减速器后盖零件的数控铣削加工及编程设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 题 目 : 减速器后盖 数控加工工艺 指导教师 : 系部名称 : 专业班级 : * 学 号 : * 姓 名 : * 日 期 : 教务处印制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、选题的目的、意义和研究现状 二、研究方案及预期结果 （设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等） 主要研究内容： 选题的目的： 经过三年的在校学习，在掌握了一些必要的机械设计基础，在我即将毕业之际，我选择了“减速器后盖零件的数控加工工艺”这个课题来验证我三年的学习成果， 此零件是汽车上减速器中的一部分，也是机械加工中典型的零件加工， 分析此零件可以充实自己的知识，也能提高自己的水平，所以我下定决心要将其数控加工工艺加以分析。 选题的意义： 减速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装，变速器箱体的加工质量都优劣，将直接影响轴和齿轮等零件位置的准确性，也将会影响减速器的寿命和性能。 研究现状： 减速器箱体的工艺分析是一个相当复杂且困难的过程，它的制作不仅仅是一个系统的过程和一个或单个的部分组成，它是一个需要 具有团结合作精神的制作团队的一个工作，本题只是分析其数控加工工艺。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一 、 零件图的分析 二、 毛坯余量的确定 三、 加工顺序 的合理安排 主要解决的问题： 零件加工程序的编制、工序的划分 主要研究方法： 阅读大量的相关文献资料，教材及相关资料，根据 零件的工艺特性 ， 确定 该零件的定位基准，装夹方案，刀具的选择，切削用量的选择，工艺方案的制定，加工程序的编制 。 三、研究进度 写任务书，开题报告 4 月 23日 2毕业设计实施阶段 5 月 初 25 日 3毕业设计（论文）上交指导教师 6 月 1日 4毕业答辩资格审查 6 月 2 5返校进行毕业答辩 6 月 6日 四、主要参考文献 1管理信息系统薛华成主编 清华大学出版社 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2.工业工程 范中志主编 华南理工大学出版社 3.精益生产方式的实施研究黄明奋 中国硅酸盐协会电子 玻璃分会出版 4.先进制造技术张宝根 重庆大学出版社 5.精益思想 琼斯（英） 北京商务出版社 五、指导教师意见 指导教师签字： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 *大学 毕 业 设 计 题 目： 减速器后盖零件的数控加工工艺 系 部： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 随着科学技术的发展，数控机床在生产中大力应用使我国人力市场上出现了数控人才的紧缺现象，为了弥补这个空缺我国职业高等院校开展可类似的社会紧缺型人才的培训教育。 经过三年的在校学习，在掌握了一些必要的机械设计基础，在我即将毕业之际，我选择了“减速器后盖零件的数控加工工艺”这个课题来验证我三年的学习成果，本文主要 通过对后盖零件的数控加工工艺进行分析，确定了该零件的定位基准，装夹方案，刀具的选择，切削用量的选择，工艺方案的制定，加工程序的编制 。 关键词： 定位基准、刀具选择、工艺方案。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 前言 4 一 工艺 分析 6 1、 零件图的分析 . 6 2、零件毛坯余量的确定 . 7 3、确定装夹方案 7 4、确定加工顺序 8 5、 刀具的选择 10 6、 切削用量选择 11 7、拟定数控铣削加工工艺卡片 12 二 数控编程 . 14 1、手工编程 .、自动编程 . 15 3、编程方法的选择 15 4、该零件的加工程序 16 三、 3D 模型展现 .束语 . 21 致谢 .考文献 . 23 减速器后盖零件的数控加工工艺 前言 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 随着数控技术的发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领 域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。 本课题是对我所学知识的应用，它包括了我在大专三年所学的全部知识，在数控专业上具有代表性，而且提高了我们综合运用各方面知识的能力。程序的编制到程序的调试，零件的加工运用到了我们三年所学的专业课程： 现代工程制图、 数控编程、数控加工工艺机械制造基础等 。