1、职业技术学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 典型轴类零件加工配作 系 别 数 控 技 术 系 毕 业 设 计小 组 成 员 2010020401 2010020201 2010020401 2010020001 专 业 名 称 数 控 技 术 指 导 教 师 孟 新 程 天 2013 年 1 月 6 日目录毕业设计任务书3内容摘要4关键词4Abstract4Key words4一、概述5（一） 、千斤顶5（二） 、螺纹千斤顶的功用及工作原理5（三） 、国内外千斤顶行业发展趋势（四） 、数控技术7二、螺旋千斤顶功能及总体结构7（一） 、AutoCAD 的基本特征的参数化造型7（二） 、旋千
2、斤顶的选材7三、一般数控机床加工工艺设计与千斤顶各零件的加工8（一） 、数控加工工艺设计8（二）、千斤顶各零件的加工11参考文献22结论26致谢231新乡职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名：臧可 学号：1 010230 专业：数控技术毕业设计（论文）题目及专题典型零件加工配作题目类型 实验研究 题目来源 生产实际题毕业设计（论文）时间：自 12 月 18 日开始至 1 月 18 日止1. 毕业设计（论文）完成的主要内容及要求：根据已知图纸，结合本次毕业设计，对图纸进行完善和改进，画出装配图及零件图，制订相关加工工艺，完成螺纹千斤顶的实体加工，其中包括顶帽、本体、螺杆等的数控加工。 具体
3、要求：加工出的螺纹千斤顶能够正常工作即内外螺纹能装配到一起，并能传递力矩；顶帽上需滚花；螺杆底端圆柱面上用锉刀锉出相应尺寸的两个平行的工艺小平面；本体下端的底座能平稳站立等。 2. 主要参考资料：1徐凯，盛艳君，王同刚，孟令新等.数控车床加工工艺编程与操作.2012. 2嵇宁.数控加工编程与操作.北京：高等教育出版社，2008. 3赵长明，刘万菊.数控加工工艺及设备.北京：高等教育出版社，2008. 4张建中，周家泽.机械设计基础.北京：高等教育出版社，2007. 5刘力，王冰.机械制图.北京：高等教育出版社，2004. 6张念淮，王彦林.机械制造技术.北京：中国铁道出版社，2012. 7高晓
4、康，陈于萍.互换性与测量技术.北京：高等教育出版社，2009. 3. 毕业设计进度安排：阶段 阶 段 内 容 起止时间1 撰写个人选题报告 2012 年 12 月 20 日2 着手收集资料，并报送提纲审定3 集中指导与个别指导，提交中期报告4 集中指导与个别指导，提交初稿审查 2013 年 1 月 8 日5 修改，经审稿后定稿交稿6 答辩指导老师: 孟令新、程天鹏 系主任: 盛艳君 1 题目类型：(1) 理论研究 (2) 实验研究 (3) 工程设计 (4) 应用研究 (5) 软件开发2 题目来源：(1) 教师科研题 (2) 生产实际题 (3) 模拟或虚构题 (4) 学生自选题2内容摘要：螺旋千
5、斤顶主要是由顶帽、本体、螺杆等零部件组装而成的。在本次设计过程中对螺旋传动的计算和各零部件的设计与选材最为重要；并且重点运用了机械设计方面的知识，另外还运用了AutoCAD、CAXA制造工程师等辅助绘图工具。本文从螺旋千斤顶的零部件的设计与选材等多方面，阐述了它设计的全过程。尤其在工艺规程设计中，运用了大量的科学加工理论及计算公式，对它进行了精确地计算。 由于螺旋千斤顶是一种小型的起重设备，体积小方便携带，造价成本低，所以在日常生活中被广泛应用。关键词:螺杆 本体 底座 螺旋千斤顶Abstract：Screw jack is mainly with the top cap, body, scr
6、ew and other parts assembled. In this design process for spiral calculation for the transmission and various parts of the design and selection of the most important key; and using mechanical design knowledge, in addition to using CAD tools AutoCAD, Yulong simulation, CAXA manufacturing engineer.This
7、 article from the screw jack parts design and material selection and other aspects, it describes the whole process of design. Especially in the design process, using a large number of scientific processing theory and calculating formulas, for accurate calculation of. Because the screw jack is a smal
8、l lifting equipment, small volume and convenient carrying, low cost, so it is widely used in our daily life.Key words: screw ontology base screw jack3一、 概述（一） 、千斤顶千斤顶，又称举重器，是起重作业中的一种常用工具。它具有轻巧简便，维护方便等优点。在起重作业中，靠它可用很小的力顶起很重的机械设备，又可拨正设备安装的偏差和构件的变形等。同时，千斤顶还可以用多次重复递升的方法来达到很大的起升高度，且无冲击震动，因而被广泛用于安装和检修工作中。
9、另外它还用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。千斤顶的顶升高度一般为 100400mm，起重能力最大可达 500t，自重约为 10500kg。常见千斤顶按其构造可分为齿条式、螺旋式和油压式三种。螺旋千斤顶是由铸铁底座，固定在外壳内的螺母和螺杆所组成，在螺杆上端装有托盘用以支承载荷，螺杆上端有两工艺平面，可使用扳手夹持该平面用来旋转螺杆，螺杆后端的粗大的部分可防止螺杆完全旋出。对于工作场所受限制的地方，也可扳手旋转螺杆，增大了使用范围。这种
