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東南大學(xué)成賢學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
機(jī) 械 系 機(jī)電一體化 專業(yè)
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號：
設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)：
指 導(dǎo) 教 師：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
課 題 名 稱
圓柱銷式超越離合器數(shù)控加工及編程設(shè)計(jì)
1、 選題背景與意義
選題背景：本離合器是汽車傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機(jī)相聯(lián)系的部件，它負(fù)責(zé)著動力和傳動系統(tǒng)的切斷和結(jié)合作用，所以能夠保證汽車起步時(shí)平穩(wěn)起步，也能保證換擋時(shí)的平順，也防止了傳動系統(tǒng)過載。離合器是一個傳動機(jī)構(gòu)，它有主動部分和從動部分，兩部分可以暫時(shí)分離也可以慢慢結(jié)合，并且在傳動過程中還有可能產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，所以，離合器的主動件和從動件之間會依靠接觸摩擦來傳遞扭矩，或者是利用摩擦所需要的壓緊力，或是利用液體作為傳動的介質(zhì)，或是利用磁力傳動等方式來傳遞扭矩。
圓柱銷式超越離合器是產(chǎn)品加工生產(chǎn)中常用的機(jī)械機(jī)構(gòu)。本課題為教育部十一五規(guī)劃項(xiàng)目“數(shù)控專業(yè)職教師資培訓(xùn)包開發(fā)項(xiàng)目”中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，要求對圓柱銷式超越離合器的零件進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控編程。
意義：畢業(yè)設(shè)計(jì)在我大學(xué)生活和學(xué)習(xí)中占有極其重要的位置。圓柱銷式超越離合器數(shù)控加工及編程設(shè)計(jì)它是對我?guī)啄陮W(xué)習(xí)的一次綜合的全方位的考核，尤其是對專業(yè)知識的一次鞏固和提高。同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)區(qū)別與課程設(shè)計(jì)的是側(cè)重于與實(shí)際的相連。在設(shè)計(jì)的制作過程中需要查閱大量資料，還要把所學(xué)知識與實(shí)踐緊密地聯(lián)系起來，它是走入工作崗位前的一次演練，是一次很好的鍛煉機(jī)會。因此，要格外重視設(shè)計(jì)，同時(shí)還要注意理論聯(lián)系實(shí)際。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多東西，同時(shí)培養(yǎng)了解決實(shí)際問題的能力，為自己以后在工作中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
這次圓柱銷式超越離合器數(shù)控加工及編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是我學(xué)生時(shí)代做的最后一次作業(yè)了，我會盡我最大的力把它做好，在此我深深感謝大學(xué)里教我的各位老師。
2、 課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)
1.本課題要解決的問題
在給定的數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件條件下，分析錐套配合零件的圖紙，確定零件加工工藝，計(jì)算各種加工參數(shù)（如主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削用量等），編制零件數(shù)控車削工藝步驟，以及零件的數(shù)控加工程序。并利用數(shù)控仿真軟件，對零件的數(shù)控加工過程進(jìn)行模擬，以驗(yàn)證加工工藝的合理性和數(shù)控加工程序的正確性。
2.本課題需要研究的關(guān)鍵問題及解決方法
本課題要重點(diǎn)研究的問題主要有兩點(diǎn)：一是根據(jù)給定的零件圖，分析零件的數(shù)控加工工藝，給出切實(shí)可行的數(shù)控加工方案（含刀具、切削用量的選擇等），并最終編制零件的數(shù)控加工程序；本次課題最重要解決其中一根軸是橢圓形的，無法車削，必須安排好工藝進(jìn)行銑削，且異性的曲面上還要鉆有角度要求的孔。
3、 文獻(xiàn)綜述
此配合件較為復(fù)雜，從外形上看：
