減速箱齒輪軸三維設(shè)計及其加工工藝設(shè)計【含UG造型數(shù)控編程數(shù)控車、銑仿真原創(chuàng)含CAD零件圖帶過程工序卡片課程畢業(yè)設(shè)計】

減速箱齒輪軸三維設(shè)計及其加工工藝設(shè)計【含UG造型數(shù)控編程數(shù)控車、銑仿真原創(chuàng)含CAD零件圖帶過程工序卡】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下： 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙減速箱齒輪軸三維設(shè)計及其工藝設(shè)計摘要此次的設(shè)計任務(wù)是減速箱齒輪軸加工工藝設(shè)計與程序編制及加工，利用繪圖軟件UG 繪制出三維圖,再生成工程圖,AutoCAD 將減速箱齒輪軸軸的二維圖畫出來 ,再接著設(shè)計幾個方案。方案的關(guān)鍵在于以生成最佳的刀具路徑、利用最短的時間內(nèi)加工出零件,且加工工序最優(yōu),加工出來的零件的工藝符合設(shè)計圖紙的要求。根據(jù)這些要求選擇最佳的加工工藝方案,編寫加工程序并輸入相應(yīng)的加工參數(shù)利用斯沃數(shù)控仿真軟件對所編制的加工程序進行仿真驗證得到加工效果圖。關(guān)鍵詞:減速箱齒輪軸 加工工藝 程序編制 數(shù)控機床 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙ABSTRACTThe design task is long axis machining process design and programming and processing, the drawing software AutoCAD will map the long axis of the 2D, and then use UG software to draw the three-dimensional graphics, then several design schemes. Scheme is the key to generate the tool path, the best use of the shortest processing time of parts, and the process optimization, process the processed parts meet the requirements of design drawings. According to the requirements of processing scheme of optimal selection, preparation process and input processing parameters obtained accordingly processing effect on processing program is developed to verify the swansoft CNC simulator.Key words: Long axis; The processing technology; Programming; The numerical control machine tool 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙目 錄摘要 .1ABSTRACT.2第一章 緒論 .31.1 數(shù)控機床的發(fā)展.31.2 數(shù)控加工工藝的基本知識.31.2.1 數(shù)控加工工藝的概念.31.2.2 數(shù)控加工工藝過程.41.2.3 數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容.41.2.4 數(shù)控加工工藝的特點.4第二章 零件的三維建模 .52.1 軟件的介紹及介紹.52.2 零件的三維造型設(shè)計 .7第三章 減速箱齒輪軸零件的工藝分析 .123.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析.123.2 零件的技術(shù)要求分析.133.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析.133.4 確定毛坯.133.4.1 毛坯類型.133.4.2 毛坯余量確定.143.4.3 毛坯圖的繪制.14第四章 減速箱齒輪軸零件的工藝規(guī)程設(shè)計 .164.1 表面加工方法的確定.164.2 加工順序的安排.164.3 定位基準及裝夾方式的選擇.164.4 制訂工藝路線.174.5 選擇加工設(shè)備機床 .194.6 選擇刀具與切削用量 .214.6.1 選擇切削刀具.214.6.2 選擇切削用量.214.7 數(shù)控加工工藝卡片擬訂 .23第五章 減速箱齒輪軸零件的程序編制及仿真 .245.1 數(shù)控編程的定義及分類.245.1.1 數(shù)控編程的定義.24 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙5.1.2 數(shù)控編程的分類 .245.1.3 編程方法的選擇 .245.2 編程原點的確定.245.3 數(shù)控加工程序代碼的編寫.255.3.1 車右端時的加工程序 .265.3.2 車左端時的加工程序 .27結(jié)束語 .29參考文獻 .30致 謝 .31 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙第一章 緒論1.1 數(shù)控機床的發(fā)展數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19 世紀末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952 年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。 