这将我所学到的理论知识充分运用到了实际加工中，切实做到了理论与实践的有机结合。 1 数控加工内容的选择 当选择并决定对某个零件进行数控加工后，一般 情况下，并非其全部加工内容都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。为了提高生产效率，充分发挥数控的优势，选择哪些最合适、最需要的内容和工序进行数控加工。一般可按下列原则选择数控加工内容： (1) 普通机床无法加工的内容应作为优先选择内容。 (2)普通机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容。 (3) 普通机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可以在数控机床尚未加工能力的基础上进行选择。 此外在选择数控加工内容时，还要考虑生产批量、生产周期、工序间周转情况 等因素，要尽量合理使用数控机床，达到产品质量、生产率及综合经济效益等指标都明显提高的目的，要防止将数控机床降格为普通机床使用。 由于本次加工零件是单件，形状较为复杂，又考虑我院现有设备，故本次毕业设计的所有内容都选择在数控机床上加工。 2 机床的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据图形结构有外形 轮廓、圆弧、内腔、凸台等型面 ，加工内容较复杂，为了避免重复定位带来的误差，减少手工换刀操作 。采用加工中心（ 行加工，该机床的 X 轴的行程 450Y 轴的行程为 650Z 轴的行程为 500作台为 450 1370轴中心线至工作台的距离为 460轴端面至工作台中心线距离为 100笠式刀库容量为 24 把，进给速度为5轴转速为 20r/ 一、工艺 分析 1、零件图的分析 图纸见附录 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件图的完整性与正确性分析 由于加工程序是以准确的坐标点来编制，零件的视图应足够、正确及表达清楚，并符合国家标准，尺寸及有关技术要求应标注齐全，图中有圆弧相切，几何元素之间的关系较明确。 件技术要求分析 零件的技术要求主要指尺 寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等。这些要求在保证零件使用性能的前提下应经济合理。过高的精度和表面粗糙度要求会使工艺过程复杂，加工困难，成本提高。零件被测表面与基准表面之间的垂直度公差为 面粗糙度值最高为 控铣削加工经粗、精加工可达到 面粗糙度可达到 比较容易加工，但加工时如果装夹不当极容易产生振荡，如果定位不好可能会导致表面粗糙度值增加，加工精度难以保证。 件的结构工艺性分析 （ 1） 分析零件的变形情况，保证获得要求的加工精度，虽然数控机床加工精度很高，但对一些特殊情况，就应工艺上充分重视这一问题，应当考虑采取一些必要的工艺措施进行预防。该零件的材料是属于铸铝类零件，属于不易变形的零件，能够满足要求，对该零件可以进行退火处理等措施来减少或消除变形的影响。 （ 2） 尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸。若工件的被加工轮廓高度低，转接圆弧半径大，可以采用较大直径的铣刀来加工，且加工其底板面时，进给次数也相应减少，表面加工质量也会好一些，因此工艺性能较好；反之，数控铣削工艺性较差。 综上 所述，在一个零件上，这种内腔圆弧半径数值上的工艺性显得相当重要，零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，一般来说，即使不能要求完全统一，但也要力求将数值相近的圆弧半径分组靠拢，达到局部统一，以尽量减少铣刀的规格与换刀次数，并避免因频繁换刀而增加了零件加工面上的接刀阶差，降低表面质量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2、零件毛坯余量的确定 零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，使用余量的大小，如何装夹等问题在选用毛坯时就要仔细考虑好，否则，如果毛坯不适合数控铣削，加工将很难进行下去，根据经验，列举以 下几点： 析毛坯的加工余量 该图的毛坯采用铝件，且达到要求。所以采用附录 1的毛坯图尺寸进行铸造，由于该件是铸造件，须考虑用到砂型误差、收缩量及金属液体流动性差不能充满型腔等造成余量不均匀，此外，毛坯的扭曲变形量的不同地方造成余量不充分，不稳定，因此，要采用数控铣削加工，其加工面均有充分的余量，铸造余量在零件图的要求下给外型留 10有孔均铸成实心，为了方便装夹零件毛坯厚度留 10 析毛坯的变形及余量大小均匀性 分析毛坯加工中与加工后的变形程度，考虑是否采用预防性措施和补救 性措施，是对零件加工变形的一个重要保证。