典型零件的数控加工毕业设计方案.doc

目录
摘要…………………………………………………………………………………1
第1章 绪论…………………………………………………..................................2
第2章 典型车削件工艺分析与编程…………………………………………..9
2.1 件1工艺分析与编程……………………………………………………….9
2.1.1 零件分析………………………………………………………………….....10
2.1.2 基准选取…………………………………………………………………….11
2.1.3 加工方案拟定…………………………………………………………….12
2.1.4 加工顺序安排…………………………………………………………….13
2.1.5 工序划分………………………………………………………………….16
2.1.6 工步划分………………………………………………………………….18
2.1.7 走刀路线拟定…………………………………………………………….20
2.1.8 工艺装备选取…………………………………………………………….21
2.1.9 切削用量选取…………………………………………………………….22
2.1.10 加工程序…………………………………………………………………...23
2.2 件2工艺分析与编程………………………………………………………24
2.2.1 零件分析………………………………………………………………….....24
(省略)
2.2.10 加工程序…………………………………………………………………...23
第3章 典型铣削件工艺分析与编程……………………………....………….24
3.1 零件分析…………………………………………………………………...….24
(省略)
3.10 加工程序…...………………………………………………………………...32
第4章 总结…………………………………………………………………….…34
谢辞………………………………………………………………………………...36
参照文献…………………………………………………………………………...37
附录………………………………………………………………………………...38

摘要
车身焊装线是用于汽车生产核心装备，它具备工艺流程庞杂，各工序物流规定协调一致以及生产节拍匹配规定严格等特点。老式焊装线规划设计办法，不能有效地协调设计与制造各阶段关系，以谋求公司整体全局最优效益。随着计算机辅助工程和仿真技术发展逐渐成熟，以数字化描述虚拟设计和虚拟制造技术应运而生，为解决上述问题提供了一条有效途径。
本文以车身焊装线作为研究对象，基于eMPower软件平台，开展车身焊装线虚拟仿真研究，探讨运用虚拟制造技术进行焊装线规划设计办法。
一方面，简介了车身焊装生产线特点。基于eM-Planner规划管理模块，采用制造信息模型和制造过程模型混合建模办法实现对工艺规划中所有信息管理，建立零件库、工艺资源库、工艺操作库等工艺数据库。在此基本上，依照产品构造信息，定义焊装线构造，实现焊装线工艺布局，并使用Pert图工具细化工位间衔接状况，拟定工位内容操作顺序，直观实现工序布置。另一方面，结合某公司车身焊装生产线实际生产状况，基于eM-Plant物流仿真模块，应用面向对象技术建立焊装线二维可视化仿真模型。
最后，进行了焊装生产线中焊装工位建模仿真研究，以焊装生产线一人工焊装工位为实例，描述在eM-Engineer模块中实现人工焊接仿真和分析过程。

核心词 虚拟仿真；eMPower；焊装线

须参照以上格式写摘要

第1章 绪论
注：此某些一方面要有一到几段引入本设计课题，重要概括简介一下数控加工工艺和数控编程。然后可写某些数控加工工艺和数控编程理论知识（这些知识可以是课本上，最佳再参照某些有关文献）。第2章和第3章用到本章所提及理论知识时，提一句就可，不可再大篇幅阐述。本章规定6-7页就可。

注：下面几章内容有些地方有问题，人们参照一下就好，不可照着抄袭。

第2章 典型车削件工艺分析与编程

图1
注：本章开始一方面需要像上图同样画上零件图
2.1 件1工艺分析与编程
2.1.1零件分析
该零件为典型轴类零件。加工部位较多，精度规定较高，工序繁杂。在加工过程中，对定位基准选取，加工顺序安排以及深孔加工，热解决工序等均应予以足够注重。零件材料为45钢，切削加工性能较好。
零件表面为阶梯形，由外圆柱面、内圆柱面、外螺纹、逆圆弧、外圆锥、槽和孔等表面构成。形状构造复杂，且尺寸标志有助于定位基准与编程原点统一，便于编程加工。且零件图尺寸标注完整，轮廓描述清晰，非常符合数控车削加工规定。
从尺寸精度上看，φ20、φ38、φ45以及外螺纹等几处轴向和径向尺寸有较严尺寸精度和表面粗糙度以及形位公差等规定。工艺性非常强，需仔细对刀和认真调节机床。此外，工件外圆锥面和圆柱面上有几处圆弧和倒角。由于圆弧半径较小，不能直接用成型刀车削，因而必要用圆弧插补程序车削，这样加大了编程量，工作效率低。

