齒輪軸畢業(yè)設(shè)計(jì)---摩托車從動齒輪軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)過程材料 （2011屆）題 目 摩托車從動齒輪軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 實(shí)習(xí)單位 浙江雙環(huán)傳動機(jī)械股份有限公司 實(shí)習(xí)崗位 數(shù)控精車操作工 專業(yè)班級 數(shù)控0832 學(xué)生姓名 周明 指導(dǎo)教師 應(yīng)一幟 2011年5 月 10 日 目 錄文本成果摘要 4關(guān)鍵詞 4引言 41.數(shù)控技術(shù)概述 41.1數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生 51.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢 51.3數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn) 51.4數(shù)控機(jī)床的適用范圍 62.刀具和切削用量的選擇 72.1數(shù)控機(jī)床對刀具的要求 72.2數(shù)控刀具材料的擇 72.3切削用量的選擇 8231主軸轉(zhuǎn)速的確定 9232進(jìn)給速度的確定 9233背吃刀量確定102.

2、4數(shù)控車床刀具的選刀過程112.5夾具的選擇與類型112.5.1夾具的選擇112.5.2夾具的類型122.5.3零件的安裝123.數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)133.1機(jī)床坐標(biāo)系 133.2工件坐標(biāo)系 134任務(wù)分析145.課題簡介 146.零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 156.1 零件的分析156.1.1 零件的作用 156.1.2 零件的工藝分析156.1.3 零件毛坯的選擇166.1.4 零件的定位基準(zhǔn)面選擇166.1.5 制定加工工藝路線166.2 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡227總結(jié)評論23致謝25參考文獻(xiàn)25實(shí)際成果一、實(shí)物(照片)二、頂崗實(shí)習(xí)成績評定表（復(fù)印件）25摩托車從動齒輪軸加工

3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)是關(guān)于摩托車從動齒輪軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：零件的分析，零件的作用，零件的工藝分析，零件的毛坯選擇，零件的定位基準(zhǔn)面選擇，加工工藝路線制訂，制訂零件加工工藝規(guī)程。關(guān)鍵詞 ：齒輪軸 工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝及設(shè)備畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們完成本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是使我們綜合運(yùn)用所學(xué)過的基本課程，基本知識與基本技能去解決專業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問題而進(jìn)行的一次基本訓(xùn)練 。我們在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也培養(yǎng)了我們正確使用技術(shù)資料，國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力，也為我們以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的

4、基礎(chǔ)，所以我們要認(rèn)真對待這次綜合能力運(yùn)用的機(jī)會！其主要目的是：1.培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨(dú)立能力，拓寬和深化所學(xué)的知識。2. 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)思維，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序，規(guī)范和方法。3.培養(yǎng)學(xué)生正確的使用技術(shù)知識，國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力和技巧。4. 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)整研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。1 數(shù)控技術(shù)概述數(shù)控技術(shù)是綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字化信息對精密機(jī)械運(yùn)動過程進(jìn)行自動控制的技術(shù)，是先進(jìn)的光電一體化高薪技術(shù)工種。 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)

5、的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工范圍和加工精度等方面有了驚人的發(fā)展，特別是使用了小型計(jì)算機(jī)和微處理機(jī)以來，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，已從開始階段的小批量復(fù)雜性零件的加工，發(fā)展到為減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本等層面。本設(shè)計(jì)共分為數(shù)控技術(shù)概述、刀具的選擇、裝夾方法、數(shù)控車削工藝、切削用量等幾方面。數(shù)控加工主要用于中小型零件的批量加工，具有加工效率高，精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在大多數(shù)機(jī)械加工企業(yè)的首要選擇的加工方法。我國現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床數(shù)量還不是很多，不過我相信隨著我國的不斷發(fā)展，我們國家的數(shù)控技術(shù)會越來越強(qiáng)。數(shù)控加工，是指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的一種工藝方法，數(shù)控機(jī)床加工

