目录
摘要 (Ⅰ)
ABSTRACT (Ⅱ)
第一章绪论 (1)
1.1课题背景及目的 (1)
1.2本课题研究的意义 (1)
1.3自动上下料机构的组成分类及特点 (2)
第二章总体设计方案 (3)
2.1机械手设计要求 (3)
2.2动作要求分析 (4)
2.3机械手的基本形式 (4)
2.4机械手材料的选择 (5)
2.5自动上下料机构布局拟定 (5)
2.6驱动方式的选择 (7)
2.7 CK6140型数控车床的主要参数 (8)
第三章机械手结构设计 (9)
3.1手部的设计 (9)
3.1.1手部的概述 (9)
3.1.2机械手部的典型结构 (9)
3.1.3手爪设计原则 (12)
3.1.4机械式手爪设计 (12)
3.1.5手部驱动力计算 (13)
3.2臂部的设计 (16)
3.2.1手臂的常用机构 (17)
3.2.2手臂设计原则 (17)
3.2.3臂部驱动力计算 (18)
3.3机身的设计 (21)
3.3.1机身的整体设计 (21)
3.3.2机身回转机构的设计计算 (24)
3.3.3机身升降液压缸的设计计算 (26)
第四章机械手的运动分析 (33)
4.1液压缸的设计选择 (33)
4.2 机械手的手爪的运动 (34)
4.3 机械手的臂部的运动 (34)
4.4 机械手的整体运动分析 (34)
总结 (36)
致谢 (37)
参考文献 (38)
摘要
本课题主要进行生产线轴套类零件自动上下料机构设计，该设计属于机械手的一部分，生产线轴套类零件自动上下料机构是在机械化、自动化生产过程中发展的一种新型装置，实现了胚料的抓取、自动定位、夹紧以及工件的回放。机械手能代替人类重复完成枯燥危险的工作，提高劳动生产力，减轻人的劳动强度。该机构涵盖了位置控制技术、可编程序控制技术、检测技术等。本课题设计的液压机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样。根据工件的变化及生产技术的要求随时更改相关参数，可代替人工在高温危险区进行作业。
关键词：机械手轴套类零件自动上下料机构提升旋转
ABSTRACT
This topic mainly production spool and sleeve type parts automatic feeding mechanism design. The design is part of the manipulator, the production spool and sleeve type parts automatic feeding mechanism is the development of mechanization and automation of the production process of a new type of device to achieve the blank to grab, automatic positioning, clamping and workpiece playback. Mechanical hand can replace the human to complete the boring work, improve labor productivity, reduce labor intensity. The organization covers the position control technology, programmable control technology, detection technology, etc.. This topic design of the hydraulic manipulator can grasp the object in space, flexible and diverse movements. According to the change of workpiece and production technology requirements at any time to change the relevant parameters, can be used to replace manual work in the high temperature danger zone.
Key words：mechanical hand, automatic loading and unloading mechanism, lifting, rotation
全套图纸，加QQ:2252213899
第一章 绪论
1.1课题背景及目的
纵观目前我国的发展情况,如果把万能车床改成自动或半自动机床，那么就能充分发挥万能机床的潜力,这对制造业的生产无疑是有重大意义的。机床的自动上下料机构,是制造车间里重要的组成部分。于是，该机构应该与自动机床和自动线一起设计。
