634522553数控技术毕业设计(论文)减速器传动轴的加工.doc
《634522553数控技术毕业设计(论文)减速器传动轴的加工.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《634522553数控技术毕业设计(论文)减速器传动轴的加工.doc(28页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计(论文)需工艺规程及图纸等,QQ153893706题 目减速器传动轴的加工班 级 数控0706姓 名指导教师摘 要 随着机电一体化的加工技术的迅猛发展,数控机床的应用已日趋普及,机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式,社会对其相应技术人才的需求也越来越高减速机利用齿轮的速度转换器将电机的回转数减速到所需要的回转数,它主要是一种动力传达的机构。在当前用于传递动力与运动的机构中,减速机的应用非常广泛,可以说,几乎在各式机械的传动系统中都可以见到其踪影。从大动力的传输工作到小负荷、精
2、确的角度传输都可以见到减速机的身影,而且在工业的应用上,减速机具有减速及增加转矩的功能,因此减速机广泛用在速度与扭矩的转换设备中。减速机的功用主要有两个方面:一是降速同时提高输出的扭矩,扭矩的输出比列按电机的输出乘以减速比,但不能超出减速机的额定扭矩;二是减速同时降低负载的惯量,惯量的减少是减速比的平方,一般情况下电机都有一个惯量值。因此,本人概述了轴类典型零件的加工工艺及加工方案,通过自己所学专业知识和实际加工经验并把数控机床与普通机床合理的结合在一起,更好的应用到实际当中本次毕业设计主要的内容是对于减速机输出轴的加工采用数控车床C616A进行加工,采用线切割技术把毛坯切好进行热处理,再用车
3、床进行粗加工,先把轴的端面车好,留下一定的余量,对加速轴的两外端进行倒角。接着对键槽用铣刀进行半精加工,最后用C616A数控车床进行精加工磨砂保证亮端面的平行度偏差不超过0.1,外圆的尺寸保证在68。让各部位尺寸都达到标准。关键词: 机械加工 数控加工 加工工艺目 录摘要.21 绪论.42 数控加工工艺与分析.53 刀具的选择124 输出轴类零件加工.135 输出轴的毛坯,材料及热处理156 输出轴的加工工艺.177 切削用量选择.198 输出轴的加工.219 展望.24结束语.25参考文献.261绪论1.1数控起源与发展1946年诞生了世界上第一台电子计算机,这表明人类创造了可增强和部分代替
4、脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。6年后,即在1952年,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。从此,传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来,数控系统经历了两个阶段和六代的发展。1.1.1数控(NC)阶段(19521970年)早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路搭成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即19
5、52年的第一代-电子管;1959年的第二代-晶体管;1965年的第三代-小规模集成电路。1.1.2计算机数控(CNC)阶段(1970年现在)到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的通用两个字省略了)。到1971年,美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件-运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MICROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有
6、富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。总之,计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代-小型计算机;1974年的第五代-微处理器和1990年的第六代-基于PC(国外称为PC-BASED)。还要指出的是,虽然国外早已改称为计算机数控(即CNC)了,而我国仍习惯
7、称数控(NC)。所以我们日常讲的数控,实质上已是指计算机数控了。1.2 国内数控机床量的现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升,在大中企业已有较多的使用,在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中,除少量机床以FMS模式集成使用外,大都处于单机运行状态,并且相当部分处于使用效率不高,管理方式落后的状态。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额在世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国的53.67亿美元,消费额比上一年增长25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求,使我国机床的进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿
8、美元,比上年增长27.3%。目前,中国机床工业厂多人众。2000年,金切机床制造厂约358家(20.6万人),成形机床制造厂191家(约6.5万人),共计549家(27.1万人)。其中生产数控金切机床的约150家,生产数控成形机床的约30家,共计约180家,占厂家总数的1/3。2001年金切机床产量19.2万台内数控金切机床1.752万台,约占9%。 2数控加工工艺与分析所谓数控加工工艺,就是采用数控机床加工零件的一种方法。在数控机床上加工零件,首先要考虑的是工艺问题。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺大体相同,只是数控机床加工的零件通常相对于普通机床加工的零件要复杂的多,而且数控机床具备一些
9、普通机床所不可能实现的功能。为了充分发挥数控机床的优势,必须熟悉其性能,掌握其特点及使用方法,并在编程前正确的制定加工工艺方案,进行工艺设计并优化后再进行编程。2.1 数控加工工艺主要包括以下内容:1) 选择并确定数控加工的零件和内容2) 零件图纸的数控加工工艺分析3) 数控加工工艺设计4) 零件图形的数学处理5) 数控程序编制6) 程序的输入校验与修改7) 首件加工及现场问题的处理8) 数控加工专用技术文件的定型与归档2.2 数控加工的工艺特点数控加工与传统加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。但数控加工自动化程度高、控制功能强、设备费用高,因此也就相应形成了数控加工工艺的自身特点:2.2
10、.1 数控加工的工艺内容十分具体在传统通用机床上进行单件小批加工时,一些具体的工艺问题,如工序中各工步的划分安排,刀具的形状、材料、走刀路线,切削用量等很大程度上都是由操作工人根据自己的经验习惯自行考虑确定的,一般无需工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。而在数控加工时,上述这些具体的工艺问题,不仅成为数控工艺设计时必须考虑的内容,而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中。也就是说,在传统加工中由操作工人在加工中灵活掌握,并可适时地调整许多具体工艺问题和细节,在数控加工时就转变成编程人员必须事先设计和安排的内容。2.2.2 数控加工的工艺工作十分严密在传统通用机床加工时,操作者可根据加工中出
11、现的问题,适时灵活地进行人为调整,以适应实际加工情况。数控加工是按事先编制好的程序自动进行的,在不具备完善的诊断与自适应功能等的情况下,一旦出现故障或事故将可能导致其进一步扩大化。因此,自动化加工必须周密考虑每个细微环节,避免故障或事故的产生。例如钻小孔或小孔攻丝等容易出现断钻或断丝锥情况,工艺上应采取严密周到的措施,尽可能避免出现差错。又如零件图形数学处理的结果将用于编程,其正确性将直接影响最终的加工结果。2.2.3 工序相对集中数控机床通常载有刀库(加工中心)或动力刀架(车削中心)等,并具有立卧主轴或主轴能实现立卧转换,可以完成自动换刀从而实现工序复合,即在一台机床上可完成不同加工面的铣、
12、扩、铰、镗、攻丝等,实现工序的高度集中。2.3 数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计是对工件进行的数控加工前期工艺准备工作,必须在程序编制以前完成。只有在工艺方案确定后,编程才有依据。实践证明,工艺设计考虑不周是造成数控加工出错的主要原因之一。因为工艺设计的差错,往往造成后续工作的困难,有时甚至要推倒重来。因此,编程前,一定要把工艺设计工作做的尽可能细致,周到。数控加工工艺设计主要包括下列工作内容:1) 根据数控加工适应性,选择并确定零件的数控加工内容2) 对零件进行数控加工的工艺性分析3) 数控加工工艺路线设计拟订4) 数控加工工序设计5) 数控加工专用技术文件的编写2.4 数控加工工
13、艺设计数控加工工艺设计原则与内容在许多方面与相应的普通加工工艺相同。只是由于数控加工的一些特点,带来了一些新的不同内容。下面对这些不同点进行简要介绍。2.4.1 学则并确定零件数控加工的内容数控机床有其一系列的优点,但价格昂贵,加上消耗大,维护费用高,导致加工成本的增加。因此从技术和经济等角度出发,对于某个零件来说,并非全部加工工艺过程到适合在数控机床上进行,而往往只选择其中一部分内容采用数控加工。因此,必须对零件图纸进行详细的工艺分析,选择那些适合而需要进行数控加工的内容和工序进行数控加工。工作中应注意结合本单位实际和社会协作情况,立足与解决难题,攻克关键和提高生产率,充分发挥数控加工的优势
14、。一般按以下原则顺序考虑选择。 普通机床无法加工的内容优先 普通机床加工困难,质量难以保证的内容作为重点 普通机床加工效率低,劳动强度大的内容作为平衡上述这些加工内容采用数控加工后,在产品质量,生产率及综合经济效益等方面一般都会得到明显提高。相比之下,下列一些加工内容则不宜采用数控加工 需要通过较长时间占机调整的加工内容,如一毛坯采用划线定位装夹来加工的工序 必须按专用工装协调的孔及其他加工内容 不能在一次安装中加工完成的其他部位此外在选择正确加工内容时,还要选择生产批量,生产周期,工序间周转情况等。尽量做到合理,以充分发挥数控机床的优势,达到多,快,好,省的目的。2.4.2 选择数控加工方法
15、 旋转体类零件的加工。这类零件采用数控车床或数控磨床进行加工。通常车削零件毛坯多为棒料或锻坯,加工余量较大且不均匀,编程时,粗的加工路线往往是考虑的主要问题。孔系零件加工。孔系零件一般采用钻、镗、铰等工艺,其尺寸精度主要由刀具保证,而位置精度主要由机床或夹具导向保证。数控机床一般不采用夹具导向进行孔系加工,而是直接依靠数控机床的坐标控制功能满足孔间的位置精度要求。这类零件通常采用数控钻、镗、铣类机床或加工中心进行加工。从功能上讲,数控铣床或加工中心覆盖了数控钻、镗床,而用于机械行业的纯金属切削类数控钻床作为商业化产品几乎没有生存空间。目前,对于一般单工序的简单孔系加工,通常采用数控铣或数控镗床
