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齿轮齿胚的数控加工工艺及编程设计【优秀】【数控编程类】【2张CAD图纸全套】【SK028】

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齿轮 齿轮齿胚 数控 加工 工艺 编程 数控编程
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齿轮齿胚的数控加工工艺及编程设计【优秀】【数控编程类】【2张CAD图纸全套】【SK028】

【26页@正文9900字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】

毛坯图.dwg

零件图.bmp

零件图.dwg

齿轮齿胚的加工工艺及编程.doc

内容摘要

齿轮箱在电机中的应用很广泛,在风力发电机组当中就经常用到,而且是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,故也将齿轮箱称之为增速箱。

本文主要讲述齿轮箱在电机中的应用以及齿轮齿胚的加工工艺,通过对其零件图的工艺分析,制定出合理的加工方案以及合理的切削用量,最终完成该零件的加工。

由于本人水平有限,加之写之过急,文中难免存在不足之处,还望老师海涵,并给于指导。

关键词:齿轮箱  工艺分析  数控编程

目录

内容摘要2

目录3

1引言4

1.1数控技术4

1.2数控加工工艺分析主要内容4

2齿轮箱介绍5

2.1齿轮箱的运用5

2.2齿轮箱特点及用途5

3齿轮齿胚加工工艺的设计7

3.1 零件图的分析7

3.2毛坯的设计7

3.3零件的加工阶段划分8

3.4定位基准的确定9

3.5 机床及工装的选择9

3.6加工工艺路线11

3.7 刀具的选择12

3.8 确定切削用量14

4制定工艺卡片15

5 数控编程15

5.1工序3的加工程序清单16

5结 论20

6致 谢21

7参考文献22

附录23

附表1 综合工艺过程卡片23

附表2 机械加工工序卡24

附表2.1 机械加工工序卡26

1引言

1.1数控技术

数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。

1.2数控加工工艺分析主要内容

实践证明,数控加工工艺分析主要包括以下几方面:

①选择适合在数控机床上加工的零件,确定工序内容。

②分析被加工零件图样,明确加工内容及技术要求,在此基础上确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。

③设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。

④调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。

⑤分配数控加工中的容差。

⑥处理数控机床上部分工艺指令。

总之,数控加工工艺内容较多,有些与普通机床加工相似。

2齿轮箱介绍

2.1齿轮箱的运用

齿轮箱在电机中的应用很广泛,在风力发电机组当中就经常用到,而且是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,故也将齿轮箱称之为增速箱。

其次齿轮箱还有如下的作用:

①.加速减速,就是常说的变速齿轮箱。

②.改变传动方向,例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。

③.改变转动力矩。同等功率条件下,速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小,反之越大。

④.离合功能:我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目的。比如刹车离合器等。

⑤.分配动力。例如我们可以用一台发动机,通过齿轮箱主轴带动多个从轴,从而实现一台发动机带动多个负载的功能。

2.2齿轮箱特点及用途

①齿轮箱特点:

