毕业设计说明书
课题名称 斜联结数控加工工艺
系
专 业 数控技术应
班 级
姓 名
学 号
指导教师
起讫时间：
课题：斜联结数控加工工艺
作者：徐君君
摘：
课题设计高级轿车发动机排气联结发动机排气重零件零件坏直接影响排气系统正常运行 高级轿车生产批量通数控加工实现加工求数控专业说课题毕业设计具意义根斜联结零件图制定加工工艺方案数控加工工序卡利CADCAM绘制工装三维造型完成零件图装配图零件NC代码设计侧重数控加工工艺数控编程工装设计数控加工具柔性程度高动化程度高加工精度高加工质量稳定生产效率高生产理现代化等优点数控加工作现代机械制造业重标志着性化产品日益消费者钟爱数控加工技术显日益重着CADCAM软件技术进步发展性化产品设计CAD软件中设计完成CAM软件结合三维造型出产品直接生成ＮＣ代码样产品开发产品出货周期缩短现代制造业发展必然趋势
关键字：
工艺造型模拟数控
前 言
着国制造业发展数控加工需求增加总发展趋势：高精化高速化高效化柔性化智化集成化注重工艺适性济性斜联结加工充分适应现代化生产需
数控加工技术已广泛应机械加工制造业中数控铣削镗削车削线切割电火花加工等中数控铣削复杂变零件加工方法数控设备精密复杂零件加工提供基条件达预期加工效果编制高质量数控程序必少数控加工程序公包括零件工艺程包括刀具形状尺寸切削量走刀路径等工艺信息简单模具零件通常采手工编程方法复杂模具零件需助CAM软件编制加工程序ProENGINEERUGCimatronMastercam等手工编程计算机辅助编程编制加工程序时选择合理工艺参数编制高质量加工程序前提里ProENGINEER造型Mastercam加工充分学优点斜联结加工
限编者水错误正处难免欢迎读者予指正
目 录
设计课题分析 ————————————————————————5
1 设计务分析 ———————————————————————5
二 工件结构分析 ——————————————————————6
三 三维建模 —————————————————————————8
四 数控铣削加工工艺分析 ———————————————————10
五 工艺工序安排 ————————————————————————10
六 切削量确定 ———————————————————————19
七 夹具体设计 ————————————————————————20
八 数控加工 —————————————————————————21
九 参考文献 —————————————————————————22
十 毕业设计结 ————————————————————————24
设计课题课题分析
1设计务分析：
（1）计算机绘制零件图三维造型图
（2）完成斜联结工艺程卡
（3）完成斜联结数控加工工装设计
（4）编制斜联结数控加工程序进行模拟加工
（5）撰写毕业设计计算说明书
（6）参加毕业设计答辩
二工件结构分析
1 斜联结弯周围分布着规律六根肋板75度直径38孔弯数控铣削加工必须满足求：
(1)斜联结加工前先车床做图1然钻床加工数控铣床前肋板加工出加工肋板时必须利分度头保证肋板分布时加工
图1
(2)斜联结孔加工时需保证加工孔轴心线轴轴度保证轴度需夹具体保证斜联结底面底板成15度孔精度达H9造成难度现四起加工提高效率图2
图2
三三维建模
斜联结加工必须软件造型课程设计说白老师张二维图纸面尺寸全需设计先ProENGINEER图三维造出样非常直观零件谓心领神会图3
图3
图转换Mastercam加工时加工原转换中数丢失法加工软件中造型进行加工编程等图4
图4
四 数控铣削加工工艺分析
数控铣床加工零件
1 曲线轮廓类零件
