軸類零件的數(shù)控加工工藝

軸類零件的數(shù)控加工工藝,零件,數(shù)控,加工,工藝 XXXX學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：軸類數(shù)控加工工藝 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 院（系）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名及職稱： 起止時(shí)間: 年　 月　 　 　年 月 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 擋板進(jìn)級(jí)模設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 成 績(jī) 實(shí)習(xí)時(shí)間 年 月 日至 年 月 日 XXXXXX 學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目： 軸類零件的加工與編程 系 別： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 摘 要 本次設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)直徑是 80MM 長(zhǎng) 120MM 的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，這個(gè)軸上 有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構(gòu)成，材料為 45 號(hào)鋼。軸，支承轉(zhuǎn) 動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般為金屬圓桿狀， 各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的不 同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為：①轉(zhuǎn)軸，工作時(shí) 既承受彎矩又承受扭矩，是機(jī)械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。②心軸， 用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如鐵路車輛的軸等， 有些心軸則不轉(zhuǎn)動(dòng)，如支承滑輪的軸等。③傳動(dòng)軸，主要用來(lái)傳遞扭矩而不承受彎 矩，如起重機(jī)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的長(zhǎng)光軸、汽車的驅(qū)動(dòng)軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或 合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵。軸的工作能力一般取決于強(qiáng)度和剛度。 關(guān)鍵詞：臺(tái)階軸 螺紋退刀槽 扭矩 傳動(dòng)軸 、 目 錄 1 前言 ..................................................................1 2 零件圖及圖樣分析 ......................................................2 2.1 零件圖 ............................................................2 2.2 圖樣工藝分析 ......................................................2 3 零件加工工藝設(shè)計(jì) ......................................................3 3.1 工藝分析 ..........................................................3 3.2 刀具的選擇和切削參數(shù) ..............................................5 3.3 夾具的選擇與類型 ..................................................6 3.3.1 夾具的選擇 ....................................................6 3.3.2 夾具的類型 ....................................................6 3.3.3 零件的安裝 ....................................................6 4 零件的加工工序及編程 ..................................................8 4.1 數(shù)控加工工序 ......................................................8 4.2 數(shù)控加工程序及備注 ................................................8 結(jié)束語(yǔ) .................................................................14 參考文獻(xiàn) ...............................................................15 致謝 ...................................................................15 XXXX 學(xué)院 0 1 前言 軸，支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩的機(jī)械零件。一般 為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機(jī)器中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件就裝在軸上。根 據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為： ①轉(zhuǎn)軸，工作時(shí)既承受彎矩又承受扭矩，是機(jī)械中最常見的軸，如各種減速器中的 軸等。②心軸，用來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如鐵 路車輛的軸等，有些心軸則不轉(zhuǎn)動(dòng)，如支承滑輪的軸等。③傳動(dòng)軸，主要用來(lái)傳遞 扭矩而不承受彎矩，如起重機(jī)移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的長(zhǎng)光軸、汽車的驅(qū)動(dòng)軸等。