在自动化加工的装配生产线中,能自动完成将工件向加工或装配机械供给并上下料的机构，称为自动上下料机构。自动上下料机构就是为完成让毛坯自动地选择加工位置，准确的定位、夹紧以及取下加工完的零件所必须的许多功能的总和。
有关数据显示，在工件的加工装配过程中，工件的供给、上料、下料及搬
运等工序所需要的费用很多，约占全部费用的3
1
，所费的工时也约占全部工时
的3
2
以上，并且绝大多数的事故都发生在这些工序中。而对一些工业相比较发达的国家来说，自动上下料机构大量存在于各类制造业中，自动化的生产过程不但提高了生产率，解放了劳动力，而且对提高产品质量，降低成本，促进产业结构优化起到了一定的积极作用。
伴随着工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，人们对生产工件的效率也有了新的期盼。人力工作显然已经满足不了工业自动化的要求了，所以，我们必须开发新的设备自动生产以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中，机械手是自动化发展过程中的重要产物之一。
在机械工业中，自动上下料机构的意义可以概括如下： 1、提高生产过程中的自动化程度
它有利于完成材料的传送、工件的调整、刀具的替换以及零件的装配等的自动化程度，从而大大地提高了生产率，降低了工业成本。
2、改善劳动条件，避免人身事故
在高温、高压、低压、有灰尘、噪声、有放射性或者其他毒性污染的场合中，工人无法正常工作，而应用自动上下料机构就可以排除环境的不利影响，轻松的完成需要的工作，从而避免了不必要的人身事故的发生。
3、减轻人力，并便于有节奏的生产
总体来说，合理的利用自动化上下料机构，是工业发展的必经之路。
1.2本课题研究的意义
（1）通过对轴套类零件自动上下料机构的设计，使我们对大学期间学过的
知识进行了复习和回顾；
（2）使我更深入的学习了液压缸和PLC的有关知识；
（3）增强了自我学习，自我解决问题的能力。
1.3自动上下料机构的组成分类及特点
⑴自动上下料机构的类型
自动上下料机构可用于各种机床，它可分为料斗式自动上下料机构、料仓式半自动上下料机构。
料斗式自动上下料机构用于形状简单、尺寸较小、重量较轻的工件，如小型轴、套、销、环类零件，工件在装料容器中不需要固定位置，由抓取机构来自动排列和送出。
而料仓式半自动上下料机构则用于尺寸和重量较大或形状较复杂而自动排列困难的工件，或需要工序时间较长的工件，如连杆、齿轮、曲轴等，工件由工人在料仓中排列好，然后就可以自动送出了。
⑵自动上下料机构的组成
自动上下料机构的组成如表1-1所示：
表1-1 自动上下料装置组成表
第二章总体设计方案
2.1机械手设计要求
轴套类零件的加工是生产过程中的重要组成部分，机械手要实现的就是降低非切削处理的时间，提高生产率，从而提高机器乃至整个生产线的效率。自动上下料机构相对来说比较复杂，多个零件之间的协调行动，因此需要自动上下料机构灵活、准确、精度高。
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统等三部分组成，它们之间的关系如图2-1所示：
图2-1 机械手的组成方框图
2.2动作要求分析
动作一：送料
动作二：预夹紧
动作三：手臂上升
动作四：手臂旋转
动作五：小臂伸长
动作六：手腕旋转
图2-2 机械手动作简易图
2.3机械手的基本形式
机械手的机械组成部分可以当作是由一些连杆依靠关节组合起来的。机械手有两种关节，即转动关节和移动关节。连杆和关节的组装可以有不同的坐标形式，共有四种：直角坐标形式，圆柱坐标形式，球坐标形式，关节坐标形式。各坐标形式如图2-3所示：
图2-3 机械手的基本形式
由于本课程设计主要针对数控车床的上下料机构，需要实现的功能是胚料的抓取、自动定位、夹紧和工件的回放，机械手的运动方式有：伸缩、升降、旋转。因此，本次设计选择圆柱坐标式机械手更为合理，相应的机械手具有三个自由度。
圆柱坐标形式的机械手除了简单的“抓--放”作业外，还可以用在很多其它的地方。圆柱坐标形式的机械手的结构比较紧凑，在垂直方向和径向有两个
往返运动，定位精度很高。在本次课程设计中，当料台上放置一个轴套类零件时，机械手的手臂在伸缩液压缸的驱动下伸长，手爪在液压缸活塞的驱动下张开，夹紧工件。然后升降液压缸启动，手臂上升一定高度后，机械手在旋转液压缸的驱动下，逆时针旋转180°。这样，机械手臂就指向了数控机床的主轴方向，然后将工件放在车床的相应位置，接着，液压缸的活塞回拉，手爪松开，机械手臂缩回，并且降到一个核实的位置。数控机床加工完成之后，机械手臂上升、伸长，夹取工件，然后车床上的三爪卡盘松开，机械手臂再次旋转180°之后，将已经加工好的工件放在料台上，接着，手爪松开、缩回、下降，回到原始位置。至此，一个完整的自动上下料过程完成了。
