【正文】 83。31　　謝辭32附錄132附錄233附錄333附錄434作者簡介36唐山學院畢業(yè)設計（論文） 第1章 緒論 課題背景數控機床是機電一體化最典型的產品，利用數字化控制機械加工過程，不僅可提高產品的質量和生產率，同時也可以降低勞動強度。數控技術發(fā)展迅猛，數控機床應用越來越普及，國家將數控人才列為目前四大緊缺人才之一，學習和掌握數控加工技術已成為一種新的趨勢。數控既是數字控制。數控技術即NC技術，是指用數字化信息發(fā)出指令并實現自動化控制的技術。計算機數控是指計算機實現部分或全部的數控功能。采用數控技術的自動控制系統(tǒng)為數控系統(tǒng)，采用計算機數控技術的自動控制系統(tǒng)為計算機數控系統(tǒng)，其被控制的對象是機床，則稱為數控機床。如今，數控機床已經在機械加工行業(yè)中占據了非常重要的地位，其應用領域逐步擴大到汽車、輪船、機床等機械制造行業(yè)。數控機床的自動化程度高，并具有數據通信功能，它可以與計算機輔助設計CAD、自動檢驗CAT及生產管理等進行聯網，組成生產過程自動化的現代制造生產系統(tǒng)。目前，世界先進制造技術不斷興起，超高速切削、超精密加工技術的應用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和個人計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求，如今數控機床朝著以下幾個發(fā)面發(fā)展：（１）高速化速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關系到效率和產品的質量。高速切削可以減少切削深度，有利于克服機床振動、降低傳入零件的熱量及減少熱變形，從而提高加工精度，改善加工表面質量。新一代高速數控機床的車削和銑削的切削速度已達到50008000m/mim以上，主軸轉速在30000r/min以上，數控機床能在極短時間內實現升速和降速，以保持很高的定位精度。（２）高精度化數控系統(tǒng)帶有高精度的位置檢測裝置，并通過在線自動補償技術來消除或減少熱變形、力變形和刀具磨損的影響，使加工一致性的精度得到保證，進一步提高了定位精度。隨著現代科學技術的發(fā)展，對超精密加工技術不斷提高新的要求，新材料、新零件的出現以及更高精度要求的提出都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機床，完善現代超精密加工技術，是適應現代科技必由之路。（３）多功能化數控機床的發(fā)展已經模糊了粗、精加工工序的概念，加工中心的出現打破了傳統(tǒng)的工序界限和分開加工的工藝規(guī)程。配有自動換刀機構的各類加工中心，能在一臺機床上同時實現銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔等多種工序的加工。現代數控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工，；減少了在不同機床上的轉換而引起的時間浪費。（４）智能化隨著人工智能在計算機領域中的應用，數控系統(tǒng)引入了自適應控制、模糊系統(tǒng)和神經網絡的控制機理、使新一代數控系統(tǒng)具有自動編程、模糊控制、學習控制自適應控制等功能，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更加完善。（５）高柔性化數控機床在提高單機柔性化的同時，正朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展。柔性制造系統(tǒng)是一種在批量生產下，高柔性和高自動化程度的制造系統(tǒng)它綜合了高效、高質量及高柔性的特點，解決了長期以來中小批量、多品種產品自動化生產的技術難題。（６）可靠性最大化數控機床的可靠性一直是用戶最關心的指標。數控系統(tǒng)繼續(xù)向高集成度方向發(fā)展，以減少元器件的數量來提高可靠性，同時使系統(tǒng)更加小型化、微型化：利用多CPU的優(yōu)勢，實現故障自動排除，增強可靠性。此外，數控機床也在朝著模塊化、專門化、個性化方向發(fā)展。數控機床結構模塊化，以適應數控機床多品種、小批量加工零件的特點；數控功能專門化，以及機床性能價格顯著提高；個性化也是近幾年來數控機床特別明顯的發(fā)展趨勢。設計說明書1. 