軸的材料主 要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球 墨 鑄 鐵 或合 金 鑄 鐵 等。軸的工作能力一般取決 于強(qiáng)度和剛度，轉(zhuǎn)速高時(shí)還取決于振動(dòng)穩(wěn)定性。 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 是 確 定 軸 的 合 理 外 形 和 全 部 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ， 為 軸 設(shè) 計(jì) 的 重 要 步 驟 。 它 由 軸 上 安 裝 零 件 類 型 、 尺 寸 及 其 位 置 、 零 件 的 固 定 方 式 ， 載 荷 的 性 質(zhì) 、 方 向 、 大 小 及 分 布 情 況 ， 軸 承 的 類 型 與 尺 寸 ， 軸 的 毛 坯 、 制 造 和 裝 配 工 藝 、 安 裝 及 運(yùn) 輸 ， 對(duì) 軸 的 變 形 等 因 素 有 關(guān) 。 設(shè) 計(jì) 者 可 根 據(jù) 軸 的 具 體 要 求 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) ， 必 要 時(shí) 可 做 幾 個(gè) 方 案 進(jìn) 行 比 較 ， 以 便 選 出 最 佳 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 以 下 是 一 般 軸 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 原 則 ： 1、 節(jié) 約 材 料 ， 減 輕 重 量 ， 盡 量 采 用 等 強(qiáng) 度 外 形 尺 寸 或 大 的 截 面 系 數(shù) 的 截 面 形 狀 ； 2、 易 于 軸 上 零 件 精 確 定 位 、 穩(wěn) 固 、 裝 配 、 拆 卸 和 調(diào) 整 ； 3、 采 用 各 種 減 少 應(yīng) 力 集 中 和 提 高 強(qiáng) 度 的 結(jié) 構(gòu) 措 施 ； 4、 便 于 加 工 制 造 和 保 證 精 度 。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為減速器軸的設(shè)計(jì)，借助 AutoCAD 軟件，先設(shè)計(jì)繪制圖形，然 后編制設(shè)計(jì)和制造工藝，通過車、銑床進(jìn)行加工，從而實(shí)現(xiàn)零件的設(shè)計(jì)、制造一體 化的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和圖紙制造，具有相當(dāng)大的實(shí)用價(jià)值和發(fā)展空間。 AutoCAD 是由美國(guó) Autodesk 公司于二十世紀(jì)八十年代初為計(jì)算機(jī)應(yīng)用 CAD 技術(shù) 而開發(fā)的繪圖程序軟件包，它易于使用、適應(yīng)性強(qiáng)、易于二次開發(fā)，經(jīng)過不斷的完 善，現(xiàn)已經(jīng)成為國(guó)際上廣為流行的繪圖工具。AutoCAD 可以繪制任意二維和三維圖 形，并且同傳統(tǒng)的手工繪圖相比，用 AutoCAD 繪圖速度更快、精度更高、而且便于 個(gè)性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機(jī)械、電子、化工、美工、輕紡等很多領(lǐng) 域得到了廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而 AutoCAD2004 版本 以它能在 windows 平臺(tái)下更方便的更快捷的進(jìn)行繪圖和設(shè)計(jì)工作，以它更高質(zhì)量和 更高速度的超強(qiáng)圖形功能、三維功能、internet 功能，而為廣大用戶所喜愛并廣泛 流行。 XXXX 學(xué)院 1 2 零件圖及圖樣分析 2.1 零件圖 圖 2-1 零件簡(jiǎn)圖 2.2 圖樣工藝分析 如圖 2-1 所示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù) 顯示選擇毛坯為：直徑 85MM*120MM 的棒 料。此零件外型規(guī)則，被加工部分的各尺 寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要 求較高。零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包含了圓弧， 外輪廓，切槽以及三維曲面的加工，且大 部分的尺寸均達(dá)到 IT8--IT7 級(jí)精度。工 件選用三爪自定心卡盤裝夾，由于該零件 形狀復(fù)雜所以把零件分為兩步驟完成：先 車基準(zhǔn)（零件左端面）→車零件最大外圓 ? 80 →車 ?70 及臺(tái)階面 然后調(diào)頭裝夾車 ?65 臺(tái)階軸→車圓錐面→ 車 ?24 圓柱→ 車 ?20 圓柱以及 R10 半圓球，以零件右端 半圓球的端點(diǎn)做工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（也是 編程原點(diǎn)） 。 3 零件加工工藝設(shè)計(jì) 3.1 工藝分析 在程序編制中，編程人員必須充分掌 握構(gòu)成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何 要素間的關(guān)系。因?yàn)樵谧詣?dòng)編程時(shí)要對(duì)零 件輪廓的所有幾何元素進(jìn)行定義，手工編 程時(shí)要計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，無(wú)論哪一 點(diǎn)不明確或不確定，編程都無(wú)法進(jìn)行。但 由于零件設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中考慮不周 或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚， 如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相 交或相離。所以在審查與分析圖紙時(shí)，一 定要仔細(xì)核算，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)人員 聯(lián)系。 零件的外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型 及尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還可能 應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長(zhǎng)度。 零件的形狀盡可能對(duì)稱，便于利用數(shù)控機(jī) 床的鏡向加工功能來(lái)編程，以節(jié)省編程時(shí) 間。 圖 3-1 是加工工序及每個(gè)步驟的注釋和注 意事項(xiàng)。 