畢業(yè)設(shè)計(論文)-齒輪軸數(shù)控加工畢業(yè)設(shè)計(共8頁)

1、PAGE 2各學院名稱（全稱）PAGE 9 論文(lnwn)題目： 齒輪軸數(shù)控加工(ji gng)設(shè)計系 別： 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 學生(xu sheng)姓名： 指導(dǎo)教師： 齒輪軸數(shù)控加工(ji gng)摘 要： 齒輪軸零件在現(xiàn)代生活中有十分重要和不可忽視的地位，數(shù)控生產(chǎn)的加工工藝對于我們熟練應(yīng)用數(shù)控編程等相關(guān)技術(shù)有很大的幫助。在此我通過所學數(shù)控基礎(chǔ)知識和原有的加工工藝設(shè)計基礎(chǔ)上對齒輪軸零件的數(shù)控加工等工藝做出說明，希望通過這畢業(yè)設(shè)計使我們在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品的加工方面(fngmin)得到一定的經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞： 齒輪軸 數(shù)控編程與加工(ji gng) 工藝分析1. 概述1.1 數(shù)控

2、車床的特點數(shù)控機床是機電一體化的典型代表，與通用機床和專用機床相比，數(shù)控機床具有以下主要特點 ：（1）具有高度柔性，適于多品種、單件小批零件的加工 縮短了生產(chǎn)、技術(shù)準備時間，節(jié)省了大量工藝裝備的費用，因此，應(yīng)變能力很強，適合于多品種、單件小批零件的加工。（2）加工精度高，多軸聯(lián)動可實現(xiàn)復(fù)雜輪廓的插補運動，適于高精度、形狀復(fù)雜零件的加工由于數(shù)控機床的主傳動和進給傳動采用直流或交流伺服電機，可實現(xiàn)無級調(diào)速。消除由于刀具磨損、刀具調(diào)整誤差所造成的工件尺寸誤差，提高了工件加工精度。數(shù)控機床可以對結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件進行手工編程或自動編程。機床可進行多軸聯(lián)動或多維插補。因此，數(shù)控機床適于高精度、形狀復(fù)雜零

3、件的加工。（3）高的加工生產(chǎn)率良好的結(jié)構(gòu)剛度允許數(shù)控機床進行強力切削、高速切削。數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位采用加速與減速措施，選用了很高的空行程運動速度。配合加工中心的刀庫使用，可實現(xiàn)一次裝夾下進行多工序的連續(xù)加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)率。（4）減輕勞動強度，改善勞動條件數(shù)控機床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸人程序并啟動，機床就能自動連續(xù)進行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯，裝卸零件，刀具準備，加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強度極大降低。數(shù)控機床一般是封閉式加工，既清潔，又安全。（5）有利于實現(xiàn)(shxin)機械加工的現(xiàn)代化管理數(shù)控機床加工能準確地計算出

4、或自動記錄單件加工工時和總的加工工時，實現(xiàn)對半成品、成品的統(tǒng)計(tngj)與管理；對所使用的刀具、夾具可進行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理；能實現(xiàn)一臺中央計算機對幾臺、十幾臺數(shù)控機床的集中控制和管理（DNC）。實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計( CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助質(zhì)量監(jiān)督（CAQ）等的有機結(jié)合，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。1.2 齒輪軸零件數(shù)控加工(ji gng)的目的 作為一名剛踏出學校走向社會的學生，在平時的工作實踐不斷的總結(jié)經(jīng)驗 學習知識是尤為重要的，數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用越來越廣泛，它使得制造業(yè)生產(chǎn)面貌煥然一新，它所帶來的巨大效益也受到世界各國科技界的高度重視，輪軸零件的數(shù)控生產(chǎn)加

5、工工藝對我們熟練掌握運用數(shù)控編程等相關(guān)技術(shù)具有很大的幫助。為此我們在原有的加工工藝設(shè)計基礎(chǔ)上對齒輪軸零件的數(shù)控加工等工藝在此作出較為詳細的闡述，希望通過對此設(shè)計能使我們在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品的加工方面得到一定的經(jīng)驗。數(shù)控技術(shù)是一門全新的技術(shù)，它整合了機械技術(shù)、物理技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多門學科的知識。它是先進的數(shù)字控制技術(shù)與傳統(tǒng)的機床制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。區(qū)別于普通機械加工，數(shù)控加工技術(shù)更適合于多品種、小批量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求較高的零件的自動化生產(chǎn)，它具有加工精度高、加工對象適應(yīng)性強、自動化程度高、勞動強度低、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟效益好、現(xiàn)代化管理程度高等特點。1.3 數(shù)控編程

