基于UG的軸類零件數(shù)控加工設(shè)計論文

1 基于 軸類零件數(shù)控加工 摘要 隨著計算機(jī)技術(shù)和機(jī)床制造業(yè)的不斷發(fā)展， 形交互式的應(yīng)用成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。數(shù)控編程在 統(tǒng)在中最能明顯發(fā)揮效益的環(huán)節(jié)之一，而 結(jié)合，讓 設(shè)計過程變得容易管理和控制，實(shí)現(xiàn)了時間的節(jié)約，大大的有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計加工自動化，提高加工精度和加工質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研制周期等。 關(guān)鍵詞 車床加工 數(shù)控工藝 夾具 仿真加工 2 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文 摘要 a of to of of in of of DM G to to in of NC of 3 目 錄 前 言 . 5 第一章減速箱零件三維建模與裝配 . 7 G 介 . 7 G 技術(shù)概述 . 7 G 軟件的特點(diǎn) . 7 類零件建模 . 9 間軸的建模 . 9 速軸和高速軸的建模 . 12 速箱零件建模及裝配 . 13 類零件的裝配 . 13 個減速箱的裝配 . 16 第二章 減速箱各個軸的加工工藝設(shè)計 . 18 控加工工藝概述 . 18 控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容 . 18 控加工工藝的特點(diǎn) . 18 控機(jī)床的主要加工對象 . 19 控加工工藝制定 . 19 工中心簡介 . 19 工中心加工工藝路線的確定原則 . 20 個軸的加工工藝的制訂 . 20 件的工藝分析 . 20 胚的選擇 . 21 準(zhǔn)的選擇 . 21 訂機(jī)械加工工藝路線 . 21 個軸的加工工藝的制定 . 22 速軸的工藝擬定 . 22 間軸的工藝擬定 . 24 速軸加工工藝擬定 . 27 第三章軸鍵槽數(shù)控加工夾具設(shè)計 . 29 具概述 . 29 4 具的功能與組成 . 29 具的設(shè)計基本要求 . 30 具設(shè)計 . 30 具設(shè)計一般過程 . 30 速箱各個軸的夾具設(shè)計 . 31 核夾緊力 . 32 具實(shí)體建模 . 33 第四章 軸的數(shù)控加工仿真 . 36 X 數(shù)控加工概述 . 36 工功能介紹 . 36 工術(shù)語和定義 . 37 工類型 . 38 控加工工藝 . 39 控加工工藝特點(diǎn) . 39 控程序編制中的工藝分析 . 39 控加工刀具的選擇 . 40 的數(shù)控加工過程 . 40 第五章 臺開發(fā) . 45 介 . 46 發(fā)展 . 46 功能特點(diǎn) . 47 應(yīng)用 . 48 管理下進(jìn)行工藝設(shè)計 . 48 第六章 結(jié) 論 . 52 致 謝 . 52 參考文獻(xiàn) . 53 5 附 錄 .未定義書簽。 前 言 如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必須評審更多的可選設(shè)計方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識更早地做出關(guān)鍵性的決策。 機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變得愈來愈復(fù)雜、功能變得愈來愈繁多 、研制時間變得愈來愈短促、更新?lián)Q代變得愈來愈急速，這些發(fā)展趨勢都對機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計與制造提出新的要求。為了適應(yīng)新形勢下的新任務(wù)，人們可以借助 術(shù)的卓越功能來實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計與制造的根本目標(biāo)， 一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn)品革新。 特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認(rèn)每一設(shè)計決策。 立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上 ，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計過程的效率，削減成本，并縮短進(jìn)入市場的時間。通過再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新 ， 成功 已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得 過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。 （）在 產(chǎn)品設(shè)計 方面， 括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。 有高性能的機(jī)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(fù)雜產(chǎn)品的需要。 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)、 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。 （）在仿真 、確認(rèn)和優(yōu)化 方面， 許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)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(yùn)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(jī)的昂貴耗時的設(shè)計、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。 （） 在 二次開發(fā) 方面， 1. 供了最簡單的解釋性語言，類似于 以完成絕大多數(shù)曲線，實(shí)體 作功能，生成的文件可以被 次開發(fā)的菜單 件調(diào)用，也可被 語言 )或者 +調(diào)用。 2. 叫 ， 一個 C 語言函數(shù)庫，將相似功能的函數(shù)放在同一個 文件中，只要被 件 #下就能使用，編譯后生成 種 件可以直接由 3 種方式調(diào)用： 6 1）通過 用，需要寫在 件中 2）通過 次開發(fā)的對話框 的按鈕響應(yīng)函數(shù)來調(diào)用 3）通過 數(shù)調(diào)用。 ，是最強(qiáng)大 的二次開發(fā)工具，可以實(shí)現(xiàn)草圖，三維實(shí)體曲面，產(chǎn)品裝配，汽車模塊，模具模塊，知識工程（ 工， 有限元 據(jù)庫操作等所有 能的二次開發(fā)。 3. +，與 類似，只是函數(shù)庫為 C+類庫的形式，可以用 C 面向過程或者 C+面向?qū)ο蟮姆椒▉砭帉懞驼{(diào)用。但是功能僅局限于 4. 于二次開發(fā)擴(kuò)展的菜單命令和 對話框，界面，生成的 以調(diào)用上述二次開發(fā)語言編寫的可執(zhí)行代碼。 5. 己提供的一套工具說明性語言，比較多的用在 備刀具管理和 置處理器上，一般情況下，不需要做任何修改，以 例，在這個用 寫的跨平臺工具中，機(jī)床類型、主軸、機(jī)床各軸，進(jìn)給率，刀具描述等都已經(jīng)由這種由 成的工具語言完成 口中的任何可視化修改，都會自動修改這些工具語言。有經(jīng) 驗(yàn)的用戶或第三方也可以自己修改這些工具。 6. 在此補(bǔ)充的是，可以使用 語言，通過對 裝目錄下各個 件和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作來達(dá)到上述二次開發(fā)工具同樣的效果。這也是 次開發(fā) 工具強(qiáng)大之處。 我這次的畢業(yè)設(shè)計就是要求熟悉 件，學(xué)習(xí) 件的使用，運(yùn)用 行減速箱的造型和軸類零件的加工模擬與仿真，進(jìn)而通過對 二次開發(fā)來完成 統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。課題就是“基于 統(tǒng)集成平臺開發(fā) 本次畢業(yè)設(shè)計中我進(jìn)行了充分的課題調(diào)查并參考和借閱的大量的科技文獻(xiàn)，給我的設(shè)計提供了大量的理論依據(jù)。 本次畢業(yè)設(shè)計過程中得到了賈曉林老師的悉心指導(dǎo)。在二次開發(fā)方面得到了邱勝海老師大量幫助，同時從魯泳老師那里學(xué)到了許多 識，在此表示真心的感謝！由于本人水平有限，其中的不足之處懇請大家指正。 7 第一章減速箱零件三維建模與裝配 G 介 G 技術(shù)概述 全球發(fā)展最快的機(jī)械 公司之一。它的產(chǎn)品 稱 件是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造業(yè)的 端軟件，是知識驅(qū)動自動化技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程知識工程的組合。 件能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的企業(yè)提供可測量的價值；能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場；能夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計與分析簡單化；能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場競爭實(shí)力。