XXXX 學(xué)院 2 加 工 此 段 工 序 時(shí) 要 保 證 球 面 的 表 面 質(zhì) 量 及 數(shù) 據(jù)加 工 此 段 工 序 事 要 保 證 后 面 圓 球 的 加 工 余 量 所 以不 能 用 大 的 車 削 速 度 加 工 此 段 工 件 是 為 最 后 車 羅 紋 做 鋪 墊 ,其 表 面 質(zhì) 量要 求 不 高 但 基 本 尺 寸 一 定 要 保 證 正 確加 工 此 段 工 件 時(shí) 的 注 意 事 項(xiàng) 要 和 上 段 工 序 一 樣 ,必須 保 證 零 件 數(shù) 據(jù) 和 表 面 質(zhì) 量 的 正 確 加 工 此 段 工 件 時(shí) 要 注 意 吃 刀 量 的 選 擇 ,此 段 工 序 有圓 弧 的 存 在 要 保 證 好 加 工 質(zhì) 量 和 機(jī) 器 設(shè) 備 的 安 全由 于 此 次 設(shè) 計(jì) 是 在 普 通 數(shù) 控 車 床 上 進(jìn) 行 ,有 寫 步 驟必 須 進(jìn) 行 手 動(dòng) 操 作 ,比 如 :用 尾 部 頂 尖 零 件 的 掉 頭裝 夾 等 車 削 70圓 柱 ,零 件 掉 頭 裝 夾 需 要 用 卡 盤 夾 住 此處 ,因 此 這 個(gè) 加 工 步 驟 很 重 要 .要 注 意 此 段 加 工 步驟 的 尺 寸 ,精 度 ,表 面 質(zhì) 量 等 重 要 參 數(shù)車 削 零 件 的 最 大 外 圓 (加 工 此 處 時(shí) 不 必 要 全 部 都 車削 ,因 為 根 據(jù) 分 析 零 件 圖 沒 有 必 要 車 削 完 ,零 件 圖中 要 求 的 尺 寸 只 有 2) 作 為 零 件 加 工 及 編 程 的 基 準(zhǔn) ,對(duì) 以 后 的 加 工 很 重 要 車 半 圓 球車 20圓 柱 車 24圓 柱車 圓 錐 面 車 65臺(tái) 階 軸掉 頭 裝 夾 車 70及 臺(tái) 階 面車 零 件 外 圓 車 基 準(zhǔn) 面 圖3-1 3.2 刀具的選擇和切削參數(shù) 車削用量的選擇原則是： （1）粗車時(shí)，首先考慮選擇一個(gè)盡 可能大的背吃刀量 ap，其次選擇一個(gè)較大 的進(jìn)給量 f,最后確定一個(gè)合適的切削進(jìn)度 v 。增大背吃刀量 ap 可使走刀次數(shù)減少， 增大進(jìn)給量 f 有利于斷屑，因此根據(jù)以上 原則選擇粗車切削用量對(duì)于提高生產(chǎn)效率， 減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。 （2）精車時(shí)，加工精度和表面粗糙 度要求較高，加工余量不大且均勻，因此 選擇較小（但不太?。┑谋吵缘读?ap和進(jìn) 給量 f ，并選用切削性能高的刀具材料和 合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度 v。 （3）零件的加工高度 H≤（1/4- 1/6）R D，以保證刀具有足夠的剛度。 切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能， 相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用模擬方法確 定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給 速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用 量。 刀具選擇的結(jié)果如 下： XXXX 學(xué)院 3 表 3-2 刀具的切削參數(shù) 加工步驟 刀具切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速 刀具規(guī)格 序號(hào) 加工內(nèi)容 類型 材料 n/r.min1?進(jìn)給速度 v /mm.minf 1 粗加工外輪廓 （T01）93°外圓偏刀 700 200 2 精加工外輪廓 （T02）93°外圓偏刀 630 160 3 切螺紋退刀槽 （T03）切槽刀 500 80 4 車 M24 螺紋 （T04）60°普通螺紋 車 硬質(zhì) 合金 500 800 XXXX 學(xué)院 4 以上就是本次設(shè)計(jì)的全過程。這次設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所設(shè)計(jì)的零件有了更深的了 解，還使我學(xué)到了許多在書本上學(xué)不到的東西，這對(duì)我以后走上社會(huì)，走向工作崗 位都有十分重要的意義。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐的環(huán)節(jié)，為對(duì)我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中進(jìn) 行調(diào)查研究的能力、觀察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛 煉，我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力都得到了很好的 鍛煉和加強(qiáng)。 首先，讓我了解到理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。以前在學(xué)習(xí)理論課、基礎(chǔ)課的 時(shí)候，自己不十分注意理論聯(lián)系實(shí)際，眼高手底，忽略了很多問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì) 使我認(rèn)識(shí)到只有把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去才能發(fā)揮知識(shí)的最大魅力。畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn) 用到了以前所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，使得我們對(duì)自己所欠缺的部分得到了補(bǔ) 充，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)。 其次，團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。我們組每個(gè)人的設(shè)計(jì)任務(wù)是不相同的，但是所運(yùn)用到的 知識(shí)還是有共同之處的。我們?cè)谝黄鸬臅r(shí)候經(jīng)常交流自己設(shè)計(jì)部分的進(jìn)展情況，互 相提供有用的資料。在相互幫助中，我們也解決了許多難題，可以說(shuō)每個(gè)人的設(shè)計(jì) 部分都和其他人的幫助使分不開的。小組成員集體討論對(duì)我?guī)椭卮?，讓我深深?到團(tuán)隊(duì)的力量，培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)、協(xié)作精神，它將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn) 影響。 