机械制造及自动化毕业设计题目

2008级机械制造及自动化毕业设计题目

1、模具设计与制造方向

题目1：塑料盖子注塑模设计

材 料：PP-R 收 缩 率：1.5%

技术要求：内表面拔模斜度1.5°，一模四件。 设计内容及要求： 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目2：塑料防护罩注塑模设计

产品名称：防护罩

产品材料：ABS（抗冲）

塑料质量：15克

技术要求：

1、塑件外侧表面光滑，下端外缘不允许有浇灌痕迹，塑件允许最大脱模斜度为0.5°； 2、未注尺寸工差均按SJ1372 8级精度； 3、较大批量生产。 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目3：塑料盖注射模具设计

塑料盖材料为ABS，大批量生产。

技术要求：

1、塑件外侧表面光滑，下端外缘不允许有浇灌痕迹，塑件允许最大脱模斜度为0.5°； 2、未注尺寸工差均按SJ1372 8级精度； 3、较大批量生产。 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目4：肥皂盒注射模设计

1、肥皂盒的外形如下图所示：

肥皂盒的工程图

技术要求：

1、塑件外侧表面光滑，下端外缘不允许有浇灌痕迹，塑件允许最大脱模斜度为0.5°； 2、未注尺寸工差均按SJ1372 8级精度； 3、较大批量生产。 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目5：头盔或车灯护罩塑料模具设计

设计要求：

1、根据所给的PRT图档（格式为“STEP”），任选一零件进行模具设计； 2、对零件进行分模、调用标准模架进行组装；

3、模具结构合理，凡涉及国家标准之处均应采用国家标准，图面整洁，图样及标注符合国家标准；

4、所用软件可为UG、PRO/E等； 5、零件附图如下（图1为“头盔”、图2为“车灯护罩”）。

图1头盔

图2车灯护罩

技术要求：

1、塑件外侧表面光滑，下端外缘不允许有浇灌痕迹，塑件允许最大脱模斜度为0.5°； 2、未注尺寸工差均按SJ1372 8级精度； 3、较大批量生产。 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工

艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目6：手机外壳塑料模具设计

1、所要生产的塑料零件图纸如下：

技术要求：

1、塑件外侧表面光滑，下端外缘不允许有浇灌痕迹，塑件允许最大脱模斜度为0.5°； 2、未注尺寸工差均按SJ1372 8级精度； 3、较大批量生产。 一、 设计要求

1、根据实物或数模合理确定分型面，合理选择浇口位置及浇口形状；

2、根据注塑产品重量及结构特点，懂得计算锁模力并合理选择注塑机，并校核相关工艺参数；

3、了解不同塑料粒子收缩率不同对注塑模具的影响；

4、根据产品结构特点，分析模具结构，设计合理的抽芯顶出，冷却结构； 5、通过对模具结构的分析设计合理的脱模结构； 6、将模具的设计意图以工程制图的形式表示出来。 二、设计条件

1、进行相关资料的收集及整理，熟悉注塑模具的制作过程； 2、要求熟练使用AutoCAD、PRO/E绘图软件。 三、基本要求

1、必须独立完成毕业设计工作；

2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例1：1，毕业设计图纸不少于3.5张零号图纸。

3、制订模具的装配工艺和成形零件的工艺，并编制出成形零件的工艺卡；

4、按学院毕业设计书写格式要求，撰写设计说明书，毕业设计说明书不少于（不少于35页）。

题目7： 塑料模的设计与数控模拟加工

一、设计目的：

通过本课题的设计，让学生熟练掌握塑料模具（注塑模）的结构特点和适用范围以及它的加工制造工艺，并用所学的数控知识，将模具零件的加工程序编写出来，并模拟加工，使学生毕业后能很快适应模具制造行业。 二、设计要求：

1、编制本课题的设计说明书；

2、根据实际的零件图样，设计出模具的型腔与型芯和各种模架等零件，画出零件图。 3、根据零件图，将模具零件的加工工艺编制出来，并把零件的主要加工程序编写出来，并能模拟加工。

4、根据零件图，设计并绘制塑料注射模的装配总图。

三、设计时间： 三个月。

课题五: 冷冲模的设计与数控模拟加工

一、设计目的

通过本课题的设计，让学生能熟练掌握冷冲模的结构特点，及它的适用范围和加工制造工艺，并用所掌握的数控知识，将模具的零件加工程序编写出来，并模拟加工，使学生毕业后能很快适应模具制造行业。 二、设计要求