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之 成為目前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，如波音飛機(jī)、通用汽車、惠普發(fā)動機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛立信等。該軟件目前也普及到機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和電子等行業(yè)，并發(fā)揮著越來越顯著的作用。 品主要包括計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計、工程設(shè)計、工程分析和制造，以及知識驅(qū)動自動化的工具與專門過程的導(dǎo)向。 品線如圖 1示。 G 軟件的特點(diǎn) 統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使得產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品與制造。 向過程驅(qū) 動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境里，用戶的全部產(chǎn)品及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了并行工程。 僅有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖的設(shè)計功能，而且在設(shè)計過程中可以進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高了設(shè)計的精確性和可靠性。同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其處理程序支持多種類型的數(shù)控機(jī)床。另外，它提供的二次開發(fā)語言 現(xiàn)功能多，便于用 戶開發(fā)專用的 統(tǒng)，具體來說，該軟件具有以下特點(diǎn)： 1、具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了 各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可施行并行工程。 8 圖 1品線 2、采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為 一體。 3、基于特征（如：孔、凸臺、型腔、溝槽、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型的基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計方法，并能用參數(shù)驅(qū)動。 4、曲線設(shè)計采用非均勻有理 B 樣線條作為基礎(chǔ)，可用多樣方法生成復(fù)雜的曲面造型，特別適合于汽車、飛機(jī)、船舶、汽輪機(jī)葉片外形設(shè)計等外形復(fù)雜的曲面造型。 5、出圖功能強(qiáng)，可以十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按 準(zhǔn)標(biāo)注名義尺寸、尺寸公差、形位公差漢字說明等，并能直接對實(shí)體 9 進(jìn)行局部剖、旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪圖功能的實(shí)用性。 6、以 實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名的件均以此作為實(shí)體造型的基礎(chǔ)。 7、提供了界面良好的二次開發(fā)工具 并能通過高級語言接口， 使 8、具有良好的用戶界面，絕大多數(shù)功能都可以通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行對象操作時，具有自動推理功能，同時在每個步驟中，都有相應(yīng)的 信息 提示，便于用戶作出正確的選擇。 類零件建模 間軸的建模 減速器分有三根軸，這三根軸的 模大體上相同，下面著重介紹中間軸的 維建模，其他軸可以類推。 1、新建部件文件。啟動進(jìn)入 ，系統(tǒng)顯示“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄，如圖1示。單擊“新建”按鈕 或單擊菜單“文件”“新建”命令系統(tǒng)將彈 出“新建部件文件”對話框，如圖 1 圖 1始環(huán)境 指定文件放置位置，在“文件名”文本框中輸入文件名“ ,文件類型為“ *選擇單位“毫米”，然后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)就進(jìn)入 10 了“基本環(huán)境”模塊（ 注 ：存放 *件的目錄及其各級父 目錄均不能含有中文字符）。 2、進(jìn)入“建?！蹦K。模型一新建成功后就會自動進(jìn)入建模模塊，若沒進(jìn)入可單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“起始”按鈕 ，彈出下拉菜單。單擊“建模”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入建模工作界面，開始建模。 