80 年代，我國從日本及美國、德國引進一些新技術(shù)。這使我國的數(shù)控機床在性能和質(zhì)量上產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍。1985 年，我國數(shù)控機床品種有了新的發(fā)展。數(shù)控機床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備,是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、自動檢測及精、加工精度高、質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊。隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也越來越快，數(shù)控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。1.2 數(shù)控加工工藝的基本知識1.2.1 數(shù)控加工工藝的概念數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機床加工零件時所應(yīng)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個數(shù)控加工工藝過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。 1.2.2 數(shù)控加工工藝過程數(shù)控加工工藝過程是利用切屑工具在數(shù)控機床直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙1.2.3 數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝的過程的主要內(nèi)容（1）選擇并確定進行數(shù)控加工的內(nèi)容。（2）對零件圖紙進行數(shù)控加工的工藝分析。（3）零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設(shè)定的確定。（4）數(shù)控加工工藝方案的制定。（5）工序、進給路線的確定。（6）選擇數(shù)控機床的類型。（7）刀具、量具、夾具的選擇和設(shè)計。（8）切屑參數(shù)的確定。（9）加工程序的編寫、校驗與修改。（10）首件試加工與現(xiàn)場問題處理。（11）數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。1.2.4 數(shù)控加工工藝的特點由于數(shù)控加工是應(yīng)用了計算機控制系統(tǒng)和數(shù)控機床，使得數(shù)控加工與普通加工相比具有加工自動化程度高、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、周期短、設(shè)備使用費高的特點。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙第二章 零件的三維建模2.1 軟件的介紹及介紹本文選擇 UG6.0 軟件進行造型以及編程加工。UG（Unigraphics NX）是 Siemens PLM Software 公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。UG 同時也是用戶指南（user guide）和普遍語法（Universal Grammer）的縮寫。這是一個交互式 CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著 PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在 PC 上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計的一個主流應(yīng)用。UG 的開發(fā)始于 1969 年，它是基于 C 語言開發(fā)實現(xiàn)的。UG NX 是一個在二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其一個給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學或工程)、數(shù)學(分析和數(shù)值數(shù)學)及計算機科學的知識。然而，所有這些技術(shù)在復雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因為組合所有這些方法需要巨大的復雜性及交叉學科的知識。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement）和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學家研究，同時隨著計算機技術(shù)的巨大進展，特別是大型并行計算機的開發(fā)帶來了許多新的可能。工業(yè)設(shè)計NX 為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計和風格提供了強有力的解決方案。