6、與傳統(tǒng)機(jī)床加工的工藝規(guī)程從總體上說是一致的，但也發(fā)生了明顯的變化。1.1、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生社會需求是推動生產(chǎn)力發(fā)展最有力的因素。二十世紀(jì)四十年代，由于航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，對飛行器的加工提出了更高的要求，這些零件大多形狀非常復(fù)雜，材料多為難加工的合金。用傳統(tǒng)的機(jī)床和工藝方法進(jìn)行加工，不能保證精度，也很難提高生產(chǎn)效率。為了解決零件復(fù)雜形狀表面的加工問題，1952年，美國帕森斯公司和麻省理工學(xué)院研制成功了世界上第一臺數(shù)控機(jī)床。半個(gè)世紀(jì)以來，數(shù)控技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，加工精度和生產(chǎn)效率不斷提高。1.2、 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而

7、且隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。1.3、 數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，具有以下特點(diǎn)：（1）可以加工具有復(fù)雜型面的工件在數(shù)控機(jī)床上加工零件，零件的形狀主要取決于加工程序。因此只要能編寫出程序，無論工件多么復(fù)雜都能加工。例如，采用五軸聯(lián)動的數(shù)控機(jī)床，就能加工螺旋槳的復(fù)雜空間曲面。（2）加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定 數(shù)控機(jī)床本身的精度比普通機(jī)床高，一般數(shù)控機(jī)床的定位精度為0.01，重復(fù)定位精度為0.005，在加工過程中操作人員不參與操作，因此工件的加工精度全

8、部由數(shù)控機(jī)床保證，消除了操作者的人為誤差；又因?yàn)閿?shù)控加工采用工序集中，減少了工件多次裝夾對加工精度的影響，所以工件的精度高，尺寸一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。（3）生產(chǎn)率高數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間。數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)節(jié)范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，從而有效地節(jié)省了加工時(shí)間。數(shù)控機(jī)床移動部件在定位中均采用了加速和減速措施，并可選用很高的空行程運(yùn)動速度，縮短了定位和非切削時(shí)間。對于復(fù)雜的零件可以采用計(jì)算機(jī)自動編程，而零件又往往安裝在簡單的定位夾緊裝置中，從而加速了生產(chǎn)準(zhǔn)備過程。尤其在使用加工中心時(shí)，工件只需一次裝夾就能完成多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的周轉(zhuǎn)時(shí)間，生

9、產(chǎn)率的提高更為明顯。此外，數(shù)控機(jī)床能進(jìn)行重復(fù)性操作，尺寸一致性好，減少了次品率和檢驗(yàn)時(shí)間。（4）改善勞動條件使用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，操作者的主要任務(wù)是程序編輯、程序輸入、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測、零件的檢驗(yàn)等，勞動強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，既清潔，又安全。（5）有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化使用數(shù)控機(jī)床加工零件，可預(yù)先精確估算出零件的加工時(shí)間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。1.4

10、、 數(shù)控機(jī)床的適用范圍從數(shù)控機(jī)床加工的特點(diǎn)可以看出，數(shù)控機(jī)床加工的主要對象有：（1）多品種、單件小批量生產(chǎn)的零件或新產(chǎn)品試制中的零件；（2）幾何形狀復(fù)雜的零件；（3）精度及表面粗糙度要求高的零件；（4）加工過程中需要進(jìn)行多工序加工的零件；（5）用普通機(jī)床加工時(shí)，需要昂貴工裝設(shè)備（工具、夾具和模具）的零件。2 刀具和切削用量的選擇2.1數(shù)控機(jī)床對刀具的要求為了保證數(shù)控機(jī)床的加工精度，提高生產(chǎn)率及降低刀具的消耗，在選用刀具時(shí)對刀具提出了很高的要求，如能可靠的斷屑，有高的耐用度，可快速調(diào)整和更換等。因此數(shù)控機(jī)床對刀具的選擇應(yīng)滿足以下要求：1. 適應(yīng)告訴切削要求，具有良好的切削性能為提高生產(chǎn)率和加工高