2.4机械手材料的选择
机械手的材料应该根据自动上下料机构的工作条件来决定，以此来满足机械手的设计和制造要求。从设计的角度分析，机械手需要移动，完成各种动作，首先它要满足重量轻以便于移动。另外，在工作过程中，手臂会产生振动，这就是的运动精度下降。因此，它的材料、硬度、刚度、弹性模量的选择都要认真考虑。本课程设计的机械手，没有承受高的负载，也不需要高的弹性模量和强度，结合材料成本、加工及其他因素来分析，初步选定此机械手的材料为45钢。
2.5自动上下料机构布局拟定
根据生产机构的布局，自动上下料机构的位置分布图有以下三种：
（1）机械手放在车床与料台中间
图2-4 机械手放在车床与料台中间的布局
（2）桁架形式
图2-5 桁架形式的布局
（3）输送线与机床有一定夹角的布局
图2-6 输送线与机床有一定夹角的布局
对于桁架形式的布局来说，每一台机床前的立柱必不可少，以用来支撑机械手，并且机械手沿着水平方向移动时，驱动的要求复杂，而且成本高，因此不提倡采用。对于有夹角的布局，虽可以实现对工件的抓取和回放，却仅适用于普通车床，适合对象范围小，占地还大，手臂的运动多且复杂，不提倡采用。机械手放在车床与料台中间的布局，针对数控车床自动上下料，车床与料台平行布置，机械手在中间位置，相比较而言，这个方案在可以完成任务的情况下，成本相对较低，所占用的空间也比较小，简单易行，且执行速度起来效率更高，所以本次设计采用此方案。
2.6驱动方式的选择
机械手常用的驱动方式有气压驱动、液压驱动和电机驱动三种类型。这三种驱动方式的特点如表2-1所示：
表2-1 自动上下料机构驱动方式对比表
以上驱动方式各有千秋，一般对机械手驱动系统的要求如下：
⑴反应灵敏，即要求力矩转动惯量比和力矩质量比要大，反复地启动、制动、正反转可以顺利进行；
⑵质量尽可能要轻，所占空间小，单位质量可输出高的功率和效率；
⑶驱动尽可能灵活，位移偏差和速度偏差要小；
⑷安全可靠，操作和维护方便；
⑸成本低，对环境无污染，噪声小。
由表2-1和本次设计对于机械手驱动系统的要求，初步决定采用液压驱动的方式。
2.7 CK6140型数控车床的主要参数
机床轮廓尺寸（长×宽×高） 2265mm×1050mm×1466mm 主轴线距地面高度 1100 mm
床身最大工件回转直径 400 mm
最大车削长度 1000 mm
主轴头形成 6#C型
床头箱长度 610 mm
主轴转速范围 100～2500r/min
中心高 205 mm
主轴孔径 52 mm
主轴锥孔莫式6号
主轴线与床身边缘的间距 300 mm
第三章机械手结构设计
3.1手部的设计
3.1.1手部的概述
后部的操作器也可以理解为机械手所在的手的位置，可以用来完成作业和抓住工件，其被装在机器人的手爪位置。其中手爪有所谓的通用性，其主要作用是抓握、持握及释放被抓的工件。
按照夹持原理的不同可以将手爪分成三大类，它们分别是真空类，机械类和磁力类。其中真空类是真空式的呈吸盘样式，真空类有可以根据不同形成真空的原理分为三种，它们分别是挤气负压式,气流负压式以及真空吸盘。机械类又可以根据关节的数量分为单关节与多关节类手爪，按手指的数目可以被分为二指与多指的手爪。而磁力类就是所谓的的真空式手爪，也叫做无指类手爪。
3.1.2机械手部的典型结构
（1）连杆杠杆式手爪
这种手爪在活塞的推力下，连杆和杠杆使手爪产生夹紧或放松运动，由于杠杆的力放大作用，这种手爪有可能产生较大的夹紧力。通常与弹簧联合使用。
图3-1 连杆杠杆式手爪
（2）楔块杠杆式手爪
利用楔块与杠杆来实现手爪的松开和夹紧，来实现抓取工件的动作。
1-杠杆 2-弹簧 3-滚轮 4-楔块 5-驱动器
图3-2 楔块杠杆式手爪
（3）齿轮齿条式手爪
这种手爪通过活塞推动齿条，齿条带动齿轮旋转，产生手爪的夹紧与松开动作。
图3-3 齿轮齿条式手爪
（4）平行连杆式手爪
采用平行四边形结构，不需要导轨就可以保证手爪的两指保持平行运动，且比带有导轨的平移手爪的摩擦力要小很多。
图3-4 平行连杆式手爪
（5）滑槽杠杆式手爪
当活塞向前运动时，滑槽通过销子推动手爪合并，产生夹紧动作和夹紧力，当活塞向右运动时，手爪松开。这种手爪开合行程较大，适应抓取大小不同的物体。
图3-5 滑槽杠杆式手爪
3.1.3手爪设计原则
⑴具有足够的夹紧力
应该考虑到手抓在工作过程中产生的惯性力和振动的原因，以及工件质量也是一个很重要的因素，由此学确定手抓的夹紧力，这样才会保证工件不脱落或松动。
⑵具有足够的强度和刚度
在工作的过程中，手抓会受到惯性力与振动的作用，还会受到工件被夹持而产生的反作用力作用，因此为了有效预防手爪发生断裂或变形，需要手抓本身有很好的刚度和强度。
⑶手指间应具有一定的张开范围