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙利用 NX 建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地建立和改進復雜的產(chǎn)品形狀， 并且使用先進的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計概念的審美要求。產(chǎn)品設(shè)計NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。 NX 具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。仿真、確認和優(yōu)化NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過在開發(fā)周期中較早地運用數(shù)字化仿真性能，制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少或消除對于物理樣機的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。NC 加工UG NX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UG NX 所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可 NC 加工用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標準化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標準化，以減少使用培訓時間并優(yōu)化加工工藝。UG 軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持與實體模型全相關(guān)。UG NX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于世界上主流 NC 機床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實踐中已被證明適用于 25 軸或更多軸的銑削加工、24 軸的車削加工和電火花線切割。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙2.2 零件的三維造型設(shè)計該零件主要運用了 UG 的拉伸、旋轉(zhuǎn)、邊倒角、布爾求差等功能建模完成、總的來說該零件的造型比較簡單，適合初學者學習。1.我們首選打開 UG 軟件，選擇第一個模型用來新建模型，名稱輸入自定英文名，開始進入建模模塊。圖 2.12.我們選擇繪制草圖，點擊按鈕，選擇 XZ 平面（如圖 2.2）設(shè)置在平面上，然后進去草繪頁面，如下圖 2.3 所示圖 2.2 創(chuàng)建草圖 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙圖 2.3 草圖頁面在草圖頁面中，我們可以看到，上方有配置文件、直線、圓弧、圓、派生直線、快速修剪、快速延伸、倒圓角、倒斜角、矩形等功能。3.我們在草圖里面主要使用直線功能，繪制零件的外輪廓大體形狀（圖 2.4） ，然后在對其進行尺寸約束，進行標注尺寸。圖 2.4 外輪廓大體形狀接下來，我們使用草圖中的自動判斷尺寸 對零件的長度、半徑進行標注。約束草圖在 XZ 軸的原點上，使其完全約束如圖 2.5。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙圖 2.5 草圖完全約束4.草圖繪制完畢，我們點擊 按鈕，退出草圖頁面。由于本次設(shè)計的零件為回旋體，所以我們在草圖繪制完成后選擇 功能，進去參數(shù)設(shè)置頁面，設(shè)置角度為 360如圖 2.6。圖 2.6 參數(shù)設(shè)置 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙對話框中點擊選擇曲線，我們對剛剛繪制的草圖線條進行選中圖 2.7。點擊指定矢量的按鈕，選中 X 軸為本次的矢量，顯示出效果圖如圖 2.8。圖 2.7 選中草圖線條圖2.8 選擇矢量5,再對零件回轉(zhuǎn)倒角后，零件特征還有兩個槽沒有繪制，我們選擇草圖指令，選中 XY 平面作為草繪平面，進入草圖使用矩形功能，繪制草圖。并用自動判斷進行標注尺寸，使草圖進行全約束如圖 2.9 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙圖 2.9 繪制矩形槽6. 草圖繪制完畢，我們點擊 按鈕，退出草圖頁面。由于本次矩形槽需要使用拉伸功能，所以我們在草圖繪制完成后選擇 功能，進去參數(shù)設(shè)置頁面，設(shè)置距離為 11.5mm，結(jié)束為貫通，布爾選擇求差，如圖 2.10。圖 2.10 拉伸最終進行倒角，倒圓角，我們獲得如下零件圖。圖 2.11 零件三維圖 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙第三章 減速箱齒輪軸零件的工藝分析3.1 零件的結(jié)構(gòu)特點分析如圖 3.1 所示軸零件圖，分析其加工工藝性。圖 3.1 減速箱齒輪軸零件的二維平面圖圖 3.2 減速箱齒輪軸零件的三維圖軸類零件是機械加工中常見的加工零件之一，在各類機械中應(yīng)用很廣。圖 3.1 中所示的軸零件主要由內(nèi)外圓柱面、切槽、矩形槽等組成，從這些結(jié)構(gòu)中更可以看出，該軸主要起傳動的作用。