設計前準備一份完美的設計與設計前的準備是離不開的，首先我們要熟悉設計任務書，明確設計任務和要求，了解零件的形狀，尺寸精度和表面粗糙度，材料的工藝特性等技術要求和生產批量特點，此題的設計受到刀具、量具、輔具、機床的限制，加工特點適合車床的特性，如加工工序集中、加工精度高、自動化程度高、加工效率高、能進行各種平面、曲面的混合加工，對各種孔能進行鉆、擴、車、鏜的加工，被加工零件的內容與相關知識結合起來，具體的相關知識有機床操作、程序編制、裝夾、零件的加工標準、加工基準的選擇、公差配合、加工工藝分析與編制、加工工藝種類的選擇、切削參數的選擇、零件的檢測等，通過實際加工來考核我們的綜合能力。本題主要考察以下內容：（1）識圖能力，能將加工零件圖內容分解成零件的加工工藝圖。（2）能進行加工工藝編制和工藝分析。（3）能正確選擇零件的設計基準，工藝基準和測量基準，盡量符合基準統(tǒng)一原則，根據加工需要建立加工工藝基準。（4）能合理選擇使用刀具，合理選擇切削參數。（5）編制合理的加工工序，提高加工效率。（6）快速的編制程序。（7）能熟練加工具有代表性的平面、曲面、孔、槽等幾何形狀的加工要素。（8）能使用變量編制程序。（9）能使用多種方式的刀具半徑補償功能。（10）對公差配合的考核，這里包括尺寸公差，形狀公差以及尺寸的分析。（11）考核操作人員用試切法對復雜高精度零件的加工技能。（12）熟練操作機床。（13）安全文明生產及質量管理。（14）能利用檢測裝備直接或間接地檢測出工件的尺寸和精度第2章設計任務書畢業(yè)設計（論文）任務書1 機電二系 系 機械制造及自動化 專業(yè) 06機械制造及自動化 班 姓名： 張?zhí)m柱 畢業(yè)設計（論文）時間： 2009 年 4 月 6 日 至 2009 年 6 月 5 日畢業(yè)設計（論文）題目： C6150車床主軸的加工（數控）工藝規(guī)程設計 畢業(yè)設計（論文）任務開題報告的編寫熟悉原始資料制定工作進度計劃學習查閱參考文獻毛坯的確定、繪制毛坯圖擬定工藝路線確定各工序的加工余量計算工序尺寸及其公差、繪制工序圖選擇切削用量和計算時間定額確定各工序的技術要求及檢驗方法1技術經濟分析1最佳方案的選擇1編制工藝文件1撰寫、翻譯、打印畢業(yè)設計畢業(yè)設計（論文）進度計劃安排階段應完成的主要工作計劃起止時間1熟悉原始資料、開題報告的編寫~2制定工作進度計劃、學習查閱參考文獻~3毛坯的確定、擬定工藝路線~4確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及其公差~5選擇切削用量和計算時間定額、確定各工序的技術要求及檢驗方法~6技術經濟分析、最佳方案的選擇、編制工藝文件~7撰寫、翻譯、打印畢業(yè)設計~8準備文件和畢業(yè)答辯~主要參考文獻[1].：機械工業(yè)出版社，[2].：機械工業(yè)出版社，1992(9)[3].：人民郵電出版社，[4].：[5].：機械工業(yè)出版社，[6].：重慶大學出版社，[7].：機械工業(yè)出版社，[8].：機械工業(yè)出版社，[9].：機械工業(yè)出版社，[10].：機械工業(yè)出版社，[11].：高等教育出版社，指導教師（簽名）： 審批人（簽名）： 第3章 C6150型車床主軸的加工工藝規(guī)程零件圖是制定工藝規(guī)程最主要的原始資料，零件圖的分析是機械設計及其加工前一項重要且必不可少的工作。對零件進行工藝分析，主要包括以下內容：通過認真分析與研究產品的零件圖與裝配圖，熟悉產品的用途、性能及工作條件，明確零件在產品中的位置和功用，找出主要技術要求與技術關鍵，以便在制訂工藝規(guī)程時，采取適當的措施加以保證。在對零件工作圖進行分析時，應主要從下面三個方面進行。（1）零件圖的完整性與正確性 在了解零件形狀與各表面構成特征后，應檢查零件視圖是否足夠，尺寸、工差、表面粗糙度和技術要求的標注是否齊全、合理，重點要掌握主要表面的設計要求，因主要表面的加工確定了零件工藝過程的大致輪廓。（2）零件技術要求的合理性 零件的技術要求主要指精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度），熱處理及其它要求的標注等。要注意分析這些要求，在保證使用性能的前提下是否經濟合理，在現有生產條件下能否實現等。（3）零件的選材是否恰當 零件的選材要立足國內，在能滿足使用要求的前提下盡量選用我國豐富的材料。（4）零件工藝性應符合數控加工特點 該零件為一復合軸類零件，有兩處莫氏6號錐度的錐面表面粗糙度值要求；多個臺階和退刀、越程工藝槽；還有三處外螺紋：M 76 X M 90 X M 95 X 2；外輪廓的2處軸頸與軸承配合另2處軸頸與齒輪配合，它們的表面粗糙度要求較高為。符合數控車床的加工特點。（5）零件尺寸標注是否符合數控加工特點該零件尺寸較多，但是零件圖上均有標注，且標注清晰合理，標注完整，封閉環(huán)等特殊環(huán)均可表現清楚，嚴格按照國標標注。