如对于厚铝合金板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形。这时最好采用经预拉伸处理的淬火板坯，对于毛坯的余量大小及均匀性，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削。自动编程时，尤其重要。 该零件的比较薄，因此，在加工过程中对于薄的地方应该尽可能的采用较小的切削力，避免零件应加工造成零件变形。 3、确定装夹方案 由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。 该零件结构形状比较规则， 为距 型零件， 在铣粗基准时采用平口钳装夹（本题粗基准设为箱盖底面），在铣外轮廓以及钻孔时，使用垫铁垫上工件并采用压板压紧，要注意的是： 、垫铁的尺寸大小不能妨碍钻孔要求。 、压板不能妨碍零件外轮廓的铣削，本题中应采用四块压板，在铣其中一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对边时，压另外两对边的面，然后铣前面压的面所对应的边时，换压铣好了的边所在的那两面。 4、确定加工顺序 加工顺序的选择直接影响到零件的加工的质量、生产效率和加工成本。按照基面先行、先面后孔、先主后次、先粗后精的原则结合图样分析， 由于此次加工工序集中，所以按照装夹次数进行了如 下 安排 ： 、 用平口钳装夹毛坯外轮廓，铣削底面，使底面见光，粗糙度为 普通铣床上加工，选用 300 、 以上道工序加工的平面为基准，精铣削外形轮廓，深度控制为 28精铣底面留两 选用 20立铣刀； 加工盖边上表面，圆凸台 35（图 中中上位置）、 65（图 中中间位置）的表面，选用 50端面铣刀进行铣削； 图 图 工 34和 42两同心圆槽（图 30（ 槽 (图 选用 20立铣刀进行铣削； 图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工 14（图中中上位置）圆槽如图 示以及 图 采用 12用 14 立铣刀精铣； 图 工如图 示 6用 30端面铣刀进行铣削。 图 工如图 示的孔，所用的刀具有中心钻 2、 11 麻花钻、 17 麻花钻； 图 、 掉头，加工底面平面，以及底面上的孔，保证底面粗糙度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 用的刀具有中心钻 2、 7 麻花钻、 8 麻花钻、 12 立铣刀，加工的孔如图 图 、刀具的选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时选择刀具通常考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。 下表就是本次铣削中用到的所有刀具： 表 1 数控加工刀具卡片 序号 刀具编号 刀具规 格名称 数量 加工 内容 1 300刀盘 1 粗精铣箱盖底面 2 20铣刀（ 4 齿） 1 粗精铣外边缘轮廓 3 50面铣刀 1 加工盖边上表面，图 图 4 20铣刀（ 3 齿） 1 加工 34 和 42 两同心圆槽（图 30（ 槽（图 5 12铣刀（ 4 齿） 1 粗铣 14（图中中上位置）圆槽如图 示以及 图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 14铣刀（ 4 齿） 1 精铣 14（图中中上位置）圆槽如图 示以及 图 30端面铣刀 1 铣削如图 示 阶梯，深 6 21 点钻如图 示的孔的中心孔 9 11花钻 1 钻 如图 10 17花钻 1 钻 如图 11 7花钻 1 加工如图 12 8花钻 1 加工如图 13 12铣刀（ 3 齿） 1 加工如图 6、 切削用量的选择 切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量，并编入程序单内。 铣削用量的选择原则是： “ 在保证加工质量的前提下，充分发挥机床工作效能和刀具切削性能 ” 。在工艺系统刚性所允许的条件下，首先应尽可能选择较大的铣削深度 次选择较大的每齿进给量 后 根据所选定的耐用度计算铣削速度 三 - 铣削深度 铣削宽度 选择 对于端铣刀，选择吃刀量的原则是：当加工余量 8 工艺系统刚度大，机床功率足够时，留出半精铣余量 尽可能一次去除多余余量；当余量 8分两次或多次走刀。铣削宽度和端铣刀直径应保持以下关系： : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对于圆柱铣刀，铣削深度 削宽度 （ 2）进给量的选择 每齿进给量 铣时 要受切削力的限制，半精铣和精铣时， 本题零件 的切削量选择请参照工序卡片 （表 2） 。 