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1、编号（学号）：朔州职业技术学院毕 业 论 文 零件机械加工工艺探讨学生姓名： 孙慧义 专 业： 机电一体化 指导教师： 赵晓燕 2013年12月 朔州职业技术学院毕业论文任务书专 业： 机电一体化 姓 名： 孙慧义 毕业设计题目： 零件机械加工工艺探讨 指导教师姓名： 赵晓燕 系（教研室）主任签字： 年 月 日内容和要求：内容： 本文介绍了机械工艺制造课题研究的概括以及现阶段进行机械工艺数控研究的意义和提高工艺技术的方法，希望能够为我国工艺制作水平的提高提供一些合理化建议。 要求： 1.收集并阅读与论文选题相关的专著至少2部，近十年间尤其是近五年来的相关论文至少10篇； 2.要求本人单独完成并
2、且原创，杜绝抄袭拼凑； 3.写作程序上，按照学院规定的毕业论文环节教学程序进行，不得先完成论文再补办手续； 4.形式上，要严格遵守学术规范和相关体例，不得存在章法技术性错误。 5.内容上，鼓励学术创新，但注意观点的合理性、论文的逻辑性，避免论据与论点的脱节及结论的唐突。 指导教师签字： 年 月 日朔州职业技术学院毕业论文评语专业： 机电一体化 姓 名： 孙慧义 学 号： 题目： 零件机械加工工艺探讨 指导教师评语：建议成绩： 指导教师(签字)： 年 月 日 朔州职业技术学院 毕业论文评语专业： 机电一体化 姓名： 孙慧义 学 号： 题目： 零件机械加工工艺探讨 答辩委员会评语：建议成绩： 答辩
3、委员会主席(签字)： 年 月 日目录一、课题研究的概况1二、零件机械加工的现实性意义1（一）有利于推动现代工艺的现代化水平1（二）零件机械加工具有极大的市场需求1（三）零件加工工艺实现现代化的优势分析21.节约企业成本22.零件的现代工艺能够确保机器性能稳定23.极大发挥机械设备的工作效率2三、典型零件的加工要求2（一）典型零件工艺的制作要求3（二）系统的加工方案的确定.3（三）零件制作工艺的优化方案的确立4四、零件加工工艺数控化改造的启示4（一）确定工艺改造的基本条件5（二）考虑制作工艺采用数控化的投资费用5（三）注重数控系统和驱动单元的选择5（三）注重对工艺制作方式的创新设计5结语6零件机
4、械加工工艺探讨摘要随着我国机器化大生产的不断发展与壮大，对机器的现代化水平要求也越来越高。数控机床作为现代化的机器设备，在现代企业的零件加工中有广阔的市场空间。但随着现代生产技术的不断改进，加工制造业蓬勃发展。各种新技术不断出现和广泛应用，使得零件的加工工艺更加优化和精密。要提高企业内部机械的运作效率，不仅要依靠先进的加工设备，更要注重零件加工工艺的合理性探究。通过对零件加工工艺当前存在的问题的分析与解决，提高零件生产的效率，为企业创造更高的经济效益提供一定的发展思路。 关键词： 零件 加工工艺 探究 一、课题研究的概况随着现代工艺的不断进步，零件机械的加工已经基本实现了数控化。在零件加工过程
5、中，它把计算机技术、现代控制技术、网络通信技术、精密机械制造技术的发展成果集于一体。将各个刀具的位置和速度进行数码化的编程，输入到数控系统，根据计算机输出译码和各种指令，使机床能够自动加工工件。可以说数控机床采用数据化信息控制技术，在零件的加工上，减少了人工的操作，提高了零件的加工效率在提高企业生产效率的同时，也能够使零件的加工更加精准和严密。最后，数控机床还可以对机床的故障进行智能识别，大大减少了人工的检修的费用和由于机器故障带来的不可预测的危险。也正因为数控机床具有高效率、智能化和精密的优势，才使它逐步取代了传统的机械生产，成为当前机械制造中的现代化设备，而数控机床的使用率的高低也成为企业
