塑料瓶粉碎机轴的设计及加工
目录
引言 5
一、课题研究的意义 6
二、轴的设计 7
（一） 轴的功能与种类选择 7
（二） 轴的结构外形设计 7
（三） 定位基准确定 11
三、轴的加工工艺流程 11
（一）设备和刀具的选择 11
（二） 车加工工艺工艺路线 11
（三） 车加工工艺及工艺卡片 12
四 、轴的模拟加工 14
（一） UG—CAM的自动编程 14
（二） 模拟加工 17
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
现如今塑料已经融入到我们的生活中，成为了不可或缺的一部分，即使它不能代表生活的全部，我们也要重视。因为凡事都有两面性，塑料瓶确实给我们带来了很大的方便，但同时也带来的很大的危害，它不仅污染了环境，而且也对我们的身体有害。
对于这种情况，我们想到一种把塑料粉碎再回收的方法，这样一来既减少了污染，有废物利用，这种制作塑料瓶自动收集器，我们称作是塑料瓶粉碎机。
粉碎机的核心为轴，没有了轴，就没有动力，没了动力，就没有效率。轴有固定的作用，承载着刀具，垫板。因此在设计轴的时候，要充分考虑轴的材质，硬度等因素。当然，这台设备还是很先进的，就像自动取款机的原理一样，也是通过红外线感应，感应到之后，机器就会运作，当插入磁卡时，屏幕上就会显示出个人信息，我们根据显示屏上的提示，进行操作。
毕业论文是学校检验我们的最后一个标准了，也是考验我们对所学知识的一个全面检查。所以，我们为了更好地写出一篇论文，尽自己最大努力寻找资料，尽可能完善论文。这个过程，我们可以好好熟练我们所学的画图软件，比如A *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
uTo Cad，UG Cam ，有这些软件的帮助，从设计到加工，我们可以很好的完成毕业论文。
一、课题研究的意义
当今社会发展的如此之快，塑料变成了我们生活中重要的一员，我们到处可以见到各种各样的塑料瓶，虽然塑料瓶给我们带来的方便，大大的减少了很多不便之处，但同时塑料瓶的不可降解对环境造成了极大地污染，也对人身体造成危害。为了保护我们的环境，为了我们有一个健康的身体，我们设计了一个智能性塑料瓶回收器，这种收集器能使废弃的塑料瓶变废为宝在一定程度上保护了环境。塑料瓶收集器是将废弃的塑料瓶投入收集器中，然后回收器中的粉碎机将塑料瓶自动粉碎成颗粒，大大减少了环境污染。如图1-1所示塑料瓶污染状况。然而本课题主要讲的是粉碎机中的轴的设计与加工。轴的设计及加工设计到我们学的专业知识，这在一定程度上也让我们更好的掌握专业技能，利用所学创造有用的价值，利用所学造福全人类。
图 1-1各种各样的塑料瓶
二、 轴的设计
（一）轴的功能与种类选择
1.轴在设备零件中作用很重要，它是用来支持旋转的重要零件之一。
2．(1) 按承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。
转轴：既受弯矩又受扭矩 如齿轮减速器中的轴；
传动轴：只受扭矩不受弯矩。如汽车的传动轴；
心轴：只受弯矩不受扭矩，如自行车的前轴。
(2) 轴线的形状轴还可分为：直轴,曲轴和挠性钢丝轴(也称软轴）。
3. 轴工作时主要承受扭矩和弯矩，且多为交变应力作用，轴的材料应满足硬度，刚度，抗压，耐磨等方面的要求。在加工时，要考虑到轴的的材料和轴的经济因素，。我们知道，碳素钢不仅价格便宜，而且对应力集中的敏感性也很低，然而合金结构钢虽然力学性能和热处理性能好，但对应力集中比较敏感，并且价格也比较贵。相比之下，碳素钢比较合理。而且经过热处理后还可改善其综合力学性能，像一些30,40,45,50号刚都是常用的优质碳素钢，其中45号刚最为广泛。像承受力较小或不重要的轴，可用Q235、Q275等普通碳素钢。
综合以上因素，粉碎机粉碎的是塑料一类的，不需要承受大的压力，也不需要承受弯矩，因此我们选用传动轴，并选用45号刚。这样选材既实惠又经济。
（二）轴的结构外形设计
1. 轴的结构设计包括
（1）轴的合理外形
（2）轴的结构全部尺寸
2.轴结构设计应满足的四个方面的要求:
（1）轴所承载的零件要有准确的定位和固定；
（2）方便拆卸与安装其他零件；
（3）有良好的工艺规程，尽可能减少应力集中；
（4）轴的形状尺寸要合理
3.轴的外形设计
（1）先利用UG软件画轴的外形，根据实际测量尺寸，先画一个直径为25mm的圆，然后利用“拉伸”命令，拉伸239mm,形成一个圆柱。
