畢業設計開題報告復合軸零件的數控車削加工工藝及編程系別： 班級： 學生姓名： 指導教師： 20***年**月**日

畢業設計開題報告課題題目復合軸零件的數控車削加工工藝及編程同組同學獨立完成一、課題的來源、目的意義、國內市場應用現狀及功能1．課題來源：指導老師所提供。2．目的意義：本課題是數控專業學生在畢業時的任務，其作用主要為驗證我們在學校所學的知識，對復合軸的數控車削加工進行研究，通過此課題的編寫，讓我們對在校所學的知識進行一次綜合的應用，為今后的實踐工作打下基礎，在編寫過程中，不斷的發現問題，并解決問題。培養我們獨立完成零件的數控加工工藝及加工程序編制的能力。3．應用前景：數控技術和數控裝備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關系到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。現今，數控機床的種類也是越來越多，有數控車床、銑床、磨床、刨床、插床、沖床、鉆床、鏜床等等，下面詳細介紹數控車床在機械加工中的應用。(1)數控車削加工零件的類型車床車削的主運動是工件裝卡在主軸上的旋轉運動，配合刀具在平面內的運動可加工出的工件是回轉體零件。回轉體零件分為軸套類、輪盤類和其他類幾種。軸套類和輪盤類零件的區分在于長徑比，一般將長徑比大于1的零件視為軸套類零件，長徑比小于1的零件視為輪盤類零件。軸套類零件：軸套類零件的長度大于直徑，軸套類零件的加工表面大多是內外圓周面。圓周面輪廓可以是與z軸平行的直線，切削形成臺階軸，軸上可有螺紋和退刀槽等；也可以是斜線，切削形成錐面或錐螺紋；還可以是圓弧或曲線(用參數方程編程)，切削形成曲面。輪盤類零件：輪盤類零件的直徑大于長度，輪盤類零件的加工表面多是端面，端面的輪廓也可以是直線、斜線、圓弧、曲線或端面螺紋、錐面螺紋等。其他類零件：數控車床與普通車床一樣．裝上特殊卡盤就可以加工偏心軸或在箱體、板材上加工孔或圓柱。(2)數控車床加工的主要對象數控車削是數控加工中用得最多的加工方法之一。由于數控車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補，還有部分車床數控裝置具有某些非圓曲線插樸功能以及在加工過程中能自動變速等特點，因此其工藝范圍較普通車床寬得多。針對數控車床的特點，下列幾種零件最適合數控車削加工。①精度要求高的回轉體零件：由于數控車床剛性好，制造和對刀精度高，蹦及能方便和精確地進行人工補償和自動補償。所以能加工尺寸精度要求較高的零件，在有些場合可以車代磨。此外，數控車削的刀具運動是通過高精度捕補運算和伺服驅動來實現的，再加上機床的剛陛好和制造精度高，所以它能加工對母線直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。對于圓弧以及其他曲線輪廓．加工出的形狀與圖紙上所要求的幾何形狀的接近程度比用仿形車床要高得多。對于精度要求高的零件用普通車床車削時，因機床制造精度低，工件裝夾次數多，而達不到要求，只能在車削后用磨削或其他方法彌補。若采用液壓半自動車床和液壓仿形車床加丁，需多次裝夾，會造成較大的壁厚差，達不到圖紙要求。若采用數控車床加工一次裝夾即可完成滾道和內孔的車削，壁厚差大為減小，而且加工質量穩串。②表面粗糙度要求高的回轉體零件：在材質、精車余量和刀具已選定的情況下，表面粗糙度取奐于進給量和切削速度。數控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。在普通車床上車削錐面和端面時．由于轉速恒定不變，致使車削后的表面粗糙度不一致。使用數控車床的恒線速切削功能，就可選用晟佳線速度來切削錐面和端面，使車削后的表面粗糙度值既小又一致。數控車床還適合于車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。粗糙度值要求大的部位選用大的進給量，要求小的部位選用小的進給量。③輪廓形狀特別復雜或難于控制尺寸的回轉體零件：由于數控車床具有直線和圓弧插補功能，部分車床數控裝置還有某些非圓曲面插補功能，所以可以車削由任意直線和平面曲線組成的形狀復雜的回轉體零件。