針輪立式搖擺減速器齒輪座加工工藝

針輪立式搖擺減速器齒輪座加工工藝,針輪立式搖擺減速器齒輪座加工工藝,立式,搖擺,扭捏,搖曳,減速器,齒輪,加工,工藝 畢業(yè)設(shè)計用紙 一　前言 本次畢業(yè)設(shè)計主要是掌握機械制造工藝的基本理論和夾具設(shè)計方法，了解機械加工工藝規(guī)程，熟悉工藝設(shè)計的全方法，程序運用，掌握數(shù)控編程，最后學(xué)會獨立分析解決問題、編寫（纂寫）畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）、查找參考資料的方法。 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計算機數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的熟悉和掌握程度也直接影響到制造系統(tǒng)的成效。數(shù)控機床是一種技術(shù)密度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備，是綜合運用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與普及，現(xiàn)代企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量不斷增加。 數(shù)控加工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于模具制造業(yè)，如數(shù)控銑削、鏜削、車削、線切割、電火花加工等，其中數(shù)控銑削是復(fù)雜模具零件的主要加工方法。數(shù)控設(shè)備為精密復(fù)雜零件的加工提供了基本條件，但要達到預(yù)期的加工效果，編制高質(zhì)量的數(shù)控程序是必不可少的，這是因為數(shù)控加工程序不僅包括零件的工藝過程，而且還包括刀具的形狀和尺寸、切削用量、走刀路徑等工藝信息。對于簡單的模具零件，通常采用手工編程的方法，對于復(fù)雜的模具零件，往往需要借助于CAM軟件編制加工程序，如Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM等。無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的工藝參數(shù)，是編制高質(zhì)量加工程序的前提。 二　方案論證 （1） 查找資料 為了能夠搞好畢業(yè)設(shè)計，我在網(wǎng)上查找了與自己設(shè)計有關(guān)的資料，也到書店找一寫設(shè)計有關(guān)的書籍，幫助我更好的做好畢業(yè)設(shè)計，同時也讓自己學(xué)到了更多的知識。 （2）分析零件情況 1）分析工件在本工序加工之前的情況：例如毛坯（半成品）的類型、材料、形狀、形狀結(jié)構(gòu)的特點、尺寸、加工余量、基準面或孔等情況。 2）需要數(shù)控加工的部位和具體內(nèi)容：包括待加工表面的類型、各項精度及技術(shù)要求、表面性質(zhì)、各表面之間的關(guān)系等。 3）待加工零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。 齒輪座的加工順序為：φ110的外圓，φ75的外圓，φ65的外圓，φ38的內(nèi)孔，加工φ62的內(nèi)孔，最后加工4-φ8.5的螺紋孔。 （2） 裝夾定位 機械加工時，為使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和位置要求，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置過程，稱為定位。在加工過程中，工件在各種力的作用下應(yīng)當保持這一正確位置始終不變，這就需要夾緊。 工件夾緊時必須依據(jù)一定的基準，如設(shè)計基準，工藝基準（定位基準、測量基準、裝配基準、工序基準）。工件的定位基準選擇不僅影響加工表面的位置精度，而且對于零件各表面的加工順序也有很大的影響。在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準，這種基準稱為粗基準，選擇粗基準時，應(yīng)重點考慮兩個問題：一是保證主要加工面有足夠而均勻的余量和各待加工表面有足夠的余量；二是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度。具體選擇選擇原則是： 1） 為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工面。 2） 合理分配各加工面的余量。 3） 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面。 4） 為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面。 5） 粗基準避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上用一次。 6） 選做粗基準的表面應(yīng)平整光滑，要避開鑄造飛邊和鑄造澆帽口、分型面、飛翅等缺陷。 在最終工序和中間工序，應(yīng)采用已加工表面定位，稱為精基準。選擇精基準時重點是如何減小工件的定位誤差、保證工件的加工精度、同時也要考慮裝夾工件的方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。