（2）将圆柱的一个端面设为为基准面，绘制一个直径19mm圆，然后拉伸16mm，形成一个圆柱。
(3)然后将直径为19mm的圆端面作为基准面，画直径15mm的圆，然后拉伸20mm,形成一个圆柱。如图2-1
图2-1拉伸图
（4）然后在直径为15mm的圆上，利用“螺纹”命令，绘制M15X1，长度为10mm的外螺纹。如图2-2
图2-2局部图
（5）由于轴的两端是对称的，所以利用“镜像”的命令,镜像出轴的另一端。
如图2-3
图 2-3镜像图
（6）再利用“求和”的命令，使轴成为一个整体。
（7）然后利用“键槽”的命令，在轴的相应位置上画槽宽12mm和槽宽8mm，深度均为5mm。如图2-4
图2-4键槽图
（8）最后利用“倒斜角”的命令，对实体轴倒角1mm。如图2-5
图 2-5倒角图
最终的实体轴是一个形状简单的阶梯轴，（如图3-1），主要有圆柱、螺纹及键槽。从外形上看这个轴具有对称性，因此加工时就可以先加工一头，另外一头就可以用相同的程序来加工。因为这个轴用在塑料瓶收集器上，它主要粉碎的是塑料制品，所以对它的精度，硬度，粗糙度，同轴度这些要求都不是太高，所以加工起来很容易。但是，为了防止它产生裂纹，我们必须对它进行热处理，以增加它的强度。
实体轴
（三）定位基准确定
根据零件图纸及零件的使用情况分析：
1.粗基准的选择：根据粗基准的选择原则，应把不重要的加工面作为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选择φ30的外圆为基准面。
2.精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，应选轴心线为基准。
三、轴的加工工艺流程
（一）设备和刀具的选择
1.设备的选择
根据实际考虑，该件最大尺寸为Φ25，310，因为CA6140加工范围为0—400，满足加工精度要求，因此选择CA6140.
2.刀具的选择
因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT15.
四、轴的模拟加工
(一）利用UG-CAM的自动编程
引言 5
一、课题研究的意义 6
二、轴的设计 7
（一） 轴的功能与种类选择 7
（二） 轴的结构外形设计 7
（三） 定位基准确定 11
三、轴的加工工艺流程 11
（一）设备和刀具的选择 11
（二） 车加工工艺工艺路线 11
（三） 车加工工艺及工艺卡片 12
四 、轴的模拟加工 14
（一） UG—CAM的自动编程 14
（二） 模拟加工 17
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
现如今塑料已经融入到我们的生活中，成为了不可或缺的一部分，即使它不能代表生活的全部，我们也要重视。因为凡事都有两面性，塑料瓶确实给我们带来了很大的方便，但同时也带来的很大的危害，它不仅污染了环境，而且也对我们的身体有害。
对于这种情况，我们想到一种把塑料粉碎再回收的方法，这样一来既减少了污染，有废物利用，这种制作塑料瓶自动收集器，我们称作是塑料瓶粉碎机。
粉碎机的核心为轴，没有了轴，就没有动力，没了动力，就没有效率。轴有固定的作用，承载着刀具，垫板。因此在设计轴的时候，要充分考虑轴的材质，硬度等因素。当然，这台设备还是很先进的，就像自动取款机的原理一样，也是通过红外线感应，感应到之后，机器就会运作，当插入磁卡时，屏幕上就会显示出个人信息，我们根据显示屏上的提示，进行操作。
毕业论文是学校检验我们的最后一个标准了，也是考验我们对所学知识的一个全面检查。所以，我们为了更好地写出一篇论文，尽自己最大努力寻找资料，尽可能完善论文。这个过程，我们可以好好熟练我们所学的画图软件，比如A *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
uTo Cad，UG Cam ，有这些软件的帮助，从设计到加工，我们可以很好的完成毕业论文。
一、课题研究的意义