再次，獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。小組集體討論固然重要，但個(gè)人的獨(dú) 立思考問題、解決問題的能力也必不可少。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從方案的論證到具 體的設(shè)計(jì)，查閱了很多的資料，豐富了自己的知識(shí)面。同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握 做好一個(gè)設(shè)備的流程和所需考慮的主要問題，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。在那上面。 畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我從傳統(tǒng)的被動(dòng)性學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)性學(xué)習(xí)；從閉門讀書、死記硬背模 式學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃?、合作性學(xué)習(xí)；使工作、學(xué)習(xí)、生活步入系統(tǒng)化流程等，我 認(rèn)為這種改變是質(zhì)的飛躍。 經(jīng)過兩個(gè)多月的磨練和奮斗，感覺自己進(jìn)步很大，發(fā)現(xiàn)了自己的能力和未被挖 掘的潛力。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我完善和復(fù)習(xí)了以前所學(xué)知識(shí)，同時(shí)從老師和同組同學(xué) 那里學(xué)到了在課本上學(xué)不到的知識(shí)。它們將對(duì)我以后的工作、學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn) 影響?？傊?，一句話，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺！ 本次設(shè)計(jì)是在常英麗導(dǎo)師耐心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，她對(duì)我們的高度責(zé)任 心，給我的學(xué)習(xí)、生活和工作有很大的影響，并將激勵(lì)我永遠(yuǎn)奮發(fā)向上。 XXXX 學(xué)院 5 參考文獻(xiàn) [1] 楊偉群.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程（數(shù)控車部分）.清華大學(xué)出版社,2002 [2] 顧 京.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社,2003 [3] 張超英.數(shù)控機(jī)床加工工藝編程及操作實(shí)訓(xùn). 北京高等教育出版社,2003 [4] 宋放之.數(shù)控工藝培訓(xùn)教程.北京清華大學(xué)出版社,2003 [5] 李福生.數(shù)控機(jī)床程序編制---自動(dòng)編.北京出版社,1998 [6] 周躍生.AutoCAD2002 工程繪圖與訓(xùn)練.北京高等教育出版社,2004 [7] 關(guān) 潁.數(shù)控車床，2005 [8] 余英良.數(shù)控加工編程及操作. 北京高等教育出版社,2003 XXXX 學(xué)院 6 致 謝 三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)瞬即逝,讓人有些措手不及的感覺,好象還沒開始已經(jīng)結(jié) 束。時(shí)間的流逝其過程中經(jīng)歷的坎坷使一個(gè)人慢慢成熟，因而我對(duì)過去的日子 和給過我鼓勵(lì)、幫助的人們總是心懷感激，并讓我倍加珍惜未來(lái)的生活。 在最后的一段時(shí)間里是最考驗(yàn)我們的時(shí)候.畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)里的最后 一課,任務(wù)非常艱巨,要求也很嚴(yán)格.通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行 的一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復(fù)習(xí)。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我遇到了許多的困難。 在學(xué)校各個(gè)部門及老師同學(xué)的幫助下我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，因此我真誠(chéng)的向那些 給我?guī)椭椭笇?dǎo)的部門和個(gè)人致意我的謝意。 首先要感謝學(xué)院和機(jī)電工程系,為我們能較好進(jìn)行設(shè)計(jì)提供了很多的幫助， 為我們能順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了前提。還應(yīng)該感謝學(xué)校圖書館,給我們提供了 大量的資料,對(duì)我解決設(shè)計(jì)中碰到的問題提供了很大的幫助。 其次,要感謝我們的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：常英麗老師。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在她的悉心 指導(dǎo)下展開的。從設(shè)計(jì)題目的提出到論文的完成，老師都在關(guān)注我們的進(jìn)度，老師 一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任感，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中時(shí)刻影響和教育著我， 使我難忘和感動(dòng)。在一次修改論文的時(shí)候，老師在下班回家的路上毫不猶豫的返回 學(xué)校幫我修改論文。在此論文完成之際，謹(jǐn)向常老師以最衷心的感謝。 她那豐富的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)專業(yè)孜孜不倦的敬業(yè)態(tài)度讓我感觸很深。 她給予了我們充分的指導(dǎo)，并且還培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考問題的能力。從她身上, 我不僅學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識(shí),還學(xué)到了一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾?。所有這些都 將成為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)的榜樣。 XXXX 學(xué)院 7