1、编制本课题的设计说明书

2、根据实际的零件图样，设计模具的凹凸模和各种模板及导柱导套等，画出各种模具零件图 3、根据零件图，设计模具的装配总图，并规范画出模具装配总图

4、根据零件图，将零件的加工工艺编制出来，并把零件的主要加工程序编写出来，并能模拟加工。

2、数控加工工艺方向

题目1： 数控工艺编程综合设计

一、设计目的：

1、能熟练地运用已学过的基本理论知识，以及在生产实习中学到相应的实践知识，掌握从零件图开始到正确地编制加工程序的整个步骤、方法。

2、提高编程能力。学生通过设计训练，能够根据被加工零件的技术要求，选择合理的工艺，编制出既经济又合理，又能保证加工质量的数控程序。

3、学会使用各类设计手册及图表资料。查找与本设计有关的各类资料的名称及出处，并能做到正确熟练运用。

二、设计要求

1、设计题目：零件数控加工工艺及程序设计。要求完成4个课题的工艺编程设计，生产纲领为小批。 附：课题4个 见《数控工艺编程综合设计》任务表 2、每个课题应完成以下任务： 零件图 1张 数控加工进给路线图 1张 数控加工工序卡片 1套 数控加工刀具卡片 1张 设计说明书 1份

3、按教学计划，数控加工综合设计总学时数为四周，其进度及时间分配大致如下表：

《数控工艺编程综合设计》任务表

三、设计内容及步骤 1、 对零件进行工艺分析 1）、分析技术要求

零件技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、粗糙度及材料和热处理等。

要分析主要和关键技术要求有哪些？加工难度如何？是否适合数控加工？材料的切削加工性能好不好？ 2）、分析结构工艺性

结构工艺性是指零件的形状、尺寸大小等制造的可行性和经济性。

要分析其结构是否合理？夹紧是否方便可靠？有无统一基准以便在一次安装中加工尽量多的表面？ 2、编程尺寸的确定

编程尺寸理论上应为该尺寸的误差分散中心。一般可先采用平均尺寸，最后根据试切结果修正。决不可简单地直接采用名义尺寸、基本尺寸来编程。 1）将基本尺寸核算成平均尺寸。 2）将尺寸标注改编成集中坐标式标注。

集中坐标标注法采用同一标注基准或直接给出尺寸的坐标值。这种标注方法即方便编程，又利于设计基准，测量基准和编程原点的统一，是符合数控加工特点的优选标注法。 3）计算各节点的坐标尺寸

根据零件的几何形状关系按一定数学方法（如三角、几何等）计算编程所需要的有关节点的坐标值。也可以利用绘图软件的坐标查询功能，采集各节点坐标。 3、毛坯选择

主要根据零件的力学性能、零件形状尺寸，批量大小等选择。常用毛坯种类有铸件、锻件、型材（棒料、板材等）、焊接件等。 4、工艺过程设计

1）选择定位基准：正确地选择定位基准，有利于保证精度，合理安排加工顺序。车削基准一般是外圆、轴端、中心孔等；铣削基准一般是基准平面、定位孔等。 2）、选择各表面的加工方法

加工方法选择主要根据被加工表面的类别和各种加工方法的经济精度选择，可查阅有关工艺手册。常用加工方法有：

外圆——车、精细车、磨、研磨、超精加工等； 内孔——钻、扩、铰、镗、拉、磨、光整加工等； 平面——铣、刨、车、磨、拉、研、刮削等； 曲面——数控铣、线切割等； 3）、确定加工顺序

一般按“先粗后精”、“基准先行”、“先面后孔”、“先主后次”、适当集中等原则，安排好各表面的切削加工、热处理、辅助工序的先后次序。 4）、确定走刀路线

走刀路线是刀具从起刀点开始，直至结束返回的路径。 为方便编程，应画好重要工序的工序简图，画上走刀路线轨迹。 5、选择机床、工艺装备等 1）选择机床

主要根据工件尺寸大小、精度高低来选择。即大工件选大机床，小工件选小机床；高精度工件选择精密机床，一般精度工件选择普遍机床。

机床类型根据工件形状选择：如轴类等回转工件可选车床；平面、沟槽、型腔、孔类可选铣床；需多次频繁换刀可选加工中心等。 2）、选择工艺装备

主要包括夹具、刀具、量具的选择。

单件小批生产尽量选择通用夹具，如卡盘、顶尖、平口钳，回转台等；数控机床适宜使用组合夹具。 除各种普通通用刀具外，数控机床优先选择各种机夹可转位刀具，必要时可采用高生产率的专用刀具和复合刀具。

