軸類零件的數(shù)控加工工藝設計說明書

院 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題 目： 軸類零件的加工與編程 系 別： 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 完成日期： 摘 要 本次設計是進行一個直徑是 80 120圓柱臺階軸進行設計，這個軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構成，材料為 45 號鋼。軸， 支承轉(zhuǎn)動零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。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： 轉(zhuǎn)軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。 心軸，用來支承轉(zhuǎn)動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉(zhuǎn)動，如支承滑輪的軸等。 傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。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度和剛度 。 關鍵詞：臺階軸 螺紋退刀槽 扭矩 傳動軸 、 目 錄 1 前言 . 1 2 零件圖及圖樣分析 . 2 件圖 . 2 樣工藝分析 . 2 3 零件加 工工藝設計 . 2 藝分析 . 2 具的選擇和切削參數(shù) . 3 具的選擇與類型 . 錯誤 !未定義書簽。 具的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 具的類型 . 錯誤 !未定義書簽。 件的安裝 . 錯誤 !未定義書簽。 院 1 1 前言 軸，支承轉(zhuǎn)動零件并與 之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉(zhuǎn)運動的零件就裝在軸上。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： 轉(zhuǎn)軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。 心軸，用來支承轉(zhuǎn)動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉(zhuǎn)動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉(zhuǎn)動，如支承滑輪的軸等。 傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。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度和剛度，轉(zhuǎn)速高時還取決于振動穩(wěn)定性。 軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。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、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關。設計者可根據(jù)軸的具體要求進行設計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出最佳設計方案，以下是一般軸結構設計原則： 1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強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、采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施； 4、便于加工制造和保證精度。 本畢業(yè)設計課題為減速器軸的設計，借助 件，先設計繪制圖形，然后編制設計和制造工藝，通過車、銑床進行加工，從而實現(xiàn) 零件的設計、制造一體化的圖紙設計和圖紙制造，具有相當大的實用價值和發(fā)展空間。 由美國 司于二十世紀八十年代初為計算機應用 術而開發(fā)的繪圖程序軟件包， 它易于使用、適應性強、易于二次開發(fā)， 經(jīng)過不斷的完善，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。 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 圖速度更快、精度更高、而且便于個性，它已經(jīng)在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工、輕紡等很多領域得到了廣泛應用，并取得了豐碩的成果和巨大 的經(jīng)濟效益。 而 本以它能在臺下更方便的更快捷的進行繪圖和設計工作，以它更高質(zhì)量和更高速度的超強圖形功能、三維功能、 能，而為廣大用戶所喜愛并廣泛流行。 院 2 2 零件圖及圖樣分析 件圖 圖 2件簡圖 樣工藝分析 如圖 2示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù)顯示選擇毛坯為：直徑 8520零件外型規(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。零件結構較為復雜，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到 精度。工件選用三爪自定心卡盤裝夾，由于該零件形狀復雜所以把零件分為兩步驟完成：先車基準（零件左端面）車零件最大外圓 80 車 70及臺階面 然后調(diào)頭裝夾車 65臺階軸車圓錐面 車 24 圓柱 車 20圓柱以及 圓球， 以零件右端半圓球的端點做工件坐標系的原點（也是編程原點）。 3 零件加工工藝設計 藝分析 在程序編制中，編程人員必須充分掌握構成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設計人員在設計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，一定要仔細 核算 ，發(fā)現(xiàn)問題及時與設計人員聯(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)，還可能應用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。零件的 形狀盡可能對稱，便于利用數(shù)控機床的鏡向加工功能來編程，以節(jié)省編程時間 。 