最新螺纹轴数控加工毕业设计

常德职业技术学院

毕业设计

题 目： 螺纹轴的数控编程与加工

学生姓名： 黄信

学 号： D05080150

专 业： 机电一体化技术

班 级： 机电大专081班 __

指导教师： 王 艳 宜

完成时间： 2011.5.19

目录

设计任务书 .................................................................. 1

前 言 ....................................................................... 1

第一章 实体设计软件UG简介 ................................................. 2

第一节 ＵＧ简介 ........................................................... 2

第二节 零件实体的平面截图 ................................................. 3

第二章 工艺分析 ............................................................ 5

第一节 零件工艺分析 ....................................................... 5

第二节 确定工件的定位与装夹方案............................................ 6

第三节 工件坐标系的建立 ................................................... 6

第四节 切削加工顺序的安排：................................................ 7

第五节 刀具选择 .......................................................... 12

第六节 切削用量的选择 .................................................... 13

第七节 保证加工精度的方法 ................................................ 13

第三章 数控加工程序 ....................................................... 15

参考文献 ................................................................... 17 设计任务书

课题：螺纹轴的数控编程与加工（注：备选工件即各选题的图样，如图a所示）

目的：通过对螺纹轴的设计，使设计者能综合运用所学的专业理论知识解决实际工作中遇到的问题。

毛坯准备

材料：45#棒材￠50×80(单位：mm)

要求：毛坯要求预钻￠20的通孔。

图a

任务：

一、制定零件加工工艺文件：

（1）零件加工工艺规程

要求根据零件结构特征，选择零件加工方式，确定每道工序所使用的机床型号和规格;选择毛坯类型和大小,制定零件加工工艺路线,图示每道工序的工件定位夹紧方法并编制加工工序卡。 （2）对数控加工工序内容还要求编制数控加工工步内容等;

要求会正确选择选择刀具类型、规格和结构以及切削参数的确定。

（3）需数控加工的工序还需设定工件坐标系并用图示法填在工件安装和零点设定卡片内.

（4）确定刀号和填写数控刀具明细表

二、数控加工程序的编制

要求1、画出每把刀具加工运动轨迹

2、编程坐标点计算并将各坐标值在每把刀具轨迹图中标出（要求用CAD画）

3、用记事本文件形式编写零件加工程序

三、零件建模、后置处理、模拟加工和程序生成

可任选一种造型软件根据图纸建模，后进行参数设置、后置处理利用、模拟加工和程序生成,结果以文件形式保存。

四、轨迹仿真和实物加工

选择手工编制的程序，要求在仿真软件上进行轨迹仿真和零件加工。并以文件形式保存

五、毕业设计应交以下资料：

零件加工工艺规程

毛坯图

数控刀具明细表

图示工件坐标系建立位置及各基点坐标值（CAD图示）。

图示每把刀具的加工路线设计并标有尺寸和坐标点值

零件加工程序清单（使用华中数控系统的指令编程）

零件三维造型效果

仿真加工轨迹、刀具、工件、加工零件效果图、有仿真测量效果图形文件，工程文件等软盘资料

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。

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。本设计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，从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方面，分析了此零件的数控车削加工工艺。

第一章 实体设计软件UG简介

第一节 ＵＧ简介

UG是Unigraphics的缩写，是一个商品名。这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它主要基于工作站。UG的开发始于1990年7月。如今大约十人正工作于核心功能之上。当前版本具有大约450,000行的C代码。UG是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。

UG在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。多年来，UGS一直在支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目，同时Unigraphics也是日本著名汽车零部件制造商DENSO公司的计算机应用标准，并在全球汽车行业得到了很大的应用，如Navistar、底特律柴油机厂、Winnebago和Robert Bosch AG 等。

UGS公司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以及日用消费品等行业，如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飞利浦公司、吉列公司、Timex、 Eureka 和Arctic Cat等。

UG进入中国已经近十个年了，其在中国的业务有了很大的发展，中国已成为远东区业务增长最快的国家。

UG特点

1、建模的灵活性 :（1）可以进行复合建模、光顺倒圆 （2）具有凸垫、键槽、凸台、斜角、挖壳等特征，用户自定义特征，引用模式三种几何特征。

2、协同化装配建模：可提供自顶向下、自底向上两种产品结构定义方式并可在上下文中设计／编辑高级的装配导航工具 ，团队成员可并行设计产品中各子装配或零件。

3、直观的二维绘图 ：（1）剖视图自动相关于模型和剖切线位置 （2）正交视图的计算和定位可简便的由一次鼠标操作完成 (3)自动隐藏线消除 4）自动尺寸排列——不需要了解设计意图 (5)自动工程图草图尺寸标注 4、被业界证实的数控加工 : （1）可以进行２～５轴铣 、车加工 、线切割等数控仿真加工（2）具有刀具轨迹仿真和验证 、刀具库／标准工艺数据库功能 。

5、领先的钣金件制造 ：可在成型或展开的情况下设计或修改产品结构 ，折弯工序可仿真工艺成型过程 。

6、集成的数字分析机构运动学分析 ：（1）机构运动学分析 （2）硬干涉检查和软干涉检查 （3）运动仿真和分析 （4）动画过程中的动态干涉检查

7、广泛的用户开发工具：具有用户命令宏、 高级编程语言、 可自定义裁剪的用户界面

8、内嵌的工程电子表格：（1）可与其他表格软件交换数据 （2）可简便定义零件系列 （3）可方便修改表达式 （4）可生成扇形图、直方图和曲线图等

9、照片真实效果渲染：利用基于数字的设计审视，快速成型 ，效果真实

10、可分阶段实施的数据管理：是业界最紧密的CAD／CAM／CAE与PDM集成 ，可管理CAD数据以及整个产品开发周期中所有相关数据

第二节 零件实体的平面截图

本零件实体设计采用Ug6.0软件。零件实体的平面截图见图2-1，2-2,2-3所示。

图２－１

图２－２

图２－３ 第二章 工艺分析

工艺分析是工艺员的中心工作也是设计者设计的一个重要环节，它是对工件进行数控加工的前期准备。合理正确的工艺分析也是编制数控加工程序的重要依据。故工艺分析是数控加工不可缺少的。

正确合理的工艺分析需完成如下工作步骤和内容。

1.零件尺寸的正确标注：由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系一定要明确；各种几何元素的条件要充分，应无引起冲突的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等；构成零件轮廓的几何尺寸的条件应充分。

2.识读零件：零件图纸直接反映零件的结构，而零件的结构决定工艺分析的合理性，所以我们要保证良好的零件结构。

3.工艺步骤：制定数控加工程序、划分工步、工序，确定对刀点、换刀点，刀具补偿，选择切削刀具、冷却液，编制工艺文件等。

4.编制加工程序：将工艺分析融入加工程序，并对其程序进行校验和优化。

第一节 零件工艺分析

1.零件结构分析

如图所示零件便面由柱面，圆锥面，顺圆弧，逆圆弧及外螺纹构成，外螺纹绞复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф50mm×80mm

2.零件技术要求分析

小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB01804-m处理，零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷，锐边倒角为 C0.5未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3。

3.加工难点及处理方案

分析图纸可知，此零件对平面度的要求高，左端更有内轮廓加工，为提高零