机械加工之火箭模型的设计
【 key words 】: numerical control technology, the rocket design, software drawing, machining simulation 目录
引言 1
一、概述 2
（一）机械加工工艺介绍 2
（二）数控机床的概述 3
(三）前期的准备工作 4
二、火箭模型加工的零件图 5
（一） 零件图纸 5
（二）实体图 8
三 、火箭模型组合件工艺分析 11
(一）火箭模型整流罩工艺分析 11
（二）火箭模型一子级工艺分析 13
（三）火箭模型二子级工艺分析 13
（四）火箭模型三子级工艺分析 14
（五）火箭模型底座工艺分析 14
（六）火箭模型助推器工艺分析 15
（七）手工编程 15
总结 22
参考文献 23
致谢 24
引言
本课题源于实习单位苏州金世博精密机电有限公司的相关零件，本次设计以“长征三号甲”火箭为样本，按照1:100的比例对火箭外形进行三维造型的创作。本次设计由整流罩，一子级，二子级，三子级，底座和助推器六部分构成。通过零件设计，软件绘图，工艺分析，手工编写程序，仿真加工等步骤对零件进行设计，下面是本人对于该零件设计的具体陈述。
一、概述
（一）机械加工工艺介绍
1、什么是数控机床
数控机床是指专门用于制造零件的机器，也称作工作母机或者工具机，习惯上简称机床。主要用车刀对旋转的工件进行车削加工，在车床上可以利用钻头，扩孔钻，铰刀，丝锥，板牙和滚 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
花工具进行相应的加工。
图1-1
2、数控设备的发展方向
多年来，数控技术的发展日星月异，高速化、高精度化、复杂化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已经成为数控技术的发展方向。我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进行加强，在精度、速度性能以及智能化方面取得巨大成就。
图1-1
3、 数控系统
是数字控制系统的简称，由计算机存储控制程序，利用数字，文字，符号组成的数字指令来实现控制。一般整个数控系统由三部分构成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。
（二）数控机床的概述
1.数控机床的组成
一般由数控系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统和辅助系统组成。控制系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。主要功能是运算、管理和控制，对机床产生作用；伺服系统是使刀和零件执行控制系统传递下来的运动。检测系统可以实现工作台、转台、滑板等的位移和速度变化。机械传动系统主要用于传递各系统间信号的装置；辅助系统种类繁多，如：系统固定循环，自动换刀（可以减少重复换刀带来的浪费）等等。
A?机床主体
由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成
B?CNC单元
是数控机床的核心内容，由信息的输入、信息的处理和信息的输出三个部分组成。
C?输入/输出设备
输入装置主要用来传递计算机的各种加工信息到计算机的外部设备。
输出装置，是将机床的工作状态信息输出来进行保存。
D?伺服单元
伺服系统是数控机床的进给系统，由数控系统传递过来的速度位移的指令，从而，执行部件
E?驱动装置
驱动装置，是把放大的信号转化为机械运动， 从而，形成实际所要的加工零件。
数控机床工作原理
数控机床是以数字编码指令运行的机床，是全手控机床的换代产品，其加工精度和功效有飞跃性的提高，与过去的手动加工相比，如今转化为电动设备的运行指令。按照零件加工技术的技术要求和工艺要求，编写程序，再输入数控装置，从而实现机床主轴运转，进给运动，更换刀具等一些列的操作，从而形成符合图纸的零件。
3. 数控机床的维护
①定期做好机床的打扫卫生
②每天检查导轨，机床防护罩是否配备好
③定期进行导轨的润滑处理，降低机械之间的摩擦，防止生锈。
④按照操作规范指导书进行操作，切勿随意擅自操作机床。
⑤机床长期处在不使用状态下，应保持电源中断。
⑥定期更换存储器用电电池。
(三）前期的准备工作
此零件设计的材料一般选用铝制棒料，且采用FANUC CKA613数控车床CKA6136数控车床。下面是关于FANUC数控CKA6136主要参数如表1-1所示。
表1-1 机床参数
机床类型
数控车床
主轴转速
32~2500r/min
工作台直径
未知
刀架容量
4
工作台最大扭矩
12KN
X轴行程
230mm
机床重量
1800kg
Z轴行程
580mm
最大车削直径
360mm
电机功率
4kw
最大工件长度
750mm
车型尺寸
2300*1420*1580
1.数控刀具准备
表1-2刀具参数
加工刀具
端面车刀
外圆车刀
外切槽刀
外螺纹刀
中心钻
镗刀
内切槽刀
内螺纹刀
作用
车削端面
车削外圆
切外部沟槽
攻外螺纹
打孔
镗内孔
切内部沟槽
攻内螺纹
参数
93°
35°
4mm
60°
Φ20mm
Φ20mm
4mm
60°
2. 毛坯准备
Φ55mm X 200mm 塑料棒料和Φ55mm X 200mm铝制棒料。
工具准备
表1-3
加工工具
扳手
游标卡尺
刻度尺