曲线轮廓类零件指求外复杂曲线轮廓零件特数学表达式等出轮廓非圆曲线列表曲线零件
2 空间曲面类零件
空间曲面类零件指数学模型设计出具三维空间曲面零件
3 复杂零件
复杂零件指形状复杂尺寸繁划线检测均较困难普通铣床加工难观察控制零件
4高精度零件
高精度零件指尺寸精度形位精度表面粗糙度等较高零件发动机缸体组高精度孔型面
5 致性求零件
批量生产中数控铣床身定位精度重复定位精度较高够避免普通铣床加工中素造成种误差数控铣床容易保证成批零件致性加工精度提高质量更加稳定时数控铣床加工动化程度高 提高作者体力劳动强度显著提高生产效率
该零件中批量生产棒料加工先车床棒料长度底面圆直径控制钻床3直径6孔加直径12通孔面做准备然数控铣床加工肋板肋板加工里详细介绍里特介绍直径38H9孔孔精度求点高表面粗糙度值Ra16提高产量加工效率特设计次性加工四夹具满足加工效率四精度全做定技术
Φ38H9孔加工固定斜度15度夹具体图五然夹具体放底板Φ80图柱定位3Φ6孔夹紧加定位确保Φ精度
五工艺工序安排
1零件进行工艺安排：
料→车削→车削→钻孔→铣削→钻孔→毛刺→检验→油封
料：Φ96x62
车削：车左端面外圆Φ90粗台阶Φ80
车削：粗车右端面56
钻孔：钻孔3Φ6深8孔
铣削铣外形6分布均匀肋板顶面
钻削：钻Φ375扩孔Φ3785铰孔Φ38H9
钳工：毛刺
检：检验
油封：清理油封入库
六切削量确定
正确确定切削量保证加工质量提高生产率获良济效益着重意义确定切削量时应综合考虑零件生产纲领加工精度表面粗糙度材料刀具材料耐度等方面素
单件批量生产时简化工艺文件常具体规定切削量操作者根实际情况验确定合理切量
成批量生产时特组合机床动机床刀加工工序切削量应科学严格确定确定般原：
粗加工时求加工精度较低表面粗糙度较切削量确定应该保证较高金属切北必刀具耐度达较高生产率提高切削速度增进量切削深度提高金属切率三素中切削速度刀具耐度影响次进量影响切削深度确定粗加工切削量时应优先考虑采切削深度次考虑采较进量根刀具耐度求确定合理切削速度具体数确定参阅关手册
半精加工精加工时确定切削量首先考虑问题保证加工精度表面质量时兼顾必刀具耐度生产率半精加工精加工时切削深度般根粗加工留加工余量确定进量根表面粗糙度确定减少工艺系统弹性变形已加工表面残留面积高度半精加工精加工时般采较切削深度进量切削深度进量确定确定合理切削速度
采组合机床动机床等刀具时加工工序时加工精度生产率刀具寿命切削量关系保证机床正常工作常换刀切削量采般机床加工时低
Φ38H9切削加工：
曲面挖槽粗加工生成系列面铣削种常曲面粗加工方法刀具零件毛坯外开始加工防止刀具直接埋入工件材料
调出图形文件：曲面挖槽粗加工图六
图六曲面挖槽粗加工零件图
选择刀具路径→曲面加工→粗加工（图示图七）→挖槽粗加工→实体命令设曲面实体CAD 设实体图素然执行：
图七 图八
选取加工面12图示图九选取140刀里头端铣刀代球
图九
头刀粗加工面加快毛坯材料弹出曲面粗加工视窗口选择曲面加工参数选项卡设置选刀位置20参考高度100加工预留量10图十示
图十曲面加工参数
刀具包含中单击选择中
挖槽粗加工参数选项卡中选择等距环切削方式精修量02’选中精修切削范围轮廓图十示
选中螺旋式刀单击弹出话框中选择螺旋式刀选项卡参数设置图十二示
图十曲面加工参数
单击确定确定系统计算出刀具加工轨迹图十三示出开始刀具定义切削范围外刀然等Z值高度层层加工层间降距离设定Z轴进量20
然种挖槽曲面粗加工方法粗加工零件外表面凸起部分例中采等距切削方式种方式够更切毛坯材料更效完成粗加工
图十三曲面挖槽粗加工刀具路径
工件设定图十四示选圆柱
图十四参数设定
实体切削仿真结果图十五示：
图十五实体仿真
流线曲面精加工