精基準的原則有： 1） 基準重合原則 2） 基準統(tǒng)一原則 3） 自為基準原則 4） 互為基準原則 工件在機床上的定位方法有：直接找正法、劃線找正法、夾具安裝法。其中在夾具上定位是一種常用的方法，常用的機床夾具有通用夾具和專用夾具。如車床的三爪自定心卡盤和銑床的平口臺虎鉗，齒輪座為回轉(zhuǎn)軸類零件，所以其外型和軸內(nèi)孔的加工用三爪自定心卡盤夾緊。 (4）機床與工藝設(shè)備的選擇 機床與工藝設(shè)備是零件加工的物質(zhì)基礎(chǔ)，是加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要保障。機床與工藝包括機械加工過程中所需的機床、夾具、量具、刀具等。機床和工藝設(shè)備的選擇是制定工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)，對零件加工的經(jīng)濟性也有重要影響。主要考慮以下因素：1）機床的技術(shù)規(guī)格要與被加工的工件尺寸相 適應(yīng)。 2）機床的精度要與被加工的工件要求進度相適應(yīng)。 3）機床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。 4）機床的選用應(yīng)與自身的經(jīng)濟實力相適應(yīng)。 齒輪座用數(shù)控車床SINMERIK-802C加工外型和軸內(nèi)孔，其底座螺紋孔因車床加工困難，所以用SINMERIK-810D加工中心來加工。 （5）工藝裝備設(shè)備的選擇 （1）夾具的選擇：單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具和機床自帶的卡盤、臺虎鉗和轉(zhuǎn)臺。大批量生產(chǎn)時，應(yīng)采用高生產(chǎn)率的專用機床夾具，在推行計算機輔助制造，成組技術(shù)等新工藝或為提高生產(chǎn)效率時，應(yīng)采用成組夾具、組合夾具。夾具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。 （2）刀具的選擇：一般選用標準刀具，刀具選擇時主要考慮加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟力等因素。在組合機床上加工時，由于機床按工序集中原則組織生產(chǎn)，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用的復(fù)合刀具，這樣可提高加工精度，生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。自動線和數(shù)控機床所使用的刀具應(yīng)著重考慮其壽命期內(nèi)的可靠性，加工中心機床所使用的刀具還應(yīng)注意選擇與其配套的刀夾和刀套。 齒輪座車床加工需要用的刀具為：外圓車刀、切斷車刀、鏜孔車刀。 齒輪座加工中心加工需要用的刀具為：φ2中心鉆、φ8麻花鉆、φ8.3擴孔鉆、φ8.5的機用絲錐。 （3） 量具、檢具和量儀的選擇：主要依據(jù)生產(chǎn)類型和要檢驗的精度。對于尺寸誤差，在單件小批量生產(chǎn)中，廣泛采用通用量具，如游標卡尺、千分尺等。對于形位誤差，在單件小批量生產(chǎn)中，一般采用白百分表和千分表等通用量具，大批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇效率高的量具、檢具和量儀，如各種量規(guī)、專用檢驗器具和測量儀器等。 （6）數(shù)控程序編制的步驟及說明 1．分析零件圖樣 2．確定加工工藝過程 拿到一張零件圖紙后，首先對零件圖紙進行分析，確定加工工藝過程，也即確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等），加工路線（如進給路線、對刀點，換刀點等）及工藝參數(shù)（如進給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削速度及切削深度等）。 2.1 課題主要內(nèi)容和要求: (1) 編制數(shù)控加工齒輪座外形階梯軸的程序，加工內(nèi)容為Φ110、Φ75 和Φ65的階梯軸，其次加工Φ38的軸內(nèi)孔，Φ62的軸內(nèi)孔，最后加工底座上4-Φ8.5的孔。 (2)程序的應(yīng)用作出必要的說明 (3)列出所有通用量具名稱、規(guī)格清單 2.2 研究方法、步驟和措施: 1. 查找資料：為了搞好畢業(yè)設(shè)計，我在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量有關(guān)數(shù)控編程與加工工藝以及數(shù)控技術(shù)等各方面的資料。 2. 設(shè)計方案：在分析完零件圖樣以后，根據(jù)加工方案確定加工順序，加工路線，裝卡方法，選擇刀具，工裝以及切削用量等工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上開始編程。 3. 查找通用量具 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，我查閱《機械加工工藝手冊》選擇了所需要的通用量具的名稱、規(guī)格清單（祥見工藝卡片）。根據(jù)需要填寫在工藝卡片上。 4．數(shù)值計算 分別計算出要加工部分的具體尺寸，以及各加工部位的坐標位置。絕大部分數(shù)控系統(tǒng)都帶有刀補功能，只需計算輪廓相鄰幾何元素的交點或切點的坐標值，得出各集合元素的起點終點和圓弧的圓心坐標值即可。