基于UG铝合金缸体零件的仿形加工设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 本科毕业设计（论文） 题 目 ： 基于 合金缸体零件的仿形加工设计 学 院 ： _ 专 业 ： _ 姓 名 ： _ 学 号： _ 指导教师 ： _ 2016年 2月 25日 购买设计文档后加 费领取图纸 I 摘要 文章的主要内容为基于 并在零件的手工编程中用到了 线插补命令、 03 圆弧插补指令； 篇毕业设计主要针对数控机床的加工及编程的介绍，对铝合金缸体进行工艺性分析，包括加工工艺的选择和制定，还包括各零件的程序的手工编制。 本次设计的题目是基于 点在于对铝合金缸体加工的工艺性和力学性能分析，对铝合金缸体的加工工艺规程进行合理分析，对铝合金缸体进行加工工艺的规程设计，包括了铝合金缸体的数控铣削加工 ，并且介绍了数控加工工艺及数控编程。 关键词： 铝合金缸体 ；编程；工艺；数控加工 购买设计文档后加 费领取图纸 of is to of of is of of to on as as at a is to a of is in 购买设计文档后加 费领取图纸 录 摘 要 . I . 绪论 . 1 . 2 2 零 件结构工艺分析 . 3 . 4 . 6 . 8 . 10 . 10 . 11 . 12 3 工艺规程设计 . 13 . 14 . 15 序尺寸及公差的确定 . 15 4 数 控加工工艺设计 . 15 控编程的定义及分类 . 16 . 错误 !未定义书签。 . 20 . 错误 !未定义书签。 程原点的确定 . 24 件造型及加工 . 26 合金缸体的仿真加工 . 26 工程序清单 . 27 结论 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 购买设计文档后加 费领取图纸 1 1 绪论 造工业的重要性 机械制造工业是国民经济中一个十分重要的产业，它为国民经济各部门科学研究、国防建设和人民生活提供各种技术装备，在社会主义建设事业中起着中流砥柱的作用。从农业机械到工业机械，从轻工业机械到重工业机械，从航空航天设备到机车车辆、汽车、船舶等设备，从机械产品到电子电器、仪表产品等，都必须有机械及其制造。减速器也是有些设备中所不可缺少的，我们应该了解减速器的机械制造工艺过程才能把产品制造 出来。 2 零 件结构工艺分析 本文首先对铝合金缸体进行分析，通过对铝合金缸体进行研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定，以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，与指导老协商后，感觉用数控编程比较合适。 在这次毕业设计中，根据课题所给的零件图、技术要求，通过查阅相关资料和书籍，了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤，并运用这些方法和步骤进行了夹具设计，整个设计得指导思想“简 便、效率高、非常经济”。 件的分析 件的作用 题目给出的零件是铝合金缸体，铝合金缸体轴承、轴、齿轮的安装载体来使用的，一个设备是通过各种不同零件组成的，其中包括各种机构，例如传动机构、执行机构，以及一些其他结构，故铝合金缸体零件的加工精度和表面光洁度直接影响着装配的精度和机械设备的使用性能，可以说，一个加工精度高的铝合金缸体与加工精度的低的铝合金缸体相比，其传动效果很明显。所以研究和制定铝合金缸体零件的数控加工工艺规程和编程就尤为重要。图 1、图 2分别为铝合金缸体的三维图纸和 纸。 购买设计文档后加 费领取图纸 2 图 1 铝合金缸体三维图 图 2 铝合金缸体零件图 件的尺寸标注分析 零件图上的尺寸是制造、检验零件的重要依据，生产中要求零件图中的尺寸不允许有任何差错。在零件图上标注尺寸，除要求正确、完整和清晰外，还应考虑合理性，既要满足设计要求，又要便于加工、测量。 关于尺寸标注主要包括功能尺寸、非功能尺寸、公称尺寸、基本尺寸、参考尺寸、重复尺寸等等。 购买设计文档后加 费领取图纸 3 该零件图说标注的尺寸均完整，符合国家要求，位置准确，表达清楚。 件的主要技术要求 由以上分析可知，该铝合金缸体的主要加工表面是外轮廊和孔系。因此，对于铝合金缸体来说，加工过程中的主要问题是保证孔系的加工精度比保证轴系的加工精度要容易，处理好孔和平面之间的的相对关系。 孔的精度及位置精度 铝合金缸体的主要加工面为上、下轮廊的铣削加工， 、 通孔的数控车削加工，其表面粗糙度要求分别为 4- 通孔的钻、铰削加工，其表面粗糙度为 它要求 铝合金缸体加工方案，应该选择能够满足较为复杂类零件平面加工的加工设备，例如数控机床。除了从加工精度和加工效率方面考虑外，也要适当考虑经济因素。依据零件图我们确定铝合金缸体的加工工艺及加工路线，对于关键工序，我们应该在数控铣床上面进行加工比较合适。