流线曲面精加工着曲面流线方生成光滑流线型刀具路径种曲面行精度加工者定角度加工着曲面流线加工会许空切削曲面流线精加工精确控制工件残脊加工高度产生精确滑刀具路径种加工方法早期单曲面加工方法改良
选择刀具路径曲面精加工流线加工命令弹出曲面精加工话框选取120球刀击曲面加工参数选项卡中参数设置图十六示
图十六曲面加工参数选项卡
曲面流线精加工参数选项卡中截断方控制项中设定残脊高度004参数设置图十七确定
图十七曲面流线精加工参数选项卡
结果流线曲面精加工刀具路径图十八示
图十八流线精加工刀具路径
七夹具体设计
保证工件加工求必须工件机床处准确位置夹具实现求
1 定位方式选择
根基准统原采设计基准作定位基准采取面二孔形式进行定位
2 夹紧方式选择
夹紧方式确定起初考虑种样方案没成形考虑3螺纹孔夹紧
夹具设计元件图十九示：
图十九夹具体
八数控加工
提高效率采Mastercam动编程软件进行加工加工程序：
O0000 *程序名
N100G21 *采公制单位
N102G0G17G40G49G80G90 *刀具半径补偿取 消绝坐标编程
N104T1M6 *换1号刀位
N106G0G90X2521Y2275A0S1637M3 *轴正转快速点
N108G43H1Z70809 *1号刀具长度补偿
……………………
……………………
N4112G28X0Y0A0 *返回原点参考点
N4114M01 *程序选择停止
N4116T2M6 *换2号刀位
N4118G0G90X12715Y3457A0S1273M3 *轴正转快速点
N4120G43H2Z50 *2号刀具长度正补偿
……………………
……………………
N9026M5 *程序停止
N9028G91G28Z0 *增量坐标编程
N9030G28X0Y0A0 *参考点返回
N9032M30 *程序结束
九参考文献
1机械制造基础 编 陈茂贞 海交通 2机械加工技术 编 孙学强 高等职业技术教育机电类专业教材编委会
3简明机械零件设计实手册 编 胡家秀 机械工业出版社
4互换性测量技术 编 郑建中 浙江学出版社
5proE软件应 编 徐志扬 浙江学出版社
6Mastercam设计制造范例解析 编 孙祖 机械工业出版社
十毕业设计结
时间总会意中溜走期8周毕业设计结束
次毕业设计设计高级进口轿车发动机排气联结具加强筋整体式法兰联结弯次毕业设计利学知识进行综合利复杂零件加工起学校里学知识种考验心力做
回顾8周设计感触时间较宽裕事相太宽裕时间会带思想懒惰会意间形成种惰性总觉反正时间早呢放慢设计进度终导致结果设计思路完善设计务完成彻底
开始毕业设计设计务书时间做开始两星期做开题报告时间思想没重视整天闲逛差点没赶务书容
第二学期老师非常忙没时间开始时候非常放松太意星期马觉样关然时间点紧赶次毕业设计中然整结构布局想出开始真点方没造型造出点感觉呀加种想法终整零件弄出
毕业设计容已完成差回顾八周实感慨进行次课题设计没次设计正式规范毕业设计家心里分担忧马告学生活进入完全陌生环境知道应该样态度面更知道生活会发生什变化毕业设计务完成变相意味着学生活结束接工作方面心里期时舍真矛盾
周容设计答辩知道公开答辩指导老师提问种相信会全力付次设计花量精力心血绝输时间紧张水限次设计程存缺点足处希老师提出宝贵意见改进方法甚感激感谢学校老师提供毕业次总实践机会毕业走工作岗位良基础次设计时间漫长程曲折老师学帮助完成务说收获方法力分析解决问题方法力整程中发学生缺少验没感性认识空理知识东西实际脱节总体说觉做种类型作业帮助需学相关知识系统联系起中留露出身足改进
现整毕业设计已搞马告学校走社会生中会做毕业设计时样脚踏实步脚印走
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毕业设计说明书