11、硬度材料的要求，數(shù)控機(jī)床向著高速度、大進(jìn)給、高剛性和大功率發(fā)展。中等規(guī)格的數(shù)控車床，其主軸最高轉(zhuǎn)速一般為3000r/min5000r/min ,工作進(jìn)給由0m/min5m/min提高到0m/min15m/min。2. 高的可靠性數(shù)控機(jī)床加工的基本前提之一是刀具的可靠性。3.較高的刀具耐用度4 高精度5. 可靠的斷屑及排屑措施6 精確迅速的調(diào)整7 自動快速的換刀8 刀具標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化及復(fù)合化2.2 數(shù)控刀具材料的選擇機(jī)械加工中常用的刀具材料主要有高速鋼、硬質(zhì)合金、立方氮化硼(CBN)、陶瓷等。由于重型切削的特點(diǎn)(切削深度大，余量不均，表面有硬化層)，刀具在粗加工階段的磨損形式主要是磨粒磨

12、損。由于切削溫度高，盡管切削速度處于積屑瘤發(fā)生區(qū)，但高溫可以使切屑與前刀面的接觸部位處于液態(tài)，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤的生成，所以刀具材料的選擇應(yīng)要求耐磨損、抗沖擊，刀具涂層后硬度可達(dá)80HRC，具有高的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能，因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力。硬質(zhì)合金涂層具有較低的摩擦系數(shù)，可降低切削時(shí)的切削力及切削溫度，可以大大提高刀具耐用度(涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1倍)等優(yōu)點(diǎn)，但由于涂層刀片的鋒利性、韌性、抗剝落和抗崩刃性能均不及未涂層刀片，故不適用高硬度材料和重載切削合金具有較高的硬度和耐磨性，尤其是具有高的耐熱性，抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和抗氧化能力也很好，在加工鋼料時(shí)刀具磨

13、損較小，刀具耐用度較高，因此YT類硬質(zhì)合金是重型加工時(shí)較常用的刀具材料。因此，本次加工選用YG類硬質(zhì)合金材料的刀具。根據(jù)加工要求選用四把刀具，T01為粗加工刀，故選用900外圓刀T02精加工刀，T03 為切槽刀，刀寬為2mm ，T04為切斷刀,刀寬為3mm (刀具補(bǔ)償設(shè)置在左刀尖處)。同時(shí)把四把到在自動換刀刀架上安裝好，且都對好刀，把它們的刀偏值輸入相應(yīng)的刀具參數(shù)中。本設(shè)計(jì)中加工的工件材料為45號鋼，因此選擇的刀具材料為YT 類硬質(zhì)合金。2.3切削用量的選擇合理選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切

14、削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。切削深度ap。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。切削寬度ae。一般ae與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，一般ae的取值范圍為：ae=（0.60.9）Dc。 切削速度Vc。提高Vc也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但Vc與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著Vc的增大，刀具耐用度急劇下降，故Vc的選擇主要取 決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很

15、大關(guān)系，例如車削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，Vc可采用8m/min左右；而用同樣車削鋁合金時(shí)，Vc可選200m/min以上。數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。 231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(jì)算公式為： n=1000v/D式中v-切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用

16、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(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。232進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)

17、給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。5）由于本設(shè)計(jì)的加工屬于半精加工，因此，選用介于兩者之間的進(jìn)給速度，即50mm/min100mm/min。233背吃刀量確定背吃刀量根據(jù)機(jī)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。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量，一般0.10.5mm?？傊?，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成

18、最佳切削用量。硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度的參考值工件材料熱處理狀態(tài)ap（mm）（0.3，2(2,6(6,10f（mm/r）(0.08,0.3(0.3,0.6(0.6,1vc(m/min)低碳鋼、易切鋼熱軋1401801001207090中碳鋼熱軋130160901106080調(diào)質(zhì)10013070905070合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋10013070905070調(diào)質(zhì)8011050704060工具鋼退火9012060805070灰鑄鐵HBS1909012060805070HBS=1902258011050704060高錳鋼1020銅及銅合金20025012018090120鋁及鋁合金30060020040015

