座体的工艺分析及数控加工设计[毕业论文+CNC程序+CAD图纸]

数控毕业设计论文：座体的工艺分析及数控加工设计含论文，CAD图纸7张，任务书

目录

第一章 绪论……………………………………………………………1
1.1前言…………………………………………………………………1
1.1.1设计的课题………………………………………………………1
1.1.2课题的意义和目的………………………………………………1
1.2课题研究范围………………………………………………………1
1.2.1课题要达到的技术要求…………………………………………1
1.3国内外的发展概况…………………………………………………1
1.4设计课题的指导思想………………………………………………2
1.5本课题应解决的主要问题…………………………………………2
第二章 机制工艺设计部分…………………………………………….3
2.1设计方案论证………………………………………………………3
2.1.1生产纲领和生产类型……………………………………………3
2.1.2座体的选材………………………………………………………3
2.2座体的相关计算……………………………………………………4
2.3座体的相关设计部分………………………………………………7
2.3.1加工阶段的划分…………………………………………………7
2.3.2工序集中和分散…………………………………………………7
2.3.3定位基准的选择…………………………………………………7
2.3.4制订工艺路线……………………………………………………7
2.3.5夹具设计…………………………………………………………9
2.3.6切削的选择………………………………………………………9
2.4零件的工艺全过程……………………………………………….10
2.5数控加工的程序编制…………………………………………….10
2.5.1程序指令的介绍……………………………………………….10
2.5.2零件程序……………………………………………………….11
第三章 总结…………………………………………………………..15
致谢…………………………………………………………………….16
参考文献……………………………………………………………….16

第一章 绪论

1.1前言

1.1.1设计的课题

座体的工艺分析及数控加工

1.1.2课题的意义和目的

随着各行各业的迅速发展，数控机床在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改进。通过合理的科学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。

1.2课题研究范围

课题的研究范围包括：技术要求，工艺分析。给课题设计专门的夹具，提高课题的生产效率，竟可能的减少零件的成本，提高经济效率。

1.2.1课题要达到的技术要求

1.以Φ40mm孔为中心的加工

这一组加工面包括： mm的孔粗糙度为Ra1.6，孔的两端面Ra6.3，端面上的螺纹孔，主要加工面为 mm的孔。

2.以长为100mm的底面为加工面

这一组加工面包括：100mm的底面Ra6.3。

3.底板上的地脚螺孔

这一组加工面包括：Φ11 mm的螺孔和Φ22 mm沉孔Ra2.5。

1.3国内外的发展概况

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，高效率等特点。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。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0.6~0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我过机床年龄10年以上的占60%以上，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）。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切屑机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切屑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，发展数控机床改造，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。前年1~11月， 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，一线工人继续上班，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。

1.4设计课题的指导思想

同一零件有不同的结构形状，不同的结构性质可采用不同的加工方法，形成不同的生产率，不同的生产成本。零件的结构与工艺有着密切的关系，零件结构工艺性是在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。以减少加工劳动量，简化工艺装备，降低成本为先。

1.5本课题应解决的主要问题

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。

应解决的主要问题有：分析座体的加工工艺，用数控机床加工座体的程序编制，专用夹具的设计，加工座体的刀具选择等与座体有关的加工。

第二章 机制工艺设计部分

座体全长127.5mm，全宽95mm，全高86.75mm，轴筒外径Φ57.5mm，内径Φ48mm，轴承孔直径 K7mm，轴筒端面的均布螺孔是6*M8mm，轴承孔倒角1mm，支承板厚18mm，宽为95 mm，支承板底部的槽宽55 mm，槽深3 mm，支承板底面与轴筒中心线相距57.5 mm，支承板长127.5 mm，地脚螺钉是沉孔结构4*Φ11 mm，轴向间距77.5 mm，横向间距75 mm，轴承表面粗糙度值1.6，轴筒端面粗糙度值6.3，沉孔粗糙度2.5，底面粗糙度6.3。

2.1设计方案论证

座体的结构工艺分析，主要包括座体的加工尺寸、座体的组成要素和座体的整体机构三方面。座体的配套夹具需要达到的要求。

2.1.1生产纲领和生产类型

生产纲领计算公式：N=Qn（1+α%+β%）

N——零件的生产纲领；

Q——产品的生产纲领；

n——每台产品中该零件的数量；

α——备品的百分率（一般是1~3%）

β——废品的百分率（1%）。

机床制造是属于成批生产，生产类型为中型生产，大批生产，每年生产数量500~5000件。

N=5000*1*（1+3%+1%）

=5200件

2.1.2座体的选材

选材的合理性的标志是在满足座体的性能要求的条件下最大限度的发挥材料潜力，做到既要考虑提高材料强度的使用水平，同时也要减少材料的消耗和降低加工成本。因此要做到合理选材，必须全面分析和综合考虑。

机械零件材料的基本原则是在保证零件使用性能的前提下，要求材料有较好的加工工艺性能和经济性。

1）零件的使用性能是机械零件，构件等在正常情况下材料应具备的性能。它包括力学性能和物理化学性能等，对一般机械零件，构件工具来说，则主要考虑力学性能。而力学性能一般是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出来的。

2）材料的工艺性能是指在一定条件下将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度，它将直接影响零件的质量、生产率和成本。绝大多数零件的毛坯要经过切削加工过程。因此，材料的切削加工性直接影响零件的质量和加工成本。硬度在170~230HBS范围内的材料具有良好的切削加工性。为此，可通过热处理调整硬度，以改善切削加工性。

3）材料的经济性，在保证零件使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、加工费用低、资源丰富、质量稳定、购买容易、运输方便、品种规格少、便于采购和管理的材料。

座体的选材：此零件是铸件，根据以上的分析，一般用牌号为HT200的灰铸铁，此牌号的灰铸铁价格低廉（0.96/元），热处理选用正火（主要从经济性考虑，0.8/元），

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