6、的特點 （1）在一個程序段中，根據(jù)被加工零件的圖樣標注尺寸，從方便編程的角度出發(fā)，可采用絕對尺寸編程，增量尺寸編程或二者混合編程。 （2）加工零件的毛坯通常為圓棒料，加工余量較大，要加工到圖樣標注尺寸，需要一層層切削，如果每層加工都編寫程序，編程工作量將大大增加。數(shù)控系統(tǒng)有毛坯切削循環(huán)等不同形式的循環(huán)功能以減少編程工作量。 （3）對于(duy)刀具位置的變化，刀具幾何形狀的變化及刀尖圓弧半徑的變化，都無須更改加工程序，編程人員可以按照工件的實際輪廓尺寸進行編程。數(shù)控系統(tǒng)具有的刀具補償功能使編程人員只要將有關(guān)參數(shù)輸入到儲存器中，數(shù)控系統(tǒng)就能自動進行刀具補償。2 零件(ln jin)機械加工工藝分

7、析2.1 零件圖樣(tyng)分析 2.1.1 結(jié)構(gòu)分析該零件由兩部分組成分別是零件左端部分和零件右端部分，由圓柱面，螺紋（內(nèi)、外），退刀槽，圓弧面，圓錐面，鏜孔、倒角等構(gòu)成的中等復(fù)雜軸零件圖 2.1.2 分析零件主要尺寸公差和技術(shù)要求 （1）24（+0 .0210）孔的尺寸公差很小，公差等級為IT7級，但表面粗糙度要求并不高Ra=1.6um （2）68（0 -0.2）外圓表面對 24（+0.20）內(nèi)孔表面的同軸度允許差為0.05mm （3）68(0 -0.2）對80右端面的垂直度允許差為0.05mm （4）其余地方粗糙度均為Ra=3.2um2.1.3 保證尺寸公差及形位公差的工藝措施 （1）

8、22（+0.0520）鏜孔表面用精車即能滿足尺寸公差和表面粗糙度的要求，但測量時必須用內(nèi)徑千分尺。 （2）選擇 66（0-0.2）外圓表面為定位基準面，在一次裝夾加工中 80右端面（0-0.2）外圓及 22（0.052 -0.2）鏜孔，即可保證他們之間的垂直度和同軸度要求。 2.1.4 毛坯、余量分析 （1）零件采用 45120的圓柱毛坯，零件左端部分外圓面 28、 32 粗加工后留0.3的余量。（2）零件采用 45120的圓柱毛坯，零件右端部分外圓面M30、 26、 30、 34、 38 粗加工后留0.3的余量。 2.1.5 結(jié)構(gòu)(jigu)工藝性分析1、加工零件(ln jin)左端部分工藝

9、分析工序(gngx)1：用2號刀車棒料外圓 工序 2：用2號刀車 66外圓和80外圓面2、加工零件右端部分工藝分析工序1：用2號刀車棒料外圓 工序 2：用2號刀車68外圓面、54圓錐面工序3：用5號刀車退刀槽外圓面工序 4：用4、6號刀車M60和M64螺紋。2.2 定位基準選擇本文加工的零件是齒輪軸，軸類零件本身的結(jié)構(gòu)特征和主軸上各主要表面的尺寸要求都決定了以軸線為定位基準。根據(jù)粗基準選擇原則外圓為粗基準，再根據(jù)基準統(tǒng)一原則選擇主軸中心線為精基準2.3 確定切削用量2.3.1 粗、精車外輪廓 所用刀具為2，90外圓車刀，刀具尺寸2020，型號是MVJNR2020K16加工66和工件左端所有外圓

10、余量為1mm，因為加工量比較大，所以分2次走刀切除66和工件左端所有外圓的全部余量，背吃刀量為2。根據(jù)表面粗糙度要求3.2Ra/um，要求比較高，查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.29mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：切削速度為140mm/min，因此根據(jù)公式Vc=dn/1000求得轉(zhuǎn)速n=1100。2.3.2 粗鏜孔所用刀具為T3，鏜孔刀，刀具尺寸2020，型號是SI2K-STTCR11,加工 22余量為0.3mm。因為加工量比較小，所以可以一次走刀切除 22的剩余余量，背吃刀量為0.3。查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.18mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：切削速度為150mm/min，因

11、此根據(jù)公式 Vc = dvn /1000求得轉(zhuǎn)速n=9002.3.3 精鏜孔所用刀具為T3，鏜孔刀，刀具尺寸2020，型號是S12K-STTCR11，加工22余量為0.3mm,。因為加工量比較小，所以可以一次走刀切除22的剩余余量，背吃刀量為0.3。查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得：f=0.18mm/r查機械加工切削數(shù)據(jù)手冊得切削速度為150mm/min，因此根據(jù)(gnj)公式Vc=dn/1000求得轉(zhuǎn)速(zhun s)n=1200。2.4 刀具(doj)選擇根據(jù)刀具的選擇原則，選擇刀具表1-1T1號刀45彎頭車刀加工內(nèi)容：車端面T2號刀90外圓車刀加工內(nèi)容：軸件左端 66的外圓面和臺階。T3號刀鏜孔

