机床数控技术课程设计-减速箱箱体的数控加工工艺与编程（完整图纸）.doc

湖南工学院机床数控技术课程设计说明书全套CAD图纸，工序卡片等，联系153893706题 目 减速箱箱体的数控加工工艺与编程 机械制造与自动化 专业 2005 级 机制0507 班姓 名 学号 08 指导老师 职称 讲师 课程设计评语:课程设计答辩负责人签字： 年 月 日目 录一、设计课题二、零件分析三、确定毛坯制造方式四、工艺规程设计五、数控加工程序设计六、设计小结七、参考文献一、设计课题设计说明及数据计算备 注设计课题：减速箱箱体的数控加工工艺与编程材 料：HT150加工批量：中批量二、零件分析设计说明及数据计算备 注 1零件的作用减速箱箱体是变速箱的一个主要零件，用于安装齿轮、轴等变速传递转矩零件，内装有润滑油，由课题所给零件图可看出，此减箱为二级减速箱，箱体内共装有3根齿轮轴和两对相互啮合齿轮，箱体壁上共分布有六个轴承孔用于安装轴承。2零件的工艺分析由设计课题可知，其材料为HT150。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性。分析课题所给零件图，该零件上的主要加工面有4个。（1）减速箱顶面其尺寸为100320，要求加工完成后其粗糙度为3.2，考虑到数控机床的精度较高，只需粗铣即可满足要求。（2）减速箱轴承孔及盖板侧面其中盖板孔要求加工完成后其粗糙度为3.2，轴承孔要求加工完成后其粗糙度为1.6，故决定先对其进行精铣，然后再单独对轴承孔精铣。（3）减速箱轴承孔侧面轴承孔要求加工完成后其粗糙度为1.6，故决定对轴承孔先进行粗铣，然后精铣。（4）减速箱侧凸台要求加工完成后其粗糙度为6.4，仅需对凸台进行粗铣。查数控机床技术资料中有关机床能达到的精度可知，上述加工要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。三、确定毛坯及制造方式设计说明及数据计算备 注根据零件的材料HT150确定毛坯为铸件，其生产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及445，35，25等孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。铸造时，需加工平面留2mm的加工余量，孔内壁留1.5mm加工余量，以满足加工要求，即铸件外形尺寸为348mm189.5mm128mm。四、工艺规程设计设计说明及数据计算备 注 1基准选择首先以箱体底面为粗基准加工出箱体顶部，然后以加工完的箱体顶部为精基准进行加工。箱体底面为设计基准，以底面为粗基准加工出顶面后，以顶面为精基准可以保证箱体零件的重要孔的位置。2制定工艺路线根据各表面的加工要求及加工的位置、精度，根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先精加工后精加工的原则，将顶面加工放在最前面，然后加工箱体侧凸台表面，最后加工箱体侧面孔壁，先粗加工盖孔壁及轴承孔，后精加工轴承孔，拟定加工工艺路线如下：序 号工 序 内 容铸造时效10粗铣箱体顶面20粗铣箱体侧面凸台30粗铣箱体盖板侧258,245,35孔内壁40精铣箱体盖板侧245,35轴承孔内壁50粗铣箱体侧245,25轴承孔内壁60精铣箱体侧245,25轴承孔内壁70检查80入库3选择加设备及刀、夹、量具由于生产类型为中批生产，具零件易于装夹，故加工设备使用FANUC K650/1卧式数控铣床，夹具使用通用夹具，工件在机床上的装卸换位采用人工完成。加工箱体顶面。选择直径为40的硬质合金面铣刀，来回三次即可铣完。加工箱体侧面凸时选择直径为20的硬质合金端铣刀，加工箱体侧面孔壁时选择12硬质合金三面刃铣刀。量具分别选择刀口形直尺及游标卡尺。列得刀具明细表如下：加 工 位 置所 用 刀 具箱体顶面40的硬质合金面铣刀箱体侧面凸台面20的硬质合金端铣刀箱体侧面孔壁12硬质合金三面刃铣刀箱体侧面孔壁12硬质合金三面刃铣刀4加工工艺设计（1）减速箱顶面加工铸造箱体时顶面留有1mm加工余量，查数控机床技术手册，零件顶面要求加工后粗糙度为3.2，只需进行粗加工，查铣刀技术参数选用40的硬质合金面铣刀，整个加工过程走刀一次，主轴转速选择1500r/min，切削速度V=120m/min，进给量选取0.4mm/z，背吃刀量。