難于控制尺寸的零件如具有封閉內腔的成型面，“口小肚大”，在普通車床上是無法加工的，而在數控車床上很容易加工出來。④帶特殊螺紋的回轉體零件：普通車床所能車削的螺紋相當有限，它只能車等導程的直錐面公英制螺紋，而且一臺車床只能限定加工若干種導程的螺紋。數控車床不但能車削任何等導程的直錐面螺紋和端面螺紋，而且能車增導程、減導程及要求等導程與變導程之間平滑過渡的螺紋，還可以車高精度的模數螺旋零件(如圓柱、圊弧蝸桿)和端面(盤形)螺旋零件等。數控車床還可以配備精密螺紋切削功能，再加上一般采用硬質臺金成型刀具以及可以使用較高的轉速，所以車削出來的螺紋精度高，表面粗糙度小。程序編制、機床的加工教率和零件的加工精度都有重要影響。因此，應遵循一般的工藝原則并結合數控車床的特點，認真而詳細地制訂好零件的數控車削加工工藝。其主要內容有分析零件圖紙、確定工件在車床上的裝夾方式、各表面的加工順序和刀具的進給路線以及刀具、夾具和切削用量的選擇等。二、課題研究的主要內容、研究方法或設計方案1.課題研究的主要內容：（1）繪制復合軸的零件二維圖（CAD）。（2）繪制復合軸的零件三維圖（UG）（3）分析零件圖，制定加工工藝路線，選取切削參數，刀具，裝夾方式等等。（4）制定工藝過程卡，數控加工工序卡。（5）編制零件的數控加工程序，并運用仿真軟件對程序進行仿真驗證。（6）加工產品。2.設計方案：工序Ⅰ：粗車端面、外圓、打中心孔。工步1夾毛坯外圓粗車一頭端面及外圓，打中心孔。工步2夾上步粗車后的外圓，粗車另一頭端面及外圓，打中心孔。工序Ⅱ：卡盤加頂尖裝夾，車左端大外圓、中間圓弧段。工步1粗車外圓。工步2精車外圓。工步3切槽。工步4粗車中間圓弧段。工步5精車中間圓弧段。工序Ⅲ：夾左端外圓，頂右端中心孔，車左端錐面、螺紋頭、中間錐面及其槽。工步1粗車右端外圓、錐面、螺紋大徑、中間錐面。工步2精車右端外圓、錐面、螺紋大徑、中間錐面。工步3切中間錐面上3-3槽、切螺紋退刀槽。工步4車外螺紋。工序Ⅳ：夾右端Ф52外圓，將右端向外伸出25mm，車右端Ф35外圓、鉆、鏜內孔、車內螺紋。工步1粗車外圓。工步2鉆底孔。工步3粗鏜內孔。工步4精鏜內孔。工步5切內螺紋退刀槽。工步6車內螺紋。工步7精車外圓。三、材料來源購買45鋼棒料。四、現有基礎和具備的條件1．企業實習工廠。2.學院圖書管提供大量數控加工編程方面的資料。五、總的工作任務，進度安排以及預期結果1．進度安排：根據指導老師提供的課題，綜合分析和思考后，最后確定設計課題思路。第一周：根據指導老師下達的畢業設計任務書，確定設計說明書的主要內容并寫好開題報告，交給指導老師。在現有的基礎條件下，定期和指導老師聯系，進行課題的設計，與UG模擬圖，并交給指導老師。第二周：開始繪制零件二維圖和三維圖。第三周：對圖紙進行工藝分析，確定加工路線，切削參數，刀具。第四周：編制數控加工程序，對零件進行仿真加工。第五周：編寫設計說明書。第六周：修改設計說明書準備答辯。2．可行性分析通過查閱相關資料，制定了合理的工藝路線，并選用合理的刀具，切削參數，然后編制出零件的數控加工程序，將程序先在仿真軟件上進行仿真加工驗證，程序準確無誤后，再輸入到機床上進行加工產品。將加工后的產品進行檢驗，看是否合格。3．預期結果：完成零件的CAD圖、UG圖的繪制，工藝卡一份，程序一份，設計說明書一份，實物工件一件。六、參考文獻1.張超英,《數控機床加工工藝、編程及操作實訓》,高等教育出版社，2003.92.倪森壽，《機械制造基礎》，高等教育出版社，2005.13.陳立德，《機械設計基礎》，高等華教育出版社，2004.74.李一民，《數控機床》,東南大學出版社,2005.75.隋秀凜，《現代制造技術》，高等教育出版社，2002.116.于榮賢等，《機械制圖與計算機繪圖》，機械工業出版社，2004.37．顧京，《數控加工編程及操作》，顧京主編，高等教育出版社，2003.78．趙長明劉萬菊，《數控加工工藝及設備》，高等教育出版社2005.99．陳洪濤，《數控加工工藝及編程》，高等教育出版社，2006.10指導教師意見（課題難度是否適中、工作量是否飽滿、進度安排是否合理、工作條件是否具備等） 指導教師簽名：