a.齿轮箱采用通用设计方案,可按客户需求变型为行业专用的齿轮箱。

b.实现平行轴、直交轴、立式、卧式通用箱体,零部件种类减少,规格型号增加。

c.采用吸音箱体结构、较大的箱体表面积和大风扇、圆柱齿轮和螺旋锥齿轮均采用先进的磨齿工艺,使整机的温升、噪声降低、运转的可靠性得到提高,传递功率增大。

d.输入方式:电机联接法兰、轴输入。

e.输出方式:带平键的实心轴、带平键的空心轴、胀紧盘联结的空心轴、花键联结的空心轴、花键联结的实心轴和法兰联结的实心轴。

f.齿轮箱安装方式:卧式、立式、摆动底座式、扭力臂式。

g.齿轮箱系列产品有3~26型规格,减速传动级数有1~4级,速比1.25~450;和R、K、S系列组合得到更大的速比。

②齿轮箱的用途

a.加速减速,就是常说的变速齿轮箱。

b.改变传动方向,例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。

c.改变转动力矩.同等功率条件下,速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小,反之越大。

d.离合功能: 我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目的。比如刹车离合器等。

e.分配动力.例如我们可以用一台发动机,通过齿轮箱主轴带动多个从轴,从而实现一台发动机带动多个负载的功能。

3齿轮齿胚加工工艺的设计

3.1 零件图的分析

图3.1为该齿轮齿胚的零件图,其生产规模为中批量生产。

7参考文献

[1].林其骏.机床数控系统.中国科学技术出版社.1991,3

[2].吴明友.数控机床加工技术.东南大学出版社2000,6

[3].刘雄伟.数控机床与编程培训教程.机械工业出版社,2001,5

[4].王季秩.曲家骐.执行电动.1999,10

[5].郭培全.数控机床与编程与应用.机械工业出版社,2000,9

[6].严爱珍.机床数控原理与系统.机械工业出版社,1998.8

[7].孙竹.数控机床编程与操作.机械工业出版社,1996,4

[8].陶永华等.新型PID控制及其应用.机械工业出版社,1998,9

[9].陈伯时,陈敏逊.交流调速系统.机械工业出版社,1998,4


内容简介:
*职业技术学院毕业论文*职业技术学院毕业设计(论文)说明书课题名称 齿轮齿胚的加工工艺及编程 系 (部) 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师(签名) 年 月 日教研室主任(签名) 年 月 日第 6 页 共 26 页内容摘要齿轮箱在电机中的应用很广泛,在风力发电机组当中就经常用到,而且是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,故也将齿轮箱称之为增速箱。本文主要讲述齿轮箱在电机中的应用以及齿轮齿胚的加工工艺,通过对其零件图的工艺分析,制定出合理的加工方案以及合理的切削用量,最终完成该零件的加工。由于本人水平有限,加之写之过急,文中难免存在不足之处,还望老师海涵,并给于指导。关键词:齿轮箱 工艺分析 数控编程目录内容摘要2目录31引言41.1数控技术41.2数控加工工艺分析主要内容42齿轮箱介绍52.1齿轮箱的运用52.2齿轮箱特点及用途53齿轮齿胚加工工艺的设计73.1 零件图的分析73.2毛坯的设计73.3零件的加工阶段划分83.4定位基准的确定93.5 机床及工装的选择93.6加工工艺路线113.7 刀具的选择123.8 确定切削用量144制定工艺卡片155 数控编程155.1工序3的加工程序清单165结 论206致 谢217参考文献22附录23附表1 综合工艺过程卡片23附表2 机械加工工序卡24附表2.1 机械加工工序卡261引言1.1数控技术数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。 现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。1.2数控加工工艺分析主要内容实践证明,数控加工工艺分析主要包括以下几方面:选择适合在数控机床上加工的零件,确定工序内容。分析被加工零件图样,明确加工内容及技术要求,在此基础上确定零件的加工方案,制定数控加工工艺路线,如工序的划分、加工顺序的安排、与传统加工工序的衔接等。设计数控加工工序。如工步的划分、零件的定位与夹具的选择、刀具的选择、切削用量的确定等。调整数控加工工序的程序。如对刀点、换刀点的选择、加工路线的确定、刀具的补偿。分配数控加工中的容差。处理数控机床上部分工艺指令。总之,数控加工工艺内容较多,有些与普通机床加工相似。2齿轮箱介绍2.1齿轮箱的运用齿轮箱在电机中的应用很广泛,在风力发电机组当中就经常用到,而且是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现,故也将齿轮箱称之为增速箱。其次齿轮箱还有如下的作用:.加速减速,就是常说的变速齿轮箱。.改变传动方向,例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。.改变转动力矩。同等功率条件下,速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小,反之越大。 .离合功能:我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目的。比如刹车离合器等。.分配动力。例如我们可以用一台发动机,通过齿轮箱主轴带动多个从轴,从而实现一台发动机带动多个负载的功能。2.2齿轮箱特点及用途齿轮箱特点: a.齿轮箱采用通用设计方案,可按客户需求变型为行业专用的齿轮箱。b.实现平行轴、直交轴、立式、卧式通用箱体,零部件种类减少,规格型号增加。c.采用吸音箱体结构、较大的箱体表面积和大风扇、圆柱齿轮和螺旋锥齿轮均采用先进的磨齿工艺,使整机的温升、噪声降低、运转的可靠性得到提高,传递功率增大。d.输入方式:电机联接法兰、轴输入。e.输出方式:带平键的实心轴、带平键的空心轴、胀紧盘联结的空心轴、花键联结的空心轴、花键联结的实心轴和法兰联结的实心轴。f.齿轮箱安装方式:卧式、立式、摆动底座式、扭力臂式。g.齿轮箱系列产品有326型规格,减速传动级数有14级,速比1.25450;和R、K、S系列组合得到更大的速比。齿轮箱的用途a.加速减速,就是常说的变速齿轮箱。b.改变传动方向,例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。c.改变转动力矩.同等功率条件下,速度转的越快的齿轮,轴所受的力矩越小,反之越大。d.离合功能: 我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮,达到把发动机与负载分开的目的。比如刹车离合器等。 e.分配动力.例如我们可以用一台发动机,通过齿轮箱主轴带动多个从轴,从而实现一台发动机带动多个负载的功能。3齿轮齿胚加工工艺的设计3.1 零件图的分析图3.1为该齿轮齿胚的零件图,其生产规模为中批量生产。图3.1 零件图从图3.1可以得知该齿轮齿胚属于回转体零件,其形状特征主要由圆柱面、内孔、内花键、外齿轮、槽等组成;图中尺寸精度要求较高,最高处的公差为0.025mm即内花键的精度。图中16的槽对内花键的基准面A有圆跳动要求,因此在加工槽时需要保证此精度。该零件表面粗糙度要求不高,在加工中很容易保证。3.2毛坯的设计“毛坯各面的尺寸设计基准(包括位置基准)应尽量采用加工该毛坯时采用的粗基准”称为毛坯尺寸设计原则(以下称原则)。遵循该原则,一是可以使毛坯各面的粗加工余量公差最小,从而可选取较小的加工余量,降低材料消耗:二是可以使得非加工面与加工面之间的相对位置尺寸最准确,以提高零件的加工精度。根据以上原则,确定该零件的毛坯如图3.2所示,其材料为45钢(锻钢)。图3.2 毛坯图3.3零件的加工阶段划分齿轮齿胚的加工工艺过程大致要经过如下几个阶段:毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,而这与切齿时采用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的关系,所以,这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准,使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外,对于齿形以外的次要表面的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段,经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮,必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度,所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面达到规定的硬度要求。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整,因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形,如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,以便达到精加工的目的。3.4定位基准的确定定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位,某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。内孔和端面定位,选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准,既符合“基准重合”原则,又能使齿形加工等工序基准统一,只要严格控制内孔精度,在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高,广泛用于成批生产中。外圆和端面定位,齿坯内孔在通用芯轴上安装,用找正外圆来决定孔中心位置,故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低,一般用于单件小批生产。3.5 机床及工装的选择3.5.1 机床的选择根据该零件的生产规模及现场的设备需求,决定选择CK6130-450数控车床。其主要技术参数如表3.1所示。