（2）减速箱侧凸台面加工铸造箱体时凸台面上留有1mm加工余量，查数控机床技术手册，零件表面要求加工后粗糙度为6.4，只需进行粗加工，查铣刀技术参数选用20的硬质合金端铣刀，整个加工过程走刀一次，主轴转速选择1000r/min，切削速度V=100m/min，进给量选取0.4mm/z，背吃刀量。（3）减速箱侧盖板孔及轴承孔加工盖板孔壁要求加工后粗糙度为3.2，所以只进行粗加工，轴承孔要求加工后粗糙度为1.6，所以只对轴承孔进行精加工，盖板孔切屑深度为22mm，分为两次走刀，每次各切削11mm，轴承孔走刀一次，粗加工时各参数选取如下：主轴转速选择800r/min，切削速度V=100m/min，进给量选取0.3mm/z，背吃刀量。精加工时：主轴转速选择1200r/min，切削速度V=80m/min，进给量选取0.15mm/z，背吃刀量。（4）减速箱侧轴承孔加工轴承孔要求加工后粗糙度为1.6，所以先对轴承孔进行粗加工，然后精加工，粗加工时各参数选取如下：主轴转速选择800r/min，切削速度V=100m/min，进给量选取0.3mm/z，背吃刀量。精加工时：主轴转速选择1200r/min，切削速度V=80m/min，进给量选取0.15mm/z，背吃刀量。刀具选择参考切削用量简明手册铣技术参数五、数控加工程序设计设计说明及数据计算备 注 1刀具轨迹根据加工零件的形状尺寸及加工要求，计算加工所需各点坐标及走刀路线如刀具轨迹图所示，加工设备选择FANUC K650/1卧式数控铣床，夹具选择通用夹具。每次加工前手动对刀，刀具位于(0，0)点上方与工件平面距离为20mm。2程序清单（1）减速箱顶面加工刀具直径 40，刀具长度补偿为H1，切削用量为1mm，主轴转速为S=1500，切削速度F=120。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 Y-40；N3 G00 G43 H1 Z-21 M03 S1500；N4 G01 Y18 F120；N5 X320；N6 Y54；N7 X0；N8 Y90；N9 X320；N10 G00 Z0；N11 X0 Y0；N12 M05；N13 M30；（2）减速箱侧凸台面加工刀具直径 20，刀具半径补偿为D1，切削用量为1mm，主轴转速为S=1000，切削速度F=100。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 Z-21 M03 S1000；N3 G01 X7.5 G41 D1 F100；N4 G02 X 7.5 Y0 I17.5；N5 G01 X58 Y20；N6 G02 X58 Y20 I12；N7 G00 Z0；N8 G00 X0 Y0；N9 M05；N10 M30；轴承孔台及其它凸台面参考本程序进行加工。（3）减速箱盖板孔及轴承孔加工粗加工：刀具直径 12，刀具半径补偿为D1，切削用量为1mm，主轴转速为S=800，切削速度F=100，盖板孔内壁共22mm，分两次铣削，每次11mm，对于轴承孔还留有0.5mm加工余量，用于精加工.。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 X90 Y50；N3 G00 Z-31 M03 S800；N4 G01 X61 G41 D1 F100；N5 G02 I29；N6 G01 X90 Y50；N7 Z-42；N8 X61；N9 G02 I29；N10 G01 X90 Y50；N11 Z-54；N12 X68；N13 G02 I22；N14 G00 Z0；N15 X180；N16 Z-54；N17 G01 X163 F100；N18 G02 I17；N19 G00 Z0；N20 X270；N21 Z-31；N22 G01 X241 F100；N23 G02 I29；N24 G01 X270；N25 Z-42；N26 X241；N27 G02 I29；N28 G01 X270；N29 Z-54；N30 X248；N31 G02 I22；N32 G00 Z0；N33 X0 Y0；N34 M05；N35 M30；精加工：仅加工轴承孔，切削用量为0.5mm，主轴转速为S=1200，切削速度F=80。