减速箱传动轴的机械加工规程分析
减速箱传动轴的机械加工规程分析[20200123164926]
日期： 2012年 月 日 【摘要】
本论文介绍了车削加工中的基本的工艺设计及相关的编程。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法，车削加工的切削能主要是由工件而不是刀具提供。车削是最基本，最常见的切削加工方法。车削适合大多数的回转表面的零件，如内外圆柱面、内外圆锥面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用的刀具主要是车刀。
在各类金属切削机床中，车床是应用最为广泛的一类，约占机床总数的50%。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、砖塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。
数控车削加工是现代制造的典型代表，在制造业的各个领域，如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。
为了在数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程，工艺参数等内容，确定零件的数控加工程序，走刀路线及各个参数要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】车削加工刀具程序编制工艺分析
引言 - 1 -
一、 零件的分析 - 2 -
（一）零件图工艺分析 - 2 -
（二）设备的选择 - 2 -
（三）零件的装夹及定位 - 3 -
二、数控加工参数确定与工艺安排 - 4 -
（一）选择加工方案 - 4 -
（二）刀具的选择 - 5 -
（三）切削用量的选择 - 5 -
（四）切削加工顺序的安排 - 6 -
（五）采用合适的切削液 - 6 -
（六）零件加工工艺卡片 - 6 -
三、数控车床的加工程序编制 - 6 -
（一） 数控程序编制的基本方法 - 7 -
（二） 数控程序编制方法 - 7 -
（三）数控车床的编程特点 - 7 -
四、仿真加工据数控程序的导入 - 7 -
（一）毛坯的选择 - 7 -
（二）选择刀具 - 8 -
（三）输入刀补 - 8 -
（四）程序导入 - 9 -
（五）加工过程 - 11 -
（六）仿真成果展示 - 13 -
总结 - 15 -
参考文献 - 16 -
谢辞 - 17 -
附录 - 18 -
引言
数控加工就是采用数控程序控制机床进行零件加工的一种加工方案，相对于普通机床加工，数控加工具有加工效率高、劳动强度低等一系列优点。数控机床加工中，数控程序（数控加工程序）是不可缺少的一部分，数控机床之所以能加工出各种形状、不同尺寸和精度的零件，就是因为编制了不同的加工程序。编写数控加工程序的过程就是将加工零件的工艺过程、工艺参数、位移数据和格式按加工顺序编写成加工加工程序单，并记录在信息载体上，再通过信息载体将数控加工程序输入机床数控装置，从而指挥说那个机床按数控程序的内容加工出合格的零件。数控程序编写的如何，直接影响零件加工质量。
在数控编程中，工艺分析和工艺设定是至关重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备
刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题做相应处理。因此，程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。
本设计的零件为轴，从其外形特征来看，它是一个典型的轴类零件。本文根据零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工序卡片，最后采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。
一、 零件的分析
如图1-1所示为国际象棋国王的图纸：
1-1零件图
（一）零件图工艺分析
该零件加工表面由圆弧面组成，无表面粗糙度要求。零件的材料为45钢，毛坯尺寸为Φ30X140mm，小批量生产条件编程。
该零件所选的材料为钢，材料硬度比较硬，可以采用车削加工，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，选用毛坯Φ30X140mm，材料为钢。
（二）设备的选择
数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的。
该零件属于轴类零件，可以再普通的车床或者数控车床上完成。但由于数控车床具有高度柔性，它与普通机床不同，不必知道、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用；且加工精度高，一般可达到0.005～0.1mm；加工质量稳定、可靠， 加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走到轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定；生产率高，数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。因此，我们可以选择使用数控车床来完成该零件。
由于开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度；而闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。该零件小批量生产，精度要求也不高，可以使用半闭环控制系统的数控车床（图1-2），这一系列的数控车床具有检测反馈装置，精度较高，调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。
图1-2 半闭环控制数控机床的系统框图
因此我们可以选择半闭环数控车床：如图1-3：
1-3车床示意图
（三）零件的装夹及定位
在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。
夹具种类按使用特点可分为：①万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种标准附件。②专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。③可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。④组合夹具。由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。
在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具，结构设计也要满足精度要求，并且要易于定位和装夹。
日期： 2012年 月 日 【摘要】