件一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較為復(fù)雜，零件右端有M16的外螺紋，臺階圓柱跳動要求0.02mm，零件的左端形狀怪異，偏心圓弧并且?guī)в?0°的角度，外表面上還要鉆φ5mm的孔，零件的中間為編程的難點(diǎn)，極大的增加了編程的難度，工序需安排的合理確當(dāng)。
件二的端面跳動0.03mm和內(nèi)孔跳動0.02mm要求較高0.03mm，內(nèi)孔公差嚴(yán)格，還要M45x1.5螺紋，工序需安排的合理確當(dāng)。
件三的內(nèi)外圓柱跳動要求較高0.02mm，總長公差為1150 -0.2mm，外圓柱是臺階，外圓柱公差φ300 -0.1mm和φ40f7mm，內(nèi)孔有錐度，內(nèi)孔公差分別為φ30+0.05 0mm和
φ20h7mm，工序需安排的合理確當(dāng)。
件四類似于皮帶盤，有外圓柱34°的斜槽組成，內(nèi)孔φ20h7mm，外圓柱有小凸臺主要利于裝配。
件五右端是M45x1.5的螺紋，φ52mm的圓柱長1.1mm利于消氣，零件左端外圓φ59mm，此設(shè)計(jì)有網(wǎng)紋，便于裝配，內(nèi)孔φ30.5+0.3 0mm。
從零件上比較精密表面加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確的確定毛坯到最終成形的加工方案。
件一加工方案：
00.下料
10.夾持零件左端伸出長70mm左右，粗、精車外圓柱面（用30°外圓車刀所以車削包含螺紋退刀槽），
20.車M16外螺紋
30.掉頭夾持以加工圓柱φ25f7mm，粗、精車φ20f7和30e8圓柱面
40.銑床開粗銑削偏心R15mm曲面
50..精加工偏心R15mm曲面
60.鉆孔φ5H7mm
70.去毛刺
80.檢驗(yàn)
件二加工方案：
00.下料
10.夾持棒料，鉆通孔φ23.5mm
20.內(nèi)孔粗、精加工使尺寸到位
30.加工內(nèi)螺紋退刀槽
40.加工M45x1.5內(nèi)螺紋，取下
50.車削外圓φ750 -0.1mm（件五加工M45x1.5外螺紋后，件其件二擰上螺紋配合加工）
60.銑床加工扁方
70.去毛刺
80.檢驗(yàn)
件三加工方案：
00.下料
10.夾持棒料，伸出60mm長，零件左端φ40f7外圓
20.鉆φ18.5mm通孔
30.加工內(nèi)孔φ30+0.05 0mm
40.掉頭裝夾以加工外圓φ40f7，加工零件右端φ300 -0.1mm外圓
50.加工錐度內(nèi)孔
60.去毛刺
70.檢驗(yàn)
件四加工方案：
00.下料
10. 夾持棒料，伸出33mm長，粗、精加工臺階外圓柱，至要求尺寸
20.加工34°槽
30.加工內(nèi)孔φ20H7mm
40.切斷保證總長26.50 -0.1mm
50.去毛刺
60.檢驗(yàn)
件五加工方案：
00.下料
10. 夾持棒料，伸出20mm長，粗、精加工外圓柱φ59mm，至要求尺寸
20.加工網(wǎng)紋
30.掉頭夾持以加工外圓柱φ59mm，粗、精加工零件右端外圓柱
40.加工M45x1.5外螺紋
50.加工內(nèi)孔φ30+0.3 0mm
60.去毛刺
70.檢驗(yàn)
通過前面對定位基準(zhǔn)的選擇，零件表面加工方法的選擇及加工順序的安排的分析說明，再結(jié)合本零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)：保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本，從而獲得最好的經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)
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[2] 尚廣慶. 數(shù)控加工工藝及編程[M]. 上海：上海交通大學(xué)出版社，2007
[3] 寧濤，余強(qiáng). Pro/E機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2006
[4] 駱江鋒. SolidWorks2006基礎(chǔ)教程[M]. 北京：人民郵電出版社，2007
[5] 高長根等. MasterCAM X3實(shí)體設(shè)計(jì)與數(shù)控加工項(xiàng)目案例解析[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2010
[6] Ed. Frank Kreith. Modern Manufacturing. Boca Raton: CRC Press LLC, 1999
[7]吳楊著《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》［Ｍ］化學(xué)工業(yè)出版社，2008年1月
[8]艾興、肖詩鋼著《切削用量手冊》［Ｍ］機(jī)械工業(yè)出版社，2007年1月
[9] 董玉紅. 數(shù)控技術(shù). 北京：高等教育出版社，2004.