圖 3加工工序及每個步驟的注釋和注意事項。 院 3 加工此段工序時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的注意事項要和上段工序一樣, 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)量和機器設備的安全由于此次設計是在普通數(shù)控車床上進行, 有寫步驟必須進行手動操作, 比如: 用尾部頂尖, 零件的掉頭裝夾等車 削 7 0 圓 柱 , 零 件 掉 頭 裝 夾 需 要 用 卡 盤 夾 住 此處 , 因 此 這 個 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 2 )作為零件加工及編程的基準, 對以后的加工很重要車 半圓球車 2 0 圓 柱車 2 4 圓 柱車圓錐面車 6 5 臺 階 軸掉頭裝夾車 7 0 及 臺 階 面車零件外圓車基準面圖3具的選擇和切削參數(shù) 車削用量的選擇原則是： （ 1）粗車時，首先考慮選擇一個盡可能大的背吃刀量 次選擇一個較大的進給量 f,最后確定一個合適的切削進度v 。增大背吃刀量 使走刀次數(shù)減少，增大進給量 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，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?。ǖ惶。┑谋吵缘读?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）保證刀具有足夠的剛度。 切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能，相關的手冊并結合實際經(jīng)驗用模擬方法確定。同時，使主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。 刀具選擇的結果如下： 院 4 表 3具的切削參數(shù)加工步驟 刀具切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速 序號 加工內(nèi)容 刀具規(guī)格 n/ 進給速度 vf/型 材料 1 粗加工外輪廓 （ 93外圓偏刀 硬質(zhì)合金 700 200 2 精加工外輪廓 （ 93外圓偏刀 630 160 3 切螺紋退刀槽 （ 槽刀 500 80 4 車 紋 （ 60普通螺紋車 500 800 院 5 以上 就是本次設計的全過程。這次設計不僅使我對所設計的零件有了更深的了解，還使我學到了許多在書本上學不到的東西，這對我以后走上社會，走向工作崗位都有十分重要的意義。 畢業(yè)設計是綜合運用所學知識進行設計實踐的環(huán)節(jié)，為對我們在生產(chǎn)實際中進行調(diào)查研究的能力、觀察問題、分析問題能力的培養(yǎng)至關重要。通過畢業(yè)設計的鍛煉，我們運用所學知識的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新設計的能力都得到了很好的鍛煉和加強。 首先，讓我了解到理論與實踐相結合的重要性。以前在學習理論課、基礎課的時候，自己不十分注意理論聯(lián)系實際，眼高手底，忽略了很多問題 。通過畢業(yè)設計使我認識到只有把所學知識運用到實踐中去才能發(fā)揮知識的最大魅力。畢業(yè)設計運用到了以前所學基礎理論知識和專業(yè)知識，使得我們對自己所欠缺的部分得到了補充，因此畢業(yè)設計也是對以前所學知識的總結。 其次，團隊協(xié)作精神。我們組每個人的設計任務是不相同的，但是所運用到的知識還是有共同之處的。我們在一起的時候經(jīng)常交流自己設計部分的進展情況，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，可以說每個人的設計部分都和其他人的幫助使分不開的。小組成員集體討論對我?guī)椭卮?，讓我深深感到團隊的力量，培養(yǎng)了我的團 隊、協(xié)作精神，它將對我以后的學習和生活產(chǎn)生深遠影響。 再次，獨立思考問題、解決問題的能力。小組集體討論固然重要，但個人的獨立思考問題、解決問題的能力也必不可少。在做畢業(yè)設計期間，從方案的論證到具體的設計，查閱了很多的資料，豐富了自己的知識面。同時通過畢業(yè)設計使我掌握做好一個設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。在那上面。畢業(yè)設計 讓我從傳統(tǒng)的被動性學習，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃有詫W習；從閉門讀書、死記硬背模式學習，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃?、合作性學習；使工作、學習、生活步入系統(tǒng)化流程等，我認為這種改變是質(zhì)的飛躍。 經(jīng) 過兩個多月的磨練和奮斗，感覺自己進步很大，發(fā)現(xiàn)了自己的能力和未被挖掘的潛力。畢業(yè)設計不僅使我完善和復習了以前所學知識，同時從老師和同組同學那里學到了在課本上學不到的知識。它們將對我以后的工作、學習和生活產(chǎn)生深遠影響?？傊?，一句話，畢業(yè)設計使我受益匪淺！ 本次設計是在常英麗導師耐心指導和悉心關懷下完成的，她對我們的高度責任心，給我的學習、生活和工作有很大的影響，并將激勵我永遠奮發(fā)向上。 院 6 參考文獻 1 楊偉群 控車部分） 2002 2 顧 京 北京高等教育出版社 ,2003 3 張超英 北京高等教育出版社 ,2003 4 宋放之 北京清華大學出版社 ,2003 5 李福生 北京出版社 ,1998 6 周躍生 程繪圖與訓練 2004 7 關 潁 2005 8 余英良 北京高等教育出版社 ,2003院 7 致 謝 三年的學習生活轉(zhuǎn)瞬即逝 ,讓人有些措手不及的感覺 ,好象還沒開始已經(jīng)結束。 時間的流逝其過程中經(jīng)歷的坎坷使一個人慢慢成熟，因而我對過去的日子和給過我鼓勵、幫助的人們總是心懷感激，并讓我倍加珍惜未來的生活。 在最后的一段時間里是最考驗我們的時候 任務非常艱巨 ,要求也很嚴格 對以前所學知識進行的一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復習。在此次的畢業(yè)設計中 ,我遇到了許多的困難。在學校各個部門及老師同學的幫助下我完成了畢業(yè)設計，因此我真誠的向那些給我?guī)椭椭笇У牟块T和個人致意我的謝意。 首先要感謝學院和機電工程系 ,為我們能較好進行設計提供了很多的幫助 ，為我們能順利進行畢業(yè)設計提供了前提。還應該感謝學校圖書館 ,給我們提供了大量的資料 ,對我解決設計中碰到的問題提供了很大的幫助。 其次 ,要感謝我們的設計指導老師：常英麗老師。本次畢業(yè)設計是在她的悉心指導下展開的。從設計題目的提出到論