螺纹阶梯轴的三维建模与数控加工工艺设计

螺纹阶梯轴的三维建模与数控加工工艺设计

摘要：本人的毕业设计以“螺纹阶梯轴的三维建模与数控加工工艺设计”为题，主要对“螺纹阶梯轴的三维建模与数控加工工艺设计”组件的数控加工工艺规程进行设计，并通过使用UG10.0软件进行对零件的建模以及数控加工程序的编制。在本毕业设计编写的过程中，除了向指导老师请教一些不会的问题，还通过校内的图书馆借鉴了大量的机械加工工艺手册、机械加工余量手册等既成的文字资料。设计的主要内容包括两个方面：

1.针对本零件的图纸以及加工要求进行一一分析，详细的了解零件的加工精度及加工要求。确定了本零件的毛坯制造方式和预留的待加工余量等。最终确定了本零件的整个机械加工工艺路线。

2.在对本零件的数控加工程序进行编制的时候，使用了UG10.0软件以及CAD草图，并利用UG10.0软件的“自动编程”模块对零件依次进行刀具设置、工序设置、加工刀具路径进行建模，同时在建模之后进行相应的三维切削仿真，最后使用UG10.0软件的后置处理器对零件每一个工艺步骤的数控加工程序自动生成。

关键词：数控加工工艺规程设计；UG10.0软件；三维仿真；自动编程

摘要

Abstract

一、绪论

（一）课题研究的背景

（二）课题研究的意义

二、生产纲领的计算及生产类型的确定

（一）组件生产纲领的计算

（二）组件生产类型确定

三、零件图的分析

（一）零件图的合理分析

（二）零件外围轮廓以及分析其工艺性

（三）零件表面粗糙度

四、.数控加工机床的选择

（一）依据零件的构造及轮廓特点,合理选择加工机床种类

（二）按照零件的轮廓特点,正确的选择其机床的型号

（三）凭证零件的精度要求来确定合理的机床精度等级

（四）根据零件复杂程度以及时间控制，选择合理的加工机床

五、数控加工刀具的选择

六、零件材料的选择

（一）根据零件加工精度以及表面粗糙度，选择材料的韧性、强度等

七、选择对刀方式及对刀点

（一）正确选择对刀方式

（二）选择合理的对刀点及换刀点

八、制订数控加工工艺方案

（一）确定主要轮廓加工方式和加工方法

（二）划分加工阶段

（三）选择定位基准

（四）热处理工序的安排

（五）加工顺序安排

九、合理的确定数控加工余量和各类公差

（一）合理制定相应的数控加工余量

（二）确定工序尺寸及公差

十、切削用量的选择

（一）切削用量的参数分析

（二）切削用量的选取

十一、编制零件的加工程序

（一）零件的自动编程

1、加工坐标系建立

2、加工毛坯设置

3、加工刀具设置

（二）三维加工仿真

（三）加工程序后处理

十二、致谢及总结

参考文献

一、绪论

（一）课题研究的背景

数控机床的构成是由操作面板、输入输出设备、伺服单元、非伺服单元、驱动装备及电气控制装备、辅助装备、机床测量反馈装备等。它以其很好的主动化性能、不变的加工精度引起群众的注视，其表现了由手动向自动化转型的发展理念。零件的整个数控加工工艺步伐惯常为：零件草图→分析零件图的图纸→制定合理的各轮廓的加工工艺过程→编写工艺卡→制定详细的加工工序→各个参数的数值计算→UG建模并编写加工程序→三维运动仿真→画 CAD草图图→导入 CAM→程序的人工评估→第一件试加工→调整好程序及检查机床的控制→批量加工。数控加工之前，往往会加上一些人为感觉较为方便的工序。从而在熟识整个加工工艺的同时，要深刻的明白数控加工工艺和人为加入的工艺相互之间的目的、特点以及对毛坯的热处理的要求等，从而令整个工艺过程的工序达到加工预期所要求的。对于数控加工技术来说，制定出合理的加工工艺是整个加工过程最重要环节之一，它直接会影响加工出来的产品的准确性、合理性以及技术要求；对于加工工艺过程卡的制定来说，同样也极为重要，因为它直接关系到整个加工过程索要要的时间长短问题；对于加工刀具卡来说。它间接的通过刀具的使用寿命来影响加工的时间长短，但一般来说，好的刀具通常会减少加工过程中的换刀次数，进而可节约大量的时间，同时也提高了该零件的生产量。总而言之，数控车床的性能远远高于普通车床，有些操作步骤甚至取代了人为直接的操作，使零件的加工精度变得越来越高了。随着社会的不断地进步，机床的性能也越来越好。

（二）课题研究的意义

机械制造产业的快速发展，尤其是以数控机床为代表的加工设备的大量使用，对学习数控相关专业的学生提出了更多新的要求。主要表现在两个方面：

(1)、要求学生有设计机械零件和制定一套完善的加工工艺的能力。一般好的机械加工工艺规程不仅可以直接的保证将被加工的零件加工质量，相反来说，加工工艺或者机床如果存在一定的问题，那么就会导致一大批零件的报废，增加了工件的有效成本。

(2)、要求学生掌握加工设备的使用方法，尤其是掌握“自动编程”的数控程序操作方法。随着需要加工的零件精度不断提高， “自动编程”就是有电脑生成加工的刀具路径和自动生成零件的数控加工程序。在自动编程的时刻，还应思量所选用的加工机床系统。“自动编程”不仅可以降低数控编程出错的概率，还可以提高零件加工数控程序的科学性。

参考文献
[1] 华茂发《数控机床的加工工艺》. 机械工业出版社 . 2002

[2] 李文《机械加工工艺的制定》天津天津大学出版社 2003

[3] 吴林禅《金属切削的原理和运动仿真》北京机械工业出版社 2004