6、生产现代化水平的重要衡量标志。所以对机床进性数控改造十分必要。 二、零件机械加工的现实性意义 （一）有利于推动现代工艺的现代化水平当前机械加工的现代化水平，使得零件加工能够具有高效率、智能化和高精密的特征，但当前这些特征和优势并没有完全发挥出来，我国企业对数控机床的认识和应用还存在极大的局限性。只有注重对实现现代工艺制造优化与改造，才能真正的发挥它在企业现代化生产制造中的作用，真正提高企业的生产效率，提高我国的工艺现代化水平。 （二）零件机械加工具有极大的市场需求零件机械加工效率的高低能够直接反应企业运作的效率，提高零件加工的现代化工艺，保持机械内部各个零件的相互协作和运行，能够更好的节约企业
7、的成本，通过对原有的机械的的改造与优化，使得所有的机械设备达到理想的工作效果，改变过去人工化的陈旧的工业模式，随着各大企业对企业效率的关注和现代化管理理念的渗透，对零件的制作工艺提出了更高水平的要求，使得零件制作的现代工艺探究有了很广阔的市场空间，为零件机械的加工制作的优化提供了内生动力。 （三）零件加工工艺实现现代化的优势分析 1.节约企业成本实现零件加工的数控化和现代化，能够在很大程度上提高仪器的精密度，与传统的人工零件的打磨相比，至少可以节约50%的成本，特别是对于大型的现代化设备而言，这种成本的差距会更加明显，零件的精密升级改造能够把原先制作零件的人工费节省出来，另外，现代工艺制作与传
8、统方式相比，零件的精准度上已经提高到了毫米甚至微米，所以更能够促进各个零件之间内部的协调运转，节省企业的成本。 2.零件的现代工艺能够确保机器性能稳定现代工艺要求各个刀具、短轴和密封锥面等都有严格的要求，这些方面的不断完善和内部结构的优化，会改变传统工艺由于零件磨损造成的机器工作效率低下，制作出来的零件合格率低等问题，但数控化零件加工下的零件制作更加精密，而且会对机械故障进行智能系统的判断，降低了机械故障的风险，节省了因机器故障进行的检修时间，确保了机械设备的运作安全。 3.极大发挥机械设备的工作效率机械的零件加工经过系统的数控改造后，可以在原有基础上实现加工零件的自动化和精准化，而且工作效率
9、是原来的46倍。在零件制造上，可以充分实现现代信息技术和机械制造的紧密结合，提高零件的精密度，减少人工费用。更重要的是升级后的数控机床可以智能识别机器故障，提高了工作的安全性，减少了工人检修的费用和时间。特别是对于难度系数大的零件而言，效率会更高。同时还减少了组装费用，缩短了企业生产的周期。 三、典型零件的加工要求加工制造业的迅速发展，数控技术与现代工业制作的不断结合，特别是在数控技术进步和普及之后，使得我国的加工制造业实现了升级，无论从生产规模还是生产效率，都得到了质的飞跃。在使用数控机床对零件进行系统加工的过程中，必须对加工工艺的材料和流程进行确定。对于参与加工工艺编制的刀具的选择、零件的
10、形状、制作材料、以及运行的轨迹进行智能设置，只有在确定这些流程的基础上，才能保证加工工艺的质量和合格率，在提高加工工艺效率的基础上，尽量的用最少的资源消耗创造更多的经济效益。在优化零件工艺的过程中，尽量减少零件的制作工艺的操作步骤，保证程序准确的基础上，节约制作工艺的实践，提高工艺制作的效率。通过选择一种典型的零件，对一款短轴零件进行系统优化和探讨，提高工艺制作的现代化管理水平。 （一）典型零件工艺的制作要求 选择一款外观为六角边，选择轴的长径比小于5的短轴大于 20 称为细长轴，轴的长径比小于 5 称为短轴。对短轴的六方面进行系统加工，包括锥面、内孔和外部的螺纹等等，控制内孔的加工的精确度在
11、0.02mm以下。此短轴的加工孔径小，锥面必须是封闭式的。在加工过程中，首先应该由有经验的技工制作合理的方案，考虑到它的孔径大小以及对角度的严格要求，仅仅通过单台的数控机器无法同时控制短轴的孔径和锥面的密封，所以应该选用两台数控机床对零件进行分步骤、分层次的加工。首先选用经济型机床，采用主轴数控机床，这种机床的成本低，而且操作简单，首先在宏观上对胚体进行基础打磨，进行钻横孔和精车的程序，再进行螺纹的打磨，外沿的加工，在这些程序后进行钻孔，为下一步的精磨提供基础。在此基础上，短轴零件已经有了基础的轮廓，再采用CK3320数控机床进行进一步的细致加工，该机床的刚性好而且精准度更高，特别是对于抛光和
