1、数控机床座体的工艺分析及数控加工毕业设计说明书目 录第一章、绪论 11.1前言11.1.1设计题目11.1.2课题来源11.1.3课题类型11.1.4课题意义11.1.5国内外发展现状11.2方案论证21.2.1课题研究的方法21.2.2改进加工工艺21.2.3改进加工质量21.2.4提高生产效率31.3所选课题的研究意义31.3.1所选课题的的经济效益31.3.2所选课题的社会效益4第二章、机制工艺设计部分 62.1座体的结构工艺性分析 62.1.1座体的尺寸和公差标注62.1.2座体的组成要素62.1.3座体的整体结构62.2生产纲领的确定62.3座体的选材 72.3.1 满足座体的使用性
2、能要求72.3.2 满足材料的工艺性能需求72.4毛坯及工序尺寸公差的确定82.5工艺路线的拟定 92.5.1加工方法的确定92.5.2加工阶段的划分102.5.3工序集中和分散102.5.4 加工顺序的确定102.6定位基准的选择 112.6.1粗基准的选择112.6.2精基准的选择112.6.3各表面加工时的定位基准112.7机床及其工艺设备的选择112.7.1机床的选择112.7.2工艺设备的选择122.8切削用量参数的确定122.9工时定额计算12第三章、工件的装夹 133.1对专用夹具的基本要求 133.2定位方式的确定与定位元件的选择 133.2.1定位方式的确定 133.2.2定
3、位元件的选择 13第四章数控加工144.1系统介绍 144.2程序指令的介绍 144.3编写程序 154.3.1 底平面加工程序 154.3.2 轴承孔的加工程序 15第五章、总结 17致谢 18参考文献 19摘要 本次设计主要经过座体的设计、座体的选材、工序的拟定、机床的选择、座体的加工等流程最终完成此次毕业设计。经过此次毕业设计一方面自己进一步加深对所学理论的认识，另一方面在老师的指导下，学会运用所学知识去分析和解决一些实际问题，学会应用手册、标准、规范等资料。通过此毕业设计环节的锻炼把以前所学理论知识的运用于实践，从而达到温故而知新的目的，提高自己解决实际工程课题的能力。本次设计由于时间
4、有限，再加上我的水平有限，难免有些不足之处，敬请老师。关键词：座体设计，工序拟定，座体加工。Abstract The design of the main seat of the design of the blocks in the selection and preparation process, the choice of machine tools, such as the processing of Block final completion of the graduation process design. After graduating from the design on
5、 the one hand, to further deepen their understanding of the theory by the school, on the other hand, under the guidance of teachers, learn how to use the knowledge to analyze and solve practical problems, learning manuals, standards, norms and so on. Through this part of the graduation exercise desi
6、gned by the theory of the previous knowledge of applying it in practice, so as to achieve the purpose of Wenguerzhixin, and raise their issues to solve practical engineering capabilities. 全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501 The design due to time constraints, coupled with my limited ability, inevitably some de
7、ficiencies, please teachers.Key words: Block, design, process development, Block Processing第一章 绪论1.1前言1.1.1设计题目：座体的工艺分析及数控加工.1.1.2课题来源：根据工厂厂中实际生产中的需要，有些零件的加工在原有的机械设备中，达不到所要要求的效果。为此对其进行了设计并且运用到实际生产中去，达到了理想的效果。1.1.3课题类型：该课题属于机械设计部分，在工艺性能上要求高，在设计上要求严格。1.1.4课题意义：随着各行各业的迅速发展，数控机床的在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改
8、进。通过合理科学的设计和改造解决机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，以便能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。它被广泛应用到各个领域。1.1.5国内外发展现状数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床
9、的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切削机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切削数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控改造，可见节省不小的一笔消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，
10、截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。去年111月，我国金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营
11、企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人连续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我
12、国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。此类改造机床所占比例还不小，如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。1.2方案论证1.2.1课题研究的方法首先应该完成上述的机械设计工作，下一步就是根据图纸进行CAD-CAM 工作了。CAD/CAM技术对工业界的影响有目
13、共睹，它极大促进了产品质量、生产效益的提高和设计制造成本的降低，从一定角度来说，它甚至使生产和设计变得生动，大大减少了人们的重复和烦琐的简单劳动，使人能最大限度地运用自己的头脑来 完成设计和生产工作，设计的生产为了一种创造艺术品的过程。当前能进行 CAD/CAM 工作的软件有很多，这里选用Unigraphics NX。Unigraphics NX是当今世界上先进的、高度集成的、面向制造业的CAD/CAE/CAM 高端软件。这里选用UG建模后，生成刀具轨迹及程序。1.2.2改进加工工艺数控机床座体是箱体类零件主要用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用.其内包容的轴是高速旋转部
14、件，它的加工和装配要求都比较高.在座体上就反应在两轴承孔和底板要有平行度要求，以减少座体轴向力不平衡，带来的振动，影响铣刀头的加工精度. 这就要求加工时保证轴承孔的配合尺寸要求80K7（）及两轴承孔的中心线与底板面的平行度要求零件是铸件，其底板铸造圆角是R20，其他未标圆周角R3-R5。1.2.3改进加工质量 要改进加工质量可以通过进一步改进材料的工艺性能是指材料适应某种加工的能力.材料的工艺性包括材料的铸造性能，锻造性能，焊接性能，切削加工性能，热处理工艺性能.1）、铸造性能：包括流动性，收缩性，热裂倾向性，不同的金属材料其铸造性能有很大差异.2）、切削加工性：是指材料接受切削加工的能力它一