到特征操作按鈕 圓柱體，單擊可出現(xiàn)如圖所示的對話框類型選擇“軸、直徑和高度”指定矢量為 X 軸，這里之所以選 X 軸是為了以后軸的加工仿真的方便。指定點(diǎn)，是圓柱體底面圓心所在的點(diǎn)，可以選擇坐標(biāo)原點(diǎn)。直徑填 35度填 206爾運(yùn)算無，如下圖 1示。生成的軸如圖 1示。 圖 1 圖 1利 用拉伸操作來拉出各段軸。單擊拉伸 按鈕，彈出如圖 1示的拉伸菜單，按照提示輸入所需的尺寸并選擇所需的特征。生成的拉伸體如圖 1示， 11 圖 1 圖 1理通過拉伸可以生成軸的各個軸段。最終生成的軸如圖 1示。 圖 112 5 倒角，倒圓。通過 ， ， ，按鈕完成倒角和倒圓的操作，最終圖形如圖 1示。 圖 1軸齒輪的生成，通過草圖拉伸和圓形陣列實(shí)力特征生成軸齒輪如圖 1示 利用特征操作 鍵槽操作生成鍵槽再將不必要的線隱藏掉便可生成中間軸的最終三圍模型如圖 1示 圖 1 低速軸和高速軸的建 模 同中間軸的建模過程相似，建成的模型如圖 1圖 1示。 13 圖 1 1速箱零件建模及裝配 首先完成各個零件的三維建模，完成后便可開始裝配，由于減速器的零件很多，而建模過程一般只需運(yùn)用特征和特征操作兩類命令，完成各個零件的造型只是時間的問題，這里就不必做詳細(xì)的介紹了，下面簡單的介紹下裝配過程。 類零件的裝配 整個裝配過程可以從各個組件的裝配開始，首先找到低速軸的三維模型，打開他，進(jìn)入裝配模式。 1. 鍵的裝配。單擊 按鈕，找到鍵的三維造型，定位模式選擇配對，如圖 1圖1示 14 圖 1 圖 1擊確定按鈕，跳出配對條件對話框，如圖 1示，然后通過面對齊和中心對齊可以完成鍵的裝配。然后裝配另一個鍵 15 圖 1 1 圖 1到軸套的三維模型，然后添加，配對類型選擇配對，操作與鍵的裝配相同， 然后通過中心對齊和面對齊便可安裝好安裝后如圖 1示。 16 圖 1理安裝軸承和齒輪，最終如圖 1示。 圖 1 整個減速箱的裝配 有以上可以看出的是裝配過程中只需將用好幾個命令按鈕便可以裝配好各個零件。 如次，裝配好減速器的各個部分并進(jìn)行總裝，總裝后的減速器如圖 1圖 1示 17 圖 1 1次，減速箱的造型和裝配告一段落。 18 第二章 軸的加工工藝設(shè)計 控加工工藝概述 數(shù)控（ 指用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制的一種方法。數(shù)控機(jī)床具有自動化程度高、加工精度高、加工的零件質(zhì)量穩(wěn)定、加工對象適應(yīng)性強(qiáng)、生 產(chǎn)效率高、易實(shí)現(xiàn) 體化等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床加工工藝是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，以機(jī)械制造的工藝基本理論為基礎(chǔ)，制定的數(shù)控加工工藝文件，其中很多內(nèi)容遵循傳統(tǒng)工藝規(guī)程設(shè)計的原則。 控加工工藝設(shè)計的內(nèi)容 1、確定數(shù)控加工零件或內(nèi)容。形狀復(fù)雜、加工精度高的零件，帶有可用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線或曲面輪廓的零件，一次裝夾可完成銑、鏜、鉸、攻螺紋等多工序的零件，研制的新產(chǎn)品零件。 2、零件圖樣的數(shù)控工藝分析。審查和分析零件圖樣中的尺寸標(biāo)注方法是否適應(yīng)數(shù)控加工的特點(diǎn)，零件圖樣中輪廓幾何元素的條件是否充分， 定位基準(zhǔn)是否可靠等。 3、數(shù)控加工工藝路線設(shè)計。工序的劃分和順序的安排，數(shù)控加工工序與普通工序的銜接。 4、數(shù)控加工工序設(shè)計。確定進(jìn)給路線和安排工步順序，確定定位基準(zhǔn)和夾緊方案，刀具和夾具的選擇，切削用量的選擇，確定對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)。 5、數(shù)控加工工藝文件的編制。數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控刀具卡片，數(shù)控刀具數(shù)據(jù)表，數(shù)控機(jī)床刀具運(yùn)動軌跡圖。 控加工工藝的特點(diǎn) 1、工序最大限度的集中。一次裝夾完成本臺數(shù)控機(jī)床所能加工的全部表面。 2、裝夾方式和夾具選擇。定位、裝夾迅速方便，工件夾緊均勻，加工部位開闊，夾 具便于協(xié)調(diào)工件和機(jī)床坐標(biāo)的尺寸關(guān)系。 3、刀具的選擇。刀具要求有更高的強(qiáng)度、剛度和更好的刀具使用壽命，刀具切削部分與非切削部分都要有較高的尺寸精度要求，加工中心一般采用 7:24標(biāo)準(zhǔn)圓錐刀柄（ 及 1:10）短錐空心柄，刀具裝夾部分常用具系統(tǒng)及 塊式工具系統(tǒng)。 4、切削用量的選擇。數(shù)據(jù)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度一般都是無級變速，可根據(jù)需要直接取值；精加工時背吃刀量比普通機(jī)床小。 