毕业设计说明书(1).doc

凸轮轴零件工艺规程设计系（分院）： 机电工程系 专业班 级： 机电3081 学生姓名： 吴永宁 学 号： 1055803218 指导教师： 范老师 2011 年6月 20 日 1 摘 要 这次毕业设计的目的就是要对轴类零件的半成品以后的磨削加工有所了解，凸轮轴是轴类零件中比较复杂的一种曲轴。而在磨削加工方面，凸轮轴也是比较难以加工的轴。这种轴类零件的加工方法一般都是大同小异的，像凸轮轴的加工一般是先经过车床的车削加工，制成半成品。凸轮轴是放在喷油泵上的一种轴类零件，是用来驱动发动机里活塞运动的。它可以根据油泵型号的不同而生产。关键词:凸轮轴 工艺 数控加工目 录摘 要1第一章 绪论21.1 凸轮轴工艺设计的概述21.1.1设计的目的21.1.2设计的任务21.2凸轮轴设计方法21.2.1常规设计方法21.2.2创新设计方法21.3凸轮轴设计的结果和意义31.3.1凸轮轴设计的结果31.3.2凸轮轴设计的意义3第二章 凸轮轴零件三维造型42.1 UG特点与功能：42.1.1 主要特点52.1.2 主要功能5一、无缝集成产品开发环境5二、基于装配的产品设计技术5三、全局的相关性6四、协同工作6五、基于知识的专家设计模块6六、满足客户需要的开放式接口6七UG优势72.2凸轮轴的三维造型72.2.1“UG”部分指令使用说明：7一 、拉伸8二 、倒圆角8三 、创建刀具10四 、几何体的创建11五 、创建加工方法12六、显示程序12七 、程序保存12八 、其他122.2.2三维造型：132.3本章小结13第三章凸轮轴工艺编制143.1 凸轮轴作用：143.2凸轮轴的应用153.3 凸轮轴工艺分析193.3.1生产纲领 生产类型193.3.2 材料选择203.3.3 热处理分析：203.4夹具的设计213.5拟定工艺路线8233.6.1外圆磨削1213253.6.2 凸轮磨削5263.6本章小结27第四章凸轮轴数控磨削编程284.1 数控编程要求284.2数控磨编程284.3 本章小结31第五章总结与展望325.2 展望32致 谢33参考文献1附录一 凸轮轴零件图3附录二 夹具装配图5附录三 机械加工工艺过程卡7附录四 机械加工工艺卡片9第一章 绪论1.1 凸轮轴工艺设计的概述 1.1.1设计的目的这次毕业设计的目的就是要对轴类零件的半成品以后的磨削加工有所了解，运用所学的关于磨削加工的理论知识,培养自己分析和解决问题的能力,提高自己的设计能力和创新设计能力。对整个的知识体系有个更好的串联！2设计的任务本次设计的任务是让我们综合运用我们所学的机械设计基础、数控编程、机械制图、CAD制图技术、机械制造工艺等知识，来完成凸轮轴零件的三维造型设计、凸轮轴零件工艺规程文件编制、相关数控程序编制和相关夹具的设计。2凸轮轴设计方法1.2.1常规设计方法他们是根据力学和数学建立的理论公式和经验公式，运用图表和手册等技术资料，以实践经验为基础，进行设计计算、绘图和编写设计说明书，利用普通凸轮磨机床进行加工。1.2.2创新设计方法现代设计方法强调是以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念，进行机械产品的设计。如凸轮轴设计就是运用UG辅助制图，这样就可以优化设计，就可以提高其生产效率！1.3凸轮轴设计的结果和意义1.3.1凸轮轴设计的结果运用计算机辅助制图软件，优化设计。在提高生产效率、提高产品质量的前提下，寻求最好的工艺方案，以至于减少砂轮的磨损。这些将在工艺和编程上得到体现。1.3.2凸轮轴设计的意义凸轮轴是一个精密零件，也是轴类零件中比较复杂的一种曲轴。它的磨削要求也比较严格，每一个凸轮的角度都要控制在公差范围内。但是还有一些复杂的问题没有得到改善，在工艺规程设计方面也欠佳，数控编程方面也不是很完好以及其他地方还存在很大的问题。第二章 凸轮轴零件三维造型2.1 UG特点与功能：1 UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。UG同时也是用户指南（user guide）和普遍语法（Universal Grammer）的缩写；在DOTA中也被称为幽鬼。主要功能（1）工业设计和风格造型NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 NX 建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状， 并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。