7、 拟定数控铣削加工工序卡片 把零件加工顺序、所采用的刀具和切削用量等参数编入 下 表所示的数控加工工序卡片中，以指导编程和加工操作。 表 1 数控加工工序卡片 单位名称 产品名称或代号 零件名称 零件图号 箱盖 程序编号 夹具名称 使用设备 车间 机用平口钳、组合夹具 加工中心 工序号 加工内容 刀具与切削参数 刀具规格 主轴转速 n r/给速度 Vf mm/具补偿 类型 材料 长度 半径 1 粗精铣外边缘轮廓 20铣刀（ 4齿） 合金 1500 250 50 10 2 加工盖边上表面，图 图 表面 50面铣刀 合金刀片 800 200 50 25 3 加工 34 和 42 两 20铣刀（ 3 合金 1500 粗： 200 50 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 同心圆槽（ 30（ 槽（图 齿） 精： 100 4 粗铣 14（图中中上位置）示以及 12铣刀（ 3齿） 合金 1500 200 50 6 5 精铣 14（图中中上位置）示以及 14铣刀（ 3齿） 合金 1800 150 50 7 6 铣削如图 示 650端面铣刀 合金刀片 800 200 50 25 7 点钻如图 示的孔的中心孔 2心钻 白钢 1200 150 60 1 8 钻 如图 示11 的 孔 11花钻 白钢 600 75 60 钻 如图 示17 的 孔 17花钻 白钢 550 75 50 0 掉头加工背面，先在普通铣床上铣削平面，然后加工如图 示的孔的中心孔 2心钻 白钢 1200 150 50 1 11 加工如图 示的孔 7 7花钻 白钢 1200 80 50 2 加工如图 示的孔 8 8花钻 白钢 1000 80 50 4 13 加工如图 示的孔 12铣刀 合金 1800 150 50 6 二 数控编程 1、 手工编程 (1)手工编程的定义 手工编程是指主要由人工来完成数控机床程序编 制各个阶段的工作。当被加工零件形状不十分复杂和程序较短时，都可以采用手工编程的方法。 对于几何形状不太复杂的零件，所需要的加工程序不长，计算也比较简单，出错机会较少，这时用手工编程既经济又及时，因而手工编程被广泛地应用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 于形状简单的点位加工及平面轮廓加工中。但对于一些复杂零件，特别是具有非圆曲线的表面，或者零件的几何元素并不复杂，但程序量很大的零件 (如一个零件上有许多个孑 L 或平面轮廓由许多段圆弧组成 )，或当铣削轮廓时，数控系 统不具备刀具半径自动补偿功能，而只能以刀具中心的运动轨迹进行编程等特殊情况，由于计算相当繁琐且程序量大，手工编程就难以胜任，即使能够编出程序来，往往耗费很长时间，而且容易出现错误。据国外统计，当采用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比，平均约为 30： 1，而数控机床不能开动的原因有 20 30是由于加工程序编制困难，编程所用时间较长，造成机床停机。因此，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编制程序已不能满足要求，而必须采用“ 自动编制程序 ” 的方法。 (2)手工编程的意义 手工编程的意义在于加工形状简单的零件 (如直线与直线或直线与圆弧组成的轮廓 )时，快捷、简便；不需要具备特别的条件 (价格较高的硬件和软件等 )；对机床操作或程序员不受特殊条件的制约；还具有较大的灵活性和编程费用少等优点。 手工编程在目前仍是广泛采用的编程方式，即使在自动编程高速发展的将来，手工编程的重要地位也不可取代，仍是自动编程的基础。在先进的自动编程方法中，许多重要的经验都来源于手工编程，并不断丰富和推动自动编程的发展。 (3)手工编程的不足 手工 编程既繁琐、费时，又复杂，而且容易产生错误。其原因是： 1)零件图上给出的零件形状数据往往比较少，而数控系统的插补功能要求输入的数据与零件形状给出的数据不一致时，沈阳机床就需要进行复杂的数学计算，而在计算过程中可能会产生人为的错误。 2)加工复杂形面的零件轮廓时，图样上给出的是零件轮廓的有关尺寸，而机床实际控制的是刀具中心轨迹。因此，有时要计算出刀具中心运动轨迹的坐标值，这种计算过程也较复杂。对有刀具半径补偿功能的数控系统，要用到一些刀具补偿的指令，并要计算出一些数据，这些指令的使用和计算过 程也比较繁琐复杂，容易产生错误。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3)当零件形状以抽象数据表示时，就失去了明确的几何形象，普通车床在处理这些数据时容易出错。无论是计算过程中的错误，还是处理过程中的错误，都不便于查找。 4)手工编程时，编程人员必须对所用机床和数控系统以及对编程中所用到的各种指令、沈阳机床代码都非常熟悉。