最后，根據(jù)計算出的刀具軌跡坐標值和已確定的加工參數(shù)及輔助動作，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定使用的坐標指令代碼和程序段式化，逐段編寫零件加工程序單，并輸入CNC裝置的存儲器中。 5．編寫程序單 加工路線，工藝參數(shù)及刀具運動軌跡的坐標值確定以后。編程人員可以根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)具有的功能指令代碼和程序段格式，編寫加工程序單。必要時還應(yīng)填寫數(shù)控加工工序卡片，數(shù)控刀具卡片等有關(guān)工藝文件。根據(jù)加工工藝的要求編寫了齒輪座的外形階梯軸，加工外圓直徑分別為Φ110、Φ75 和Φ65的階梯軸，其次加工Φ38的軸內(nèi)孔，內(nèi)孔鍵槽45*12*4，掉頭裝夾加工Φ62的軸內(nèi)孔，最后加工底座上4-Φ8.5的孔。 6．制作控制介質(zhì) 制作控制介質(zhì)就是把編好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)即信息載體上，通過數(shù)控機床的輸入裝置，將信息載體上的數(shù)控加工程序輸入機床數(shù)控裝置。 7.校驗控制介質(zhì) 程序輸入CNC后，為防止在加工過程中出現(xiàn)意外，通常需對加工程序進行校驗，以檢驗加工程序的有效性?？刂平橘|(zhì)必須經(jīng)過調(diào)試和實際切削運行后,才可以使用或保存。通常使用的調(diào)試方法是在數(shù)控機床上不安裝工件而讓數(shù)控機床空運行，觀察運動軌跡是否正確。 三　文獻綜述 在數(shù)字化制造技術(shù)中，計算機數(shù)控技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)是最重要的技術(shù)之一，它直接面對加工對象和操作者，數(shù)控及其編程技術(shù)的熟悉和掌握程度也直接影響到制造系統(tǒng)的成效。數(shù)控機床是一種技術(shù)密度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備，是綜合運用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與普及，現(xiàn)代企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量不斷增加。 數(shù)控程序（數(shù)控加工程序）是數(shù)控機床加工中不可缺少的一部分，數(shù)控機床之所以能加工出各種形狀、不同尺寸和精度的零件，就是因為編程人員為它編制了不同的加工程序，使其與普通機床相比具有更大的優(yōu)勢。數(shù)控機床對加工對象改型的適應(yīng)性強，加工精度高，加工生產(chǎn)力高，減輕了操作者的勞動強度，能加工復(fù)雜型面，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，可向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展。 數(shù)控編程即數(shù)控機床加工程序的編制，它是數(shù)控機床使用中最重要的一個環(huán)節(jié)。數(shù)控編程分手工編程和自動編程。手工編程是由人工完成刀具軌跡計算及加工程序的編制工作。當零件形狀不十分復(fù)雜或加工程序不太長時，采用手工編程方便、經(jīng)濟。自動編程是計算機通過自動編程軟件完成對刀具的運動軌跡的自動計算，自動生成加工程序并在計算機屏幕上動態(tài)地顯示出刀具加工軌跡。對于加工零件形狀復(fù)雜，特別是涉及三維立體形狀或刀具運動軌跡計算繁瑣時，采用自動編程。 四　進度安排 第1~5周 學(xué)生畢業(yè)實習(xí)，組織開題報告。 第6~8周 進行系統(tǒng)分析，完成畢業(yè)設(shè)計詳細設(shè)計方案。 第9~11周 完成詳細設(shè)計，繪制機械和電氣草圖。 第12~14周 完成機械和電氣圖紙設(shè)計。 第15周 進行圖紙設(shè)計修改及完善；并向畢業(yè)設(shè)計答辯委員會提出答辯申請。 第16~17周 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。 第18周 組織畢業(yè)設(shè)計答辯。 五　參考文獻 （1） 蘭建設(shè)主編．機械制造工藝與夾具．北京：機械工業(yè)出版社 （2）．王志平主編．數(shù)控編程與操作．北京；高等教育出版社，2003 （3）錢可強主編．機械制圖．北京：高等教育出版社，2003 （4）揚黎明主編．機床夾具設(shè)計手冊．北京：國防工業(yè)出版社，1996 （5）李正峰主編．數(shù)控加工工藝；上海交通大學(xué)出版社；2004 （6）欒學(xué)剛主編；機械設(shè)計基礎(chǔ)；高等教育出版社；2003 （7）王茂元主編；金屬切削加工方法與設(shè)備；高等教育出版社；2003 （8）管立志主編；工廠機械基礎(chǔ)；云南人民出版社；1985 （9）戴生寅主編；機械基礎(chǔ)；科學(xué)普及出版社，1982 （10）五金實用手冊：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，上海，1989 裝 訂 線 共 頁 第 頁