1、第 1 页山东职业学院毕业设计（论文）题 目： 系 别：专 业：班 级：学生姓名： 指导教师：完成日期：第 2 页山东职业学院毕业设计（论文）任务书班 级 学生姓名 指导教师 宋 嘎设计（论文）题目 典型零件的数控编程与加工仿真主要研究内容1、典型零件的车削加工工艺2、典型零件的铣削加工工艺3、数控加工工艺文件的制定4、利用 FANUC 0i 系统编程5、利用仿真软件对数控程序进行仿真主要技术指标或研究目标1、利用 AutoCAD 完成零件的二维绘图2、利用 Cimatron E 软件完成零件的三维造型3、编制零件的数控加工工艺文件4、编写数控加工程序(采用手工编程)5、熟练应用宇龙仿真软件进
2、行模拟加工6、编制毕业设计说明书(手写)基本要求1、独立完成毕业设计工作2、零件的加工工艺设计合理3、加工程序仿真运行正常4、毕业设计论文书写工整规范，思路清晰，工作量充足（说明书不少于 20000 字）主要参考资料及文献1、数控加工工艺2、数控编程与加工3、机械零件加工工艺手册4、机械制造技术基础5、刀具手册6、宇龙数控仿真软件第 3 页山东职业学院毕业设计指导书设计题目 典型零件的数控编程与加工仿真 班 级 姓 名 指导教师 宋 嘎 2011 年 11 月第 4 页一、 设计题目：典型零件的数控编程与加工仿真二、 背景与目的数控加工的广泛运用给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构都带来
3、了深刻的变化，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。如何良好地运用数控机床，发挥其高精度、高效率等特点，是制造行业从业人员面临的一个大问题；另一方面，高职院校数控技术专业正是要培养这种掌握数控工艺和加工技术的高端技能型人才。因此，应该使学生熟练掌握数控加工工艺的制定，数据程序的编制和数控机床的操作等技能，使他们毕业后能够快速上岗，从而提高就业竞争能力。在三年的学习中，机电一体化技术专业的毕业生系统地学习了本课题所涉及到的机械设计基础 、 机械制造技术基础 、 机加工设备 、 数控编程与加工等专业理论知识，为使学生更加全面地掌握所学理论知识，做到融会贯通，在将来的就业竞争、生存竞争中立于
4、不败之地，特设这一课题。本课题设计目的：1、 熟练掌握典型零件的车削加工工艺2、 熟练掌握典型零件的铣削加工工艺3、 熟练掌握 FANUC 0i 系统的程序编制4、 掌握计算机二维绘图和三维造型的应用5、 熟练掌握宇龙数控仿真软件的应用三、 设计过程及内容（一）计算机绘图利用 Cimatron E 软件完成零件的三维造型，并生成二维工程图。（二）零件的数控加工工艺分析1零件图样分析2基准选择3加工方法与加工方案的确定4工序和工步的划分5走刀路线的确定6工艺装备的选择7切削用量的确定注：工艺分析务必按以上步骤进行，不可省略。（三）编制加工工艺文件第 5 页工件安装和原点设定卡片数控加工走刀路线图
5、数控加工工序卡片数控加工刀具卡片注：此部分应置于毕业论文的附录中（四）编写程序本项目要求采用手工编程（五）程序调试与加工应用宇龙仿真软件进行模拟加工，把仿真结果打印出来，置于毕业论文的附录中。（六）编制设计说明书设计说明书的书写格式请参阅机电装备系毕业设计说明书格式。说明书最后应附上参考文献和谢辞，注意设计说明书采用手写。四、 时间安排1、零件加工工艺分析与加工方案选定 （1 周）典型零件的车削加工工艺典型零件的铣削加工工艺2、数控加工工艺文件的制定 （0.5 周）3、FANUC Oi 数控系统编程 （1 周）4、应用宇龙仿真软件进行模拟加工 （0.5 周）5、编写设计说明书，准备答辩 （1
6、周）五、 参考资料1、数控加工工艺2、数控编程与加工3、机械零件加工工艺手册4、宇龙数控仿真软件5、机械制造技术基础第 6 页6、刀具手册山东职业学院毕 业 设 计 说 明 书题 目： 系 别： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 成 绩： 第 7 页目录摘要1第 1 章 绪论2第 2 章 典型车削件的工艺分析与编程92.1 件 1 的工艺分析与编程.92.1.1 零件分析.102.1.2 基准选择.112.1.3 加工方案的确定.122.1.4 工序、工步的划分.162.1.5 走刀路线的确定.202.1.6 工艺装备的选择.212.1.7 切削用量的选择.222.1.8
7、加工程序 .232.1.9 仿真结果 . 232.2 件 2 的工艺分析与编程 242.2.1 零件分析.24(省略，同上)2.2.8 加工程序.232.2.9 仿真结果.23第 3 章 典型铣削件的工艺分析与编程.243.1 零件分析.24(省略，同上)3.9 仿真结果.32第 4 章 总结.34谢辞.36参考文献.37附录.38注：参考这个目录，也可不同，基本框架就是这样的一定要注意目录和后面的标题相对应第 8 页摘 要随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT 、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高