19 控機(jī)床的主要加工對象 表 3出了數(shù)控機(jī)床的一般類型和主要加工對象。 表 3數(shù)控機(jī)床的主要加工對象 類 型 加 工 對 象 數(shù)控車床 加工精度與表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件，表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件。 數(shù)控銑床 各種平面類零件，變斜角類零件，曲面類零件 鉆削中心 多孔類零件，以孔為主的鉆、銑聯(lián)合加工類零件，閥體類零件，多工步凸輪類零件 加工中心 銑、鏜、鉆聯(lián)合加工類零件，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件，外形不規(guī)則的異形零件，加工精度要求較高的中小批量零件，新產(chǎn)品試制中的零件 控加工工藝制定 工中心簡介 加 工中心是一種功能較全的數(shù)控機(jī)床，它集銑削、鉆削、鉸削、鏜削、攻螺紋和切螺紋于一身，使其具有多種工藝手段，與普通機(jī)床加工相比，加工中心具有許多顯著的工藝特點(diǎn)。 （ 1）加工精度高 在加工中心上加工，其工序高度集中，一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，因此，加工表面之間能獲得較高的相互位置精度。 （ 2）精度穩(wěn)定 整個加工過程由程序自動控制，不受操作者人為因素的影響，同時，沒有凸輪、靠模等硬件，省去了制造和使用中磨損等所造成的誤差，加上機(jī)床的位置補(bǔ)償功能和較高的定位精 度和重復(fù)定位精度，加工出的零件尺寸一致性好。 （ 3）效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工，減少了多次裝夾工件所需的輔助時間。同時，減少了工件在機(jī)床與機(jī)床之間、車間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。 （ 4）表面質(zhì)量好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進(jìn)給量均是無級調(diào)速，有的甚至具有自適應(yīng)控制功能，能隨刀具和工件材質(zhì)及刀具參數(shù)的變化，把切削參數(shù)調(diào)整到最佳數(shù)值，從而提高了各加工表面的質(zhì)量。 20 （ 5）軟件適應(yīng)性大 零件每個工序的加工內(nèi)容、切削用量、工藝參數(shù)都可以編入程序，可以隨時修改，這給新產(chǎn)品試制，實(shí)行新的工藝流程和試 驗(yàn)提供了方便。 但在加工中心上加工，與在普通機(jī)床上加工相比，還有一些不足之處。例如，刀具應(yīng)具有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性；懸臂切削孔時，無輔助支承，刀具還應(yīng)具備很好的剛性；在加工過程中，切屑易堆積，會纏繞在工件和刀具上，影響加工順序進(jìn)行，需要采取斷屑措施和及時清理切屑；一次裝夾完成從毛坯到成品的加工，無時效工序，工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除；使用、維修管理要求較高，要求操作者應(yīng)具有較高的技術(shù)水平；加工中心的價格一般都在幾十萬元到幾百萬元，一次性投入較大，零件的加工成本高等。 工中心加工工藝路線的確定原 則 加工中心是適用于復(fù)雜零件加工的高效自動化機(jī)床。在中小批生產(chǎn)條件下 , 箱體零件采用加工中心加工有工序集中、精度高等特點(diǎn)。其加工工藝路線的確定不只是簡單的工藝設(shè)計問題 , 而是一項(xiàng)具有一定規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用工程。要求設(shè)計人員：熟悉機(jī)床、機(jī)制工藝、夾具、刀具、檢測等專業(yè)知識 ,根據(jù)零件尺寸、精度和結(jié)構(gòu) ,確定合理的工藝方案 ,編制出正確的工序卡。熟悉加工中心生產(chǎn)流程方面的管理知識。懂編程。數(shù)控加工是在數(shù)控程序的控制下自動完成的 ,工藝設(shè)計的具體內(nèi)容將貫穿數(shù)控編程的始終。有較強(qiáng)的數(shù)控加工工藝分析能力。因此 ,加工中心上 箱體零件工藝設(shè)計和普通機(jī)床與專用機(jī)床流水線生產(chǎn)有很大不同 ,其加工工藝路線的確定應(yīng)遵循以下原則： （ 1）可靠的保證零件的加工質(zhì)量； （ 2）充分發(fā)揮加工中心的功能； （ 3）優(yōu)化工藝過程與走刀路線 , 高效率生產(chǎn)； （ 4）提高加工中心使用質(zhì)量 ,盡量降低制造成本； （ 5）安全生產(chǎn) ,刀具、工件與機(jī)床主體及冷卻、防護(hù)裝置加工中不得發(fā)生任何于涉與碰撞 個軸的加工工藝的制訂 件的工藝分析 1零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 首先要求 3000/年，單班制。