（2）产品设计NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。（3）仿真、确认和优化NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以及对变更周期的依赖（4）NC加工UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。 UG NX的加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序，该模块适用于目前世界上几乎所有主流 NC机床和加工中心，该模块在多年的应用实践中已被证明适用于25轴或更多轴的铣削加工、24轴的车削加工和电火花线切割（5）模具设计UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能强大。 模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向。 自动分模的过程 1.分析产品，定位坐标，使Z轴方向和脱模方向一致。 2.塑模部件验证，设置颜色面。 3.补靠破孔 4.拉出分型面 5.抽取颜色面，将其与分型面和补孔的片体缝合，使之成为一个片体。 6.做箱体包裹整个产品，用5缝好的片体分割。 7.分出上下模具后，看是那个与产品重合，重合的那边用产品求差就可以了。 2.1.1 主要特点利用UG，可以完成产品从概念设计、模型建立、模型性能分析与运动分析、加工刀路生成等整个产品的生产过程，实现真正意义上的无图纸化生产。2.1.2 主要功能一、无缝集成产品开发环境UG是一个集CAD、CAE、CAM于一体的集成化计算机辅助设计系统，可以完成从产品概念设计，外观造型，详细设计，图纸生成，运动与受力受热分析，零件数控加工程序的自动生成，设计与使用文档的建立等的全过程，甚至还可以对生产过程进行管理。二、基于装配的产品设计技术从整体的产品概念出发开始产品的设计过程，从装配出发，通过应用立模型方法，自顶而下的设计方法和上下文设计，可以从产品总体设计入手，逐步详细设计出每一个零件。小到家庭用品，大到复杂的机械，UG都可以为用户提供产品级解决方案。三、全局的相关性同一模型文件中，各几何对象之间保持完全的相关性。通过装配建模和部件之间的连接技术，可以采用各零件之间的相互参照，实现不同模型文件之间的相关性。通过应用立模型方法，可以使集成环境中各应用模块之间保持完全的相关性。四、协同工作设计过程中，在INTERNET技术的支持下，可以多人异地协同工作，每人负责自己的设计任务。在各自的设计任务与访问权限下，同一产品的不同设计阶段甚至加工阶段同时进行，系统完成产品的自动更新。不同的设计人员和工程师都可以在同一时间对产品范围内的不同零件、不同组件和不同子装配进行工作。这就意味着某个设计人员在产品上的改动可以立即被所有的产品相关人员捕捉和获得。五、基于知识的专家设计模块为了进一部提高设计质量与设计效率，UG利用知识驱动的方法，集合了设计专家的智慧，针对具有通用性的不同产品设计了多个智能化模块，并且还在逐步增加这些模块。目前已经开发的智能模块有：主要针对塑料模具的模具向导，主要针对齿轮传动装置设计的齿轮工程向导，主要针对金属冲压模具的冲模工程向导等。同时，还提供了知识融合工具，提供知识驱动自动化的机制。利用这一工具，公司可以快速和方便地建立一个自己产品的工程向导模块。六、满足客户需要的开放式接口UG提供了方便而先进的用户开发工具。利用OPEN UISTHLE可以定义用户自己的对话框；利用OPEN GRIP脚本设计语言，不需太多的学习，用户就可以进行二次开发；利用OPEN API和OPEN+工具，用户可以通过C+和JAVA语言进行二次开发，而且支持面向对象程序设计的全部技术。UG还提供了丰富的数据交换手段，支持多种通用和流行的数据交换标准，使用户可利用多种系统来设计产品。原来用其他系统设计的数据可以被UG所接受，UG的模型数据也可以方便地转换成其他的文件格式。七UG优势来自Siemens PLM 的 NX 使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。 NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。 ug设计图如今制造业所面临的挑战是，通过产品开发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。 