8、速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，并进行了编程及仿真 关键词 工艺分析 加工方案 编程 仿真须参照以上格式写摘要，不可同上！首先介绍一下数控技术和数控机床，然后介绍本课题所完成的工作。关
9、键词须从摘要中选取，不可随便写，关键词要能反应出论文的主要研究内容。注：本部分内容写一页就好第 9 页第 1 章 绪论注：此部分首先要有一到几段引入本设计课题，主要概括介绍一下数控加工工艺和数控编程。然后可写一些数控加工工艺和数控编程的理论知识（这些知识可以是课本上的，最好再参考一些相关文献） 。第 2 章和第3 章用到本章所提及的理论知识时，提一句就可，不可再大篇幅论述。本章要求 6-8 页就可。注：本章最后一段介绍本课题的研究内容。第 10 页注：下面几章的内容并不完全符合我们毕业设计的要求，并且偏简单，大家参考一下就好，不可照着抄袭。第 2 章 典型车削件的工艺分析与编程 材 料 :45
10、钢件 1件 中 心 孔M27x1.5-6gR33093058图 1注：本章开始首先需要像上图一样画上零件图2.1 件 1 的工艺分析与编程2.1.1 零件分析该零件为典型的轴类零件。加工部位较多，精度要求较高，工序繁杂。在加工过程中，对定位基准的选择，加工顺序的安排以及深孔加工，热处理工序等均应给予足够的重视。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、槽和孔等表面组成。形状结构复杂，且尺寸标志有利于定位基准与编程原点的统一，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要求。从尺寸精度上看，20、38、45
11、以及外螺纹等几处轴向和径向尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度以及形位公差等要求。工艺性非常强，需仔细对刀和认真调整机床。此外，工件的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，因此必须用圆弧插补程序车削，这样加大了编程量，工作效率第 11 页低。2.1.2 确定装夹方案零件的左右两端面均为多个尺寸的设计基准，因此，在相应工序加工时,为了使工序基准与定位基准重合,减少本工序的定位误差, 应用三爪卡盘夹持，这样做装夹方便，自定心好，精度高，适用于车削短小工件。此工件不能一次装夹完成加工,必须分两次装夹.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
12、面.所以,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第 12 页注意修改图纸图 1-32.1.3 确定工艺顺序及进给路线.加工顺序的确定按由内到外,由粗到细,由近及远的原则确定.在一次装夹中尽可能加工出较多的工件表面,结合本零件的结构,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.具体如下:第一次装夹:粗车外圆表面及端面。将整个外表面粗车成型，即车至 46 留出 0.5 的精车量为防止
13、工件轮廓发生干涉，刀具副偏角不能太小，必要时应作图样检验。精车外圆表面。钻中心孔。钻孔。 采用 18 钻头加工圆孔粗加工 20 内轮廓及锥面。 精加工 20 内轮廓及锥面。加工槽。槽的宽度为 5，将零件车至 38，这个尺寸精度很高，所以，需光整加工。第二次装夹：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 23，其中包括两个 145倒角和 20 外圆柱的加工，保持整个零件长度为 95。 精加工上述表面。车退刀槽。 刀槽宽度为 5。螺纹加工。注：要求给出每个工序的进给路线图，每个工序后面都跟着进给路第 13 页线图，用铅笔画即可，否则错了不好改。2.1.4 工艺装备的选择1、机床（
14、选择什么机床）2、刀具（刀具材料、刀具类型）刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，刀具选择的合理与否，不仅影响机床加工的效率，而界还直接影响加工质量。由于数控车床能兼作粗精加工，因此粗车时，要选用强度高，耐用度好的刀具，以便满足粗车时大的吃刀量和大的进给量的要求。精车时，要选择精度高，耐用度高的刀具，以保证加工精度的要求。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能夹刀和夹刀片。加紧刀片的方式要选择的比较合理。目前，数控车床用的最破变得刀具是应质合金刀具和高速钢刀具两种。此毛坯应选用的具体刀具如下表 1-1 所示。 （原因?刀具牌号 YT 类适应加工塑性材料,YT5YT10YT15,YG 类加