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 X90 Y50；N3 G00 Z-54 M03 S1200；N4 G01 G41 D1 X67.5 F80；N5 G02 I22.5；N6 G00 Z0；N7 X180；N8 Z-54；N9 G01 X162.5 F80；N10 G02 I17.5；N11 G00 Z0；N12 X270；N13 Z-54；N14 G01 X247.5 F80；N15 G02 I22.5；N16 G00 Z0；N17 X0 Y0；N18 M05；N19 M30；（4）减速箱轴承孔加工粗加工：刀具直径 12，刀具半径补偿为D1，切削用量为1mm，主轴转速为S=800，切削速度F=100，轴承孔留有0.5mm加工余量，用于精加工.。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 X90 Y50；N3 G00 Z-32 M03 S800；N4 G01 G41 D1 X68 F100；N5 G02 I22；N6 G00 Z0；N7 X180；N8 Z-32；N9 G01 X168 F100；N10 G02 I12；N11 G00 Z0；N12 X270；N13 Z-32；N14 G01 X248 F100；N15 G02 I22；N16 G00 Z0；N17 G00 X0 Y0；N18 M05；N19 M30；精加工：加工轴承孔，切削用量为0.5mm，主轴转速为S=1200，切削速度F=80。程序如下：N1 G92 X0 Y0 Z0 G17 G21；N2 G90 G00 X90 Y50；N3 G00 Z-32 M03 S1200；N4 G01 G41 D1 X67.5 F80；N5 G02 I22.5；N6 G00 Z0；N7 X180；N8 Z-32；N9 G01 X167.5 F80；N10 G02 I12.5；N11 G00 Z0；N12 X270；N13 Z-32；N14 G01 X247.5 F80；N15 G02 I22.5；N16 G00 Z0；N17 G00 X0 Y0；N18 M05；N19 M30；六、设计小结这次机床数控技术设计课程设计，是我们第一次较全面的设计工艺及加工能力的训练，通过这次训练，使得我们对数控机床加工基础知识及其它学科之间的联系有了一个较为系统全面的认识，加深了对所学知识的理解和运用，将原来看来比较抽象的内容实现了具体化，初步掊养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用所学知识和相关课程的理论，结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展了有关方面的知识。通过制订加工工艺方案，合理选择刀具及切削参数，正确计算加工中所需坐标，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，之后进行工艺分析设计，达到了解和掌握机械零件、数控机床装置和加工工艺过程和方法，对如计算、绘图、熟练和运用设计资料（包括手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据等方面的能力进行了一次全面的训练。因为本课程的主要目标是培养我们具有数控加工编程能力的技术基础课，因此通过课程设计的实践，使我们了解到零件加工的基本方法、工艺基本内容和加工的一般程序，掌握了加工中常用的设计准则。针对课程设计中出现的问题查阅资料，大大扩展了我们的知识面，培养了我们在机械工业方面的兴趣及实际动手能力，对将来我们在机械方面的发展起了一个重要的作用。本次课程设计是我们对所学知识运用的一次尝试，是我们在数控知识学习方面的一次有意义的实践。在本次课程设计中，我独立完成了自己的设计任务，通过这次设计，