[10] 羅 輯. 數(shù)控加工工藝及刀具. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2006.
[11] 田春霞. 數(shù)控加工工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.
4、 方案論證
設(shè)計(jì)思路：根據(jù)圖紙零件特征，安排好加工工藝；制定加工方案及加工路線；選擇合適的刀具；確定合適的加工參數(shù)；計(jì)算輪廓基點(diǎn)坐標(biāo)；制定加工工序；編寫程序。
各零件的加工工藝列表：
件一數(shù)控加工工藝卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱或代號
零件圖號
使用設(shè)備車間
件一
1
工序號
程序編號
夾具名稱
三爪卡盤、萬能分度頭
工步號
工 步 作 業(yè) 內(nèi) 容
刀具號
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
備注
?1
夾持零件左端伸出長70mm左右，粗、精車外圓柱面
T0101
25X25
1000
200
?1
?2
車M16外螺紋
T0202?
25X25?
1000
150
? 0.5
3
打A2.5深5.3的中心孔
T0303
A2.5
1200
80
4
掉頭夾持以加工圓柱φ25f7mm，粗、精車φ20f7和30e8圓柱面
T0101
25X25
1100
180
1
5
開粗銑削偏心R15mm曲面
T01
ED12
2500
1000
0.5
6
精加工偏心R15mm曲面
T02
ED12R0.4
3000
800
0.2
7
鉆孔φ5H7mm
T03
φ5mm
500
60
8
去毛刺
9
檢驗(yàn)
編制
審核
?
批準(zhǔn)
?
共5頁
第 1 頁
件二數(shù)控加工工藝卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱或代號
零件圖號
使用設(shè)備車間
件二
1
工序號
程序編號
夾具名稱
三爪卡盤
工步號
工 步 作 業(yè) 內(nèi) 容
刀具號
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
備注
?1
夾持棒料，鉆通孔φ23.5mm
T0202
麻花鉆
300
100
?
?2
內(nèi)孔粗、精加工使尺寸到位
T0303?
16方刀桿
1000
150
0.5
3
加工內(nèi)螺紋退刀槽
T0404
25x25
700
50
4
加工M45x1.5內(nèi)螺紋，取下
T0505
20方刀桿
600
1
5
車削外圓φ750 -0.1mm（件五加工M45x1.5外螺紋后，件其件二擰上螺紋配合加工）
T0101
25x25
1200
150
0.5
6
銑扁方
T06
7
去毛刺
8
檢驗(yàn)
編制
審核
?
批準(zhǔn)
?
共5 頁
第 2 頁
件三數(shù)控加工工藝卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱或代號
零件圖號
使用設(shè)備車間
件三
1
工序號
程序編號
夾具名稱
三爪卡盤
工步號
工 步 作 業(yè) 內(nèi) 容
刀具號
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
備注
?1
夾持棒料，伸出60mm長，零件左端φ40f7外圓
T0101
25X25
1000
200
?1
?2
鉆φ18.5mm的通孔
T0202
麻花鉆
350
?
3
加工內(nèi)孔φ30+0.05 0mm
T0303
16方刀桿
1200
150
0.5
4
掉頭裝夾以加工外圓φ40f7，加工零件右端φ300 -0.1mm外圓
T0101?
25X25?
1000
200
? 1
5
加工錐度內(nèi)孔
T0303
16方刀桿
1200
150
0.5
7
去毛刺
8
檢驗(yàn)
編制
審核
?
批準(zhǔn)
?
