典型机械零件设计

毕业设计论文题目：典型轴类零件数控加工工艺设计系别：学生姓名：专业班级：学号：指导教师：年月日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。

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（请在以上方框内打“√”）毕业论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着制造业的发展，数控加工中心的应用越来越广泛，数控加工及编程人才逐渐成为企业的抢手人才。

该课题针对平面凸轮轮廓的加工，通过分析零件图样，确定工艺方案，设计和选择夹具，及进行较为复杂的数学处理，初步确定了加工方法。

再根据工艺方案的选择来设计加工工序卡，确定走刀路线图，编写零件加工程序。

课题针对平面凸轮的加工过程综合数控加工的各方面知识，使我们能够在毕业之前，走上工作岗位之前，熟练掌握数控加工中心的基本操作，为我们将来更好的从事数控行业打下坚实的基础，该课题具有意义。

关键词：数控;轴;加工工艺目录摘要........................................................... 第一章绪论. (1)1、数控车床在国内的使用情况 (1)2、课题介绍 (1)第二章总体设计 (2)1、分析零件图 (2)2、轴的数控车削加工工艺分析 (2)．零件图纸分析 (2)．确定加紧方案 (3)．确定刀具并对刀 (3)．制定加工方案 (3)．确定切削用量 (3)3、工序卡的编制 (4)4、加工实体——用软件加工出的走刀路线轨迹及加工实体 (4)4.1.使用mastercam软件画出零件图 (4)4.2.仿真加工轨迹 (5)致谢..................................................... （９）参考文献................................................ （１０）第一章绪论1、数控车床在国内的使用情况数控机床是采用了数控技术的机床，数控车床是当前使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工精度要求高，表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件。