课题名称 斜联结数控加工工艺
系
专 业 数控技术应
班 级
姓 名
学 号
指导教师
起讫时间：
课题：斜联结数控加工工艺
作者：徐君君
摘：
课题设计高级轿车发动机排气联结发动机排气重零件零件坏直接影响排气系统正常运行 高级轿车生产批量通数控加工实现加工求数控专业说课题毕业设计具意义根斜联结零件图制定加工工艺方案数控加工工序卡利CADCAM绘制工装三维造型完成零件图装配图零件NC代码设计侧重数控加工工艺数控编程工装设计数控加工具柔性程度高动化程度高加工精度高加工质量稳定生产效率高生产理现代化等优点数控加工作现代机械制造业重标志着性化产品日益消费者钟爱数控加工技术显日益重着CADCAM软件技术进步发展性化产品设计CAD软件中设计完成CAM软件结合三维造型出产品直接生成ＮＣ代码样产品开发产品出货周期缩短现代制造业发展必然趋势
关键字：
工艺造型模拟数控
前 言
着国制造业发展数控加工需求增加总发展趋势：高精化高速化高效化柔性化智化集成化注重工艺适性济性斜联结加工充分适应现代化生产需
数控加工技术已广泛应机械加工制造业中数控铣削镗削车削线切割电火花加工等中数控铣削复杂变零件加工方法数控设备精密复杂零件加工提供基条件达预期加工效果编制高质量数控程序必少数控加工程序公包括零件工艺程包括刀具形状尺寸切削量走刀路径等工艺信息简单模具零件通常采手工编程方法复杂模具零件需助CAM软件编制加工程序ProENGINEERUGCimatronMastercam等手工编程计算机辅助编程编制加工程序时选择合理工艺参数编制高质量加工程序前提里ProENGINEER造型Mastercam加工充分学优点斜联结加工
限编者水错误正处难免欢迎读者予指正
目 录
设计课题分析 ————————————————————————5
1 设计务分析 ———————————————————————5
二 工件结构分析 ——————————————————————6
三 三维建模 —————————————————————————8
四 数控铣削加工工艺分析 ———————————————————10
五 工艺工序安排 ————————————————————————10
六 切削量确定 ———————————————————————19
七 夹具体设计 ————————————————————————20
八 数控加工 —————————————————————————21
九 参考文献 —————————————————————————22
十 毕业设计结 ————————————————————————24
设计课题课题分析
1设计务分析：
（1）计算机绘制零件图三维造型图
（2）完成斜联结工艺程卡
（3）完成斜联结数控加工工装设计
（4）编制斜联结数控加工程序进行模拟加工
（5）撰写毕业设计计算说明书
（6）参加毕业设计答辩
二工件结构分析
1 斜联结弯周围分布着规律六根肋板75度直径38孔弯数控铣削加工必须满足求：
(1)斜联结加工前先车床做图1然钻床加工数控铣床前肋板加工出加工肋板时必须利分度头保证肋板分布时加工
图1
(2)斜联结孔加工时需保证加工孔轴心线轴轴度保证轴度需夹具体保证斜联结底面底板成15度孔精度达H9造成难度现四起加工提高效率图2
图2
三三维建模
斜联结加工必须软件造型课程设计说白老师张二维图纸面尺寸全需设计先ProENGINEER图三维造出样非常直观零件谓心领神会图3
图3
图转换Mastercam加工时加工原转换中数丢失法加工软件中造型进行加工编程等图4
图4
四 数控铣削加工工艺分析
数控铣床加工零件
1 曲线轮廓类零件