3.2 零件的技術(shù)要求分析 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實現(xiàn)的可能性，重點分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴格，因為過高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復雜，加工難度大，增加不必要的成本。該零件尺寸精度等級較高，其中外圓尺寸精度最高為上偏差為 0.021 下偏差0.008mm，本零件無內(nèi)輪廓尺寸，長度尺寸精度最高為0.05mm；形狀精度有：（等等，其余的請參照零件圖紙） ；該零件的表面粗糙度要求較高，最高表面達到Ra1.6um，最低為 6.3um。主要技術(shù)要求如下：1.不允許使用砂布或銼刀修飾表面2.未注倒角為 C0.53.銳邊倒鈍去毛刺4.未注公差尺寸按 IT12 加工和檢查3.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該零件屬于軸類零件，其結(jié)構(gòu)主要由外圓柱面、臺階面、槽等特征組成，這些特征在精度和表面粗糙度要求較高,普通車床上很難完成，需要在數(shù)控車床上進行加工，并且是數(shù)控車削加工中常見的形狀特征。兩個鍵槽應(yīng)該在數(shù)控銑床上進行加工。3.4 確定毛坯3.4.1 毛坯類型毛坯是用來加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯。（一）鑄件 對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙較大的中小型鍛件。（三）型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。（四）焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。其優(yōu)點是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。本次零件為回旋體，在選擇毛坯上，選擇型材中的棒料作為本次毛坯類型，符合實際生產(chǎn)要求，選用毛坯的經(jīng)濟性，實用性。3.4.2 毛坯余量確定毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸，毛坯各面的設(shè)計基準一般同零件圖一致。認為這種設(shè)計方法并不合理，這是因為從毛坯尺寸的作用來講并不要求它和零件圖一致，對它提出的要求是:(1)保證它在機械加工時有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有最準確的位置及尺寸。根據(jù)該零件的圖紙要求，由于零件并不是很長，因此可以直接采用型材毛坯（棒料） ，又零件的最大外圓為 36mm，長度為 142mm，因此可以給毛坯的徑向單邊留1mm 余量，軸向單邊各留 1mm 余量。3.4.3 毛坯圖的繪制由毛坯余量的選擇，可確定該零件的毛坯尺寸為 38144mm。其毛坯零件圖如圖 2.1 所示。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙圖 2.1 毛坯-零件合圖 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙第四章 減速箱齒輪軸零件的工藝規(guī)程設(shè)計4.1 表面加工方法的確定（1）左邊外輪廓：粗車（精度等級 IT12，粗糙度 Ra12.5um）半精車（精度等級 IT89，粗糙度 Ra3.2um）精車（精度等級 IT67，粗糙度Ra1.6um） 。（2）右邊外輪廓：粗車（精度等級 IT12，粗糙度 Ra12.5um）半精車（精度等級 IT89，粗糙度 Ra3.2um）精車（精度等級 IT67，粗糙度Ra1.6um）切槽（精度等級 IT12，粗糙度 Ra12.5um） 。（3）矩形槽：粗加工（精度等級 IT12，粗糙度 Ra12.5um）半精加工（精度等級 IT89，粗糙度 Ra3.2um）精加工（精度等級 IT67，粗糙度Ra1.6um） 。4.2 加工順序的安排工件的機械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，當擬定工藝路線時要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。切削加工工序的安排原則1）基準先行 選為精基準的表面，應(yīng)先進行價格，以便為后續(xù)工序提供可靠的精基準。如軸類零件的中心孔、箱體的地面或剖分面、齒輪的內(nèi)孔和一端面等，都應(yīng)安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均應(yīng)按照粗加工半精加工精加工的順序依次進行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、裝配面、工作面） ，后加工次要表面（如自由表面、鍵槽、螺紋孔等） ，次要表面常穿插進行加工，一般安排在主要表面達到一定精度之后、最終精加工之前。該零件的加工順序應(yīng)嚴格按照以上原則進行加工。4.3 定位基準及裝夾方式的選擇（1）定位基準的選擇1）粗基準的選擇：粗車時以外圓和兩端面為粗基準，并加工出精基準2）精基準的選擇：精加工時以粗加工時加工出的端面和外圓為基準。（2）裝夾方式的選擇 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙該零件為回轉(zhuǎn)型零件，其裝夾方式可直接采用三爪卡盤進行裝夾，由于零件至少需要進行兩次裝夾方能完成，在第二次裝夾時為保證加工面不被夾傷，需要墊上銅皮或者采用軟爪進行裝夾。根據(jù)本零件加工的技術(shù)要求和零件結(jié)構(gòu)特點，選擇外圓柱面和后端面作為定位基準。