所谓手指间的开闭角就是两只手指在闭合与张开的过程中形成的极限角度。然而开闭角需要满足能使得工件顺畅被松开或夹取，需要考虑到被夹取工件的最大尺寸问题当夹持的工件直径不同时。
⑷保证工件准确定位
需要依照被抓前取得工件的外形的不同而选择不同的手指的形状，目的是为了使得被夹持工件跟手指之间保持相对精准的位置。
⑸为了减小手臂的负担载荷，尽力使重量变轻，结构变得相对紧凑。
3.1.4机械式手爪设计
⑴在机械手中，驱动机构是非常重要的部分，其中驱动装置及其方案在比较的程度上决定了某种机械手所具有的性能价格等。手指张合一般采用气动，机械驱动，电动和液压的方式来控制。当利用液压的方式时有很多的优点，比如说驱动力足够大，控制相对方便，重量相对较轻，尺寸非常紧凑以及结构相对简单。因此，本次设计选择液压驱动。
⑵在驱动源中，传动机构可以通过使得机械手上的爪钳打开与合上而实现夹紧力的产生。通常传动机构可以分为齿轮齿条形式，滑槽式以及杠杆式等好多种形式。在本文的设计中，采用的是双支点，杠杆连杆式，其中连杆跟驱动杆的尾端是由销轴联系起来的，为了实现手指的闭合与松开运动，需要通过驱动杆件在做往复直线的运动过程中，利用连杆推得两指各自绕着支点进行回转的动作。
⑶手爪是指其材料和形状对夹紧力有重大影响的并与工件直接接触的部分。一般来说，夹紧工件的接触点与所要求的夹紧力呈反比，越低的夹紧力对夹紧工件越安全。为了满足功能上的需求，考虑到本设计中的套类零件尺寸大小，其自身的重量，因此我们采用二指机械式手爪夹持工件的外圆柱表面。
3.1.5手部驱动力计算
⒈手指夹紧力的计算
图3-6 手爪受力分析简图
（1）设工件重量m=4kg ，α=80°,b=5mm ，c=80mm ，f=0.2 （2）当工件被夹持时，夹紧力可由下式计算：
0321G K K K N
≥ （3-1）
式中 1K —安全系数，取1K =1.5 2K —工况系数，取2K =2 3K —方位系数，取3K =1 由公式3-1计算得 0321G K K K N
≥
=1.5×2×1×4×9.8 =117.6N
(3)如上图所示所示，Q 为活塞杆推力，N 为手指夹紧工件的夹紧力，则由力矩平衡条件，知
Nc Qb =?αtan 2
1
（3-2）
其中，α=80°,b=5mm ，c=80mm
代入数值得 N b Nc Q 55.66380tan 580
6.1172tan 2=?
???=?=
α ⒉液压缸内径的计算
由机械设计手册，液压缸的内径可有下式计算：
η
πp 4Q
D =
（3-3） 式中 η—机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封常取η=0.95
p —液压缸工作腔的工作压力，由表3-1，取
a 100.8p 6
P ?= 表3-1 按负载选择工作压力
代入数值得
mm p Q D 34.3395
.0108.055
.663446
=????==
πηπ 表3-2 液压缸内径系列（JB826-66)
根据标准化液压缸内径进行圆整，取D=40mm ⒊活塞杆直径的设计与校核
液压缸传递力主要靠活塞杆，它的主要作用有承受压力、弯曲力、拉力、冲击振动等，但必须有充足的强度和刚度。所以，在此我们取材料Q235，抗拉强度b σ=375~460MPa ，取400MPa 。
根据《液压传动与控制手册》，可得活塞杆直径的选取原则：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.3~0.5；当活塞杆受压时，一般选取d/D=0.5～0.7
根据表3-3，取d=20mm
表3-3 活塞杆直径系列
活塞杆的直径d 按式（3-4）进行校核
[]
σπF
d 4≥
（3-4）
式中 F —活塞杆上的作用力
[σ]—活塞杆的许用应力，[]S
b
σσ=，
b σ—材料的抗拉强度 S —安全系数，S=1.4 代入数值得
mm d 25.310
8055
.66346
=???≥
π成立 故活塞杆直径满足强度要求。 ⒋缸筒壁厚的计算与校核
缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高或缸体内径较大时，需要进行强度校核。本设计选用45号钢作为缸体的材料，抗拉强度
b σ=600MPa 。取壁厚δ=5mm
当D/δ<10时，壁厚δ按下列公式进行校核:
[][]???
? ??--+≥13.14.02t
t
p p D σσδ （3-5） 式中 δ—液压缸筒壁厚 D —液压缸内径
Pt —液压缸试验压力，取Pt=1.5P P —液压缸工作压力
[σ]—缸筒材料许用应力，[σ]=σb/s σb —材料的抗拉强度 S —安全系数，一般取S=5 代入数据得
m m 17.018.05.13.11208.05.14.0120240=???