表3.1 机床技术参数表SPECIFICATIONS重要参数单位PARAMETERSwing diameter over bed床身回转直径mm320Swing diameter over table拖板上回转直径mm90Row of knife number排刀数把4-8Spindle bore主轴通孔直径mm49Spindle speed(infinitely)主轴转速r/min(无级)100-3000Longitudinal strokeX轴最大移动行程mm260Cross strokeY轴最大移动行程mm200Rapid traverse快速进给速度mm/minX4000Z6000Pulse equivalent脉冲当量mmX0.0005Z0.001Repos itioning accuracy重复定位精度mmX0.005Z0.01Thread cutting公制mm0.25-50美制牙/口寸100-4TPIPower of main motor主电机功率kw3-4N.W.机床重量kg1100Overall dimensions(LXWXH)外形尺寸mm13809801550OPTIONAL SCCESSORIES(at additional cost) 附件 可选择配置气、液压夹紧装置不通孔或通孔环动卡盘。 6-Position toolpost可另配四、六工位电动刀架。 Manual pulse generator 手摇脉冲发生器。3.5.2 夹具的选择利用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动,把工件夹紧和定位的机床附件。卡盘一般由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构 3部分组成。卡盘体直径最小为65毫米,最大可达1500毫米,中间有通孔,以便通过工件或棒料;背部有圆柱形或短锥形结构,直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。卡盘通常安装在车床、外圆磨床和内圆磨床上使用,也可与各种分度装置配合,用于铣床和钻床上。卡盘按驱动卡爪所用动力不同,分为手动卡盘和动力卡盘两种。手动卡盘:为通用附件,常用的有自动定心的三爪卡盘和每个卡爪可以单独移动的四爪卡盘。三爪卡盘由小锥齿轮驱动大锥齿轮。大锥齿轮的背面有阿基米德螺旋槽,与3个卡爪相啮合。因此用扳手转动小锥齿轮,便能使3个卡爪同时沿径向移动,实现自动定心和夹紧,适于夹持圆形、正三角形或正六边形等的工件。(1)齿胚夹具的基本要求保证工件的加工精度提高生产率使用性好经济性好(2)齿胚夹具的选用根据加工要求选用三爪液压自定心卡盘进行自定心夹紧。三爪卡盘能自动定心,一般不需要校正。用三爪卡盘装夹齿胚时,以免夹伤齿轮的表面,所以采取了双顶的方法来进行车削。三爪盘能装成正爪或反爪。用正爪夹持通用芯轴时,直径不能太大,卡爪伸出卡盘外圆不应超过卡爪长度的三分之一,以免发生事故。对于大直径工件,尽量用反爪装夹。(3)夹具的制造特点夹具通常是单件生产,且制造周期短。为了保证工件加工要求,很多夹具要有较高的制造精度。夹具制造中,除了生产方式与一般产品不同外,在应用互换性原则也有一定的限制,经常采用修配方法,而夹具的制造主要在企业的工具车间进行,一般工具车间有多少种加工设备,都具有较好的加工性能和加工精度,以保证夹具的制造精度。(4)齿胚夹具调整要求夹具上与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位,在夹具制造时常用调整法和修配法来保证夹具精度。我所做的齿胚为了保持加工的进度的要求,每次要根据齿胚加工直径的不同,对软爪先试车一下,再夹住中心轴。目的是为了提高零件加工的精度。3.6加工工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下,考虑采用普通机床以及部分高效专用机床,配以专用夹具,多用通用刀具,万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。该零件的工艺路线如下所述:工序1 制造毛坯,如图3.2所示;工序2 毛坯热处理;工序3 粗车外轮廓,粗精车内孔;工序4 拉花键;工序5 精车外轮廓;工序6 加工齿轮(本文主要讲述车削部分的加工,齿轮部分不做详细介绍);工序7 热处理;工序8 检验;工序9 入库。3.7 刀具的选择刀具的选择的原则:刀具的使用的寿命和装夹是否很方便。在加工齿轮时一般都是批量生产的,那就要求加工的时候必须有效率,装夹要很方便的,根据上面的分析,我采用机夹式刀片,机夹式刀片的材料是超硬质合金钢。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,可以充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15-30min 。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要钢性好,精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。根据以上的分析,在加工齿轮所采用的刀具是机夹式,超硬质合金钢的刀片,选择数控车削刀具。数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床刀架上,因此已逐渐标准化和系统化。