共5 頁
第 3 頁
件四數(shù)控加工工藝卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱或代號
零件圖號
使用設(shè)備車間
件四
1
工序號
程序編號
夾具名稱
三爪卡盤
工步號
工 步 作 業(yè) 內(nèi) 容
刀具號
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
備注
?1
夾持棒料，伸出33mm長，粗、精加工臺階外圓柱，至要求尺寸
T0101
25X25
1000
200
?1
?2
加工34°槽
T0202
25X25
800
80
0.5
3
加工內(nèi)孔φ20H7mm
T0303
25X25?
800
4
切斷保證總長26.50 -0.1mm
T0404
25X25?
100
50
5
去毛刺
6
檢驗(yàn)
編制
審核
?
批準(zhǔn)
?
共5 頁
第 4 頁
件五數(shù)控加工工藝卡片
單位名稱
產(chǎn)品名稱或代號
零件圖號
使用設(shè)備車間
件五
1
工序號
程序編號
夾具名稱
三爪卡盤
工步號
工 步 作 業(yè) 內(nèi) 容
刀具號
刀具規(guī)格
主軸轉(zhuǎn)速
進(jìn)給速度
背吃刀量
備注
?1
夾持棒料，伸出20mm長，粗、精加工外圓柱φ59mm，至要求尺寸
T0101
25X25
1000
200
?1
?2
加工網(wǎng)紋
T0202
25X25
150
10
0.5
3
掉頭夾持以加工外圓柱φ59mm，粗、精加工零件右端外圓柱
T0101
25X25?
1000
200
1
4
加工M45x1.5外螺紋
T0303
25X25?
700
5
加工內(nèi)孔φ30+0.3 0mm
T0404
16方刀桿
1200
150
0.5
6
去毛刺
7
檢驗(yàn)
編制
審核
?
批準(zhǔn)
?
共5 頁
第 5 頁
在選擇刀具方面,通常優(yōu)先用通用夾具,對于不同材料的零件,一般都有適合將其切削的刀具。刀具的選擇不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量，與傳統(tǒng)的加工方法相比，數(shù)控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝方便，這就要采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造數(shù)控教工刀具，并優(yōu)選刀具參數(shù)。在選用刀具時(shí)應(yīng)考慮工序種類，生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)性，工件材料，生產(chǎn)批量，加工精度及表面粗糙度與所用機(jī)床的性能選用了標(biāo)準(zhǔn)刀具。刀具材料應(yīng)當(dāng)選擇高硬度、高耐磨性、高耐熱性的材料，并有足夠的強(qiáng)度和韌性，較好的工藝。
數(shù)控加工刀具卡片1
產(chǎn)品名稱或代號
錐齒輪傳動軸
零件名稱
組合件
零件圖號
零件一
序號
刀具號
刀具名稱規(guī)格
數(shù)量
加工表面
刀尖半徑/mm
備注
1
T0101
30°菱形外圓車刀
1
車外圓
0.4
2
T0202
60°外螺紋車刀
1
車M16外螺紋
3
T0303
中心鉆A2.5
1
打中心孔
4
T01
ED12mm立銑刀
1
開粗偏心曲面
5
T02
RD12R0.4圓鼻刀
1
精加工偏心曲面
T03
φ5mm麻花鉆
編制
審核
批準(zhǔn)
共5頁
第1頁
數(shù)控加工刀具卡片2
產(chǎn)品名稱或代號
偏心錐套
零件名稱
組合件
零件圖號
零件二
序號
刀具號
刀具名稱規(guī)格
數(shù)量
加工表面
刀尖半徑/mm
備注
1
T0101
30°菱形外圓車刀
1
車外圓
0.4
2
T0202
φ23.5mm麻花鉆
1
鉆通孔
3
T0303
內(nèi)孔車刀
1
車內(nèi)孔
0.4
4
T0404
60°內(nèi)槽車刀
1
加工內(nèi)槽
0.4
5
T0505
內(nèi)螺紋車刀
1
加工內(nèi)螺紋
6
T06
ED30R0.8圓鼻刀
1
扁方
0.4
編制
審核
批準(zhǔn)
共5頁
第2頁
數(shù)控加工刀具卡片3
產(chǎn)品名稱或代號
偏心錐套
零件名稱
組合件
零件圖號
零件二
序號
刀具號
刀具名稱規(guī)格
