专业综合能力考核（论文）题 目：配合轴与泵体零件数控加工工艺与编程沈阳职业技术学院专业综合能力训练与考核专业综合能力考核（论文）任务书学生姓名： 学 号：07专业班级：0数控01 所属系部：机械装备系题 目：配合轴与泵体零件数控加工工艺与编程任务内容：1.制定两件配合轴的机械加工工艺规程2.填写机械加工工艺规程卡、数控加工工序卡、数控加工刀具卡、数控加工工、量、刃具清单3.运用计算机辅助绘图软件绘制两件配合轴和泵体零件的图纸4.手工编制两件配合轴的数控加工程序（FANUC系统和华中世纪星系统），并运用数控加工仿真软件进行验证5.运用CAD/CAM软件对泵体零件进行三维造型 6.编写完成上述任务的说明书任务要求：1.上述任务必须在答辩前一周完成2.说明书字数不少于8000字（含图表）3.答辩时必须提交说明书及PPT指导教师签字： 教研室主任签字：日 期：2012年10月15日 日 期：2012年10月15日10级毕业综合能力考核图纸图名：配合轴专业：数控设备应用与维护教师：李 超姓名：唐万成 班级：10数01 学号： 07 说明：数控车削加工图纸10级毕业综合能力考核图纸图名：泵体专业：数控设备应用与维护教师：李 超姓名：唐万成 班级：10数01 学号： 07 说明：数控铣削加工图纸沈阳职业技术学院专业综合能力训练与考核摘 要本论文阐述的主要内容是关于两件配合轴的二维图绘制和数控仿真软件加工编程和泵体的三维造型。数控技术在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化，本论文第一章绪论部分就介绍了计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）和数字化控制技术的研究及发展趋势和主要特色。本论文对二件配合轴与泵体的结构进行了分析，首先确定了二件配合轴的二维图绘制方案，然后依据AutoCAD软件，画出二件配合轴二维图。然后用UG6.0的三维造型功能，确定了合理的泵体的三维造型方案。UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。本论文就是对UG6.0软件提供的实体造型，对泵体的结构进行分析，提出了以拉伸和打孔功能为主的实体造型方案，最终完成泵体的三维造型。对两件配合轴零件的数控加工工艺进行了分析，确定了主轴转速、进给量、背吃刀量切削参数，对FANUC两个数控系统手工编制了程序。利用VNUC4.0数控加工仿真软件，对手工编制的两件配合轴零件数控加工代码程序进行验证，并通过调整切削加工三要素参数，最终确定了较为理想的加工参数。关键词：AutoCAD；UG6.0；数控编程；数控加工；CAD/CAM；数控技术目 录第1章 绪 论11.1计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势11.1.1CAD软件现状、主要分类，及各自的主要特色11.1.2CAD发展方向21.2数字化控制技术31.2.1数控技术31.2.2发展历史31.2.3发展途径41.2.4发展趋势51.3计算机辅助制造5第2章 配合轴二维图绘制和泵体三维造型72.1配合轴轴和孔计算机二维图绘制72.1.1配合轴二维图绘制72.1.2配合轴孔二维图绘制82.2泵体的三维图绘制10第3章 轴类零件数控仿真软件加工编程133.1确定零件加工工艺过程133.1.1确定毛胚133.1.2确定零件加工工艺143.1.3机械加工工艺规程卡143.1.4刀具量具刃具清单153.1.5编制数控加工代码程序153.2VNUC软件模拟加工183.2.1工件1模拟加工183.2.2工件2模拟加工21参考文献24致 谢25第1章 绪论第1章 绪 论1.1计算机辅助设计(CAD)的研究现状及发展趋势 1.1.1CAD软件现状、主要分类，及各自的主要特色CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。根据模型的不同，CAD系统一般可分为二维CAD系统和三维CAD系统：二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本”等几何元素的集合，所依赖的数学模型是几何模型1。目前使用最多的是Autodesk 公司的AutoCAD软件。三维CAD系统的核心是产品的三维模型，这种三维模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映时间产品的构造或加工制造过程。目前使用最多的有PTC公司的ProEngineer软件；EDS公司的UGH软件；Solidworks公司的Solidworks软件；UG公司的SolidEdge软件。