10、千斤顶的螺杆的螺旋角度小，自锁好，因而在顶重后能自动制动，不会自动下降，不需要装安全摇柄。工作平稳、准确、可靠(有自锁作用)，构造简单耐用，因此，在安装工作中用得较多。（二） 、螺纹千斤顶的功用及具体工作原理螺纹千斤顶是利用螺旋传动来顶举重物，是汽车修理和机械安装等常用的一种起重式顶压工具，但顶举的高度不能太大。工作时，在起重螺杆顶部有两工艺平面，使用扳手旋转起重螺杆，螺杆在螺4套中靠螺纹做上、下移动，顶垫上的重物靠螺杆的上升而顶起。螺杆的顶部为平面顶垫，可直接顶起小面积的重物，且顶垫不会随螺杆一起旋转，很稳定。图 1 手动螺旋千斤顶（三） 、国内外千斤顶行业发展趋势1、国外发展情况：早在 2
11、0 世纪 40 年代，卧式千斤顶就开始在汽车行业中得到使用，但由于当时技术和使用的原因，千斤顶设计时的尺寸和体积较大，承载量较低，使用不便。后来随着社会需求量的加大以及千斤顶本身技术的发展，在 90 年代初，国外大部分用户用卧式千斤顶取代了立式千斤顶。在 90 年代后期一些新型的千斤顶也相继出现如充气式千斤顶和便携式千斤顶。充气式千斤顶由保加利亚一汽车运输研究所发明的，它由弹性的而又非常坚固的橡胶制成的。Power-Riscrll 型便携式液压千斤顶则可以用于所有类型的铁道车辆。另外一种名为 Tcuck Jack 便携式液压千斤顶则可以用于对已断裂的货车转向弹簧进行快速的现场维修，并能完全由转
12、向架支撑5住。2、国内发展情况：我国千斤顶技术发展较晚，由于缺少与外国先进技术交流，所以直到 1979 年才接触到类似国外卧式千斤顶这样的产品。但是经过我们重新对产品进行设计改造，在外观美观、使用方便、承载量大、寿命长等方面都已经超过国外同类的产品并迅速打入欧美市场。经过多年设计制造的实践，除了卧式千斤顶、我国的千斤顶还规格齐全，还研制出了新型折叠式液压千斤顶、新型剪式千斤顶、快速升降千斤顶、多用途千斤顶、便携式电动千斤顶等等，形成了一套系列产品，随着我国汽车工业的快速发展，汽车对千斤顶的要求也越来越高；同时随着市场竞争的加剧，用户要求的不断的变化，将迫使千斤顶的设计质量要不断提高，以适应用户
13、的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶不仅要求质量轻，携带方便，外形美观，使用可靠，还会对千斤顶的进一步自动化，甚至智能化都有所要求。二、螺纹千斤顶功能及总体结构（一） 、AutoCAD 的基本特征的参数化造型（另附 A2 号图） 。（二） 、 螺纹千斤顶的功能螺纹千斤顶主要包括螺杆、本体、顶帽等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故6传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。千斤顶一般采用梯形螺纹，因在数控机床上梯形螺纹难以加工，我们本次毕业设计注重设
14、计与加工，所以设计成三角螺纹以便于加工。（三） 、 选材：铝合金铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。虽然使用该材料加工千斤顶难以达到使用性能，但根据铝合
15、金以上特点，以及当前加工条件：我们本次设计的目的并不是加工出一件非常实用的螺纹千斤顶，不要求大小批量生产，我们设计的目的只是螺纹千斤顶的设计与掌握加工方法，且铝合金有硬度适中，便于切削，不易损坏刀具，而且价格较低，重量较轻，便于携带。故我们选用铝合金来进行设计与加工最为合适。三、一般数控机床加工工艺设计（一） 、数控加工工艺设计数控加工工艺设计主要内容 ：在进行数控加工工艺设计时，一般应进行以下几方面的工作：数控加工工艺内容的选择； 数控加工工艺性分析； 数控加工工艺路线的设计。 1、数控加工工艺内容的选择7对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工
16、艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，在考虑选择内容时，应考虑所加工内容工艺是否复杂、是否需要大批量生产、加工效率是否要求较高以及在普通机床上是否难以加工的工件选择数控机床加工。应结合本学校设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高加工质量，充分发挥数控加工的优势。 2、数控加工工艺性分析被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。(1)尺寸标注应符合数控加工的特点在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。(2）几何要素的条件应完整
17、、准确在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不确定，编程都无法进行。所以在审查与分析图纸时，一定要仔细核算，发现问题及时解决。(3)定位基准可靠在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在毛坯上增加一些工艺凸台。在完成定位加工后再除去。(4)统一几何类型及尺寸零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向
18、加工功能来编程，以节省编程时间。83、数控加工工艺路线的设计（1）确定走刀路线和安排加工顺序走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：寻求最短加工路线； 1最终轮廓一次走刀完成； 2考虑刀具干涉问题； 3使用顶尖时应考虑退刀路线； 4针对不同的情况，应具体情况具体分析。（2）选择切入切出方向考虑刀具的进、退刀（切入、切出）路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停（切削力突然变化造成弹性变形），以免留下刀痕。（3）选择使工件在加工后变形小的路线对横截面积小的细长零件或薄板零件，应采用分几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步。(4)确定定位和夹紧方案在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统一； 1尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹后能加 2工出全部待加工表面；避免采用占机人工调整时间长的装夹方案； 3夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。 4