19、0200鑄鋁合金（WSI13%)1001808015060100注：1)切削鋼及灰鑄鐵時(shí)刀具耐用度約為60min 2）車螺紋時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速。在車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋的螺距P（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動電機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車推薦車螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)為：n（1200/P）-k。式中：P-被加工螺紋螺距（mm）； k-保險(xiǎn)系數(shù)，一般取為80。此外，在安排粗、精車削用量時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床說明書給定的允許切削用量范圍，對于主軸采用交流變頻調(diào)速的數(shù)控車床，由于主軸在低速時(shí)扭矩降低，尤其應(yīng)注意此

20、時(shí)的切削用量的選擇?？傊邢饔昧康木唧w數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量。2.4 數(shù)控車床刀具的選刀過程數(shù)控車床刀具的選刀過程從被加工零件圖樣的分析開始到選定刀具,共需要經(jīng)過10基本步驟.選刀工作過程,從第一圖標(biāo)零件圖樣開始,經(jīng)箭頭所示的兩條路徑共達(dá)最后一個(gè)圖標(biāo)選定刀具以完成走刀工作。2.5 夾具的選擇與類型2.5.1 夾具的選擇數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：（1）盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，

21、避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。（2）在成批生產(chǎn)時(shí)才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單。（3）裝卸工件要迅速方便，以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。（4）夾具在機(jī)床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。本次設(shè)計(jì)采用普通的三爪自動定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準(zhǔn)確度高。由圖2.1所視。圖2.12.5.2 夾具的類型數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調(diào)卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉(zhuǎn)；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉(zhuǎn)。2.5.3 零件的安裝數(shù)控機(jī)床上零件的安裝方法與普通機(jī)床一樣，要合理選擇定位基準(zhǔn)

22、和夾緊方案，注意以下兩點(diǎn)：（1）力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣有利于編程時(shí)數(shù)值計(jì)算的簡便性和精確性。（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。由于本次設(shè)計(jì)的零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、安裝精度較高，圖2.1所視。3 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)在數(shù)控編程時(shí)，為了描述機(jī)床的運(yùn)動，簡化程序編制的方法及保證記錄數(shù)據(jù)的互換性，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)和運(yùn)動方向均已標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸按標(biāo)準(zhǔn)JB3051-82 確定后，還要確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置，這樣坐標(biāo)系才能確定下來。依原點(diǎn)的不同，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系統(tǒng)分為機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。3.1機(jī)床坐標(biāo)系以機(jī)床原點(diǎn)

23、為坐標(biāo)原點(diǎn)建立起來的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為機(jī)床坐標(biāo)系。而標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系中x、y、z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，也稱機(jī)床零點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。機(jī)床零點(diǎn)是通過機(jī)床參考點(diǎn)間接確定的，機(jī)床參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，其與機(jī)床零點(diǎn)間有一確定的相對位置，一般設(shè)置在刀具運(yùn)動的X、Y、Z正向最大極限位置。在機(jī)床每次通電之后，工作之前，必須進(jìn)行回機(jī)床零點(diǎn)操作，使刀具運(yùn)動到機(jī)床參考點(diǎn)，其位置由機(jī)械檔塊確定。這樣，通過機(jī)床回零操作，確定了機(jī)床零點(diǎn)，從而準(zhǔn)確地建立機(jī)床坐標(biāo)系，即相當(dāng)于數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部建立一個(gè)以