? ??-??-??+?≥δ成立
故缸筒壁厚满足强度要求。 ⒌液压缸外径的确定
d D D 21+==40+5×2=50mm
表3-4 标准液压缸外径（JB1068-67）
⒍连接螺栓直径的确定与校核
根据载荷的大小，初定螺栓直径d=6mm ，螺栓材料为Q235，性能等级为4.6，查表得材料屈服极限σs=240Mpa ，安全系数S=1.5，[σ]=σs/S=160Mpa
液压缸盖固定螺栓直径可按下式计算：
[]
σπZ kF
d 2.5≥ （3-6）
式中 k —螺纹拧紧系数，k=1.12~1.5 F —液压缸负载 Z —固定螺钉个数
[σ]—螺杆材料的许用应力 σs —材料的屈服极限 S —安全系数，S=1.2~2.5 代入数据得
mm d 5.0160
48
.03.12.5=????≥
π成立
故螺钉符合强度要求。 ⒎密封与防尘
通常我们常见的活塞杆的密封形式不仅有O 形、Y 形、V 形、U 形密封圈。考虑到设计与维护等多方面因素，本设计选用O 形密封圈。
3.2臂部的设计
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前言 毕业设计是专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要实际性环节。 毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和一些相关软件的学习，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序，规范和方法。 本次设计选择的课题为轴类零件的车削加工工艺设计及其数控加工程序编制。 这次毕业设计让我们对机械制图的基础知识有了进一步的了解，同时也 为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。它是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资格认定的重要依据，同时也为我们将来走向
日 《机加工》 课题：轴套类零件的加工 学习目标： 1、了解轴类零件的功能。 2、掌握轴类零件的结构特点。 3、掌握轴类零件的技术要求。 学习重点、难点：。 1、轴类零件的工艺路线的确定。 预习案 1、轴类零件的功用 2、写出轴类零件的工艺路线。 探究案 探究知识点一、 1、根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、__________、____________、 ____________ 2、根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有___________、_______________两种 3、轴类零件的几何形状精度主要是指___________________、____________________、_________________、____________________、__________________________. 4、套类零件在机器中主要起___________和_____________作用. 5、套类零件的常用材料有__________、___________、__________、__________、__________、_______ 6、套类零件的毛坯主要根据_____________、____________________、__________________及 _______________________等因素来选。 探究知识点二、 防止套类零件变形的工艺措施 1、 2、 3、
探究知识点三、 保证内外圆表面间的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求方法： 1、 2、 探究知识点四、 写出内孔加工的方法 探究知识点五、 车削加工工艺的内容 当堂检测案 画出数控编程步骤 我的收获：
轴类零件的加工及工艺分析 设计说明书 前言 数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM 集成化自动编程质量的关键因素。 数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的实用角度出发，以数控加工的实际生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的选用，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，分析了数控车削的加工工艺。课程设计分工名单： 曹阳：说明书的汇总与制作（前言、第一章、小结） 赵志城：零件数控仿真、生成NC代码程序及单说明（二、四、五章）
郭川： PPT幻灯片的制作 雷路：零件工艺分析与加工工艺卡片的制作（第三章） 目录 前言 第一章设计概要 (1) 第一节设计题目及目的 (1) 第二节选用设计软件 (1) 第二章实体设计 (2) 第一节CAXA平面图的绘制 (2) 第二节零件实体的构造 (4) 第三章工艺分析 (7) 第一节零件工艺分析 (8) 第二节刀具的选择 (9) 第三节刀具卡片 (10) 第四节确立工件的定位与夹具方案 (10) 第五节确定走刀顺序和路线 (11) 第六节切削用量的选择 (15) 第七节数控加工工艺文件的填写 (16) 第八节保证加工精度的方法 (17) 第四章数控加工程序 (18) 第五章零件仿真加工 (23) 第一节仿真软件简介 (23)
轴类零件的加工工艺数控与机械设计制造专业毕业设计 毕业论文 无锡工艺职业技术学院 题目: 系部:_______________________ __ 专业:_____ _ 姓名:______________ _ _______ __ 学号:____ __ ____ __ 指导教师:_______ _ ________ _______ 职称: _ 二O一一年五月十五日 1 轴类零件的加工工艺 摘要 随着着科学技术飞速发展和经济竞争的日趋激烈，机械产品的更新速度 越来越快，数控加工技术作为先进生产力的代表，在机械及相关行业领域发挥着重要的作用，机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。本次设计就是进行典型轴类零件的数控加工工艺与编程，该零件是具有椭圆、圆弧、斜度、外螺纹、凹槽、孔等特征的轴类零件，本文侧重于该零件的工艺分析、加工路线确定及加工程序的编制。并绘制零件图，加工路线图。用G代码编制该零件的数控加工程序，并附以编程尺寸的计算方法，其中零件工艺规程的分析是此次论文的重点和难点。 关键字:数控加工技术; 数控加工工艺与编程; 加工路线 With the rapid development of science and technology and economic competition is fierce，Mechanical products speed quickly，numerical
control machining as the representative of the advanced productive forces，Machine and related industries in the field play an important role，Machinery manufacturing competition，Is the essence of the numerical control technology competition.The design is a typical parts of the class numerical control processing and programming,The parts of the ovals and circles, tilt and the thread, the tank, waiting for the parts of the characteristics of such.This article focuses on the part of the process of analysis, the line of processing the application processing and planning. Draw the map, and the parts of the road map. Use the parts of the code numerical control processing program and enclose a programmatic way to calculate the dimensions of the parts of the process of analysis of this thesis is of key and difficult. Key words: numerical control machining; numerical control processing and programming; the line of processing 2 第一章前言 随着计算机技术的发展，计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术。CAD/CAM技术自动加工的实现对社会产生了巨大的经济效益。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