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。

在标注叉架类零件的尺寸时，通常选用安装基面或零件的对称面作为尺寸基准。

尺寸标注方法参见图。

4.箱体类零件一般来说，这类零件的形状、结构比前面三类零件复杂，而且加工位置的变化更多。

毕业设计(典型轴类零件)1000字本文将以“典型轴类零件”的毕业设计为例进行展开。

在机械制造领域中，轴类零件是非常重要的一种零件，它们一般用于连接两个或多个旋转零件，使其能够共同旋转。

在本毕业设计中，我们将研究了解到轴类零件设计中的一些关键要素及其应用，包括材料选择、轴的尺寸、轴的制造工艺等方面。

设计目标通常情况下，轴类零件的设计目标包括如下几个方面：1. 力学性能：轴的力学性能是其中最为重要的因素之一，通常包括强度、刚度、韧性等方面。

在设计过程中，需要确定轴在使用过程中需要承受多大的载荷，并进行强度校核，以避免物体破裂的可能性。

2. 尺寸确定：轴的尺寸是另一个要考虑的因素，通常包括轴的直径、长度、表面粗糙度，以及其他相关的几何参数。

这些参数通常需要依据轴的使用条件来进行确定，以确保轴能够顺利地完成使用任务。

3. 选择材料：材料的选择一定程度上会影响轴零件的性能。

常用的材料包括钢、铜、铝、塑料以及复合材料等。

选择适当的材料将有助于提高轴零件的强度、刚度或韧性等性能。

4. 加工工艺：轴的加工工艺是决定轴质量的关键因素之一。

决定加工工艺的因素包括轴的材料、几何形状、尺寸精度等。

为保证轴的制造精度，通常需要使用高精度的工艺技术，如磨削、切削、电加工等。

设计步骤在进行轴类零件设计时，按照以下步骤进行：1. 确定设计条件：在开始进行设计之前，必须确定设计条件。

例如，轴需要承受多大的载荷、转速、制造工艺限制等等。

2. 选择材料：在确定设计条件后，应考虑合适的材料。

根据轴的性能要求以及制造成本、工艺等方面的因素，选择合适的材料。

3. 计算核算：在确定材料后，需要进行设计计算。

计算包括轴的长度、直径、载荷等等。

通过计算，可以得到轴的尺寸参数，以及轴的强度、刚度等指标。

4. 参考标准：在设计过程中，为了确保轴满足质量要求，应当参考相应的国家标准、技术标准等。

例如，国家标准《机械工程零件加工技术规范》等。

5. 模拟仿真：在计算核算完成之后，可以通过模拟仿真的方式，对轴的受力情况、振动等进行分析。

目录一．传动方案规划 (2)二．电机的选择及主要性能的计算 (2)1．电机的选择 (2)2．传动比的确定 (2)3．传动功率的计算 (3)四．V带轮带轮结构设计 (3)五．齿轮传动的设计 (5)六．轴与轴承.联轴器的选择计算 (9)七.润滑油及润滑放式的选择 (11)八.设计小结 (11)九．参考文献 (11)传动方案规划原始条件：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4%，二班制，使用期限10年（每年工作300天）连续单向运转原始数据:运输机工作拉力 )/(N F 3500 运输带工作转速)//(s m v 2.1 卷筒直径 mm D / 420一 电动机的选择及运动参数的计算 1 确定皮带输送机所需功率由/1000()W W P F V kw = 输出 得P 输出=3500 2.17.351000kw ⨯= 【由资料5P 式（1---1）】2 计算传动装置的效率 312345ηηηηηη=⋅⋅⋅⋅ 【由资料5P 式（1---2）】 式中：1η---三角带传动效率 2η---齿轮传动效率 3η---滚动轴承的效率 4η---联动器的效率 5η---运输机平行带传动效率30.940.960.980.990.950.799η=⨯⨯⨯⨯=3 电动机的选择电动机的额定功率0/P P η≥输出=7.350.799≥9.20kw 【 由资料6P 式（1---3）】 经查《机械设计手册》选定电机Y160L 1000r/min 4 确定电动机的转速：（1）滚筒轴的工作转速为：w n =601000/V D π⨯输出=601000 2.13.14420⨯⨯⨯=95.54r/min【由资料6P 式（1---4）】式中：w V ---皮带输送机的带速 D---滚筒的直径 二 传动比的计算及传动比的分配 1 传动装置总传动比 传动比 n 1000==n 95.54i 输入总输出=10.47 【由资料6P 式（2---1）】2分配传动装置各级传动比12i i i =⋅总 【由资料7P 式（2---2）】 查资料附表2选定1i =3，2i =3.49 三 传动装置的运动和动力参数的计算 1 各轴的功率计算1013P P ηη=⋅=11×0.94×0.98=10.13kw220123P P ηηη=⋅⋅=11×0.94×20.96×0.98≈9.34kw 2 各轴的转速计算（1）高速轴转速 11=n /n i 输入=10003≈333.34 r/min 【由资料8P 式（3---3）】 （2）低速轴转速 212=n /()n i i ⋅输入=10003 3.49⨯≈95.60 r/min 【由资料8P 式（3---4）】3各轴转矩的计算：高速轴转矩6111P n ⨯⨯T =9.5510=610.13333.34⨯⨯9.5510≈290310mm ⋅N 【由资料8P 式（3---5） 下同】低速轴转矩6222P n ⨯⨯T =9.5510=629.3495.60⨯⨯T =9.5510≈932923.12mm ⋅N速度校核：2=601000Dn π⨯实际v =3.1442095.60601000⨯⨯⨯≈2.101m/s-v v v ∆=理实际实际｜｜=2.101-2.12.101｜｜×100%≈0.5%＜4% 检验合格 四 V 带轮设计（公式取自教材）1 确定计算功率（1）由表5--9 查得工作情况系数A K =1.3 （2）据式（5--22）ca A P K P ==1.3×11=14.3 kw 2 选择V 带截型根据已知条件，查图5—11b ，选窄V 带SPA 型 四根 3 确定带轮直径1d d ，2d d .（1）参考图5--11b 及表5--4.选取小带轮直径1d d =140mm （2）验算带速 由式（5--7）111601000d d n v π=⨯=3.141401000601000⨯⨯⨯≈7.33 m/s带速合理（3）确定大带轮直径2d d2d d =11d d i ⋅=140×3=420 mm查表5—4,V 带带轮的基准直径系列，取2d d =400mm （4）转速误差 21400=140d d d i d =实际≈2.86 121000==2.86n n i 实际实际≈349 r/min 222n 349333.34=100%100%333.34n n --∆⨯=⨯实际=4.96%＜5% 转速不超差4 确定中心距a 和带的基准长度d L （1）按式（5--23）初选中心距0.7×（1d d +2d d ）0a ≤≤2×（1d d +2d d ） 0.7×（140+400）0a ≤≤2×（140+400） 3780a ≤≤1080 取0a =729 mm （2）按式（5--24） 求带的基准长度22100120(2()24d d d d d d L a d d a π-=+++）=23.14(4001402729(140400)24729-⨯+++⨯）≈2329 查表5—2 取带的基准长度d L 2240mm （3）按式（5--25）计算实际中心距 002240232972922d L L a a --=+=+=685mm（4）按式（5--26）确定中心距调整范围max 0.03d a a L =+=685+0.03×2240≈752 mm min 0.015d a a L =-=685-0.015×2240≈651 mm5验算小带轮包角1α 由式（5--11）21118060d d d d aα-≈-⨯=40014018060685--⨯ ≈157 ＞120 合适6确定V 带轮根数z（1）由表5—8b 查得1d d =140 mm 1n =980r/min 及1n =1200r/min 单根SPA 型V 带的额定功率分别为3.58kw 和4.23kw 。