当今社会发展的如此之快，塑料变成了我们生活中重要的一员，我们到处可以见到各种各样的塑料瓶，虽然塑料瓶给我们带来的方便，大大的减少了很多不便之处，但同时塑料瓶的不可降解对环境造成了极大地污染，也对人身体造成危害。为了保护我们的环境，为了我们有一个健康的身体，我们设计了一个智能性塑料瓶回收器，这种收集器能使废弃的塑料瓶变废为宝在一定程度上保护了环境。塑料瓶收集器是将废弃的塑料瓶投入收集器中，然后回收器中的粉碎机将塑料瓶自动粉碎成颗粒，大大减少了环境污染。如图1-1所示塑料瓶污染状况。然而本课题主要讲的是粉碎机中的轴的设计与加工。轴的设计及加工设计到我们学的专业知识，这在一定程度上也让我们更好的掌握专业技能，利用所学创造有用的价值，利用所学造福全人类。
图 1-1各种各样的塑料瓶
二、 轴的设计
（一）轴的功能与种类选择
1.轴在设备零件中作用很重要，它是用来支持旋转的重要零件之一。
2．(1) 按承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。
转轴：既受弯矩又受扭矩 如齿轮减速器中的轴；
传动轴：只受扭矩不受弯矩。如汽车的传动轴；
心轴：只受弯矩不受扭矩，如自行车的前轴。
(2) 轴线的形状轴还可分为：直轴,曲轴和挠性钢丝轴(也称软轴）。
3. 轴工作时主要承受扭矩和弯矩，且多为交变应力作用，轴的材料应满足硬度，刚度，抗压，耐磨等方面的要求。在加工时，要考虑到轴的的材料和轴的经济因素，。我们知道，碳素钢不仅价格便宜，而且对应力集中的敏感性也很低，然而合金结构钢虽然力学性能和热处理性能好，但对应力集中比较敏感，并且价格也比较贵。相比之下，碳素钢比较合理。而且经过热处理后还可改善其综合力学性能，像一些30,40,45,50号刚都是常用的优质碳素钢，其中45号刚最为广泛。像承受力较小或不重要的轴，可用Q235、Q275等普通碳素钢。
综合以上因素，粉碎机粉碎的是塑料一类的，不需要承受大的压力，也不需要承受弯矩，因此我们选用传动轴，并选用45号刚。这样选材既实惠又经济。
（二）轴的结构外形设计
1. 轴的结构设计包括
（1）轴的合理外形
（2）轴的结构全部尺寸
2.轴结构设计应满足的四个方面的要求:
（1）轴所承载的零件要有准确的定位和固定；
（2）方便拆卸与安装其他零件；
（3）有良好的工艺规程，尽可能减少应力集中；
（4）轴的形状尺寸要合理
3.轴的外形设计
（1）先利用UG软件画轴的外形，根据实际测量尺寸，先画一个直径为25mm的圆，然后利用“拉伸”命令，拉伸239mm,形成一个圆柱。
（2）将圆柱的一个端面设为为基准面，绘制一个直径19mm圆，然后拉伸16mm，形成一个圆柱。
(3)然后将直径为19mm的圆端面作为基准面，画直径15mm的圆，然后拉伸20mm,形成一个圆柱。如图2-1
图2-1拉伸图
（4）然后在直径为15mm的圆上，利用“螺纹”命令，绘制M15X1，长度为10mm的外螺纹。如图2-2
图2-2局部图
（5）由于轴的两端是对称的，所以利用“镜像”的命令,镜像出轴的另一端。
如图2-3
图 2-3镜像图
（6）再利用“求和”的命令，使轴成为一个整体。
（7）然后利用“键槽”的命令，在轴的相应位置上画槽宽12mm和槽宽8mm，深度均为5mm。如图2-4
图2-4键槽图
（8）最后利用“倒斜角”的命令，对实体轴倒角1mm。如图2-5
图 2-5倒角图
最终的实体轴是一个形状简单的阶梯轴，（如图3-1），主要有圆柱、螺纹及键槽。从外形上看这个轴具有对称性，因此加工时就可以先加工一头，另外一头就可以用相同的程序来加工。因为这个轴用在塑料瓶收集器上，它主要粉碎的是塑料制品，所以对它的精度，硬度，粗糙度，同轴度这些要求都不是太高，所以加工起来很容易。但是，为了防止它产生裂纹，我们必须对它进行热处理，以增加它的强度。
实体轴
（三）定位基准确定
根据零件图纸及零件的使用情况分析：
1.粗基准的选择：根据粗基准的选择原则，应把不重要的加工面作为粗基准。又考虑到阶梯轴的工艺特点，所以选择φ30的外圆为基准面。
2.精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，应选轴心线为基准。
三、轴的加工工艺流程
（一）设备和刀具的选择
1.设备的选择
根据实际考虑，该件最大尺寸为Φ25，310，因为CA6140加工范围为0—400，满足加工精度要求，因此选择CA6140.
2.刀具的选择
因为该传动轴为阶梯轴，所以选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT15.
四、轴的模拟加工
(一）利用UG-CAM的自动编程
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