12、锥面的加工方面有良好的性能，最终检查短轴的角度是否精确，对它的锥面进行细致的打磨。保证六角面、锥面和孔径的精确度同时达到效果。 （二）系统的加工方案的确定 在对零件的系统要求确立之后，确定同时使用两台数控机床进行加工制造。在制作过程中，需要刀具共12把，进行具体的操作时间需要5分8秒。但是即使是两台数控机床操作和改造，也还是会存在一些问题。包括使用两台两台机床，会使得机器造成浪费，相对的人力也需要时原来的两倍，对资源造成浪费；加工单个零件的使用时间长，如果需要批量生产的话，时间战线拉太长，工作效率低，无法满足企业生产的需求；加工工艺的合格率低，内孔孔径的精准度达不到误差的0.02mm；锥面问题
13、需要经过反复处理才能达到平整，使得加工难度增加，工作效率低下；刀具在交替使用过程中，磨损太大，容易在操作过程中产生断裂，造成制作工艺中操作的危险，对部分的材料造成浪费；在零件制作过程中，频繁的更换会拖延时间，而且需要人工配合才能完成，所以，这种方式并不是最合理的方案。 （三）零件制作工艺的优化方案的确立 零件制作工艺既要保证它的锥面的光滑度，又要尽量把内径的误差缩小到允许的范围内，既要保证它的工艺，又要尽量的缩短时间，节省人力和物力，优化的方案计划由一台数控机床单独完成，必须重视数控机床的选择，既要保证它的实用性，又要有一定的精确度，最终决定选择BX26S单独完成，这样明显节约了设备的资金，也
14、改变了原来制作中各种刀具的相互交换，特别是镗刀的数量减少了，在钻头的选择上必须注重它的性能和刚性，避免钻头由于韧性不足发生断裂。短轴零件还必须要求它的内径较小，在内孔加工上，必须对内孔进行反复的巩固和打磨，在粗略的钻孔完成后，使用传统的铰刀进行精加工，既可以保证角度的精确也能够使得加工过程以此完成。在加工过程中，铣铰刀在空口部分刀具出现了震动，为了避免孔口产生锥度，通过对进给量和加工步骤的调节有效的解决了这一问题。在孔径尺寸的控制上，铰刀比原来的镗刀更细致，更能够对它的口径大小进行严密控制，对内孔精度的加工上性能更好。最后，还可以对排刀的位置进行优化，保证主轴加工和使用时间之间的动态平衡。 优
15、化后的加工工艺方案在投入生产后，进行系统的测验和时间控制，无论从产品制作的工艺还是零件加工的时间，以及人工的费用，都比之前双数控机床更有优势，零件加工的尺寸也更加精准，合格率明显提高。加工的效率也比之前要高。在改变之前道具的更换次数的同时，还减少了对工具的磨损，优化后的系统方案完全满足了典型的零件加工的要求。也提示我们在零件加工的数控化过程中，不仅要保证工艺制作的水准，还要尽量的选择操作简单，节约成本的方式，真正达到效率提升和生产简洁化的双重效果。 四、零件加工工艺数控化改造的启示当前，在我国企业当中，数控机床的运用十分广泛，它能够大大提高工作效率。随着人们对机床认识的不断加深，数控机床的改造
16、有了广泛的市场需求。现阶段零件加工的工艺主要以数控机床为主要方式，所以要进一步加强对数控机床的更新与改造，确保零件制作工艺的高效率，在提高我国工艺制作水准的基础上，尽量的节约成本，减少人工的费用，实现企业生产的智能化和现代化水平。 （一）确定工艺改造的基本条件虽然零件工艺制作具有很好的市场需求，但并不是所有的数控机床的方案都能进行数控改造。首先，原机床不能是即将报废的机器。如果对这类机床进行改造，不仅成本高，难度系数大，而且还会影响后期工作的效率，影响加工的精准度和零件的制造品质。也会在一定程度上降低企业的生产效率。当前很多的工艺制作的方式是合理的，不需要大的变动和改造，甚至在改造后会造成生产
17、材料与机械设备的不吻合，影响了最终的制作效果。 （二）考虑制作工艺采用数控化的投资费用在对制作工艺进行数控制作之前，必须对数控化改造的费用进行严格预算，同时要对工艺制作的工作性能进行评估。对于零件加工的成本进行计算，从而保证加工的零件的种类和数量进行综合考量，还要对它加工零件的光滑程度和质量进行实验，这些都会影响到数控机床的水平。根据我们掌握的机床的技术状况进行科学分析，在此基础上才能够保证数控机床的制作工艺能够产生经济效益。 （三）注重数控系统和驱动单元的选择零件工艺制作的关键在于数控机床的数控系统，而机床加工的精密程度则取决于驱动单元的功能发挥状况如何。数控机床的系统和启动单元的水平直接决