本论文介绍了车削加工中的基本的工艺设计及相关的编程。车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法，车削加工的切削能主要是由工件而不是刀具提供。车削是最基本，最常见的切削加工方法。车削适合大多数的回转表面的零件，如内外圆柱面、内外圆锥面、沟槽、螺纹和回转成形面等，所用的刀具主要是车刀。
在各类金属切削机床中，车床是应用最为广泛的一类，约占机床总数的50%。按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同，车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、砖塔车床以及仿形车床等，其中大部分为卧式车床。
数控车削加工是现代制造的典型代表，在制造业的各个领域，如航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等各个行业有着日益广泛的应用，已成为这些行业不可或缺的加工手段。
为了在数控机床上加工出合格的零件，首先需根据零件图纸的精度和计算要求等，分析确定零件的工艺过程，工艺参数等内容，确定零件的数控加工程序，走刀路线及各个参数要求。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】车削加工刀具程序编制工艺分析
引言 - 1 -
一、 零件的分析 - 2 -
（一）零件图工艺分析 - 2 -
（二）设备的选择 - 2 -
（三）零件的装夹及定位 - 3 -
二、数控加工参数确定与工艺安排 - 4 -
（一）选择加工方案 - 4 -
（二）刀具的选择 - 5 -
（三）切削用量的选择 - 5 -
（四）切削加工顺序的安排 - 6 -
（五）采用合适的切削液 - 6 -
（六）零件加工工艺卡片 - 6 -
三、数控车床的加工程序编制 - 6 -
（一） 数控程序编制的基本方法 - 7 -
（二） 数控程序编制方法 - 7 -
（三）数控车床的编程特点 - 7 -
四、仿真加工据数控程序的导入 - 7 -
（一）毛坯的选择 - 7 -
（二）选择刀具 - 8 -
（三）输入刀补 - 8 -
（四）程序导入 - 9 -
（五）加工过程 - 11 -
（六）仿真成果展示 - 13 -
总结 - 15 -
参考文献 - 16 -
谢辞 - 17 -
附录 - 18 -
引言
数控加工就是采用数控程序控制机床进行零件加工的一种加工方案，相对于普通机床加工，数控加工具有加工效率高、劳动强度低等一系列优点。数控机床加工中，数控程序（数控加工程序）是不可缺少的一部分，数控机床之所以能加工出各种形状、不同尺寸和精度的零件，就是因为编制了不同的加工程序。编写数控加工程序的过程就是将加工零件的工艺过程、工艺参数、位移数据和格式按加工顺序编写成加工加工程序单，并记录在信息载体上，再通过信息载体将数控加工程序输入机床数控装置，从而指挥说那个机床按数控程序的内容加工出合格的零件。数控程序编写的如何，直接影响零件加工质量。
在数控编程中，工艺分析和工艺设定是至关重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备
刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。在编程过程中，还要对一些工艺问题做相应处理。因此，程序编制中的工艺分析和工艺设计是一项十分重要的工作。
本设计的零件为轴，从其外形特征来看，它是一个典型的轴类零件。本文根据零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工序卡片，最后采用手工编程编制了该零件的数控加工程序。
一、 零件的分析
如图1-1所示为国际象棋国王的图纸：
1-1零件图
（一）零件图工艺分析
该零件加工表面由圆弧面组成，无表面粗糙度要求。零件的材料为45钢，毛坯尺寸为Φ30X140mm，小批量生产条件编程。
该零件所选的材料为钢，材料硬度比较硬，可以采用车削加工，在确定毛坯时，应根据机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯的形状和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越少，材料消耗越少，可充分提高劳动生产率，降低成本，选用毛坯Φ30X140mm，材料为钢。
（二）设备的选择
数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的。
该零件属于轴类零件，可以再普通的车床或者数控车床上完成。但由于数控车床具有高度柔性，它与普通机床不同，不必知道、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用；且加工精度高，一般可达到0.005～0.1mm；加工质量稳定、可靠， 加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走到轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定；生产率高，数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。因此，我们可以选择使用数控车床来完成该零件。
由于开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度；而闭环控制数控机床的定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。该零件小批量生产，精度要求也不高，可以使用半闭环控制系统的数控车床（图1-2），这一系列的数控车床具有检测反馈装置，精度较高，调试比较方便，并且具有很好的稳定性。目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成一体，这样，使结构更加紧凑。
图1-2 半闭环控制数控机床的系统框图
因此我们可以选择半闭环数控车床：如图1-3：
1-3车床示意图
（三）零件的装夹及定位
在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。
夹具种类按使用特点可分为：①万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种标准附件。②专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。③可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。④组合夹具。由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。
在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具，结构设计也要满足精度要求，并且要易于定位和装夹。
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