1、 I 叶轮轴零件造型及数控加工工艺设计叶轮轴零件造型及数控加工工艺设计 摘摘 要要 装备制造业是一国工业之基石，随着我国现代制造业的升级和数控技术的 不断发展，三轴联动数控加工已经普及。但传统的三轴数控加工不能解决某些复 杂零件的加工，因此，需要引入四轴、五轴、车铣复合等多轴联动数控机床加工， 而现代社会急需大量掌握现代 CAD/CAM 技术、 多轴联动加工工艺设计分析与操作 的专业技能人才。 本课题研究的叶轮轴零件是典型的多轴联动数控加工。 首先通过对零件图的 工艺分析，了解零件的工艺结构形式，明确具体的技术要求，从而对零件各组成 表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质
2、量、生产率 和经济性的统一。 在整个毕业设计过程中使用 CAD/CAM 技术软件、 对零件进行造型及加工工艺 分析、工艺路线确定、刀具选择和数学处理等一系列的工作。 本课题在设计的过程当中，深入生产实际，进行调查研究，吸取企业先进技 术，制定出了合理的工艺方案。 关键词：关键词：叶轮轴，造型，加工工艺，工艺路线，工艺规程 II 目目 录录 1 绪论 . 1 1.1 课题研究背景. 1 1.2 课题在当今国内外的现状 . 2 1.2.1 多轴数控加工技术的现状. 2 1.2.2 多轴数控加工的类型 4 1.3 课题研究的内容和目的 . 5 2 零件图的工艺设计分析 . 7 2.1 叶轮轴加工图样
3、分析 7 2.2 零件图的工艺分析 8 2.2.1 读图与审图 8 2.2.2 零件图尺寸的标注 9 2.2.3 表面质量与精度的分析 . 9 2.3 毛坯的选择 9 3 加工准备及工艺文件的编制 10 3.1 定位基准的选择 . 10 3.1.1 粗基准的选择 10 3.1.2 精基准选择.11 3.2 装夹方案的确定 . 12 3.3 机床及工艺装备的选择 . 13 3.3.1 机床的选择 13 3.3.2 夹具的选择 14 3.4 确定工艺路线. 14 3.4.1 工序的划分 15 3.4.2 工步的划分 15 3.4.3 加工阶段的划分. 16 3.4.4 加工顺序的安排. 17 3.
4、5 进给路线的确定 . 19 3.6 刀具材料的选择 . 20 3.7 切削用量的选择 . 22 3.7.1 切削深度 ap 的确定 . 22 3.7.2 主轴转速的确定. 23 3.8 走刀路线的选择 . 27 3.8.1 轴外轮廓部分走刀路线 27 3.8.2 轴内轮廓部分走刀路线 27 3.8.3 叶片部分走刀路线 . 28 3.9 冷却的选择 28 3.10 加工工艺文件制定 29 4 叶轮轴造型及叶片的自动编程. 35 4.1 叶轮轴造型 35 4.1 叶轮轴轴套外观造型 . 35 4.1.2 叶片部分造型 37 4.1.3 叶轮轴的内部造型 . 39 III 4.2 叶片编程 41
5、 4.2.1 设备选择 . 42 4.2.2 工件装夹定位 42 4.2.3 刀具选择 . 42 4.2.4 叶片加工方案 43 4.2.5 自动编程 . 43 5 程序编写 45 6 结论 . 50 参考文献 51 致谢. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1 1 1 绪论绪论 数控加工技术是先进制造技术的基础与核心，数控机床是工厂自动化的基 础，数控加工技术的普及将使现代制造技术产生巨大的变革，数控化比重更是一 个国家制造业现代化水平的重要标志。 数控加工技术的发展直接影响到国民经济制造技术水平的提高， 本次毕业设 计是为了让我们更清楚地理解怎样确定四轴联动零件的造型及数控加工工艺分 析
6、，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。随着科学技术水平的提高，数控 机床将随着工业的发展而快速发展成为机械加工行业不可缺少的重要组成部分， 数控机床是一种高精度的自动化设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测 及精密机械等高新技术的产物，数控技术在现代制造业的应用已经越来越广泛。 随着数控机床的广泛应用与现代企业对零件加工精度要求的提高， 对数控技术人 才的需求量也越来越大。 数控技术的广泛应用给传统的制造业带来了深刻的变化。也给传统的机械， 专业人才带来新的机遇和挑战。随着我国综合国力的进一步加强和加入世贸组 织。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现 代化数控技术参与国际竞争。数控技术是制造实现自动化，集成化的基础，是提 高产品质量，提高劳动生产率不缺可少的手段。作为一名数控专业的学生，对数 控技术知识的运用将是一项重要的技能。 1.1 1.1 课课题研究背景题研究背景 数控加工技术一直以来都作为一个国家机械制造业水平衡量的标志之一。 近 几年来，作为机械加工领域的关键技术，四轴、五轴等多轴联动数控加工技术的 研发和应用得到了科研院所、