18、定了数控机床性能的高低。传统的机床控制部分采用的是三行数码管显示，驱动是步行电动机控制，系统分辨率低。这种落后的配置系统使得机床的整体功能下降，机床的精准度、可靠性都受到了影响。所以在工艺制作的改造上必须考虑数控系统和驱动单元。从技术层面来讲，日本的高档数控机床产品性能好，但费用高达8万，成本太高，所以应该采用国产的KND数控系统和日本松下的驱动系统。既保证了性能，又节约了成本。 （四）注重对工艺制作方式的创新设计在工艺制作过程中，要敢于对当前不合理的方式进行创新，虽然当前国产的KND数控系统比较完善，但系统功能以外的其他控制系统，需要进行人工设计和改造，实现机械制造和数据管理的融合，最大限度
19、地提高数据机床的运作效率和水平。例如，在机床上的Z轴中，增加了刹车功能，这样可以避免机床断电后，主轴箱滑落对机床和工件造成的损失。还有就是需要重新设计润滑系统，润滑系统作为机床的必备功能，可以用智能的润滑油路代替原有的手动润滑，并且在机床内润滑油过少时有智能提示系统。设置特有的刀具拆卸系统，当前，很多大型机床采用的是气动方式装置刀具，虽然拆卸方便，但制作成本高，而且还对气压有严格要求。而电动式的装卸刀具，不仅可以通过电动机提供动力，降低成本，还可以通过感应开关来确保主轴上刀具的松紧状况。使刀具更换更加安全可靠。五、结语当前工艺的加工制作在我国企业生产有很大的市场需求，但现在传统的制作工艺已经无
20、法满足企业的需要，在效率低下的同时也浪费了很多的人力物力，因此对旧现代工艺的数控化改造具有很大的现实意义，它可以推动数控机床的现代化水平，可以提高企业的效率，降低运作成本，确保机床的性能更加稳定。通过对典型的短轴零件进行系统的分析，提出可行性的改造措施。同时也为典型的零件加工工艺提供了启示。包括严格考察工艺加工的当前条件，重点改造数控系统和驱动单元，以及对旧机床进行创新升级等等。希望这些措施可以推动企业加工工艺的数控升级，在降低企业运作成本的同时，也能够为促进我国工业生产的现代化管理水平贡献绵薄之力。 参考文献 1 赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海:上海科学技术出版社,2012. 2
21、王艳,乔吉超.典型钛合金壳体零件加工工艺J.制造技术与机床,2011. 3 陈洪涛.数控加工工艺与编程M.北京:高等教育出版社,2013.98 4 管怀蓉;数控机床改造的实践性探索J;装备制造技术;2010年12期 5于恩;浅谈机床改造中数控系统的选择J;恩施职业技术学院学报;2006年02期 6宋宪臣;王仁波;机床数控化改造与数控系统开发J;湖南农机;2009年07期 7高杉;赵波;普通机床的数控改造策略J;辽宁省交通高等专科学校学报;2009年03期 8姜传利;C616卧式车床的数控化改造J;黑龙江冶金;2009年01期 9王燕平;西门子802S数控系统在普通车床改造中的应用J;机电工程;2000年02期致谢 经过一个月的不断修改和资料的查阅，在对本课题进行系统了解的基础之上，在指导老师XXX的帮助下，对我的论文进行了具体的指导，对我论文中不成熟的观点进行了更改，论文撰写的结束也意味着毕业的来临，时光匆匆的来，我们也将匆匆的离开，希望经过自己的认真准备和教师的修改，能够为自己的大学生涯画上圆满的句号，最后，感谢在朔州职业技术学院所有给我授过课的领导和专业指导老师，感谢三年来各位同学对我的帮助和关怀，让我在这里获得了知识和成长的喜悦，在这里结束我的大学生活，为我未来走向社会奠定了基础。当然由于时间原因和自身阅历的不足，论文中还有一些问题和不足，希望各位老师指正。