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 假设该零件年产量为 30万件。设每天的产量为 1300件。根据相关标准，当零件的加工批量为中小批量的时候，时间定额的计算公式为： %)1)( （大量生产时 0/ 故，相对于大批量生产，其计算公式如下： %)1)( 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。 k 一些除了加工工件以外时间的总和。 工序：粗、精铣外轮廊 机动时间 购买设计文档后加 费领取图纸 4 辅助时间 参照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装 卸工件时间为 则m k ：根据相关计算切削时间的资料有， 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时，m dd 即能满足生产要求。 （ 1）、铣削宽度的选择 查机械制造工艺设计简明 手册表 27有 半精铣 1 2 这里取 （ 2）、铣削每齿给量的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 28有 （ 3）、铣削深度的选择 查机械制造工艺设计手册表 3 29有 （ 4）、铣削速度的选择 查相关计算切削时间的资料有 0 . 6 / 3 6 / m i nv m s m 所以： 1 0 0 0 1 0 0 0 3 6 1 9 2 / m i 1 4 6 0 （ 5） 计算切削时间 查相关计算切削时间的资料表 15 可知： 购买设计文档后加 费领取图纸 5 1212. . 0 . 3 1 6 1 9 2 9 2 1 . 615951 3 1 2251580a z nL l l ll a D 所以，1595 1 . 7 3 m i 1 . 6 （ 6）计算铣削力 相关计算切削时间的资料有 ： 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z 式中： 所以， 0 . 8 3 0 . 6 5 0 . 8 309 . 8 1z z e f F a a d a z =93n。 3 工艺规程设计 择定位基准 铝合金缸体胡加工工序较为简单，主要 粗基准选择毛坯的左右端面， 精基准选择已经铣削好的左右端 面。 定工艺路线 本次设计的零件是 铝合金缸体 ，根据先面后孔原则，本次先以内孔定位加工 铝合金缸体 的各个面，然后再是孔。后续工序安 排应当遵 循 粗 精 分 开 和 先 面 后 孔 的 原则。先粗加 工 平 面，再粗加工孔 系 。对于滚刀支架加工，需要精加 工 的 是 支 承 孔 前 后 端 平面。 购买设计文档后加 费领取图纸 6 按上述原则亦应 先 精 加 工 平 面 再 加工孔系，但在实际生产中这样安排不利于保证孔和平面的相互垂直度。加工工 序 完 成 以 后，将工件清 洗 干 净。清洗后用压 缩 空 气 吹 干 净。保证零件 内 部 杂 质 、 铁 屑 、 毛 刺 、 砂 粒 等 的 残 留 量 不 大于 根据以上分析，现将 铝合金缸体的工艺路线制 定如下： 购买设计文档后加 费领取图纸 7 择加工设备和工艺设备 由图样分析，该图样需要铣削该铝合金缸体的外轮廊， 、 6 通孔，钻、铰孔等，在这里我们在铣轮廓时选用端面车刀，沟槽铣 刀，锥柄麻花钻头，机用铰刀等等。而钻削加工时我们可以选用麻花钻头，量具可选用 05测量游标卡尺，外径千分尺，游标深度卡尺、塞规等。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (1)毛坯种类的选择 由于零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用铸造作为毛坯的制作形式，从而提高劳动生产率，降低成本。 (2)确定毛坯的加工余量 根据毛坯制造方法采用的金属型铸造，查取机械制造工艺设计简明手册表 铝合金缸体 ”零件材料采用铸造。材料为 生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 购买设计文档后加 费领取图纸 8 4 数控车加工工艺设计 控编程的定义及分类 控编程的定义 编程是将加工零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数（主运动和进给运动速度、切削深度）以及辅助操作（换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧松开等）加工信息，用规定的文字、数字、符号组成的代码，按一定格式编写成加工程序。 控编程的分类 数控编程又可分为手工编程和自动编程两类。 手工编程时，整个程序的编制过程是由人工完成的。这要求编程人员不仅要熟悉数控代码 及编程规则，而且还必须具备有机械加工工艺知识和数值计算能力。