根据刀具结构可分为:整体式;镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又分为不转位和可转位两种;特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料分为:高速钢刀具;硬质合金刀具金刚石刀具;其它材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等镗削刀具;铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%-40%,金属切除量占总数的80%-90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:钢性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗震及热变形小;互换性好,便于快速换刀;寿命高,切削性能稳定、可靠;刀具的尺寸便于调整时间;刀具应能可靠地断屑。以利于切屑的排除;系列化车刀。这类车刀的刀尖由直线形成的主副切削刀构成,如90内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的硬度.圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刀为特征的车刀.该车刀圆弧刀每一点都是圆弧形车刀的刀尖,因此,到位点不在圆弧上,而在该圆弧的圆心上. 圆弧形车刀可以用于车削内外表面,特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面.选择车刀圆弧半径时应考虑车刀切削刀的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径,以免发生加工干浅该半径不宜选择太小,否则不但制造困难,还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。目前,数控机床上大多使用系列化、标准化刀具,对可转位机夹外圆车刀、端面车刀等的到柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床,刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定,如锥柄刀具系统的标准代号为TSG-JT,直柄刀具系统的标准代号为DSG-JZ,此外,对所选择的刀具,在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量获得精确数据,并有操作者将这些数据系统,经程序调用而完成加工过程,从而加工出合格的工件。而加工齿轮所用的刀片超硬质合金钢, 超硬质合金钢是以碳化钨(WC), 碳化钛(TiC)等,高熔点,高硬度的碳化物的粉末一起粘连的作用的金属钴粉末混合,加压成型,再烧结而制成一种粉末冶金制品.硬质合金具有高硬度(69-81HRC),高热硬性(可达900-1000度),高耐磨性和较高抗压强度.用它制造刀具,起切削速度,耐磨性与寿命都比高速钢高, 超硬质合金钢制的刀片,装夹在刀体上使用.使用方便,大大的提高加工的效率。综上所述,确定该零件的加工刀具如表3.2所示。表3.2 数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称齿胚零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注1T0190外圆车刀1车外圆及端面2T0245镗刀1镗内孔3T038.1mm割槽刀1开槽4T046mm槽刀1开槽编制审核批准3.8 确定切削用量数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本。1、确定主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000v/71D式中:v切削速度,单位为 m/m动,由刀具的耐用度决定;n一一主轴转速,单位为r/min,D工件直径或刀具直径,单位为mm。计算的主轴转速n,最后要选取机床有的或较接近的转速。2、确定进给速度进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100一200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20一50mm/min范围内选取;当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20-50mm/min范围内选取;刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。3、确定背吃刀量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.2一0.5mm,总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应,以形成最佳切削用量。切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数,而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩),在保证质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。