24、機(jī)床零點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床固有的坐標(biāo)系，一般情況下，機(jī)床坐標(biāo)系在機(jī)床出廠前已經(jīng)調(diào)整好，不允許用戶隨意變動。3.2工件坐標(biāo)系工件圖樣給出以后，首先應(yīng)找出圖樣上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)。其他各項(xiàng)尺寸均是以此點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注。該基準(zhǔn)點(diǎn)稱為工件原點(diǎn)。以工件原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的X、Y、Z軸直角坐標(biāo)系，稱為工件坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系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(biāo)系，工件原點(diǎn)的位置是人為設(shè)定的，它是由編程人員在編制程序時(shí)根據(jù)工件的特點(diǎn)選定的，所以也稱編程原點(diǎn)。數(shù)控車床加工零件的工件原點(diǎn)一般選擇在工件右端面、左端面或卡爪的前端面與Z軸的交點(diǎn)上。4 設(shè)計(jì)任務(wù)分析 設(shè)計(jì)任務(wù)是通過查詢相關(guān)資

25、料和廠里原本的模型和加工來進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)。有些設(shè)計(jì)是通過詢問同學(xué)和老師來進(jìn)行改編和設(shè)計(jì)，使其更加完整。5 課題簡介本零件主要用于摩托車從動齒輪軸，它要求的精度較高。其原始資料如下：零件材料： 45鋼技術(shù)要求： 齒輪軸應(yīng)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為160-200HB。生產(chǎn)批量： 批量生產(chǎn)零件數(shù)據(jù)： 見零件圖圖1：齒輪軸零件圖6 零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)6.1零件分析6.1.1零件的作用一種摩托車起動電機(jī)的從動齒輪軸，其鋼件的從動軸嵌注在工程塑料的從動齒輪的轂孔內(nèi)。在從動齒輪與從動軸的接合部分有周向止動面，該周向止動面遠(yuǎn)離軸線一側(cè)與其他面的交界處的夾角大于或者有過渡圓??；在從動齒輪與從動軸的接合部分有軸向止動

26、面，即允許用斜齒的從動齒輪。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的同類齒輪軸不能用于高速、且有沖擊載荷的情況，使工程塑料從動齒輪的齒輪軸用在高速的摩托車起動電機(jī)上就成為了可能。這樣，可利用工程塑料本身的吸振降噪作用，加上允許采用斜齒，而斜齒的嚙合系數(shù)大，使電機(jī)噪音和振動大幅度降低，同時(shí)也能降低齒輪軸的制造成本。6.1.2零件的工藝分析 由零件圖可知，主要加工表面有：（1） 尺寸8圓周面 （2） 尺寸9.29圓周面（3） 尺寸12圓周面（4） 尺寸17圓周面（5） 20圓周面及齒面（6） 公稱直徑 12螺紋（7） 尺寸10圓周面（8） 二端面為基準(zhǔn)面由上述可知，各加工表面以尺寸10圓周面、12圓周面、20圓周面

27、及齒面為主，有較高的尺寸精度要求，因此，擬訂10圓周面、12圓周面、34圓周面及齒面為主的工藝方案。為了保證各表面的相對位置精度要求，應(yīng)以二端面為定位基準(zhǔn)，便于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一。以保證其它重要尺寸。6.1.3零件毛坯的選擇 考慮到零件的經(jīng)濟(jì)性和綜合性能要求，零件材料為45鋼。6.1.4零件的定位基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一，基準(zhǔn)面選擇的正確與否，可以使加工質(zhì)量得到保證，使生產(chǎn)力得到提高，否則，不但加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）基準(zhǔn)面的選擇粗基準(zhǔn)的選擇要保證粗基準(zhǔn)定位所加工出的精基準(zhǔn)有較高的精度，通過精基準(zhǔn)