垫片
参数
公称尺寸 2.5
精度0.01mm
精度1mm
指耐压1.6
作用
旋紧或拧松夹具或工件
引言 1
一、概述 2
（一）机械加工工艺介绍 2
（二）数控机床的概述 3
(三）前期的准备工作 4
二、火箭模型加工的零件图 5
（一） 零件图纸 5
（二）实体图 8
三 、火箭模型组合件工艺分析 11
(一）火箭模型整流罩工艺分析 11
（二）火箭模型一子级工艺分析 13
（三）火箭模型二子级工艺分析 13
（四）火箭模型三子级工艺分析 14
（五）火箭模型底座工艺分析 14
（六）火箭模型助推器工艺分析 15
（七）手工编程 15
总结 22
参考文献 23
致谢 24
引言
本课题源于实习单位苏州金世博精密机电有限公司的相关零件，本次设计以“长征三号甲”火箭为样本，按照1:100的比例对火箭外形进行三维造型的创作。本次设计由整流罩，一子级，二子级，三子级，底座和助推器六部分构成。通过零件设计，软件绘图，工艺分析，手工编写程序，仿真加工等步骤对零件进行设计，下面是本人对于该零件设计的具体陈述。
一、概述
（一）机械加工工艺介绍
1、什么是数控机床
数控机床是指专门用于制造零件的机器，也称作工作母机或者工具机，习惯上简称机床。主要用车刀对旋转的工件进行车削加工，在车床上可以利用钻头，扩孔钻，铰刀，丝锥，板牙和滚 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
花工具进行相应的加工。
图1-1
2、数控设备的发展方向
多年来，数控技术的发展日星月异，高速化、高精度化、复杂化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已经成为数控技术的发展方向。我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进行加强，在精度、速度性能以及智能化方面取得巨大成就。
图1-1
3、 数控系统
是数字控制系统的简称，由计算机存储控制程序，利用数字，文字，符号组成的数字指令来实现控制。一般整个数控系统由三部分构成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。
（二）数控机床的概述
1.数控机床的组成
一般由数控系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统和辅助系统组成。控制系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。主要功能是运算、管理和控制，对机床产生作用；伺服系统是使刀和零件执行控制系统传递下来的运动。检测系统可以实现工作台、转台、滑板等的位移和速度变化。机械传动系统主要用于传递各系统间信号的装置；辅助系统种类繁多，如：系统固定循环，自动换刀（可以减少重复换刀带来的浪费）等等。
A?机床主体
由床身、工作台、运丝机构和丝架等组成
B?CNC单元
是数控机床的核心内容，由信息的输入、信息的处理和信息的输出三个部分组成。
C?输入/输出设备
输入装置主要用来传递计算机的各种加工信息到计算机的外部设备。
输出装置，是将机床的工作状态信息输出来进行保存。
D?伺服单元
伺服系统是数控机床的进给系统，由数控系统传递过来的速度位移的指令，从而，执行部件
E?驱动装置
驱动装置，是把放大的信号转化为机械运动， 从而，形成实际所要的加工零件。
数控机床工作原理
数控机床是以数字编码指令运行的机床，是全手控机床的换代产品，其加工精度和功效有飞跃性的提高，与过去的手动加工相比，如今转化为电动设备的运行指令。按照零件加工技术的技术要求和工艺要求，编写程序，再输入数控装置，从而实现机床主轴运转，进给运动，更换刀具等一些列的操作，从而形成符合图纸的零件。
3. 数控机床的维护
①定期做好机床的打扫卫生
②每天检查导轨，机床防护罩是否配备好
③定期进行导轨的润滑处理，降低机械之间的摩擦，防止生锈。
④按照操作规范指导书进行操作，切勿随意擅自操作机床。
⑤机床长期处在不使用状态下，应保持电源中断。
⑥定期更换存储器用电电池。
(三）前期的准备工作
此零件设计的材料一般选用铝制棒料，且采用FANUC CKA613数控车床CKA6136数控车床。下面是关于FANUC数控CKA6136主要参数如表1-1所示。
表1-1 机床参数
机床类型
数控车床
主轴转速
32~2500r/min
工作台直径
未知
刀架容量
4
工作台最大扭矩
12KN
X轴行程
230mm
机床重量
1800kg
Z轴行程
580mm
最大车削直径
360mm
电机功率
4kw
最大工件长度
750mm
车型尺寸
2300*1420*1580
1.数控刀具准备
表1-2刀具参数
加工刀具
端面车刀
外圆车刀
外切槽刀
外螺纹刀
中心钻
镗刀
内切槽刀
内螺纹刀
作用
车削端面
车削外圆
切外部沟槽
攻外螺纹
打孔
镗内孔
切内部沟槽
攻内螺纹
参数
93°
35°
4mm
60°
Φ20mm
Φ20mm
4mm
60°
2. 毛坯准备
Φ55mm X 200mm 塑料棒料和Φ55mm X 200mm铝制棒料。
工具准备
表1-3
加工工具
扳手
游标卡尺
刻度尺
垫片
参数
公称尺寸 2.5
精度0.01mm
精度1mm
指耐压1.6
作用
旋紧或拧松夹具或工件
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