肩断Ra值取0.8mm,φ28和φ20处值取3.2mm,轴环处与最外端取1.6mm。

三丶工艺规程设计

3.1确定毛坯的制造形成

通过对零件图所示数据实际加工中条件的要求，需要对零件图进行分析，兵制定详细的工艺规程的路线，根据工艺路线进行加工设计。要加工如图所示的零件，在图纸上所显示的实际加工出的零件所需要达到的尺寸，而我们知道，加工出的零件需要制定我们所选用的毛坯尺寸，首先要设定毛坯的种类