粗細實線，虛線，中心線均符合國家標準。（6）零件圖構成的幾何元素、條件是否正確該零件是由內外錐面、內孔、外槽、還有外螺紋，直線與直線相交合理，工藝性好，符合加工要求。（7）在數控機床上加工時零件結構是否符合數控加工1)零件的切削加工量要小，減少加工時間，降低零件成本。2）零件加工使用刀具盡可能少，減少換刀時間，以防刀架位置不夠。3）零件尺寸規(guī)格盡量標準化，以便使用標準刀具。4）零件加工表面應具有加工可能性和方便性。5）零件結構應具有足夠剛性，以減少加緊變形和切削變形。本零件符合上述要求，適于數控加工。此次我們設計的零件圖如下所示： 零件圖零件的結構工藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結構應便于加工成型，且成本低，效率高。在數控車床上加工零件時，應根據數控車削的特點，認真審視零件結構的合理性。在結構分析時，若發(fā)現問題，一般應通過設計人員或有關部門請示并提出修改意見。數控車床車削零件時，刀具僅作平面運動，其成型運動形式比較簡單，刀具軌跡不會太復雜。結構工藝性分析過程中對于像小深孔、薄壁件、窄深槽等允許刀具運動的空間狹小、結構剛性差的零件，安排工序時要特殊考慮刀具路徑、刀具類型、刀具角度、切削用量、裝夾方式等因素，以降低刀具損耗，提高加工精度、表面質量和勞動生產率。結構工藝性問題比較復雜，它涉及毛坯制造、機械加工、熱處理和裝配等各方面要求。實際中，在對零件圖分析審查時若發(fā)現其上的視圖、尺寸標注、技術要求有錯誤或遺漏，或結構工藝性。該零件主要由外圓柱表面、內圓柱表面、圓弧表面、圓錐面、外螺紋和內孔等組成。該圖為軸類零件，零件的總長為845mm,最大直徑為φ180mm，內部通孔基本尺寸φ52mm，零件從左到右分析依次為：長95mm直徑為φ72mm的圓柱面，且內部有80mm長莫氏6號錐孔；長度34mm公稱直徑φ76mm導程為2mm的外螺紋；長度70mm直徑為φ80mm的軸頸；長30mm直徑為φ82mm的圓柱面；長68mm直徑為φ86mm的圓柱面；長度34mm公稱直徑φ90mm導程為2mm的外螺紋；長140mm直徑為φ90mm的圓柱面；長20mm直徑為φ88mm的工藝槽；長度34mm公稱直徑φ95mm導程為2mm的外螺紋；長80mm直徑為φ95mm的圓柱面；：12錐度；；長55mm直徑為φ100mm的圓柱面且該圓柱面上有1個深度為2mm寬度為2mm的工藝槽；長47mm直徑為φ115mm的圓柱面；長25mm直徑為φ180mm的圓柱面且內部有長為110mm的莫氏錐孔組成。另外軸身上有多處倒角C2。 對被加工零件的精度及技術要求進行分析，可以幫助我們選擇合理的加工方法、裝夾方法、進給路線、切削用量、刀具類型和角度等工藝內容。精度及技術要求的分析主要包括：（1）分析精度及各項技術要求是否齊全合理。（2）分析本工序的數控車削加工精度能否達到圖樣要求。若達不到，需要采取其他措施（如磨削）彌補的話，則應給后續(xù)工序留有余量。（3）找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應盡可能在一次裝夾下完成加工。（4）對表面粗糙度要求較高的表面，應確定采用機床提供的恒線速度功能加工。我們知道，經機械加工之后的零件表面，總是要出現宏觀和微觀的幾何形狀誤差，這種微觀幾何形狀誤差即微小的峰谷高低程度稱為表面粗糙度。零件表面粗糙度不僅影響美觀，而且對接觸面的摩擦、運動面的磨損、貼合面的密封、配合面的可靠、旋轉面的疲勞強度以及抗腐蝕性能等都有影響。因此，我們需對該零件的表面粗糙度進行分析，具體分析如下：φ85，φ90，φ95，；；；其他未注圓柱面、端面、由以上分析知，零件表面精度要求較高，這就要求在進行零件表面及內孔的精加工是合理選擇刀具，在設置機床轉速時采用大轉速，小進給量來加工，并且要選用潤滑性好、散熱快的切削液。經機械加工之后的零件，由于機床夾具，刀具以及工藝操作等因素的影響，零件的尺寸和形狀都不能做到絕對準確，歸納起來有尺寸誤差，形狀誤差，位置誤差等項。形狀誤差指零件加工完畢，形狀出現了歪曲，與理想形狀之間的誤差，位置誤差是指零件加工完畢，組成零件的若干個幾何形狀，彼此偏離了理論位置零件的形狀誤差對于機械產品的工作精度、聯接強度、運動平穩(wěn)性等都有影響因此我們需對零件的形位公差進行分析，具體分析如下：，；φ80mm的圓柱面的上偏差為++；； ；； φ115mm的圓柱面的上偏差為+；φ118mm的圓柱面的上偏差為+；φ180mm的圓柱面的上偏差為+。零件兩處內部莫氏6號錐孔錐面以及三處外螺紋的長度必須嚴格控制好，鑒于以上分析，零件形位公差也較高，要保證這些要求，我們必須合理選擇機床、刀具、夾具以及加工方法。經上述分析對標有上下偏差的尺寸我們編