2.1.2拟定装夹方案
零件左右两端面均为各种尺寸设计基准，因而，在相应工序加工时,为了使工序基准与定位基准重叠,减少本工序定位误差，应用三爪卡盘夹持，这样做装夹以便，自定心好，精度高，合用于车削短小工件。
此工件不能一次装夹完毕加工,必要分两次装夹.该工件右端外表面为螺纹,不适于作装夹表面,外圆锥面也不适于作装夹表面.因此,第一次装夹工件右端,加工左端,伸长定位75㎝；第二次装夹工件左端，加工右端。如图（1-2）（1-3）所示。

图1-2

注意修改图纸
图1-3

2.1.3拟定工艺顺序及进给路线.
加工顺序拟定按由内到外,由粗到细,由近及远原则拟定.在一次装夹中尽量加工出较多工件表面,结合本零件构造,可先粗精加工左端内孔及表面,然后粗精加工右端各表面及螺纹.由于该零件为单件小批量生产,走刀路线设计不必考虑最短进给路线或最短空行程路线,外轮廓表面车削走刀路线可沿零件轮廓顺序进行.详细如下:
㈠第一次装夹:
①粗车外圆表面及端面。将整个外表面粗车成型，即车至φ46留出0.5精车量．为防止工件轮廓发生干涉，刀具副偏角不能太小，必要时应作图样检查。
　②精车外圆表面。
　③钻中心孔。
　④钻孔。　　采用φ18钻头加工圆孔
　⑤粗加工φ20内轮廓及锥面。　　　
⑥精加工φ20内轮廓及锥面。
　⑦加工槽。槽宽度为5㎜，将零件车至φ38，这个尺寸精度很高，因此，需光整加工。
㈡第二次装夹：
①粗车外圆表面及端面。　将整个外表面粗车成型即将外圆柱面车至φ23㎜，其中涉及两个1×45°倒角和φ20外圆柱加工，保持整个零件长度为95㎜。　
②精加工上述表面。
③车退刀槽。 刀槽宽度为5㎜。
④螺纹加工。
注：本某些最佳画图表达一下
2.1.4选取刀具和切削用量
刀具选取是数控加工工艺中重要内容之一，刀具选取合理与否，不但影响机床加工效率，而界还直接影响加工质量。由于数控车床能兼作粗精加工，因而粗车时，要选用强度高，耐用度好刀具，以便满足粗车时大吃刀量和大进给量规定。精车时，要选取精度高，耐用度高刀具，以保证加工精度规定。此外，为减少换刀时间和以便对刀，应尽量夹刀和夹刀片。加快刀片方式要选取比较合理。当前，数控车床用最破变得刀具是应质合金刀具和高速钢刀具两种。此毛坯应选用品体刀具如下表1-1所示。（因素????刀具牌号 YT类适应加工塑性材料,YT5\YT10\YT15,YG类加工脆性材料,YG3\YG5\YG8,YW类为万能型,可加工塑性材料与脆性材料）

表1-1数控加工刀具卡片
产品名称或代号
数控车床工艺分析实训
零件名称
轴类零件
零件图号

序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
刀具半径/㎜
备注
1
T01
45°硬质合金端面车刀
1
车端面
0.5

2
T02
φ4中心钻
1
钻中心孔

3
T03
φ16㎜钻头
1
钻孔

4
T04
90°右手偏刀
1
自右向左车外表面
0.2

5
T05
外螺纹车刀
1
车螺纹
0.3

6
T06
切断刀
1
切5㎜深槽

7
T07
内孔镗刀
1
镗孔及镗内孔锥面
0.4

8
T08

90°左手偏刀
1
自左向右车外表面
0.2

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审核

批准
高中军
共1页
第1页
切削用量选取也是数控加工工艺中重要内容之一，依照加工于量拟定，粗加工时（Ra=10-80um），一次进给应尽量切除所有余量。在中档功率机床上，背吃刀量可达8-10mm.半精加工时（Ra=1.25-10um），背吃刀量取为0.5-2mm。精加工时（Ra=0.32-1.25um），背吃刀量取为0.2-0.4mm 下表1-2给出了某些切削用量数据。