对于点位加工或几何形状不太复杂的零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。 自动编程是用计算机把人们输入的零件图纸信息改写成数控机床能执行的数控加工程序，就是说数控编程的大部分工作有计算机来实现。 程方法的选择 该零件的刀具轨迹路径主要由直线、圆弧组成，坐标点尺寸计算方便，故采用手工编程的方式编制其加工程序。 程原点的确定 该 铝合 金缸体均为规则的板状零件，其坐标原点可设在两端面中心上，这样方便编程坐标的计算 。其坐标原点如图 购买设计文档后加 费领取图纸 9 图 程原点的确定 件造型及加工 件集成了数据接口、几何造型、加工轨迹生成、加工过程仿真检验、数控加工代码生成、加工工艺单生成等一整套面向复杂零件和模具的数控编程功能。 实体曲面结合 便的特征实体造型 采用精确的特征实体造型技术，可将设计信息用特征术语来描述，简单而准确。通常的特征包括孔、槽、型腔、凸台、圆柱体、球体、管子等 ， 可以方便地建立和管理这些特征信息。 先进的“精确特征实体造型”技术完全抛弃了传统的体素拼合和交并差的繁琐方式，使整个设计过程直观，简单。 实体模型的生成可以用增料方式，通过拉伸，旋转，导动，放样或加厚曲面来实现；也可以通过减料方式，从实体中减掉实体或用曲面裁剪来实现。还可以用等半径过渡，变半径过渡，倒角，打孔，增加拔摸斜度和抽壳等高级特征功能来实现。 购买设计文档后加 费领取图纸 10 大的 由曲面造型 线框到曲面，提供了丰富的建模手段，可通过列表数据，数学模型，字体文件及各种测量数据生成样条曲线；通过扫描，放样，拉伸，导动，等距，边界，网格等多种形式生成复杂曲面；并可对曲面进行任意裁剪，过渡，延伸，缝合，拼接，相交，变形等，建立任意复杂的零件模型。通过曲面模型生成的真实感图，可直观显示设计结果。 活的曲面实体复合造型模式 利用这一模式，可实现曲面裁剪实体，曲面生成实体曲面约束实体等混合操作，是用户设计产品和模具的有利工具。 快速高效的加工功能涵盖了从 2轴到3轴的数控铣削加工功能。 师 将 直接对曲面，实体模型进行一致的加工操作。支持先进实用的轨迹参数化和批处理功能，明显提高工作效率。支持高速切削，大幅度提高加工效率和加工质量。通过的后置处理可向任何数控系统输出加工代码。 轴到 3 轴的数控加工功能 2轴到 可直接利用零件的轮廓曲线生成加工轨迹指令 ,而无需建立其三维模型 :提供轮廓加工和区域加工功能 ,加工区域内允许有任意形状和数量的岛 自动进行分层加工。 3轴加工方式：多样化的加工方式 可以安排从粗加工，半精加工到精加工的加工工艺路线 持高速加工 支持高速切削工艺，提高产品精度，降低代码数量，使加工质量和效率大大提高。 数化轨迹编辑和轨迹批处理 迹再生成”功能可实现参数化轨迹编辑。只需选中已有的数控加工轨迹，修改原定义的加工参数表，即可重新生成加工轨迹。 可以先定义加工轨迹参数，而不立即生成轨迹。工艺设计人员可先将大批加工轨迹参数事先定义，而在某一集中时间批量生成。这样，合理地优化了工作时间。 工 工艺控制 提供了丰富的工艺控制参数，可以方便地控制加工过程，使编程人员的经验的到充分的利用。 购买设计文档后加 费领取图纸 11 工轨迹仿真 提供了轨迹仿真手段以检验数控代码的正确性。可以通过实体真实感仿真如实地模拟加工过程，展示加工零件的任意截面，显示加工轨迹。 用后置处理 提供的后置处理器无需生成中间文件就可直接输出 统不仅可以提供常见的数控系统后置格式，用户还可以定义专用数控系统的后置处理格式。 富流行的数 据接口 加工工具，具有丰富的数据接口，它包括直接读取三维 的数据接口；基于曲面的 准图形接口；基于实体的 于 何核心的 _B 格式文件；面向快速成型设备的 及面向 拟现实标记语言）接口。这些保证了与目前流行的 企业可以跨平台和跨地域与合作伙伴实现虚拟产品的开发和生产。 合金缸体的仿真加工 通过制 造工程师软件，对铝合金缸体进行三维实体建模，得出建模后的图形如下： 零件 1 铣铸件上下伦廊 购买设计文档后加 费领取图纸 12 1、 刀具轨迹 购买设计文档后加 费领取图纸 13 2、 加工参数 购买设计文档后加 费领取图纸 14 购买设计文档后加 费领取图纸 15 购买设计文档后加 费领取图纸 16 铣、半精铣 2槽 购买设计文档后加 费领取图纸 17 2、 加工参数 购买设计文档后加 费领取图纸 18 、 通孔 1、刀具轨迹 购买设计文档后加 费领取图纸 19 2、 加工参数 购买设计文档后加 费领取图纸 20 购买设计文档后加 费领取图纸 21 工程序清单 程序 解释说明 序号 90外圆车刀） 换 1号刀 500 主轴正转，转速 500 削液开 54 速运动至循环起点 2 建立 100 120 设定起终程序段，精车余量 00 向进刀 0 近工件 80 倒角 铣外轮廊 速运动至下一切削点 2 立 300 120 设定起终程序段，精车余量 00 速进刀 100 切削进刀 外轮廊 刀 100 