曲线轮廓类零件指求外复杂曲线轮廓零件特数学表达式等出轮廓非圆曲线列表曲线零件
2 空间曲面类零件
空间曲面类零件指数学模型设计出具三维空间曲面零件
3 复杂零件
复杂零件指形状复杂尺寸繁划线检测均较困难普通铣床加工难观察控制零件
4高精度零件
高精度零件指尺寸精度形位精度表面粗糙度等较高零件发动机缸体组高精度孔型面
5 致性求零件
批量生产中数控铣床身定位精度重复定位精度较高够避免普通铣床加工中素造成种误差数控铣床容易保证成批零件致性加工精度提高质量更加稳定时数控铣床加工动化程度高 提高作者体力劳动强度显著提高生产效率
该零件中批量生产棒料加工先车床棒料长度底面圆直径控制钻床3直径6孔加直径12通孔面做准备然数控铣床加工肋板肋板加工里详细介绍里特介绍直径38H9孔孔精度求点高表面粗糙度值Ra16提高产量加工效率特设计次性加工四夹具满足加工效率四精度全做定技术
Φ38H9孔加工固定斜度15度夹具体图五然夹具体放底板Φ80图柱定位3Φ6孔夹紧加定位确保Φ精度
五工艺工序安排
1零件进行工艺安排：
料→车削→车削→钻孔→铣削→钻孔→毛刺→检验→油封
料：Φ96x62
车削：车左端面外圆Φ90粗台阶Φ80
车削：粗车右端面56
钻孔：钻孔3Φ6深8孔
铣削铣外形6分布均匀肋板顶面
钻削：钻Φ375扩孔Φ3785铰孔Φ38H9
钳工：毛刺
检：检验
油封：清理油封入库
六切削量确定
正确确定切削量保证加工质量提高生产率获良济效益着重意义确定切削量时应综合考虑零件生产纲领加工精度表面粗糙度材料刀具材料耐度等方面素
单件批量生产时简化工艺文件常具体规定切削量操作者根实际情况验确定合理切量
成批量生产时特组合机床动机床刀加工工序切削量应科学严格确定确定般原：
粗加工时求加工精度较低表面粗糙度较切削量确定应该保证较高金属切北必刀具耐度达较高生产率提高切削速度增进量切削深度提高金属切率三素中切削速度刀具耐度影响次进量影响切削深度确定粗加工切削量时应优先考虑采切削深度次考虑采较进量根刀具耐度求确定合理切削速度具体数确定参阅关手册
半精加工精加工时确定切削量首先考虑问题保证加工精度表面质量时兼顾必刀具耐度生产率半精加工精加工时切削深度般根粗加工留加工余量确定进量根表面粗糙度确定减少工艺系统弹性变形已加工表面残留面积高度半精加工精加工时般采较切削深度进量切削深度进量确定确定合理切削速度
采组合机床动机床等刀具时加工工序时加工精度生产率刀具寿命切削量关系保证机床正常工作常换刀切削量采般机床加工时低
Φ38H9切削加工：
曲面挖槽粗加工生成系列面铣削种常曲面粗加工方法刀具零件毛坯外开始加工防止刀具直接埋入工件材料
调出图形文件：曲面挖槽粗加工图六
图六曲面挖槽粗加工零件图
选择刀具路径→曲面加工→粗加工（图示图七）→挖槽粗加工→实体命令设曲面实体CAD 设实体图素然执行：
图七 图八
选取加工面12图示图九选取140刀里头端铣刀代球
图九
头刀粗加工面加快毛坯材料弹出曲面粗加工视窗口选择曲面加工参数选项卡设置选刀位置20参考高度100加工预留量10图十示
图十曲面加工参数
刀具包含中单击选择中
挖槽粗加工参数选项卡中选择等距环切削方式精修量02’选中精修切削范围轮廓图十示
选中螺旋式刀单击弹出话框中选择螺旋式刀选项卡参数设置图十二示
图十曲面加工参数
单击确定确定系统计算出刀具加工轨迹图十三示出开始刀具定义切削范围外刀然等Z值高度层层加工层间降距离设定Z轴进量20
然种挖槽曲面粗加工方法粗加工零件外表面凸起部分例中采等距切削方式种方式够更切毛坯材料更效完成粗加工
图十三曲面挖槽粗加工刀具路径
工件设定图十四示选圆柱
图十四参数设定
实体切削仿真结果图十五示：
图十五实体仿真
流线曲面精加工