本零件為軸類零件 選用夾具為三爪卡盤（圖 4.1） ，其基礎(chǔ)限制工件 X、Y、Z、三個自由度。使用杠桿百分表（圖 4.2）對工件進行校正，保證其同軸度。通過卡爪將零件夾緊，夾緊力在外圓柱面上。圖 4.1 三爪卡盤 圖 4.2 杠桿百分表4.4 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。 ）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）方案一：采用普通機床加工工序 1：下料。工序 2：粗車右端面、精車右端面、掉頭、車削左端面，保證零件總長度。工序 3：車削左邊外輪廓臺階工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓 30 至 30.5、粗車外圓 32 至 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙32.5工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸工序 4：掉頭裝夾，車右邊外輪廓臺階、切槽、工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓輪廓，留有精加工余量 0.5mm工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸工步 3：切槽 2X2mm工序 5：銑槽 20X10mm工序 6：銑槽 20X10mm工序 7：去毛刺。工序 8：檢驗。（2）方案二：采用數(shù)控機床加工工序 1：下料。工序 2：銑槽 20X10mm工序 3：銑槽 20X10mm工序 4：粗車右端面、精車右端面、掉頭、車削左端面，保證零件總長度。工序 5：車削左邊外輪廓臺階工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓 30 至 30.5、粗車外圓 32 至32.5工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸工序 6：掉頭裝夾，車右邊外輪廓臺階、切槽、工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓輪廓，留有精加工余量 0.5mm工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸工步 3：切槽 2X2mm工序 7：去毛刺。工序 8：檢驗。（3）方案三：采用數(shù)控機床加工工序 1：下料。工序 2：粗車右端面、精車右端面、掉頭、車削左端面，保證零件總長度。工序 3：車削左邊外輪廓臺階工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓 30 至 30.5、粗車外圓 32 至32.5工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸工序 4：掉頭裝夾，車右邊外輪廓臺階、切槽、工步 1 粗車左邊外輪廓、粗車外圓輪廓，留有精加工余量 0.5mm工步 2：精車左邊外輪廓、車外圓到圖紙要求尺寸 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙工步 3：切槽 2X2mm工序 5：銑槽 20X10mm工序 6：銑槽 20X10mm工序 7：去毛刺。工序 8：檢驗。（4）方案的分析及確定從三個方案中分析得知，方案一采用的是普通機床進行加工，但由于該零件存在圓弧、等特型加工面，如若采用普通機床加工將大大增加加工成本，不利于生成，同時也對操作人員的技術(shù)水平要求較高，故不建議采?。环桨付头桨溉捎脭?shù)控機床進行加工，均具有高效率、高精度，兩者的區(qū)別在于左端右端的順序不同，方案二中先加矩形槽，這種方案在第一次加工時裝夾時不易裝夾，故不建議采取，而方案三正好彌補了這個缺陷。綜合考慮選取方案三進行加工。4.5 選擇加工設(shè)備機床當工件表面的加工方法確定之后，機床的種類也就基本上確定了。但是，每一類機床都有不同的形式，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動化程度都各不相同。為了正確地為每一道工序選擇機床，除了充分了解機床的性能外，尚需考慮以下三點。1）機床的類型應(yīng)與工序劃分的原則相適應(yīng)。數(shù)控機床或通用機床適用于工序集中的單件小批生產(chǎn)；對大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選擇高效自動化機床和多刀、多軸機床。若工序按分散原則劃分，則應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單的專用機床。2）機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，即小工件用小規(guī)格的機床加工，大工件用大規(guī)格的機床加工。3）機床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。粗加工工序，應(yīng)選用精度低的機床；精度要求高的精加工工序，應(yīng)選用精度高的機床。機床精度不能過低，也不能過高，機床精度過低，不能保證加工精度；機床精度過高，會增加零件的制造成本。應(yīng)根據(jù)零件的加工精度的要求合理選擇機床。從加工工藝的角度分析，選用的數(shù)控機床功能還必須適應(yīng)被加工零件的形狀、尺寸精度和生產(chǎn)節(jié)拍等要求。隨著數(shù)控車床制造技術(shù)的不斷發(fā)展，形成了產(chǎn)品繁多，規(guī)格不一的局面，因而也出現(xiàn)了幾種不同的分類方法2。