量具一般选择卡尺、千分尺、百分表等。批量大时可采用各种量规等高效专用检具。 6、确定切削用量

切削用量是主轴转速（切削速度），背吃刀具和进给量三要素。要在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床、刀具的能力，使切削加工既快又省。

切削用量选择原则是：粗加工时求省时，精加工时保质量。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册结合经验选定。教材[1]P83、P156、P157中有部分参考值。 7、 填写工艺文件 1）、工序卡片

按加工顺序将各工序、工步的加工内容、所用刀具、切削用量等填写工序卡片。示例可见[1]P130、P138、P162、P163。 2）、刀具卡

刀具卡中包括刀具编号、刀具结构、刀片型号材料等。示例可见[1]P39。 3）、加工进给路线图

将走刀路线用规定的线条表达出来，既方便编程又能防止刀具与工件、夹具碰撞。常用来说明较为复杂的工序，示例见[1]P42、P133、P135。 8、编制加工程序单

根据工序卡、刀具卡、走刀路线图，按规范的格式要求，编写出加工程序。 9、编写设计说明书

在完成上述工作的过程中或之后，将有关内容编写成册。 四、成绩考核

设计成绩根据平时工作态度、工艺分析水平、程序编写水平、图纸卡片质量、独立工作能力、模拟通过情况、答辩能力等综合评定。

设计成绩分四级：优、良、及格、不及格。 五、参考资料

1、《数控编程与加工》 2、《机械制造基础》 3、《公差配合与技术测量》 4、《机械制图》

题目2：数控工艺编程综合设计（题目图见课题库）

一、目的与要求：

1．培养学生综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能，提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、深化所学的知识与技能。

2．培养学生建立正确的科学思想，培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风。

3．培养学生调查研究，收集资料，熟悉有关技术文件，运用国家标准、手册、资料等工具书进行机械零件设计或加工（如设计计算，数据处理，工程制图等）、编写技术文件等独立工作能力。 二、选题：

学生在教师指导下，独立完成一项自选或给定的数控加工等方面的设计任务，编写出符合要求的设计说明、正确编制数控加工程序、绘制二维、三维图形。 三、题目要求：

加工所示零件，毛坯直径为**mm，长为**mm，材料为***，未注倒角***，其余***。 四、设计要求：

绘制零件的二维图 、三维图 、进行零件的工艺分析、选择设备、切削用量的确定 、刀具选择 、数控加工工艺卡 、零件粗精加工手工编程 、Pro/E自动编程 、刀具轨迹路径、设计小结 和参考文献。 五、设计进度

学生及时与指导教师联系，根据指导教师要求，安排设计进度。 六、毕业答辩

答辩时间请及时关注个人邮箱

目 录

一、 绪论…………………………………………………………… 二、 毕业设计任务 ........................................................................ 三、 二维图……………………………………………………….... 四、 三维图……………………………………………………….... 五、 零件的工艺分析……………………………………………… 六、 选择设备……………………………………………………… 七、 切削用量的确定……………………………………………… 八、 刀具选择……………………………………………………… 九、 数控加工工艺卡……………………………………………… 十、 零件粗精加工手工编程……………………………………… 十一、 Pro/E自动编程………………………………………… 十二、 刀具轨迹路径…………………………………………… 十三、 设计小结………………………………………………… 十四、 参考文献…………………………………………………

注：所有数控设计题目设计要求均根据上面的要求进行，设计说明书的目录依照上面的目录进行

数控专业毕业设计题目汇总

题目1

加工图7-64所示的零件，毛坯直径为φ45mm，长为370mm，材料为Q235；未注倒角1×45°，其余Ra12.5

图7-64 心轴零件

题目2

加工图7-66所示的套筒零件，毛坯直径为φ150mm、长为40mm，材料为Q235；未注倒角1×45°，其余Ra6.3；棱边倒钝。

7-66

题目3

如图2-17所示变速手柄轴，毛坯为φ25㎜×100㎜棒材，材料为45钢，完成数控车削。

套筒零件

题目4

如图2-18所示工件，毛坯为φ25㎜×65㎜棒材，材料为45钢。 1．

题目5

编制图3.3.46所示零件的加工程序。工艺条件：工件材质为45#钢，或铝；毛坯为直径Φ54mm，长200mm的棒料；刀具选用：1号端面刀加工工件端面，2号端面外圆刀粗加工工件轮廓，3号端面外圆刀精加工工件轮廓，4号外圆螺纹刀加工导程为3mm，螺距为1mm 的三头螺纹。