根据产品结构，生产方式和组织管理形式不同，企业对CAD软件的功能又有四方面不同需求：一、计算机二维绘图功能：“甩掉图板”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来，其是CAD应用的主要目标，也是CAD技术的最主要功能。二、计算机辅助工艺设计(CAPP)功能：进行工艺设计，工艺设计任务管理，材料定额管量等功能，实现工艺过程标化，保证获得高质量的工艺规程，提高企业工艺编制的效率和标准化。三、三维设计，装配设计，曲面设计，钣金设计，有限元设计，机构运动仿真，注塑分析，数控加工等三维CAD，CAM功能，可以解决企业的三维设计，虚拟设计与装配，机构运动分析，应力应变分析，钣金件的展开和排样等困难，使企业走向真正的CAD设计。四、产品数据管理PDM。复杂产品的设计和开发，不仅要考虑产品设计开发结果。而且必须考虑产品设计开发过程的管量与控制管量产品生命周期的所有数据(包括图纸技术文档)以及产品开发的工艺过程，使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享，使产品设计工作规范化保持一致性，保证图纸，工艺卡，加工代码，技术资料等的安全性。 1.1.2CAD发展方向当前工业企业正面临着市场全球化、制造国际化和品种需求多样化的新挑战，各企业间围绕着时间、质量和成本的竞争越来越激烈。由此出现了一系列先进制造技术、系统和新的生产管理方法。如并行工程、及时生产、精良生产、敏捷制造和虚拟现实技术等，所有这些先进制造技术和系统都与CAD系统的发展与应用密切相关。目前CAD系统的发展趋势主要体现在以下几方面2：CAD系统应用面向产品的全过程：在产品的全过程中，要求产品的信息能在产品生命周期的不同环节方便地转换有助于产品开发人员在设计阶段能全方位地考虑产品的成本、质量、进度及甩户需求。CAD系统应充分考虑产品的继承性：在产品的更新换代过程中，要求能方便地获得产品的全部历史数据以便充分利用已经经过生产实践的产品信息。1)在用CAD系统进行新产品成品的开发设计时，只需对其中极少部分零部件进行重新设计和制造即可得到全新的产品。2)对于类似零件，当采用特征建模法完成新零件设计后，并当类似的零件变型不断出现时，应自动将零件功能特征模型转为典型零件模型。这不仅大大缩短了产品开发周期，节约了研制成本，还提高了产品的标准化程度。保证了产品的一次成熟性和一次成功性。CAD系统应满足并行设计的要求：并行工程的关键是用并行设计方法代替串行设计方法。产品在设计过程中可以容易地被分解为不同的模块，分别由不同设计人员分工进行设计然后通过计算机网络进行组装和集成。在产品的开发过程中，使开发组成员易于实现半结构化通信同时不同的设计层具有不同的管理使用权限。对产品建立统一的数据模型后进行动态管理。CAD系统应满足灵活的虚拟现实技术：设计人员可在虚拟现实中创造新的产品模型。并检查设计效果，可以及早看到新产品的外形，以便从多方面观察和评审所设计的产品：可以运用虚拟工具任意改变产品的外形而无需耗费材料及占用加工设备。这种方法可尽早地发现在产品研制过程的最初阶段出现的设计缺陷如结构空间的干涉等问题，以保证设计的准确性。CAD系统要具有很好的可移植性和自组织性：在CAD系统中用户可以根据自己的需要随时加入运行文件和模块还可重新装配各个模块中的子模块。或者按照自己的要求修改系统中的不足之处。而这种修改不会影响这个CAD系统。CAD系统要具有很好的集成性：CAD与CAPP、CAM的集成已成为工程领域中急需解决的问题。一般可以通过两个途径来解决：一是通过接口，将现有的各自独立的CAD、CAPP和CAM系统连接起来；二是开发集成的CAD/CAPP/CAM系统。智能CAD系统：智能CAD是一种新型的高层次计算机辅助设计方法和技术。它将人工智能的理论和技术与CAD相结合，使计算机具有支持人类专家的设计思维、推理决策及模拟人的思维方法与智能行为的能力，从而把设计自动化推向更好的层次。这种智能性具体表现为：（1）智能地支持设计人员，而且是人机接口也是智能的。系统必须懂得设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等。（2）具有推理能力，使不熟悉的设计人员也能做出好的设计来。在未来的几十年里，CAD技术将在建模技术、软件组件技集成智能化等方面进一步发展，因而也必将在机械工程设计的各个领域发挥越来越重要的作用。1.2数字化控制技术 1.2.1数控技术数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1.2.2发展历史1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具