（1）按數(shù)控系統(tǒng)的功能分1）經(jīng)濟型數(shù)控車床。經(jīng)濟型數(shù)控車床（如圖 2-2 所示）一般是在普通車床基上進行改進，采用步進電動機驅(qū)動的開環(huán)伺服系統(tǒng)，其控制部分采用單板機或單片機。此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但無刀尖圓弧半徑自動補償和恒線速度切削等功能。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙2）全功能型數(shù)控車床。全功能型數(shù)控車床（如圖 2-3 所示）一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有高強度、高精度和高效率的特點。3）車削中心。車削中心是在全功能型數(shù)控車床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復合加工機床，配備刀庫、自動換刀器，分度裝置、銑削動力頭和機械手等部件，能完成回轉(zhuǎn)類零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多工序復合加工。4）FMC 車床。FMC 車床實際上是一個由數(shù)控車床、機器人等構(gòu)成的柔性加工單元。FMC 車床能實現(xiàn)工件搬運、裝卸的自動化和加工調(diào)整準備的自動化，如下圖所示：圖 4-1 經(jīng)濟型數(shù)控車床 圖 4-2 全功能型數(shù)控車床 圖 4-3 FMC 車床（2）按主軸配置形式分類1）臥式數(shù)控車床。主軸軸線處于水平位置的數(shù)控車床。2）立式數(shù)控車床。主軸軸線處于垂直位置的數(shù)控車床。3）雙軸臥式數(shù)控車床或雙軸立式數(shù)控車床。具有兩根主軸的數(shù)控車床。（3）按數(shù)控系統(tǒng)控制的軸數(shù)分類1）兩軸控制的數(shù)控車床。機床上只有一個回轉(zhuǎn)刀架，可實現(xiàn)兩坐標軸控制。2）四軸控制的數(shù)控車床。機床上有兩個獨立的回轉(zhuǎn)刀架，可實現(xiàn)四坐標軸控制。依據(jù)上述各選擇原則，我們選用大連機床廠生產(chǎn)的 CK6140 型數(shù)控車床，系統(tǒng)為FANUCoi，配置前置式刀架。表 3.1CK6140 型數(shù)控車床參數(shù)表主要參數(shù) Ck6140中心高（mm） 205最大回轉(zhuǎn)直徑（mm） 400刀架最大回轉(zhuǎn)直徑 210刀架最大回轉(zhuǎn)行程 280轉(zhuǎn)速 50HZ 25-1600 轉(zhuǎn)/分 12 級 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙刀桿截面尺寸(mm) 20x20縱向進給量 mm 0.04-2.16mm頂尖套內(nèi)孔錐度 Mt4頂尖套最大移動量 130mm橫向最大移動量 mm 10mm電機 kw 4.5中心距 mm 750主機外形 mm 2200x900x120重量 kg 16004.6 選擇刀具與切削用量4.6.1 選擇切削刀具該零件的數(shù)控加工中主要為車外圓、切外槽、銑槽，具體的刀具選擇情況表 3.2 所示。表 3.2 數(shù)控加工刀具卡片刀具編號 刀具名稱 刀具規(guī)格 刀片材料 加工表面T0101 外圓車刀（可轉(zhuǎn)位） 90刀尖 YT15 車端面、外輪廓T0202 外槽刀 5mm 刀寬 YT15 切外槽T0303 立銑刀 6 高速鋼 矩形槽T0404 立銑刀 2 高速鋼 矩形槽4.6.2 選擇切削用量1、切削用量的選擇原則粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。從刀具的耐用度出發(fā)，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定進給 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙量，最后確定切削速度。2、背吃刀量的確定(ap)背吃刀量由機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。確定背吃刀量的原則：（1）在工件表面粗糙度值要求為 Ra12.5m25m 時，如果數(shù)控加工的加工余量小于 5mm6mm，粗加工一次進給就可以達到要求。但在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分多次進給完成。（2）在工件表面粗糙度值要求為 Ra3.2m12.5m 時，可分粗加工和半精加工兩步進行。粗加工時的背吃刀量選取同前。粗加工后留 0.5mm1.0mm 余量，在半精加工時切除。 （3）在工件表面粗糙度值要求為 Ra0.8m3.2m 時，可分粗加工、半精加工、精加工三步進行。半精加工時的背吃刀量取 1.5mm2mm。精加工時背吃刀量取 0.3mm0.5mm2、主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為：n=1000v/Dv-切削速度，單位為 m/min，由刀具的耐用度決定；n-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min；D-工件直徑或刀具直徑，單位為 mm。計算的主軸轉(zhuǎn)速 n 最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速?？