28、定位使后續(xù)各被加工表面具有較高的均勻的加工余量，并與非加工表面保持應(yīng)有的相對位置精度。在確定粗基準(zhǔn)時(shí)，要保證相對位置精度要求和加工表面余量合理分配原則，在本零件中，先以左端面基準(zhǔn)面為粗基準(zhǔn)，加工17外圓12外圓22外圓，再進(jìn)行M8的螺紋加工且保證各軸段的長度尺寸。調(diào)頭以后以右端面為基準(zhǔn)面來加工20外圓表面，然后加工10的表面外圓，且保證各軸段的長度尺寸。6.1.5 制定加工工藝路線擬訂零件的加工路線是制定工藝規(guī)程的總體布局，主要任務(wù)是選擇各表面的加工方法，及定位基準(zhǔn)，確定加工順序，各工序采用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備等。該零件是批量生產(chǎn)，可以采用機(jī)床配以專用夾具，工序以分散為主，某些工序可以適當(dāng)集中

29、應(yīng)劃分加工階段，將粗加工和精加工分開；刀具和量具的選擇可以專用的與適用的相結(jié)合，根據(jù)以上分析，初步擬訂的工藝路線方案（一）如下：工序安排：1.鋸：工步內(nèi)容：1、圓鋼尺寸下料直徑25，長170。（根據(jù)零件圖紙尺寸要求，最大直徑尺寸22，長166.4，所以毛胚尺寸最少不能小于3毫米）圖2：鋸的工藝路程圖2.鍛： 工步內(nèi)容：1鍛造,材料牌20crmnmo,按鍛造工藝圖鍛造毛坯，不允許有鍛造缺陷圖3：鍛造的工藝路程圖3 正火：工步內(nèi)容：1材料牌20crmnmo,按熱處理工藝正火處理160-200HB圖4：正火的工藝過程圖4 粗車：工步內(nèi)容：1按粗車工序圖車各個(gè)尺寸（粗加工所得尺寸至少要大于標(biāo)準(zhǔn)尺寸1毫

30、米）工步內(nèi)容：2校正各部分加工余量工步內(nèi)容：3鉆中心孔。圖5：粗車的加工過程圖精車：工步內(nèi)容：1三爪固緊齒輪軸右端21外圓，精車外徑8，上偏差，+0.22,下偏差+0.15, 粗糙度為1.6, 越程槽尺寸要如圖所示,精車外徑9.29, 上偏差+0.01, 下偏差-0.01, 粗糙度為1.6,精車外徑12, 上偏差+0.22, 下偏差+0.15, 精車外徑17, 上偏差+0.23, 下偏差+0.2, 粗糙度為1.6, 越程槽尺寸要如圖所示,精車外徑22, 精車外徑14.工步內(nèi)容：2削端面對工序要求。工步內(nèi)容：3外徑孔口8倒角1.2*45度, 越程槽倒R0.3圓角 外徑9.29倒角1.2*45度,

31、 外徑12倒角1.2*45度, 外徑17倒角2.8*15度和倒R0.3圓角，外徑22倒角0.5*45度，倒R0.2圓角，其他尺寸如圖所示。工步內(nèi)容：4所有銳角倒鈍。圖6：精車的加工過程圖6 精車：工步內(nèi)容：1調(diào)頭，三爪固緊齒輪軸左端17外圓，精車外徑10，上偏為+0.22，下偏差+0.15為，粗糙度為1.6，越程槽尺寸要如圖所示,精車外徑20，上偏為-0.02，下偏差為-0.18.工步內(nèi)容: 2削端面對工序要求.工步內(nèi)容:3外徑孔口10倒角1*45度, 外徑孔口20倒角1*45度,其他尺寸如圖所示。圖7：精車加工過程圖7 滾齒工步內(nèi)容：1滾齒，粗糙度3.2（用留磨滾刀）滾刀中心多移距離如圖所示