16、进行加工;而对于复合工序的复杂孔系加工,一般采用加工中心在一次装夹下,通过自动换刀依次进行加工。平面或曲面轮廓零件的加工。这类零件需要两坐标联动或三坐标联动插补才能进行加工,通常在数控铣床或加工中心上进行。现代数控铣床类系统一般都具备三轴插补功能。对于复杂曲面的加工往往还要增加控制轴才能进行加工。曲面型腔零件的加工。对于一些模具型腔类零件,其表面复杂且不规则,表面质量及尺寸精度要求较高。当零件材料硬度不高时,通常采用数控铣床进行加工。当零件材料硬度很高时,在淬火前进行粗铣,留一定余量在淬火后以电火花成型机加工。随着数控机床技术的发展,高速铣削技术的推广,高硬度模具的加工已经逐步由高速铣削加工来
17、实现,即在淬火前进行粗铣,淬火后进行高速精铣,从而不仅使得模具加工精度高,效率高,周期短,而且模具寿命有较大的提高。2.5 数控加工工艺分析数控加工工艺性分析设计面很广,再此仅从数控加工的可能性和方便性两方面进行考虑。2.5.1 零件尺寸标注是否合编程方便原则 零件图尺寸标注应适应数控加工的特点在数控加工的零件图上,最好以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种方法既便于编程,也便于尺寸间的相互协调,在保持设计基准,工艺基准,测量基准与编程原点设置一致性方面带来很大的方便。由于零件设计人员在标注尺寸时,一般较多从零件的功能作用及装配关系方面考虑,实际图纸上往往会出现局部分散的尺寸标注形式,这就
18、会给数控编程加工带来许多不便。通常将局部分散的标注尺寸换算成同一基准集中引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注方法。 构成轮廓的几何元素的条件应充分而不矛盾。在手工编程中,要计算每个节点的坐标;在自动编程中,要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。因此,在编程时必须充分掌握零件轮廓的几何要素间的相互关系,分析所给条件是否充分。如圆弧与直线、圆弧与圆弧间的连接是否相切必须明确而不能含糊或自相矛盾等。由于设计人员在设计过程中考虑不周等原因,难免会出现参数不全或不明及自相矛盾的情况。此时应与设计人员沟通协商解决。2.5.2 零件各加工部位的结构工艺性是否符合数控加工的特点 零件的内腔与外形在满足使用要求的
19、前提下,最好采用统一的几何类型和尺寸,从而可以减少刀具规格和换刀次数、简化编程、提高加工效率。 内槽圆角的大小决定了加工刀具的最大直径,因而内槽圆角半径不能过小。 零件底平面铣削时,槽底圆角半径不应过大。因为槽底圆角半径不应过大,将致使铣刀圆角过大,而铣刀端刃铣削平面的宽度就越小,加工表面的能力就越差,工艺性越差。 采用统一的基准定位。在加工中,若没有统一的定位基准,无法保证加工后各表面相对位置的准确性。工件重新安装时,会因基准不重合而导致加工后不同表面上轮廓位置及尺寸的不协调。通常要求零件上最好有合适的孔作为定位基准。若没有设置工艺孔。如选择零件上的某次要孔作为工艺孔,将其加工精度提高后作为
20、定位孔。必要时,可在零件上增加工艺凸耳,并在其上作出工艺孔作为后续加工的定位基准,加工完成后视实际情况考虑是否将其切除。此外,通常还要分析零件所要求的加工精度,包括尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等是否合适并能否得到保证,有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。2.6数控加工工艺路线设计2.6.1 工序的划分数控机床加工零件,工序一般相对比较集中,在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样,考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作,若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工,哪一部分在其他机床上加工,即对零件的加工工序进行划分。一般工序划分有以下几种
21、方式。 按零件装夹定位方式划分工序。由于每个零件结构形状不同,各表面的技术要求也有所不同,故加工时其定位方式则各有差异。一般加工外形时,以内形定位,加工内形时又以外形定位,因而可根据定位方式的不同来划分工序。 按粗、精加工划分工序。根据零件的加工精度、刚度和变形等因素来划分工序时,可按粗、精加工分开的原则来划分工序,即先粗后精。此时,可用不同的机床或不同的刀具进行加工。对于刚性差的工件,便于穿插时效、校正工序或调整加紧力。通常在一次装夹中,不允许将零件某一部分表面加工完毕后再加工零件的其他表面,而是应先切除整个零件各加工面的大部分余量。再将其表面精加工一遍,以保证加工精度和表面粗糙度要求。 按
22、所用刀具划分工序。为了减少换刀次数、压缩空程时间、减少不必要的定位误差,可按刀具集中工序的方法加工零件,即在一次装夹中,尽可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位,然后再换另一把刀加工其他部位。在专用数控机床和加工中心中常采用这种方法。2.6.2 工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量,对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序,在工序内又细分为工步。下面以加工中心为例来说明工步划分的原则。 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成,或全部加工表面按先粗后精加工分开进行。 对于既有铣面又有镗孔的零件可先铣面后镗孔。按此方法划
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 634522553 数控技术 毕业设计 论文 减速器 传动轴 加工
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2942421.html