12、刀加工內(nèi)容：粗精鏜 22的內(nèi)圓面T4號刀切槽刀加工內(nèi)容：車兩處退刀槽T5號刀外螺紋加工內(nèi)容：車M602的螺紋T6號刀內(nèi)螺紋加工內(nèi)容：車M2426H2.5加工順序（工藝路線）齒輪軸零件的加工可以分三道工序：1、第一道工序是左端部分外圓柱面、臺階面、鏜孔加工；2、第二道工序是右端外圓柱面、圓錐面內(nèi)螺紋孔、切槽加工；3、第三道工序是按零件精度檢驗表和圖樣要求全部檢驗。2.5.1.工序1：零件(ln jin)左端部分1加工此工序的加工(ji gng)內(nèi)容包括：1、先加工(ji gng)左端面零件伸出卡盤約60毫米，找正后夾緊。2、使用1號刀粗精車零件左右端面?？焖偻嘶負Q刀點。3、用2號刀，采用G71進

13、行工件左端面部分的輪廓循環(huán)粗加工。4、用2號刀，采用G70進行工件左端面部分的輪廓循環(huán)精加工。5、用3號刀鏜22mm的內(nèi)孔倒角。6、卸下工件用銅皮包住已經(jīng)加工過的66（0- -0.2）mm的外圓，掉頭使工件上80的臺階端面與卡盤端面緊密接觸后夾緊，準備加工工件右端。7、手動車端面控制工件總長。如果坯料總長在加工前已經(jīng)控制在8590（mm）之間，且兩斷角平整，則不必進行此操作。2.5.2 工序2：零件右端部分2加工此工序的加工內(nèi)容包括：1、使用1號刀粗精車零件左右端面。快速退回換刀點2、用2號刀，采用G71進行工件右端面部分的輪廓循環(huán)粗加工。3、用2號刀，采用G70進行工件右端面部分的輪廓循環(huán)精

14、加工。4、用5號刀用G75進行切槽循環(huán)加工。5、用4號和6號刀用G76進行螺紋循環(huán)加工2.6 加工設(shè)備選擇根據(jù)數(shù)控實訓(xùn)中心的數(shù)控機床切削性能，我選擇西門子臥式K6146？數(shù)控車床。其有很多優(yōu)點:1、控制精度高，可靠性好2、主軸軸承采用國外進口，噪音小，抗震能力強，旋轉(zhuǎn)精度高3、機床床身采用特殊加強筋，機床剛性好4、機床導(dǎo)軌采用中頻淬火處理，表面硬度搞，耐磨性好，使用壽命長；5、自動刀架采用多刀裝夾，系統(tǒng)控制，重復(fù)定位精度高；6、縱，橫向進刀采用高精度滾珠線桿，動態(tài)穩(wěn)定性可靠 3.結(jié)論 短暫幾個月的畢業(yè)設(shè)計在匆匆忙忙中過去了，這次的畢業(yè)設(shè)計讓我受益匪淺，學到了很多新的東西，比如工藝設(shè)計的流程，加

15、工的方案，加工的順序，刀柄刀具的選擇，切削用量的選擇，以前這些數(shù)據(jù)都是隨便定的，通過這次的實習才知道真正設(shè)計的時候都是要通過查閱相關(guān)的手冊得來的。 在幾個月的時間中，我們學習了零件的工藝分析、數(shù)控機床的選用，零件工藝方案設(shè)計，包括進給路線、加工余量、切削用量、機床夾具的選擇等內(nèi)容。最終完成零件的機械加工工藝過程(guchng)卡片，數(shù)控加工工序卡片，工件的定位和夾緊方案草圖，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控加工進給路線圖。既完成了課程，又對以往學習的知識進行了完整的復(fù)習，可以說是一舉多得。大大提高了我們的專業(yè)水平，培養(yǎng)了我們掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能

16、力；培養(yǎng)我們掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉我們分析與解決工程實際問題的能力。給我們樹立正確的設(shè)計思想和培養(yǎng)我們嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。我們即將踏入工作崗位，這次畢業(yè)設(shè)計為我們的未來打下堅實的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時業(yè)鍛煉了我們堅忍不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。使我們的專業(yè)知識和水平(shupng)更加的完善。我們要發(fā)揚實習期間的能力和精神，成為社會有用的人才，為自己開創(chuàng)(kichung)美好的未來。在我設(shè)計過程中，我了解到什么叫工藝設(shè)計，怎么樣去完成一個工件的全部工藝流程，通過查手冊，找數(shù)據(jù)，給設(shè)計過程中的所有數(shù)據(jù)都能有一個詳細的標準，這是我的最終學習目的，現(xiàn)在的學習為的就是以后在工作當中的熟練運用，我想在這幾個月的實習中我的確學到了很多東西，為自己以后在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面奠定一定的基礎(chǔ)。參考文獻：1 王志平 數(shù)控編程與操作 高等教育出版社20032 金喜德 金工實習 高等教育出版社20003 趙長明