XX 省水利技术学院 毕业论文 课题：轴套类零件加工工艺分析专业：数控技术及应用 姓名：葛庆贺 班级：数控08441 指导老师：赵勇 房伟 2011年9月10日
目录 前言 (3) 第一章零件结构及毛坯分析 (6) 1.1零件结构及毛坯分析 (6) 1.2材料分析 (6) 1.3毛坯分析 (6) 第二章零件结构工艺 (8) 第三章选择加工设备与刀、夹具 (10) 3.1 机床的选择 (10) 3.2 刀具的选择 (11) 3.3 夹具的选择 (12) 第四章加工工艺分析 (14) 4.1 夹紧方式 (14) 4.2 定位基准的选择 (14) 4.3 加工顺序的安排 (15) 4.4 切削用量的确定及功率的校核 (16) 4.5 切削液的选择 (18) 第五章数控加工刀具卡 (20) 第六章数控加工工序卡 (23) 第七章程序的编制 (26) 第八章加工步骤 (29) 参考文献 (31)
前言 毕业设计是我们结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥 梁。毕业设计是我们大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有分量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报道书。撰写毕业设计是我们在校最后一次知识的全面检验，是对基本知识，基本理论和基本技能掌握程度的一次总测试。 撰写毕业设计中需要将理论运用于实际操作中，并通过自己对知 识的掌握和学习将零件的结构分析清楚。并进一步对其进行工艺分析。 精密主轴的加工涉及到我们数控知识的很多方面。首先必须能够 作到1：合理选用材料和规定的相应热处理。2：掌握基本指令的综合使用能力。3：掌握综合轴类的加工工艺分析。4：能设计简单的夹具并选择相应的机床。5：能确定各工序有关的切削因素，能对加工质量进行分析处理。6：能熟练掌握基准的选择，掌握保证尺寸精度的技能技巧。 此次设计的磨床主轴加工方案的技能点主要在于锥面的加工，带 凹槽零件的编程，深孔的加工，内螺纹的加工，外圆的铣扁，高精度磨削。这些都是我们学习三年数控必须掌握的基础知识，也是考验我们是否能学以至用的时候。 通过对需要加工的零件，进行结构与技术要求的分析和加工工 艺的分析及刀具及机床的选择，使得自己对所学的知识做一次全面的总结。在这个过程中也了解到关于数控技能方面的一些操作规程。零
轴套类零件的认识报告单 姓名亮工号123B05 组别B组 课程名称轴套类零件编程加工与检 测 任务编号 撰写目的熟悉轴套类零件的加工过程 一、轴类零件的认识 二、套类零件的认识 三、轴套类零件的刀具、量具的准备 四、轴套类零件夹具的准备 五、轴套类零件的工艺分析 六、加工中遇到的问题 七、小结 教师评语：
一、轴类零件的认识 1、轴类零件的的特点和功用 特点：常见的轴类零件的基本形式是阶梯的回转体，其长度大于直径，主体由多段不同的直径的回转体组成。轴上一般有轴颈、轴肩、键槽、螺纹、挡圈槽、销孔、孔、螺纹子等，以及中心孔、退刀槽、倒角、圆角等机械加工工艺结构。 功用：轴类零件主要用于支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷以及保证在轴上零件的回转精度等。 2、轴类零件的分类 根据承受载荷的不同，轴类零件可分为心轴（只承受弯矩）、传动轴（传递转矩）、转动轴（既传递转矩又承受弯矩）。 根据轴线形状的不同，轴类零件可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。直轴又可分为光轴和曲轴。 3、轴类的尺寸精度 轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项： (一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差围。对精度要求较高的外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。 (三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm ，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm 。 (四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63～0.16μm。 4、轴的结构工艺性 1）一般轴结构设计成阶梯轴，目的是提供零件定位和固定的轴肩、轴环，区别不同的精度和表面粗糙度以及配合的要求，同时也便于零件的装卸和固定。 2）轴上要求磨削的表面，如滚动轴承配合出须在轴肩处留有砂轮越程槽，对于
目录 第一章前言 ................................................................................ - 2 - 第一节轴类零件........................................................................................... - 2 - 第二节机械加工工艺................................................................................... - 3 - 第二章零件的工艺性审查........................................................ - 4 - 第一节零件的结构特点............................................................................... - 4 - 第二节主要技术要求................................................................................... - 4 - 第三节加工表面及其要求........................................................................... - 5 - 第三章进行毛坯的选择............................................................ - 6 - 第一节确定毛坯类型及制造方法............................................................... - 6 - 第二节确定毛坯的形状尺寸及公差........................................................... - 6 - 第三节毛坯的技术要求............................................................................... - 7 - 第四章选择基准 ........................................................................ - 7 - 第一节粗基准选择....................................................................................... - 7 - 第二节精基准选择....................................................................................... - 7 - 第三节定位基准选择................................................................................... - 7 - 第五章拟定机械加工工艺路线................................................ - 8 - 第六章确定机械加工余量、工序尺寸...................................... - 9 - 第七章选择机床及工艺设备.................................................. - 10 - 第一节选择机床......................................................................................... - 10 - 第二节选择工艺设备................................................................................. - 11 - 第八章确定切削用量.............................................................. - 14 - 第一节背吃刀量......................................................................................... - 14 - 第二节进给量............................................................................................. - 15 - 第三节主轴转速......................................................................................... - 15 - 第九章机械加工工艺卡片...................................................... - 16 - 第十章毕业总结 ...................................................................... - 18 - 第十一章致谢 .......................................................................... - 18 - 第十二章参考文献 .................................................................. - 19 - 第十三章附录 .......................................................................... - 19 -
XX职业技术学院毕业论文 08 级 论文题目：典型轴类零件的加工工艺 姓名赵萌萌 班级数控084班 系别机电工程系 学校XX职业技术学院 指导教师蒲筠果 2011年6月8 日
典型轴类零件的加工工艺 摘要 本文综述了轴类零件的加工制定过程包括轴工艺分析、毛坯确定、工艺路线设计、工序设计完成了零件的数控加工工艺和编程。通过查阅相关手册、书籍确定了工序的安排、加工余量的计算、切削用量的选择，研究了典型轴类零件的加工工艺。 关键词：典型轴类零件，加工工艺，工序，编程
目录 摘要 (1) 一、零件的工艺分析 (2) 1.1 零件的作用 1.2 图纸分析 1.2.1零件图的完整性与正确性分析 1.2.2零件技术要求分析 1.2.3尺寸标注方法分析 1.2.4零件的材料分析 1.3 零件的结构工艺性分析 二、毛坯的确定 三、工艺路线设计 3.1加工方法的选择 3.2加工阶段的划分 3.3工序的划分 3.4加工顺序的安排 四、工序设计 4.1 机床的选择 4.2 定位基准与加紧方案的确定 4.3 夹具的选择 4.4 道具的选择 4.5量具的选择 4.6进给路线的设计确定和工步顺序的安排 4.7工序加工余量、工序尺寸及偏差的确定 五、填写工艺卡片 六、数控编程 七、参考文献 八、致谢
一、工艺分析 1.1零件的作用 该零件为轴类零件，在使用过程中，主要起支撑传动零件、承受载荷、传递扭矩的作用。 1.2图纸分析 1.2.1 零件图的完整性与正确性分析 该零件为轴类零件，仅用此一个视图即可将零件表达清楚，视图足够、正确。尺寸及相关的技术要求标注齐全，其中两个R10的圆同时与Φ45的外圆表面和R16的圆弧面相切；才C2的倒角在螺纹加工中自动生成。 1.2.2 零件技术要求分析 零件的技术要求分析主要是指零件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等的分析。零件的这些要求应在保证零件使用性能的前提下经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂、加工困难、成本提高。此零件的技术要求如下表： 加工表面 尺寸精度位置精度表面粗 糙度 备注基本尺寸公差等级类型公差值基准 Φ48外圆48 0.03 IT8 同轴度Φ0.02 A 1.6 Φ36内孔36 0.02 IT7 1.6 Φ20内孔20 0.02 IT7 3.2 左端面至 Φ20右端 面的轴向 尺寸 45 0.1 IT10 零件的总 长度 112 0.1 IT10 1.2.3 尺寸标注方法分析 零件图上的尺寸标注方法有局部分散标注法、集中标注法和坐标标注法等。此零件在数
绪论 随着经济的发展和科学技术的进步，制造技术在现代工业中地位越来越重要。机械制造工艺是机械制造技术的重要内容和核心技术，精密加工、自动加工、高速加工等先进制造技术就是以制造工艺的内容为基础的。 机械制造的过程是将原材料经过工艺系统中的各种加工方法变成机械产品的过程。机械制造工艺就是以制造过程为主线，介绍零件制造的方法和技术，是包括零件机械加工与装配以及机床夹具设计为基本内容的一门应用技术综合课程。 在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床铣床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。 本文以与切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。
镇江高专ZHENJIANG COLLEGE 毕业设计(论文) 复杂轴类零件的编程与仿真加工Programming and Simulation of complex shaft parts 系名：装备制造学院 专业班级：机电D132 学生姓名：朱忠康 学号：130104404 指导教师姓名：钱绍祥 指导教师职称：副教授 2016年3月
摘要 摘要 随着科学技术的快速发展，产品的精度越来越高，也越来越复杂。一种新型的机床在这种需求下产生了，数控机床不仅可以满足产品高精度和高复杂度的要求，而且还具有通用性和灵活性。数控机床包括了计算机技术、自动控制技术、伺服驱动技术、自动检测技术、精密机械技术等，是典型的机电一体化产品。数控机床体现了世界机床技术进步的主流，也反映出一个国家在制造和自动化水平技术的高低，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要作用。数控机床自动化程度高、精度高和效率高的特点被广泛应用。 本次设计选用广州数控GSK980TD机床，利用CAD软件完成零件的平面图形绘制，并对零件图进行工艺分析、确定加工路线、工艺流程等，然后手动编程，最后运用斯沃软件进行仿真加工。 关键词：工艺分析；数控编程；加工工艺；数控车削仿真加工；