题目6

对图3.3.47所示的55°圆锥管螺纹ZG2″编程。根据标准可知，其螺距为2.309mm（即25.4/11），牙深为1.479mm，其它尺寸如图（直径为小径）。用五次吃刀，每次吃刀量(直径值)分别为1mm、0.7 mm 、0.6 mm 、0.4mm、0.26mm，螺纹刀刀尖角为55°。

图3.3.47 综合编程实例二

课题7

对图3.3.12所示M40×2内螺纹编程。根据标准可知，其螺距为2.309mm（即25.4/11），牙深为1.299mm，其它尺寸如图。用五次吃刀，每次吃刀量(直径值)分别为0.9mm、0.6 mm 、0.6 mm 、0.4mm、0.1mm，螺纹刀刀尖角为60°。

图3.3.48 综合编程实例三

课题8

加工所示的套筒零件，毛坯直径为φ55mm，长为50mm，材料为45钢，未注倒角1×45°，其余Ra12.5。

课题9

加工图所示的零件，毛坯直径为Φ65mm、长为135mm，材料为45钢。

课题10

加工图所示的零件，毛坯直径为Φ40mm、长为78mm，材料为45钢。

3、机械设计与制造方向

题目1：钻臂座加工工艺及夹具设计

钻车钻臂座零件图

任务要求：（1）、设计内容：制订年产1万台钻臂座加工工艺，设计铣端夹具及加工工艺孔夹具各一套。

（2）、图纸要求：钻臂座零件工作图，两套夹具装配图，夹具专用零件图，毕业设计图纸不少

于3.5张零号图纸。

（3）、计算与说明：加工工艺分析、工艺尺寸计算、定位误差计算、切削用量、工时定额计算、

夹具精度分析、说明书、工艺卡。

题目2：减速器下壳体的工艺设计

根据下面减速器下壳体零件图要求，编写加工工艺规程并填写工艺卡片。 主视图

俯视图：

左视图：

设计内容及要求 ：

1、了解生产中常见的零件类型及其结构和加工特色。

2、掌握典型零件的工艺设计规律,并能灵活运用于具体零件的工艺设计。 3、正确确定工序尺寸,通过质量分析理论的掌握,调整、优化工艺方案。

4、查阅相关资料了解加工工艺的国内及国际现状，结合实际情况对题目中给出的图纸进行

工艺分析并编写工艺卡片。 要求：

每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到： （1） 随时复习教科书、听课笔记及习题。

（2） 及时了解相关课题的新动态，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。 （3） 认真查阅和整理资料，提出自己的观点并加以论述，最后编写出合理的工艺卡片。 （4） 设计时发现问题，首先应自己考虑，查找资料，提出自己的看法和意见，与指导教师

磋商，

（5） 不应向指导教师直接寻求答案。最后画出一张合理的传动轴的A3图纸。 （6） 按预定计划循序完成任务。

三、参考文献

（1）所学相关课程的教材 （2）《机械零件课程设计》 （3）《机械零件手册》 （4）《机械加工工艺设计手册》

3、机电一体化方向

课题1：基于PLC的音乐喷泉控制系统的设计

在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和和谐优雅的音乐中, 更使人心旷神怡，流连忘返。 开发工具：PLC 开发语言；顺序功能图及梯形图 设计内容：

（1）设计的喷泉为1个主喷头，6个跑泉喷头，每个喷头有1组3个彩灯（红绿蓝），共7组21个彩灯；

（2）主喷头的供水由变频调速水泵完成，实现高、中、低3个喷射高度； （3）6个跑泉喷头由1个水泵供水； （4）每组彩灯可组合点亮； （5）设计喷泉的花式不少于6种； （6）采用PLC为智能控制设备。 设计要求： 1、PLC的选型

采用OMRON系列 PLC进行控制。 2、主喷头和跑泉喷头水泵 水泵电机容量均为10千瓦。 3、彩灯

每个灯的功率为100瓦； 4、喷头由电磁阀控制开闭；

5、调试出喷泉的不少于10种花式控制。 设计过程：

1、设计准备：主要是收集相关资料，学习相关资料； 2、

3、设计绘图、设备及元器件选择、PLC程序调试； 4、写出设计说明书。

该设计项目主要完成：

（1）设计喷泉的PLC硬件控制系统； （2）设计水泵控制系统。 （3）设计喷泉的花式方案； （4）设计喷泉的控制软件程序。 （5）完成PLC程序的调试。

课题2：恒压供水系统设计

构成：PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节 要求：1、采用PWM变频调速

2、有具体结构图及外形图 3、选用元器件合适

4、有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单

[注意：选题要结合实际供水工作。要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。