15、般用切削抗力大小，加工零件表面粗糙度，加工时切削排除难易程序及刀具磨损大小来衡量.切削加工性与材料的化学成分，力学性能及其纤维组织有密切关系.对钢铁材料，一般认为硬度在160230HBS范围内切削加工性能较好.过高的硬度不但难以加工而且刀具很快磨损；当硬度大于300HBS时，切削加工性能显著下降；硬度大于400HBS时，切削加工性能很差，但过低的硬度在切削加工时易形成很长的切削，缠绕在刀具或工件上，造成工具的发热或磨损，零件以切削后，表面粗糙数值大，故切削加工性差.严重不符合本次设计切削加工要求.切削加工性好的材料，对保证产品质量，提高劳动生产率，降低成本有极大的经济意义.热处理工艺性能包括淬
16、透性，变形与开裂倾向，过热敏感性，回火脆性，氧化脱碳倾向.不同材料的热处理性能是不同的.1.2.4提高生产效率提高生产效率一直是我们进行对机械设备和机构改造的最终目标，为此我综合了一些实际的理论和实践相结合从而得出了提高效率的总结（1）提高机械性能稳定可靠，结构受限所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。（2）可充分利用现有的条件可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。 （3）可以采用最新的控制技术可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备
17、的自动化水平和效率，提高设备质量和1.3所选课题的研究意义1.3.1所选课题的的经济效益从我国情来看，发展数控改造更是必然的趋势。我国在普及应用数控技术方面近几年来取得了很大的进展，从计算机数控（CNC）发展到直接数控（DNC）并能独立设计和制造机械加工中心及柔性制造系统（FMS）。然而我国具有机床拥有量大，工业规模小的特点，以下是一系列数据，足可以看出我国的具体情况：我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6。我国机床役龄10年以上的占60以上；
18、10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的旧机床，用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、成本高、从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。然而要想在进几年内用自动化和精密设备更新现有机床，不论是资金还是我国机床制造厂的能力都是办不到的，还造成资源的浪费。解决问题的关键就在于用尽量少的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能地提高自动化程度，保证加工质量，减
19、轻劳动强度，提高经济效益。而实现这一任务的有效途径就是普及应用经济型数控机床，并对原有机床进行数控改造。从改造应用的效果来看，这是个不错的选择，通过改造的机床所加工的零件比原来机床的精度高，尺寸一致性好。实践证明普通机床的数控改造适合我国的经济水平，教育水平和生产水平，已成为我国设备技术改造的主要方向之一。通过改造设计，使普通机床既满足技术性能的要求，又能获得最佳的经济效益。何乐而不为呢1.3.2所选课题的社会效益当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无
20、形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以後加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今後如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。但从目前企业面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大使企业心有余而力不足。我国作为机床大国，对普通机床数控化
21、改造不失为一种较好的良策。数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组成，还需先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节在技术上、质量上必须切实过关，确保工作可靠、稳定，才能保数控机床工作的精度、效率和自动化，否则，难以在生产实际中使用； 它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合，缺一不成。如果人员素质差、科技水平达不到，则难以满足社会需求。人是一切活动的主体，需要各种精通业务的专家、人才和熟练技术工人，互相配合，共同完成。数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高
22、效益等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切削机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切削数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床
23、41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控改造，可见节省不小的一笔消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。去年111月，我国金属加工机床
24、出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购
25、了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人连续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。 目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。此类改造机床所占比例还不小，如
26、日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。本文介绍了座体的加工过程,其中座体的底面和轴承就是利用数控机床进行加工.第二章 机制工艺设计部分2.1座体的结构工艺性分析全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501座体的结构工艺性分析，主要包括座体的尺寸和公差标注、座体的组成要素和座体的整体结构等三方面.2.1.1座体的尺寸和公差标注座体全长255mm.全宽190mm,全高172.2mm.轴筒外径115,内径96,轴承孔直径40K7(),轴筒端面的均布螺孔是6M8轴承孔倒角1,粗糙度值1.6,端面粗糙6.3,支承板厚15m
27、m,与左端面相距10mm,支承板与轴筒接边处相距96,与底板相距120,底板长200mm,宽190mm,圆角R20.凹槽宽110,地脚螺孔是沉孔结构,轴向相距155,横向相距150mm.2.1.2座体的组成要素座体有轴筒、底板和支承板组成.2.1.3座体的整体结构座体是箱体类零件主要用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用.其内包容的轴是高速旋转部件，它的加工和装配要求都比较高.在座体上就反应在两轴承孔和底板要有平行度要求，以减少座体轴向力不平衡，带来的振动，影响铣刀头的加工精度.这就要求加工时保证轴承孔的配合尺寸要求40K7（）及两轴承孔的中心线与底板面的平行度要求0.04/100零件是铸件，其底板铸造圆角是R20，其他未标注圆角是R3R5.2.2生产纲领的确定 生产纲领是指某零件的年产量. 铣刀头是中型零件，生产数量是每年5005000件，为提高生产率和质量应设计出相应的夹具，生产纲领由下列公式计算： N=Qn(1+a%+b%