表1-2 名称???
工件材料
工件条件
切削深度/mm
切削速度/mm r
进给量/mm/r
刀具材料

碳素钢σ＞600MPa　　　
粗加工
5-7
60-80
0.2-0.4

YT类
粗加工
2-3
80-120
0.2-0.4
精加工
0.2-0.3
120-150
0.1-0.2
钻中
心孔

500-800

W18Cr4V

钻孔

30
0.1-0.2
切断（宽度＜5mm）
70-110
0.1-0.2
YT类

2.1.5编写加工程序及数控仿真
加工程序如下：

第3章 典型铣削件工艺分析与编程

注：本章开始一方面需要像上图同样画上零件图
3.1零件分析
在铣床上进行工艺分析重要从零件轮廓形状、尺寸精度、效率以及技术规定等几种方面考虑。理论上加工工艺必要达到图样规定，同步，又能充分合理发挥机床功能。
（1）构造分析
该零件总体为矩形零件，在此基本，上下两面各由阶梯面构成，表面由圆柱、圆弧、曲线、凸台、通孔、不通孔以及平面构成。形状复杂，加工检查较困难，需两轴联动数控铣床加工。
（2）精度分析
从图中可以看出，该零件尺寸精度比较高，其中比较高有外轮廓16和34以及四个圆孔距离，尺寸公差为0.01-0.03。其她尺寸公差为0.04-0.10。表面粗糙度比较高为Ra1.6μm,别的表面粗糙度为Ra3.2μm。尚有零件凸起某些有较严配合精度，如果解决不好，也许导致公差及表面粗糙度难以达到规定。为了满足零件尺寸规定，孔距尺寸需进行孔距对称性公差转换。
（3）毛坯余量分析
该零件材料为HT200，切削加工性能较好，无热解决和硬度规定。毛坯材料为44×44×32mm。毛坯为铸件，零件刚度较高，加工过程不易变形，形状与毛坯无较大差别，因而，不适当留有较大加工余量。 究竟余量多大???
（4）构造工艺性分析
零件最大高度为30㎜，其中有上下凸台，有圆弧、曲线、圆孔和平面。圆弧为R4㎜，圆孔直径为φ8㎜。尚有轮廓某些有一定弧度。各某些尺寸不统一，在加工各圆弧时。半径应尽量小，故需多把不同圆角半径铣刀，为保证侧边有较好垂直度和表面粗糙度，在最后竟加工时，刀具可以相对水平面，在Z方向提高0.05，这样可以防止在精加工中，刀具受到轴向力作用。
（5）定位基准分析
由于零件底部尺寸精度低，故在加工过程中，先以零件侧边为定位基准，加工下表面。然后，如下表面平面为定位基准，加工上表面。加工过程中，以零件中心为坐标原点。
依照上述分析，针对提出问题，采用如下工艺办法：
l 明确安排粗精加工。
l 孔加工过程中，先钻孔，再镗孔。
l 圆弧铣削应采用插补原理铣削。
l 采用工艺集中原则，一次工装加工尽量多表面。

究竟基准在哪里????

3. 2 拟定装夹方案
从图中可以看出，此毛坯外形简朴，又由于此零件为单件生产，因而，
用平口虎钳装夹工件。在安装工件时，要注意工件应放在钳口中间部位。安装平口虎钳时，要对它固定钳口找正。工件被加工某些应高出钳口，避免刀具与钳口发生干涉。粗加工铣削外轮廓时，应选取直径较大刀具，这样可以提高效率。
此零件不能一次装夹完毕加工，必要分两次。由于上表面形状不规则，并且非常高配合精度，不适于作装夹表面。因而，第一次装夹完毕下表面加工。如下表3-1所示：
第二次装夹完毕上表面加工。以上一次加工完毕平面为定位基准，运用平口虎钳装夹，完毕圆孔、凸台轮廓加工。如下表3-2所示.

表3-1

表3-2

3.3 拟定加工顺序与走刀路线图???
在铣床上加工零件时，普通有各种工步，使用不同直径刀具，因而加工顺序安排得与否合理，直接影响到加工精度、加工效率、刀具数量和经济效率。在安排加工顺序时同样遵守“基面先行”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”普通工艺原则。此外还应考虑：
①每道工序尽量减少刀具空行程移动量。按最短路线安排加工表面加工顺序。
②减少换刀次数，节约辅助时间，普通状况下，每换一把新刀具后，应通过移动坐标，回转工作台等将由该刀具切削所有表面所有完毕。
零件详细加工顺序及走刀路线拟定如下：
1.钻中心孔。以利于钻削底孔时刀具找正。
2.钻孔。运用φ6㎜钻头钻孔
3.铣平面，保证零件高度30.5㎜左右
4.粗铣圆台及平面。
5.精铣圆台及平面。
6.转零件，再次装夹。
7.粗铣外轮廓，留出0.3㎜加工余量。
8.精铣外轮廓。
9.精加工孔。