傊邢饔昧康木唧w數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。切削用量的合理選擇直接影響到零件的表面質(zhì)量以及加工效率，因此切削用量的選擇是數(shù)控加工工藝編制過程中不可缺少的一部分，根據(jù)經(jīng)驗及查表確定該零件在數(shù)控加工過程中的切削用量如表 4.3 所示。表 4.3 數(shù)控加工切削用量表加工表面主軸轉(zhuǎn)速（r/min）背吃刀量（mm） 進給速度（mm/min）粗車外圓 630 2 120精車外圓 700 0.5 80切外槽 450 45 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙銑槽 2000 0.5 1504.7 數(shù)控加工工藝卡片擬訂將前面分析的各項內(nèi)容綜合成數(shù)控加工工藝卡片，具體卡片請查看附件。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙第五章 減速箱齒輪軸零件的程序編制及仿真5.1 數(shù)控編程的定義及分類5.1.1 數(shù)控編程的定義編程是將加工零件的加工順序、刀具運動軌跡的尺寸數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)（主運動和進給運動速度、切削深度）以及輔助操作（換刀、主軸正反轉(zhuǎn)、冷卻液開關(guān)、刀具夾緊松開等）加工信息，用規(guī)定的文字、數(shù)字、符號組成的代碼，按一定格式編寫成加工程序。5.1.2 數(shù)控編程的分類數(shù)控編程主要分為手工編程與自動編程。（1）手工編程 整個程序的編制過程是由人工完成的。這要求編程人員不僅要熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，而且還必須具備有機械加工工藝知識和數(shù)值計算能力。對于點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，數(shù)控編程計算較簡單，程序段不多，手工編程即可實現(xiàn)。（2）自動編程 用計算機把人們輸入的零件圖紙信息改寫成數(shù)控機床能執(zhí)行的數(shù)控加工程序，就是說數(shù)控編程的大部分工作有計算機來實現(xiàn)。5.1.3 編程方法的選擇該零件無復雜曲面、曲線，其結(jié)構(gòu)比較規(guī)則，主要由直線、圓弧、螺紋等組成，可直接采用手工編程的方法進行編制。5.2 編程原點的確定工件坐標原點（ Work-piece Coordinate Origin）工件坐標系原點。也稱工件原點或編程原點，其位置由編程者自行確定。工件原點的確定的原則是簡化編程計算，故應(yīng)盡量將工件原點設(shè)在零件圖的尺寸基準或工藝基準處。工件坐標原點和機床原點的區(qū)別： 機床原點為機床上的一個固定點，也稱機床零點或機床零位。是機床制造廠家設(shè)置在機床上的一個物理位置，其作用是使機床與系 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙統(tǒng)同步，建立測量機床運動坐標的起始點。并用 M 表示。該點是確定機床參考點的基準。而工件坐標原點是用來確定工件幾何形體上各要素的位置而設(shè)置的坐標系，工件原點的位置是人為設(shè)定的，它是由編程人員在編制程序時根據(jù)工件的特點選定的，所以也稱編程原點。該零件屬于軸對稱零件，因此可選擇軸的端面中心為編程原點如圖。圖 5.1 車右端時的坐標原點圖 5.2 車左端時的坐標原點5.3 數(shù)控加工程序代碼的編寫本次零件加工主要采用了 G71 外圓粗車復合循環(huán)指令G71 U (d) R(e) 外圓粗車復合循環(huán)指令格式G71 P(ns) Q(nf) U(u) W(w) F(f) S(s) T(t)其中：d 為背吃刀量；e 為退刀量；ns 為精加工輪廓程序段中開始段的段號；nf為精加工輪廓程序段中結(jié)束段的段號；u 為留給 X 軸方向的精加工余量；（直徑值）w 為留給 Z 軸方向的精加工余量； f、s、t 為粗車時的進給量、主軸轉(zhuǎn)速及所用刀具。而精加工時處于 ns 到 nf 程序段之內(nèi)的 F、S、T 有效。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙5.3.1 車右端時的加工程序程序 解釋說明O0001 程序號T0101; 換 1 號刀，90外圓車刀M03 S630; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 630r/minM08; 切削液開G00 X40 Z2; 快速運動至循環(huán)起點G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán)G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量N100 G00 X23; 快速走刀至切削起點G01 Z0 F100; 靠近工件表面G03X38Z-5R5; 車削逆時針圓弧 R5Z-34; Z 向車削X28 車削臺階Z-58 Z 向車削X30 車削臺階W-15 Z 向車削X36 車削臺階W-13 Z 向車削G01 X40; 車臺階面N200 G00 Z2;G00 X100 Z100 快速運動至換刀點 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙T0202; 換 2 號刀，切槽刀M03 S450; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 450r/minM08; 