此次設(shè)計的減速器的軸和蝸桿都是輕型零件屬于中批量生產(chǎn)。 中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)：（ 1）零件互換性，普遍具有互換性，局部情況配對修配。（ 2）毛胚制造及加工余量，部分用金屬?；蛘吣ｅ?，毛胚余量及精度中等。 該零件為減速器的低速軸，主要功用是傳動，因此要求有一定的強(qiáng)度剛度和韌性，結(jié)構(gòu)比較簡單，加工精度在 6 到 7 級之間。 軸的外圓直徑尺寸，圓跳動以及表面粗糙度，鍵槽的對稱度。 21 胚的選擇 造方法和尺寸及公差 軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直 徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。 45 鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá) 45 52合選擇材料是 45 號鋼，屬于中碳鋼用于車削故選擇棒料 調(diào)質(zhì)處理，表面硬度 220 250胚留余量 3邊余量） 準(zhǔn)的選擇 各個外圓是車削加工，毛胚選擇了棒料， 用三抓卡盤裝夾，基準(zhǔn)選擇外圓。同樣軸齒輪加工選擇兩端軸的外圓，對于鍵槽加工各個軸如下表 3示 表 3準(zhǔn)選擇 序號 加工部位 基準(zhǔn)選擇 低速軸 左鍵槽 55外圓和端面 右鍵槽 48外圓和端面 中間軸 鍵槽 32 外圓和端面 高速軸 鍵槽 35 外圓和端面 訂機(jī)械加工工藝路線 因加工精度公差要求在 6，所以各個外圓部分可以選擇粗車 半精車 精車。 各個鍵槽為初銑 精銑。軸齒輪為初滾齒 精滾齒加工。 五、確定機(jī)械加工余量 各個外圓尺寸 在 30 至 90 之間所以根據(jù)機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表 5 40 可以確定車削半精加工余量取雙邊余量 加工余量取雙邊余量 槽加工初銑后精銑的雙邊余量 表 5面余量） 六、選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 有機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表 5數(shù)控車床 其主要的技術(shù)參數(shù)為： 最大車削直徑 420大車削長度 600/1250軸轉(zhuǎn)速 35 3500r/進(jìn)速度（ X/Y)20/25m/軸電動機(jī)功率 22/15轉(zhuǎn)刀具轉(zhuǎn)速 3000r 有機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表 5擇北京第一機(jī)床廠生產(chǎn)的立式加工中心 其主要技術(shù)參數(shù)為： 工作臺尺寸 900 400坐標(biāo)行程（ x， y， z） 600， 450， 450軸轉(zhuǎn)速 200 20000r 速移動速度 x， y： 40z： 30大進(jìn)給速度 10位精度 復(fù)定位精度 柄 規(guī)定的 7： 24 圓錐工具柄部的 40 號錐柄）；刀庫容量 16把；刀具最大長度 300大承重 350標(biāo)控制三軸聯(lián)動。 22 有機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）的表 5 其主要技術(shù)參數(shù)為：最大加工直徑模數(shù)（ 200 4；滾刀至工作臺最小中心距離 10工范圍齒寬 160旋角 45，加工齒數(shù) 5 250；工作臺直徑 210軸轉(zhuǎn)速 63 315r/，表面粗糙度 各個部分加工所用的機(jī)床如下表 各個部分所用機(jī)床圖 軸 內(nèi)容 設(shè)備 低速軸 右邊部分外圓 數(shù)控車床 左邊部分外圓 數(shù)控車床 鍵槽 數(shù)控銑床 高速軸 右邊外圓 數(shù)控車床 左邊外圓 數(shù)控車床 中間齒輪 滾齒床 鍵槽 數(shù)控銑床 中間軸 右邊部分外圓 數(shù)控車床 左邊部分外圓 數(shù)控車床 中間齒輪 滾齒機(jī) 鍵槽 數(shù)控銑床 個軸的加工工藝的制定 根據(jù)各個加工要 求，擬定各個軸的加工工藝，下面為各個軸的加工工藝表 速軸的工藝擬定 低速軸加工工藝路線 產(chǎn)品名稱或者代號 零件名稱 低速軸 工序號 內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 車各個外圓到指定尺寸 車削中心 三抓卡盤 23 結(jié)合活動頂尖 20 銑鍵槽到指定尺寸 立式加工中心 專用夾具 70 修整 80 清洗 90 檢驗(yàn) 低速軸數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或者代號 零件名稱 低速軸 零件圖號 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工部位 備注 1 5外圓車刀 1 車右端面及初車右邊輪廓 左偏刀 2 5 中心鉆 1 鉆中心孔 3 5菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 5外圓車刀 1 初車左邊輪廓 