流线曲面精加工着曲面流线方生成光滑流线型刀具路径种曲面行精度加工者定角度加工着曲面流线加工会许空切削曲面流线精加工精确控制工件残脊加工高度产生精确滑刀具路径种加工方法早期单曲面加工方法改良
选择刀具路径曲面精加工流线加工命令弹出曲面精加工话框选取120球刀击曲面加工参数选项卡中参数设置图十六示
图十六曲面加工参数选项卡
曲面流线精加工参数选项卡中截断方控制项中设定残脊高度004参数设置图十七确定
图十七曲面流线精加工参数选项卡
结果流线曲面精加工刀具路径图十八示
图十八流线精加工刀具路径
七夹具体设计
保证工件加工求必须工件机床处准确位置夹具实现求
1 定位方式选择
根基准统原采设计基准作定位基准采取面二孔形式进行定位
2 夹紧方式选择
夹紧方式确定起初考虑种样方案没成形考虑3螺纹孔夹紧
夹具设计元件图十九示：
图十九夹具体
八数控加工
提高效率采Mastercam动编程软件进行加工加工程序：
O0000 *程序名
N100G21 *采公制单位
N102G0G17G40G49G80G90 *刀具半径补偿取 消绝坐标编程
N104T1M6 *换1号刀位
N106G0G90X2521Y2275A0S1637M3 *轴正转快速点
N108G43H1Z70809 *1号刀具长度补偿
……………………
……………………
N4112G28X0Y0A0 *返回原点参考点
N4114M01 *程序选择停止
N4116T2M6 *换2号刀位
N4118G0G90X12715Y3457A0S1273M3 *轴正转快速点
N4120G43H2Z50 *2号刀具长度正补偿
……………………
……………………
N9026M5 *程序停止
N9028G91G28Z0 *增量坐标编程
N9030G28X0Y0A0 *参考点返回
N9032M30 *程序结束
九参考文献
1机械制造基础 编 陈茂贞 海交通 2机械加工技术 编 孙学强 高等职业技术教育机电类专业教材编委会
3简明机械零件设计实手册 编 胡家秀 机械工业出版社
4互换性测量技术 编 郑建中 浙江学出版社
5proE软件应 编 徐志扬 浙江学出版社
6Mastercam设计制造范例解析 编 孙祖 机械工业出版社
十毕业设计结
时间总会意中溜走期8周毕业设计结束
次毕业设计设计高级进口轿车发动机排气联结具加强筋整体式法兰联结弯次毕业设计利学知识进行综合利复杂零件加工起学校里学知识种考验心力做
回顾8周设计感触时间较宽裕事相太宽裕时间会带思想懒惰会意间形成种惰性总觉反正时间早呢放慢设计进度终导致结果设计思路完善设计务完成彻底
开始毕业设计设计务书时间做开始两星期做开题报告时间思想没重视整天闲逛差点没赶务书容
第二学期老师非常忙没时间开始时候非常放松太意星期马觉样关然时间点紧赶次毕业设计中然整结构布局想出开始真点方没造型造出点感觉呀加种想法终整零件弄出
毕业设计容已完成差回顾八周实感慨进行次课题设计没次设计正式规范毕业设计家心里分担忧马告学生活进入完全陌生环境知道应该样态度面更知道生活会发生什变化毕业设计务完成变相意味着学生活结束接工作方面心里期时舍真矛盾
周容设计答辩知道公开答辩指导老师提问种相信会全力付次设计花量精力心血绝输时间紧张水限次设计程存缺点足处希老师提出宝贵意见改进方法甚感激感谢学校老师提供毕业次总实践机会毕业走工作岗位良基础次设计时间漫长程曲折老师学帮助完成务说收获方法力分析解决问题方法力整程中发学生缺少验没感性认识空理知识东西实际脱节总体说觉做种类型作业帮助需学相关知识系统联系起中留露出身足改进
现整毕业设计已搞马告学校走社会生中会做毕业设计时样脚踏实步脚印走
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