3.4刀具和切削用量选取
1：刀具选取
依照零件构造特点，铣削凸台、外轮廓时，铣刀也许会受到一定限制，因而，取φ6mm，并采用立铣刀加工。
1) 粗铣加工时，选用φ6mm高速钢立铣刀。
2) 精铣加工时，选用φ6mm硬质合金立铣刀。
3) 钻中心孔，选用φ4mm高速钢硬质合金中心钻
4) 钻通孔，选用φ6mm高速钢钻头
5) 镗孔，采用硬质合金镗刀。

为什么选用这种刀具????,,,详细型号是多少??

详细刀具选取如下表3-3；
表3-3数控加工刀具卡片
产品名称或代号
车床工艺分析实训
零件名称
轴类零件
零件图号

序号
刀具号
刀具规格名称
数量
加工表面
刀具半径/㎜
备注
1
T01
φ6mm高速钢立铣刀
1
粗铣表面

2
T02
φ4中心钻
1
钻中心孔

3
T03
φ6㎜钻头
1
钻孔

4
T04
φ6mm硬质合金立铣刀
1
精铣轮廓

5
T07
内孔镗刀
1
镗孔

编制

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高中军
共1页

2:切削用量选取
依照被加工表面质量规定、刀具材料和工件材料。参照数控切削用量推荐表（见数控加工工艺学P172和P189）或关于资料选用切削速度与每转进给量，然后计算主轴转速与进给速度（计算过程略），计算成果填入表中。
粗铣时：主轴转速n=180r/min，vc=18mm/min，a=1mm
精铣时：主轴转速n=600r/min，vc=90mm/min，a=0.5mm
钻中心孔时：主轴转速n=1000r/min。
钻孔时：主轴转速n=600r/min。
粗镗时：切削速度为50mm/min进给量为1mm/r。
精镗时：切削速度为90mm/min进给量为0.15mm/r。

3.5编写加工程序及数控仿真
略

第4章 总结
总结一下本毕业设计完毕重要工作及收获。规定至少2页。

参照文献

1 邓仕珍，范淼海.汽车车身制造工艺学.北京:北京理工大学出版社,1997
2 邵立.基于虚拟虚拟制造技术自动线设计研究.上海交通大学博士学位论文.:5-7
3 李伟.先进制造技术.北京:机械工业出版社，
4 熊光楞.仿真技术在制造业中应用与发展.系统仿真学报.1999，11(3):145-151
5 肖田元,韩向利，张林鍹.虚拟制造内涵及其应用研究.系统仿真学报.,13(1):118-123
6 周军.可重组活塞生产线虚拟仿真设计理论与应用研究.山东大学博士学位论文.:9-11

谢辞

本研究工作是在王兆辉教师关怀、协助和悉心指引下完毕。本文从开始选题、研究工作展开到论文最后审视和修改，王教师都倾注了大量心血，予以了认真指引，提供了许多有益参照资料。王教师以其渊博学识、严谨治学态度、精益求精工作作风、高度事业心和责任感对我进行了全面指引和培养，这不但使我顺利完毕了本文，也将使我受益终身。在学习和生活上，王教师也予以了我很大关怀和协助，在此谨向她表达最衷心感谢！
衷心感谢周军教师、刘刚教师、霍志璞教师、李沛刚教师等在课题上对我指引和协助，各位教师渊博学识、热情态度、高度责任心将勉励我不断迈进！
真诚地感谢实验室里一起工作、学习各位同窗。感谢阎茂富、陈文广、申立艳、徐镇、郭振、张玉静、杨蕾等同窗在寻常生活、学习、工作中予以我协助。
感谢舍友三年多来勉励和支持，感谢机电班所有同窗，在三年学习和生活中人们互相协助，建立起了深厚情谊，这使我终身难忘。
深深地感谢妻子付蕾，无论在生活上还是工作中，都予以了作者无微不至关怀、真诚理解、全力支持，保障了本文顺利进行。
特别感谢岳父母一家对作者关爱和协助。
在此还要特别感谢近年来为我默默奉献、不断予以我支持和勉励父母、家人及朋友。
最后，感谢各位专家在百忙之中抽出时间来评审我论文

附录
可将工艺卡片放在本某些。