32、工步內(nèi)容：2去除滾齒毛刺，銳角倒鈍。 圖8：滾齒加工過程圖8 滲碳：工步內(nèi)容：1按熱處理工藝滲碳，滲碳層深1.5-2mm。圖9：滲碳的加工過程圖9 淬火：工步內(nèi)容：1整體淬火及低溫回火，齒面硬度160-200HB，芯部硬度150-190HB。工步內(nèi)容：2檢驗(yàn)齒面硬度，芯部硬度。工步內(nèi)容：3兩部頂尖頂實(shí)，百分表測徑跳動，按所示值校徑向跳動不于0.05。工步內(nèi)容：4按熱處理工藝低溫回火處理。圖10；淬火加工過程圖10 校核：工步內(nèi)容：1一端夾，一端中心架支承，校節(jié)圓中跳動小于0.015。工步內(nèi)容：2按工序圖分別鉆中心孔站磨到粗糙度1.6。工步內(nèi)容：3在口處電刻法或化學(xué)法標(biāo)準(zhǔn)。 圖11：校核的加工過

33、程圖11 磨外圓：工步內(nèi)容：1一中心孔磨8，另一中心孔磨10工步內(nèi)容：2磨齒頂圓20。 圖12：磨外圓的過程圖12 拋光；工步內(nèi)容：1紙拋光工步內(nèi)容：2外圓至粗糙度1.6 圖13：拋光的加工過程圖13 磨齒；工步內(nèi)容：1清理齒輪中心孔，頂尖涂油頂兩中心孔，調(diào)整機(jī)床。工步內(nèi)容：2試磨檢驗(yàn)，固定機(jī)床調(diào)整參數(shù)。工步內(nèi)容：3粗精磨齒面，粗磨余量0.03-0.06，精磨0-0.01mm,無進(jìn)給光魔一次，齒面粗糙度為3.2。 圖14：磨齒加工工藝圖14 鉗：工步內(nèi)容：1銳角倒鈍，去毛刺。 圖15：鉗的加工過程圖15 檢驗(yàn)：工步內(nèi)容：1磁粉探傷。工步內(nèi)容：2齒輪軸精度檢驗(yàn)。工步內(nèi)容：3幾何尺寸檢驗(yàn)。 圖16

34、：經(jīng)驗(yàn)圖6.2 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡工藝過程綜合卡片簡要寫明各道工序，作為生產(chǎn)管理使用。工藝卡片詳細(xì)說明整個(gè)工藝過程，作為指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助管理人員、技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過程的一種工藝文件，除 寫明工序內(nèi)容外，還應(yīng)填寫工序所采用的切削用量和工裝設(shè)備名稱、代號等。工序卡片用于指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)的更為詳細(xì)的工藝文件，在大批量生產(chǎn)的關(guān)鍵零件的關(guān)鍵工序才使用。（1）簡圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖，除加工面、定位面夾緊面、主要輪廓面，其余線條可省略，以必需、明了為度。（2）被加工表面用粗實(shí)線（或紅線）表示，其余均用細(xì)實(shí)線。應(yīng)標(biāo)明本工

35、序的工序尺寸，公差及粗糙度要求。7 總結(jié)評論時(shí)光飛逝，為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲?；厥走@兩個(gè)多月的設(shè)計(jì)過程，感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺！在這次設(shè)計(jì)過程中，使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到的知識，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識的作用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先是對工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機(jī)械加

36、工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件，因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長了，因此在開始畫圖的時(shí)候有很多問題，而且不熟練，需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在，對以后工作也是有很大的幫助的。因此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，還有一個(gè)重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)，因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設(shè)計(jì)過，因此，在開始的設(shè)計(jì)過程中，存在這樣那樣的問題，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì)，畫圖，查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)資料，終于將它設(shè)計(jì)了出來，我感到很高興，因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識，也懂得了很多東西，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多知識，有一點(diǎn)更是重要，就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)一個(gè)零件，也因此，我了解了設(shè)計(jì)人員的思想，每一個(gè)零件，每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來，再加工的，因此，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)的過程中一點(diǎn)不能馬虎，每個(gè)步驟都必須有理有據(jù)，不是憑空捏造的。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，查閱大量資料，而且設(shè)計(jì)一個(gè)零件，需要花好長時(shí)間。親自