第12章 机械零件精度设计与实例教学提示：通过轴、齿轮和箱体等典型零件的精度设计实例，开拓视野，为实际应用奠定基础。

教学要求：了解精度设计的方法，从总体掌握精度设计的内容，为零件的精度设计奠定基础。

12.1 机械精度设计概述机器精度的设计尽管需要从多方面进行分析与计算，但总是要根据给定的整机精度，确定出各个组成零件的精度。

因此，零件的精度设计是整机精度设计的基础。

影响零件精度的最基本因素是零件的尺寸、形状、方向和位置以及表面粗糙度，因而，精度设计的主要内容包括尺寸公差、形位公差、表面质量等几个方面的选择与设计。

几何精度设计的方法主要有：类比法、计算法和试验法三种。

12.1.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。

采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。

采用类比法进行精度设计的基础是资料的收集、分析与整理。

类比法是大多数零件要素精度设计采用的方法。

类比法亦称经验法。

12.1.2 计算法计算法就是根据由某种理论建立起来的功能要求与几何要素公差之间的定量关系，计算确定零件要素的精度。

例如：根据液体润滑理论计算确定滑动轴承的最小间隙；根据弹性变形理论计算确定圆柱结合的过盈；根据机构精度理论和概率设计方法计算确定传动系统中各传动件的精度等。

目前，用计算法确定零件几何要素的精度，只适用于某些特定的场合。

而且，用计算法得到的公差，往往还需要根据多种因素进行调整。

12.1.3 试验法试验法就是先根据一定条件，初步确定零件要素的精度，并按此进行试制。

再将试制产品在规定的使用条件下运转，同时，对其各项技术性能指标进行监测，并与预定的功能要求相比较，根据比较结果再对原设计进行确认或修改。

经过反复试验和修改，就可以最终确定满足功能要求的合理设计。

毕业设计（论文）任务书学生姓名学号所在系部机械工程系所学专业数控技术所在班级E-mail 联系电话毕业设计（论文）题目典型零件的加工工艺设计及加工指导教师职称工作单位及所从事专业联系方式姓名教授讲师本课题是根据高职数控技术专业教学计划选定的，旨在通过本课题的研究，使学生全面理解数控技术专业知识、掌握典型零件的工艺设计、如何确定工序、还有刀具、夹具及数控车床如何的选用。

帮助学生走上工作岗位时能尽快胜任工作。

专业方向、基本理论及设计内容（设计要求和设计步骤要求详细到章节）：1、本课题的设立是典型零件的加工；2、基本理论依据是：数控加工工艺、机械基础和机械技术、金属切削原理与刀具、数控机床加工程序的编制；3、设计要求：通过轴类零件加工工艺分析设计设计，使我们在拟定工工艺分析方案过程中，得到方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件和查阅技术资料的等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析、结构设计与计算能力，并阐述了在机械加工实习课中如何对盖板零件进行工艺分析，从而提高工件质量。