镇江市高等专科学校毕业设计（论文） Abstract With the rapid development of science and technology, the precision of the products is higher and higher, also more and more complicated.A new type of machine tool is produced under this kind of demand,CNC machine tools can not only meet the requirements of high precision, high complexity, but also has the versatility and https://www.doczj.com/doc/8d16664223.html,C machine tools including computer technology, automatic control technology, servo drive technology, automatic detection technology, precision machinery technology, etc., is a typical mechanical and electrical integration products. CNC machine tool reflects the mainstream of world machine tool technology progress, also reflects a national high and low in manufacturing and automation technology, in flexible production and computer integrated manufacturing and advanced manufacturing technology plays an important role. CNC machine high degree of automation, high precision and high efficiency features is widely used. This design selects Guangzhou GSK980TD numerically controlled machine tool, using CAD software to complete parts of graphic drawing, and of parts for process analysis, determine the processing route, process flow and manual programming. Finally, we use Swansoft software simulation processing. Key words:Technology analysis; CNC programming; Processing technology; NC turning simulation processing;
.轴套类零件 这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。 在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。 如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。 2.盘盖类零件 这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。
在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。 3.叉架类零件 这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。对其它视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。
航天职业技术学院 毕业论文 题目：轴类零件加工工艺设计 院部：机械工程系专业：机械制造及自动化指导教师： 班级： 11机制一班：昌红
毕业论文指导教师评语： 指导教师（签字）： 年月日毕业答辩委员会评定意见： 评定成绩： 答辩委员会主任（签字）： 年月日
一、论文题目：轴类零件加工工艺 二、论文要求： 1.目的 2.进度安排 3.具体要求 指导教师（签字）： 年月日
摘要 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工,无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题(如对刀点、加工路线等)也需做一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
目录 第1章前言 (1) 第2章工艺方案分析 (2) 2.1 零件图 (2) 2.2 零件图分析 (2) 2.3 确定加工方法 (2) 2.4 确定加工方案 (2) 第3章工件的装夹 (4) 3.1 定位基准的选择 (4) 3.2 定位基准选择的原则 (4) 3.3 确定零件的定位基准 (4) 3.4 装夹方式的选择 (4) 3.5 数控车床常用的装夹方式 (4) 3.6 确定合理的装夹方式 (4) 第4章刀具及切削用量 (5) 4.1 选择数控刀具的原则 (5) 4.2 选择数控车削用刀具 (5) 4.3 设置刀点和换刀点 (6) 4.4 确定切削用量 (6) 第5章典型轴类零件的加工 (7) 5.1 轴类零件加工工艺分析 (7) 5.2 典型轴类零件加工工艺 (9) 5.3 加工坐标系设置 (11) 5.4 手工编程 (12) 第6章结束语 (15) 第7章致词 (16) 参考文献 (17)
1,轴套类零件 这类零件一般有轴、衬套等零件，在视图表达时，只要画出一个基本视图再加上适当的断面图和尺寸标注，就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了。为了便于加工时看图，轴线一般按水平放置进行投影，最好选择轴线为侧垂线的位置。 在标注轴套类零件的尺寸时，常以它的轴线作为径向尺寸基准。由此注出图中所示的Ф14 、Ф11（见A-A断面）等。这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准（轴类零件在车床上加工时，两端用顶针顶住轴的中心孔）统一起来了。而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面（轴肩）或加工面等。 如图中所示的表面粗糙度为Ra6.3的右轴肩，被选为长度方向的主要尺寸基准，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右轴端为长度方向的辅助基，从而标注出轴的总长96。 2.盘盖类零件 这类零件的基本形状是扁平的盘状，一般有端盖、阀盖、齿轮等零件，它们的主要结构大体上有回转体，通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构。在视图选择时，一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作主视图，同时还需增加适当的其它视图（如左视图、右视图或俯视图）把零件的外形和均布结构表达出来。如图中所示就增加了一个左视图，以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔。
在标注盘盖类零件的尺寸时，通常选用通过轴孔的轴线作为径向尺寸基准，长度方向的主要尺寸基准常选用重要的端面。 3.叉架类零件 这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件。由于它们的加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑工作位置和形状特征。对其它视图的选择，常常需要两个或两个以上的基本视图，并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构。踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说，右视图是没有必要的，而对于T字形肋，采用剖面比较合适。