右偏刀 5 5菱形車刀 1 精車左邊輪廓 右偏刀 6 14直銑刀 1 銑鍵槽 7 16直銑刀 1 銑鍵槽 8 刀 1 割斷 低速軸數(shù)控加工工序卡片 24 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 低速軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 10 三抓卡盤和活動頂尖 車削中心 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /軸轉(zhuǎn)速/r 給速度/吃刀量/注 1 平右邊端面 5 25 300 70 1 手動 2 鉆 5 中心孔 5 300 70 動 3 頂尖夾緊工件 手動 4 粗車右邊各個外圓到制定尺寸，留半精加工余量 101 25 25 500 80 1 自動 5 03 25 25 600 80 動 6 精車右邊各個外圓到指定 尺寸 5 25 800 40 動 7 粗車左邊各個外圓到指定尺寸留半精加工余量 104 25 25 500 80 1 自動 8 05 25 25 600 80 動 9 精車左各個外圓到指定尺 寸 5 25 800 80 動 10 割斷 5 25 300 50 4 自動 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 低速軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 20 專用夾具 立式加工中心 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /軸轉(zhuǎn)速/r 給速度/吃刀量/注 1 精銑 14 鍵槽 14 300 70 2 2 精銑 16 鍵槽 16 300 70 2 間軸的工藝擬定 中間軸加工工藝 路線 產(chǎn)品名稱或者代號 零件名稱 中間軸 25 工序號 內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 車各個外圓到指定尺寸 車削中心 三抓卡盤結(jié)合活動頂尖 20 銑鍵槽到指定尺寸 立式加工中心 專用夾具 30 滾齒輪到指定尺寸 滾齒機(jī)0 修整 80 清洗 90 檢驗(yàn) 中間軸數(shù)控加工刀具卡片 產(chǎn)品名稱或者代號 零件名稱 中間軸 零件圖號 序號 刀具號 刀具規(guī)格名稱 數(shù)量 加工部位 備注 1 5外圓車刀 1 車右端面及初車右邊 輪廓 左偏刀 2 4 中心鉆 1 鉆中心孔 3 5菱形車刀 1 精車右邊輪廓 左偏刀 4 5外圓車刀 1 初車左邊輪廓 右偏刀 5 5菱形車刀 1 精車左邊輪廓 右偏刀 6 12直銑刀 1 銑鍵槽 7 刀 1 割斷 8 0刀 1 割槽 26 9 輪滾刀 1 滾削軸齒輪 中間軸數(shù)控加工工序卡片 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 中間軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 10 三抓卡盤和活動頂尖 車削中心 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /軸轉(zhuǎn)速/r 給速度/吃刀量/注 1 平右邊端面 5 25 300 70 1 手動 2 鉆 5 中心孔 5 300 70 動 3 頂尖夾緊工件 手動 4 割退刀槽，從左端面向左40域，留直徑 32 0 300 80 動 5 粗車右邊各個外圓 到制定尺寸，留半精加工余量 101 25 25 500 80 10 自動 6 03 25 25 600 80 動 7 精車右邊各個外圓到指定 尺寸 5 25 800 80 動 8 粗車左邊各個外圓到指定尺寸留半精加工余量 104 25 25 500 80 動 9 05 25 25 600 80 動 10 精車左各個外圓到指定尺 寸 5 25 800 80 動 11 從左端面處割斷 5 25 300 70 動 （工廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 中間軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 20 專用夾具 立式加工中心 工步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /軸轉(zhuǎn)速/r 給速度/吃刀量/注 1 精銑 12 鍵槽 12 300 70 27 （工 廠） 數(shù)控加工工序卡片 零件名稱 材料 零件圖號 中間軸 45 號鋼 工序號 程序編號 夾具名 稱 使用設(shè)備 車間 30 滾齒機(jī) 步號 工步內(nèi)容 刀具號 刀具規(guī)矩 /軸轉(zhuǎn)速/r 給速度/吃刀量/注 1 滾削軸齒輪到指定 尺寸 300 70 速軸加工工藝擬定 高速軸 加工工藝路線 產(chǎn)品名稱或者代號 零件名稱 高速軸 工序號 內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 10 車各個外圓到指定尺寸 車削中心 三抓卡盤結(jié)合活動頂尖 20 銑鍵槽到指定尺寸 立式加工中心 專用夾具 30 滾齒輪到指定尺寸 滾齒機(jī)0 修整 8