5总结总结这次设计所遇到的问题，进一步提高自己的设计能力，动手能力，工艺的编制能力等主要参考文献、资料：1、刘战术主编.《数控机床及其维修》.人民邮电出版社出版2、荣维芝主编.《数控机床加工程序的编制》.机械工业出版社3、焦小明主编.《机械加工技术》.机械工业出版社4、田春霞主编.《数控加工技术》.机械工业出版社5、陈立德主编.《机械设计基础》.高等教育出版社6、周开勤主编.《机械零件手册》高等教育出版社7、刘力主编.《机械制图》.高等教育出版社出版8、《机床设计手册》编写组主编.《机床设计手册之零件设计》.机械工业出版社出版9、《数控机床编程及原理》.机械工业出版社出版10、《金属切削机床设计》.上海科学技术出版社教研室审批意见专业教研室主任签字：（盖章）系部审批意见系部主任签字：（盖章）目录摘要 (1)前言 (2)第一章、零件图样工艺分析1.1零件图的分析 (3)1.2零件结构工艺分析 (4)第二章、选择加工设备与刀、夹、量具2.1加工设备的选择 (5)2.2刀具的选择 (6)2.3夹具的选择 (7)2.4量具的选择 (8)第三章、数控车削加工的对刀3.1对刀的概念 (9)3.2确定对刀点或对刀基准点的一般原则 (10)第四章、加工工艺规程设计4.1加工顺序的安排 (11)4.2装夹方式 (12)4.3定位基准的选择 (13)第五章、切削用量的选择5.1切削深度的选择 (14)5.2进给量的选择 (15)第六章、工艺文件的填写6.1数控刀具卡 (17)6.2数控工序卡 (18)第七章、程序的编制7.1编程方法 (19)7.2编制程序 (22)第八章、心得体会 (25)总结 (25)参考文献 (26)摘要本零件在设计加工过程中分析了轴的特点及作用，介绍了轴的数控加工工艺设计与程序编制。

轴套类零件1、结构设计特点轴类零件主要用于支承齿轮、蜗轮、链轮、皮带轮等传动件，用来传递运动和动力；套筒类零件则更为简单，主要起到定距和隔离作用。

基本构成：数段共轴回转体，轴类零件的特征之一是细长即具有较大的长径比。

材料：一般为钢棒或锻件。

加工：车削为主，同时还加工键槽、螺纹、销孔、退刀槽、倒角、中心孔等常见结构：轴肩 螺纹退刀槽 砂轮越程槽 键槽 圆角 倒角 轴端螺孔 中心孔轴肩：由于轴上各段的直径不同，因而形成台阶，其台阶面称为轴肩，如图所示。

通常轴上零件是以轴肩来定位的。

在加工时，便于测量工具靠着轴肩来测量轴段尺寸；在装配时，当零件紧靠轴肩时，零件的轴向位置就己确定下来：而当轴运转时可以避免轴上零件的轴向窜动。

螺纹退刀槽：为了使轴上零件得以紧固，常在轴上设计出螺纹结构。

在车削螺纹时需要事先留有螺纹退刀槽，以便于车制或装配砂轮越程槽：为了使轴上某些有较高配合要求的表面达到所需要的粗糙度和精度，即保证全长的加工质量，常需进行磨削加工，因此须预先留有砂轮越程槽键槽：轴是通过键与传动件的连接来传递运动和动力的，因此轴上常开有键槽，显然，键槽尺寸应符合国家标准圆角：轴肩面的根部应设计成圆角结构，目的是减少应力集中，增大轴肩根部的强度，如图所示，实际上圆角是加工工艺的必然结果倒角：为了装配方便和操作安全，轴上各段的端部需加工出倒角轴端螺孔：为了防止位于轴上端部传动件的窜动，常需在轴端加工出内螺纹，以便上紧紧固件中心孔：轴的两端面常需加工出中心孔，以便在车床、磨床、铣床上加工时，以中心孔定位加工轴上各段外圆或键槽等结构2、常用视图轴套类零件的视图常采用一个基本视图即主视图，外加若干其它视图如断面图、局部放大图以及剖视图、局部视图来表达。

盘盖类零件1、盘盖类零件的结构设计特点轮盘类零件在机器与设备上使用较多，例如齿轮、蜗轮、皮带轮、链轮以及手轮、端盖、透盖和法兰盘等都属于轮盘类零件。

基本构成；主体为回转体，轮盘类零件的特征之一是扁平即具有较小的长径比。