本题中的零件切削用量请参照工序卡片。4制定工艺卡片编制机加工艺卡片是用来指导工人加工的,一般简易的工艺卡片中需编制简易的工艺流程、工序名称、工装等。固定产品的工艺卡片比较复杂,每一工步都需编制卡片,卡片中包含本工序加工图,加工刀具,测量量具,设备,定位等。本题中的机械加工工艺卡片及工序卡片见附录。5 数控编程数控编程方法可分为手工编程和自动编程两种。(1)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。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。(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,得到正确的程序。综合考虑该零件的外形,确定该零件的编程方法为:手工编程。5.1工序3的加工程序清单O0001T0101(外圆车刀)M03 S500M08G00 X102 Z0.5;快速运动刀加工起点G01 X29 F120;平端面Z0X102 F100;平端面G00 Z2;G90 X98.5 Z-20 F120;轴向切削循环,车外圆X97X96G00 X150 Z200;快速运动刀换刀位置T0202(镗刀)M03 S450G00 X28 Z2G71 U1 R0.5G71 P100 Q200 U-0.5 W0.5 F100;建立G71外圆切削循环N100 G00 X72;精加工程序第一段(镗孔开始) G01 Z-1 F60 X38 X32 Z-1.76 Z-64 G00 X28N200 Z2;精加工程序最后一段(镗孔结束)M03 S750G70 P100 Q200;精镗孔G00 X150 Z200M00(调头)车削右端轮廓及内孔T0101(外圆车刀)M03 S500M08G00 X72 Z2G71 U1.5 R0.5G71 P300 Q400 U1 W1 F120N300 G00 X28 G01 Z0 F80 X58 G03 X62 Z-2 R2 G01 Z-71 G02 X72 Z-76 R5 G01 X100 X110 Z-77.33 W-13 G00 X120 Z2N400 X72G00 X150 Z200T0202(镗刀)M03 S450G00 X28 Z2G71 U1 R0.5G71 P500 Q600 U-0.5 W0.5 F100N500 G00 X39 G01 Z-48 X32 Z-50 X28N600 G00 Z2M03 S750G70 P500 Q600G00 X150 Z200M305.2 工序5的程序清单上花键芯轴顶车花键芯轴O0002T0101(外圆车刀)M03 S850M08G00 X64 Z2G00 X58G01 Z0 F80G03 X62 Z-2 R2G01 Z-71G02 X72 Z-76 R5G01 X100X110 Z-77.33W-14G00 X150Z200T0303(8.1mm槽刀)M03 S450G00 X64 Z-13.1G01 X48 F40X64G00 Z-16.05G01 X48 F40X64G00 X150Z200T0404(6mm槽刀)M03 S450G00 X112 Z-96G01 X80 F40X112G00 X150Z200M30第 26 页 共 26 页5结 论这次的数控编程及工艺分析使我感受到开放性实验使学生从被动的接受老师灌输的实验知识,而不能灵活运用的情况转变为自主得学习与实验相关的知识,真正的做实验的主人。在设计本次实验的过程中,我感到自己的思维和能力都得到了极大的提高,因为需要自己查阅有关的资料和文献,自己设计实验方案,自己动手做一切与实验有关的工作,也正因为如此,我感到自己学到了真本领。这样自己用心做一个实验比听老师讲或只是按老师给的方案做十个实验的效果都要好。在这样的实验教学过程中,不仅学生的动手能力加强了,思维开阔了,更为可贵的是,学生在实验中可以提出各种不同的实验方案,并且可以在老师的指导下对实验提出改进的建议,充分发挥出了他们的才能和创新意识。整个实验成果上看,基本完成了毕业设计初期对于实验系统考察学生各方面能力的要求,也突出重点强调学生熟练掌握数控加工。因为是第一次参与设计这样的实验系统,难免存在这样或是那样的问题,比如任务书和审批表做的还是不够完善、在编程方面还有待于提高,希望各位老师不吝指教,使我能够在以后的学习、工作过程中吸取经验和教训。6致 谢论文脱稿之际,特别感谢指导教师王睿老师为我讲解新技术、提供具有代表性的课题、材料、以及在我遇到难题时,能及时为我解答,使我顺利完成毕业设计。谨向王睿老师所授予的严谨、细致、认真的指导和所付出的心血,致以崇高的敬意和衷心的感谢!浙江广厦建设职业技术学院的多位教师在我撰写毕业论文过程中以及在校学习期间,给予了很多热情帮助和大力支持。为此,向他们表示诚挚的谢意!向所有关心、支持、帮助过我的各位老师、同学、朋友们表示谢意!最后,向热心评审论文和参加答辩的老师们致以衷心的感谢!7参考文献1.林其骏.机床数控系统.中国科学技术出版社.1991,32.吴明友.数控机床加工技术.东南大学出版社2000,63.刘雄伟.数控机床与编
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