径向退刀 向退刀 84外圆车刀） 换 2号刀 800 主轴正转，转速 800 54 速运动至循环起点 29 速运动至循环起点 010060 100 粗铣 1200 2 设定参数 100 速运动至换刀点 轴停止 削液关 92 10 （设立坐标系，定义对刀点的位置） 00 从编程规划起点，移到工件前端面中心处） 购买设计文档后加 费领取图纸 22 01 3 （倒 3 45直角） 3 （倒 角） 39 3 （倒非 45度角） 精铣 00 80 （回到编程规划起点） 30 （主轴停、主程序结束并复位） 92 120 （设立坐标系，定义对刀点的位置） 03 主轴以 300r/转） 00 （到螺纹起点，升速段 刀深 32 切削螺纹到螺纹切削终点，降速段 1 00 X 轴方向快退） Z 轴方向快退到螺纹起点处） X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深 32 切削螺纹到螺纹切削终点） 00 X 轴方向快退） Z 轴方向快退到螺纹起点处） X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深 32 切削螺纹到螺纹切削终点） 00 X 轴方向快退） Z 轴方向快退到螺纹起点处） X 轴方向快进到螺纹起点处，吃刀深 32 （切削螺纹到螺纹切削终点） 00 X 轴方向快退） 50 回对刀点） 05 (主轴停 ) 30 （主程序结束并复位） 90外圆车刀） 换 1号刀 500 主轴正转，转速 500 削液开 54 速运动至循环起点 1 立 100 120 设定起终程序段，精加工余量 00 速进刀 0 近工件 端面 角 内孔至 45 5 倒圆角 购买设计文档后加 费领取图纸 23 端面 角 54 退刀 100 速运动至换刀点 60镗刀） 换 2号刀 400 主轴正转，转速 400 削液开 2 快速运动切削起点 800 主轴正转，转速 800 54 速运动至循环起点 100 铣内孔至 100 速运动至换刀位置 轴停止 削液关 92 80 （设立坐标系，定义对刀点的位置） 03 主轴以 400r/转） 00 3 （ 到 循 环 起 点 位 置 ） 端面粗切循环加工） 00 精加工轮廓开始，到倒角延长线处） 01 3 精加工倒 1 45角） 10 （精加工 内孔） 03 2 01 精加工 端面） 精加工 20 外圆） 46 02 4 精加工 弧） 01 精加工 54 外圆） 20 （精加工锥面） 3 （精加工 内孔，精加工轮廓结束） 00 80 （返回对刀点位置） 30 （主轴停、主程序结束并复位 结 论 购买设计文档后加 费领取图纸 24 通过本次毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师 和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是 基于 合金缸体零件的仿形加工 ，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。 购买设计文档后加 费领取图纸 25 致 谢 直到今天，论文总算完成了，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感 谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类典型零件的加工工艺设计及编程的相关资料，论文终于完成了，我感 到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。 购买设计文档后加 费领取图纸 26 参考文献 1 刘德荣组合夹具结构简图的初步探讨组合夹具， 1982. (1) 2 孙已德机床夹具图册 M北京：机械工业出版社， 1984： 20 3 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册 M贵阳：贵州任命出版社， 1983： 42 4 刘友才机床夹具设计 北京：机械工业出版社， 1992 。 5 孟少龙机械加工工艺手册第 1卷 M，北京：机械工业出版社， 1991。 6 金属机械加工工艺人员手册修订组金属机械加工工艺人员手册 M上海：上海科学技术出版社， 1979。 7 李洪机械加工工艺师手册 M北京：机械工业出版社， 1990。 8 马贤智机械加工余量与公差手册 M北京：中 国标准出版社， 1994。 9 上海金属切削技术协会金属切削手册 M上海：上海科学技术出版社， 1984。 10 隋秀凛， 现代制造技术 ，高等教育出版社， 11 于荣贤等， 机械制图与计算机绘图 ，机械工业出版社 ， 12 顾京，数控加工编程及操作，顾京主编，高等教育出版社， 2003 13 赵长明 刘万菊 ，数控加工工艺及设备，高等教育出版社 14 陈 洪涛，数控加工工艺及编程，高等教育出版社，