这在编制单台数控机床的程序时，矛盾还不突出，可以说不大会出现代码弄错问题。但在一个编程人员负责几台数控机床的程序编制工作时，由于数控机床所用的指令、代码、程序段格式及其他一些编程规定不一样，所以就给编程工作带 来了易于混淆而出错的可能性。 2 、 自动编程 自动编程是指借助数控语言编程系统或图形编程系统，由计算机来自动生成零件加工程序的过程。编程人员只需根据加工对象及工艺要求，借助数控语言编程系统规定的数控编程语言或图形编程系统提供的图形菜单功能，对加工过程与要求进行较简便的描述，而由编程系统自动计算出加工运动轨迹，并输出零件数控加工程序。由于在计算机上可自动地绘出所编程序的图形及进给轨迹，所以能及时地检查程序是否有错，并进行修改，沈阳机床得到正确的程序。 按输入方式的不同， 自动编制程序可分为语言 数控自动编程、普通车床图形交互自动编程和语音提示自动编程等等。现在我国应用较广泛的主要是图形交互式编程。 3 、 编程方法的选择 在数控机床发展的过程中，在研制出各种数控机床的同时，也研制出了各种编程方法。至今，主要有手工编程和自动编程两种方法，其他方法可视为这两种方法的扩展，它们各有其适用范围。究竟选择哪一种编程方法，通常应根据被加工零件的复杂程度、数值计算的难度与工作量大小、现有设备 (相应硬件与软件 )以及时间和费用等进行全面考虑，权衡利弊，予以确定。一般而言，加工形状简单的零件，沈阳机床例如点位加 工或直线切削零件，用手工编程所需的时间和费用与用自动编程所需的时间和费用相差不大，因此采用手工编程比较合适。而当被加工零件形状比较复杂，如复杂的模具，若不采用自动编程，不仅在时间和费用上不合理，有时甚至用手工编程方法无法完成。 本题所有程序均采用手工编制。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4、该零件的加工程序 上表面程序 程 序 说 明 序号 06;（ 20 的立铣刀） 先铣图中上下两个边，后面加暂停后铣另左右两边 90 170 03 1 08 00 01(0) 铣图上外轮廓的下边。 250 15 01 00 200 193 铣图上外轮廓上边。 123 02 178 40 170 200 停，换压板，将上下两边的压板压上，然后松开左右两 边的压板，开始铣削左右两边。 54 200 1500 138 铣图上外轮廓右边。 18 130 02 15 01 00 01 铣图上外轮廓左边。 178 02 193 40 200 150 00 压工件左右两面 06（ 50的端面铣刀） 90 60 03 2 08 0 该零点距离型腔底部 铣中间圆凸台。 0 91 90 00 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 135 铣图上中上位置凸台。 01 200 10 193 铣上边表面。 01 200 10 铣下边表面。 01 200 150 压板，压上下两边的型腔面。 800 铣左边上表面。 193 00 220 01 右边上表面。 84 02=25) 铣下方的 135 02 54 40 00 06 (20铣刀 ) 90 0 03 3 08 点设在最高点。 20 粗、精铣中间的两同心孔。 20 200 0 20 200 11 100 0 91 20 01 200 7 03 100 0 00 20 铣 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 50 03 200 0 150 06 (12铣刀（ 3 齿） ) 90 82 1500 4 08 50 粗铣中上位置的孔 200 2 铣 50 200 150 06 (14铣刀 （ 3 齿） ) 90 03 5 08 100 精铣 200 2 82 50 精铣中上位置的孔 200 150 将工件取下，到普铣床上铣箱盖底面，保证尺寸 26加工中心上用平口钳装夹工件外轮廓，钻底面上的孔。 ) 06 (2心钻 ) 90 89 1200 6 08 81 2 59 80 06 (7花钻 ) 90 63 03 7 08 83 2 立深孔啄钻循环 89 80 06 (8花钻 ) 90 03 8 08 83 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 89 80 06 (11花钻 ) 90 89 800 9 08 83 2 80 06 (17花钻 ) 90 03 10 08 83 2 06 (12铣刀 ) 90 89 1500 11 08 81 2 59 89 三、 3该 模型是由 3 绘制而成 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结束语： 减速 器 箱盖 工艺制作是一个系统的过程不是仅仅有一个或单个的部分组成，它是一个需要具有团结合作精神的制作团队的一个工作，本题只是分析其数控加买文