15、工脆性材料,YG3YG5YG8,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 0.52 T02 4 中心钻 1 钻中心孔3 T03 16的钻头 1 钻孔4 T04 90右手偏刀 1 自右向左车外表面 0.25 T05 外螺纹车刀 1 车螺纹 0.36 T06 切断刀 1 切 5深槽7 T07 内孔镗刀 1 镗孔及镗内孔锥面 0.48 T08 90左手偏刀 1 自左向右车外表面 0.2编制 审核 批准 高中军
16、 共 1 页 第 1 页第 14 页切削用量的选择也是数控加工工艺中的重要内容之一，根据加工于量的确定，粗加工时（Ra=10-80um），一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上，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 给出了一些切削用量数据。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刀具材料粗加工 5-7 60-80 0.2-0.4粗加工 2-3 80-120 0.2-0.4精加工 0.2-0.3
17、 120-150 0.1-0.2YT 类钻中心孔500-800钻孔 30 0.1-0.2W18Cr4V碳素钢600MPa 切断（宽度5mm） 70-110 0.1-0.2 YT 类3、夹具2.1.5 切削用量的选择1、切削速度2、进给量3、背吃刀量注：给出切削用量确定过程第 15 页2.1.6 编写加工程序及数控仿真加工程序如下：注：加工程序单列写就好：2.1.7、仿真结果第 3 章 典型铣削件的工艺分析与编程同第 2 章第 16 页第 4 章 总结总结一下本毕业设计完成的主要工作及收获，要求至少 2 页。第 17 页参考文献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,1
18、9972 邵立.基于虚拟虚拟制造技术的自动线设计研究.上海交通大学博士学位论文.2000:5-73 李伟.先进制造技术.北京:机械工业出版社，20054 熊光楞.仿真技术在制造业中的应用与发展.系统仿真学报.1999, 11(3):145-1515 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.2001,13(1):118-1236 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.2004:9-11注：参考文献不低于 15 篇，实在没参考这么多，也要罗列！ 第 18 页谢辞本研究工作是在王兆辉老师的关怀、帮助和悉心指导下完成的。本文从开始选题、研究工作
19、的展开到论文最后的审阅和修改，王老师都倾注了大量的心血，给予了认真的指导，提供了许多有益的参考资料。王老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风、高度的事业心和责任感对我进行了全面的指导和培养，这不仅使我顺利的完成了本文，也将使我受益终生。在学习和生活上，王老师也给予了我很大的关怀和帮助，在此谨向他表示最衷心的感谢！衷心感谢周军老师、刘刚老师、霍志璞老师、李沛刚老师等在课题上对我的指导和帮助，各位老师渊博的学识、热情的态度、高度的责任心将激励我不断前进！真诚地感谢实验室里一起工作、学习的各位同学。感谢阎茂富、陈文广、申立艳、徐镇、郭振、张玉静、杨蕾等同学在日常生活、学习、工作中给予
20、我的帮助。感谢舍友三年多来的鼓励和支持，感谢 2005 机电班的所有同学，在三年的学习和生活中大家相互帮助，建立起了深厚的友谊，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，都给予了作者无微不至的关怀、真诚的理解、全力的支持，保障了本文的顺利进行。特别感谢岳父母一家对作者的关爱和帮助。在此还要特别感谢多年来为我默默奉献、不断给予我支持和鼓励的父母、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的论文第 19 页注：参照写即可附录可将工艺卡片放在本部分。第 20 页以上为整个论文要包括的内容，大家一定要仔细看看，开始阶段在草稿本上做最好也按照这个格式。另外：大家做的时候不要按照这个论文的顺序做，先按照给大家的毕业设计指导书的顺序做，OK？为了验证大家看过这个文件，已做好开始毕业设计的准备，看到者请于 12 月 6 号前给我发个短信（15276279073），确认一下，代表你看到了，这也作为考核的依据！切记！请相互转告！