切削液開G00 X40 Z2; 快速運動至循環(huán)起點Z-73 靠近工件表面G01 X27F45 切槽X40 退到G00 X100 Z100 快速運動至換刀點M05; 主軸停止M09; 切削液關(guān)M30; 程序結(jié)束5.3.2 車左端時的加工程序程序 解釋說明O0001 程序號T0101; 換 1 號刀，90外圓車刀M03 S630; 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 630r/minM08; 切削液開G00 X40 Z2; 快速運動至循環(huán)起點G71 U1.5 R1; 建立外圓車削循環(huán)G71 P100 Q200 U0.3 W0.3 F120; 給定循環(huán)起點和終點，給定精加工余量N100 G00 X27; 快速走刀至切削起點G01 Z0 F100; 靠近工件表面 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙Z-31 Z 向車削X32 車臺階W-25 Z 向車削N200 G01 X40; 車臺階G00 X100 Z100 快速運動至換刀點M05; 主軸停止M09; 切削液關(guān)M30; 程序結(jié)束 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙結(jié)束語為了更深入的理解并掌握大學的專業(yè)知識，加強專業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計課程是：減速箱齒輪軸三維設(shè)計及其工藝設(shè)計。通過此次的分析，需要對刀具的切削參數(shù)進行計算等方面的問題給予考慮，這些方面的知識都需要我們?nèi)土曇郧暗闹R，在對以前學的知識進行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識也能很好的理解。這次畢業(yè)設(shè)計，給我最大的體會就是熟練操作技能來源我們對專業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對各編程指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識，對于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機操作時，我們只有練習各功能鍵的作用，在編程時才得心應(yīng)手。因此，我總結(jié)出一個結(jié)論“理論是指導實踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實踐中總結(jié)驗，并對先前的理論進行消化和創(chuàng)新，自己的水平會很快的提高”。幾個星期以來，從開始到畢業(yè)設(shè)計完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次畢業(yè)設(shè)計過程中使我學到很多，我感到無論做什么事情都要真真正正用心去做，才會使自己更快的成長。我相信，通過這次的實踐，我對數(shù)控的加工能進一步了解，并能使我在以后的加工過程中避免很多不必要的錯誤，有能力加工出更復雜的零件，精度更高的產(chǎn)品。 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙參考文獻1 數(shù)控機床加工工藝、編程及操作實訓,張超英, 高等教育出版社，2003.92 機械制造基礎(chǔ) ，倪森壽，高等教育出版社，2005.13 機械設(shè)計基礎(chǔ) ，陳立德，高等華教育出版社，2004.74 數(shù)控機床,李一民，東南大學出版社,2005.75 現(xiàn)代制造技術(shù) ，隋秀凜，高等教育出版社，2002.116 機械制圖與計算機繪圖 ，于榮賢，機械工業(yè)出版社，2004.37 數(shù)控加工編程及操作 ，顧京主編，高等教育出版社，2003 .78 數(shù)控加工工藝及設(shè)備 ，趙長明 劉萬菊 ，高等教育出版社 2005.99 數(shù)控加工工藝及編程 ，陳洪濤，高等教育出版社，2006.10 充值購買- 下載設(shè)計文檔后，加 Q-1459919609 免費領(lǐng)取圖紙致 謝本人在畢業(yè)課題的設(shè)計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，感謝學校具遠瞻的規(guī)劃與教育，給予我們良好的學習環(huán)境，并提供給我們對學業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。感謝院系領(lǐng)導對我的關(guān)懷和重視，使我得以發(fā)揮自己的特長，找到人生的價值。感謝這幾年來陪伴我們學習與生活的恩師，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學習變成勞作而成為一種快樂；.感謝您們讓我明白自身的價值；.感謝您們幫助我發(fā)現(xiàn)了自己的專長，而且讓我把事情做得更好。感謝您們?nèi)萑涛业娜涡耘c錯誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。特別感謝恩師的諄諄教導，他的悉心指導與斧正，對于論文. 架構(gòu)之啟迪，及其內(nèi)容的細心斟酌與指導，倍極辛勞。最后感謝這幾年來陪伴我一起的同學們，伙伴們，所有的歡笑和淚水、成功和失敗、驕傲和苦惱，我們曾一起分享；那是我們青春中最燦爛的一頁，最輝煌的回憶，而回憶中的每個人，都是栩栩如生，這些都將是我一生的財富。三年時間雖然短暫，但它必將在我的記憶里永恒。