數(shù)量
加工表面
刀尖半徑/mm
備注
1
T0101
30°菱形外圓車刀
1
車外圓
0.4
2
T0202
φ18.5麻花鉆
1
鉆通孔
3
T0303
鏜孔刀
1
加工內(nèi)孔
0.4
編制
審核
批準(zhǔn)
共5頁
第3頁
數(shù)控加工刀具卡片4
產(chǎn)品名稱或代號
偏心錐套
零件名稱
組合件
零件圖號
零件二
序號
刀具號
刀具名稱規(guī)格
數(shù)量
加工表面
刀尖半徑/mm
備注
1
T0101
30°菱形外圓車刀
1
車外圓
0.4
2
T0202
3mm切槽刀
1
車34°槽
0.4
3
T0303
φ18.5麻花鉆
1
鉆通孔
4
T0404
鏜孔刀
1
加工內(nèi)孔
0.4
編制
審核
批準(zhǔn)
共5頁
第4頁
數(shù)控加工刀具卡片5
產(chǎn)品名稱或代號
偏心錐套
零件名稱
組合件
零件圖號
零件二
序號
刀具號
刀具名稱規(guī)格
數(shù)量
加工表面
刀尖半徑/mm
備注
1
T0101
30°菱形外圓車刀
1
車外圓
0.4
2
T0202
網(wǎng)紋車刀
1
車網(wǎng)紋
2
T0303
60°外螺紋車刀
1
M45X1.5
3
T0404
φ28.5麻花鉆
1
鉆通孔
4
T0505
鏜孔刀
1
加工內(nèi)孔
0.4
編制
審核
批準(zhǔn)
共5頁
第5頁
四、工作計(jì)劃
第1周（2014年 2 月17日至2014年 2 月23 日）
完成英文翻譯，提交英文翻譯給指導(dǎo)老師批閱。
第2周（2014年2 月 24 日至2014年 3 月 2 日）
上傳譯文：英文翻譯經(jīng)指導(dǎo)老師批閱合格并確認(rèn)后，上傳至“畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)”。譯文封面用標(biāo)準(zhǔn)模板。熟悉課題，調(diào)研資料。
第3周（2014年 3 月 3日至2014年3 月 9 日）
查閱文獻(xiàn)資料，撰寫開題報(bào)告。
第4周（2014年 3 月 10 日至2014年 3 月 16 日）
完成開題報(bào)告，經(jīng)指導(dǎo)老師批閱合格并確認(rèn)后，上傳至“畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)”。開題報(bào)告封面用標(biāo)準(zhǔn)模板。
第5周（2014年 3 月 17 日至2014年 3 月 22 日）
機(jī)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)
第6周（2014年 3 月 23 日至2014年 3 月 29 日）
機(jī)構(gòu)數(shù)控加工方案設(shè)計(jì)
第7周（2014年 3 月 30 日至2014年 4 月 5 日）
中期檢查，在“畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)”上完成“中期檢查報(bào)告”的填寫。
第8周（2014年 4 月 6 日至2014年 4 月 12 日）
機(jī)構(gòu)加工程序代碼設(shè)計(jì)
第9周（2014年 4 月 18 日至2014年 4 月 24 日）
機(jī)構(gòu)加工程序代碼設(shè)計(jì)
第10周（2014年 4 月 25 日至2014年 5 月 1 日）
撰寫畢業(yè)論文
第11周（2014年 5 月 2 日至2014年 5 月 8 日）
完成“畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）”的撰寫，并提交給指導(dǎo)老師批閱和確認(rèn)。
第12周（2014年 5 月 9 日至2014年 5月 15 日）
上傳“畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）”和附件至“畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)”。封面用標(biāo)準(zhǔn)模板。
第13周（2014年 5 月 16 日至2014年5 月 22 日）
評閱、成果驗(yàn)收，規(guī)范化檢查。
第14周（2014年 5 月23 日至2014年 5 月 29 日）
答辯評分
學(xué)生簽名： 年 月 日
指導(dǎo)教師意見：
名： 年 月 日