NX 是 UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。 NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。 NX 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。 NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品生命周期的技术创新， NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得 NX 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。2.2凸轮轴的三维造型2.2.1“UG”部分指令使用说明：进入“草图”状态一 、拉伸工具条“插入”“设计特征” 拉伸选择拉伸对象“OK” “OK” “OK” “OK” “设定拉伸距离”“OK”二 、倒圆角主菜单“插入” “细节特征” “边倒圆” “设定圆角半径”“选择想要倒角的线条” “OK”三 、创建刀具先进入到加工环境后创建道具选择 的类型 适合的参数四 、几何体的创建五 、创建加工方法六、显示程序七 、程序保存在生成程序之后，在“UG”的用户界面上会弹出一个“附件”的文本文件，给它设置一个文件名，并保存，便于以后的生产。“UG”软件里的自动加工也有很多的类型，如粗加工，半精加工，精加工。至于选择怎样的加工方案，要看工件的要求是什么，然后再设置相应的参数，模拟加工，自动生成需要的程序之后，就可以直接用于生产了。八 、其他UG是一个大型的、全面的、多功能的设计、制造型软件，用于制造业的各个方面，特别是在模具生产，尤其是高精度，复杂地模具的生产，它通常和高级地数控设备结合起来使用。设计人员根据公司提供的需求，在这种软件上绘出模具图，然后进行校核，满足要求之后，在模拟加工之前要先设置好一些参数，如刀具的大小，毛坯的尺寸等，设置好了之后就可以进行模拟制造了。在真正制造之前当然要选好毛坯并装夹好，设置好工件原点，选好刀具，各个实际加工的参数要合理，如进给率，主轴转速等。三维造型：本章小结本章着重介绍了美国UNIGRAPHICS SOLUTIONS OF EDS 公司推出的CAD/CAM/CAE一体化软件UG，并利用UG对凸轮轴进行了三维造型。通过本章的简单介绍，结合在学校所学的知识，我们应该对UG软件的特点及应用有了一定的了解，并能使用这一软件进行凸轮轴的三维造型。在这期间，由于知识有限，其中查阅了许多资料才顺利完成了本章。这一章对后面的编程有着极为重要的作用，为下面的设计奠定了基础。凸轮轴工艺编制3.1 凸轮轴作用：2凸轮轴，在它上面有许多蛋状圆形突出的部分，它的作用就是在适当的时候开启和关闭发动机气缸的阀门。凸轮轴看起来并不是一个很特别的东西，但是它却可以称的上是发动机的心脏，对凸轮轴的外廓形状和其初始转角的位置哪怕是微小的改变，都会使发动机的运转将会出现完全不同的另一种状况。 在决定凸轮轴的设计之前，工程师必需知道什么样的车采用什么样的发动机。很显然，为牵引机车设计的发动机需要在低速时能够发出大的扭矩，为运动型跑车设计的发动机需要在高速时有更大的功率输出。变速比、传动装置和车重都是我们在选择一个凸轮轴所必需考虑的因素。不正确的使用凸轮轴，不仅会使汽车性能变差，加速无力，行动迟缓，而且还很耗油，任何人驾驶这种车都将是一件痛苦的事情，正确的设计和使用凸轮轴，驾驶对我们来说就会是一件愉快的事3.2凸轮轴的应用一、尤其在喷油泵在的应用，它是靠凸轮轴的作用来运转的。如图1所示喷油泵的结构如图1 图2所示，喷油泵体15下部装有凸轮轴14，上部各柱塞偶件5平行安装在同一平面内，故称为直列式合成泵（简称直列泵）。与I号泵、A型泵相比，PM泵的喷油泵体是上下整体、侧面不开窗的全封闭结构。对应于每个柱塞偶件5在凸轮轴14上的相应位置各有一个凸轮。凸轮的上面是挺柱体部件13，它通过滚轮与凸轮轴14直接接触，并由柱塞弹簧10压紧在凸轮轴14上。柱塞偶件5的底部直接压在挺柱上，并被弹簧下座12限位，防止柱塞下行时脱离挺柱体部件13。出油阀偶件4位于柱塞偶件5的上部，并被阻尼阀二、部件1固定于柱塞套密封端面上。出油阀偶件4的上部装有减容器2和出油阀弹簧3。在柱塞偶件5的中部有一套油量控制套筒部件11：油量控制套筒的底部槽口与柱塞的凸缘定位，以拉杆定位螺钉18定位的拉杆17的槽口则与油量控制套筒部件的钢球定位。柱塞套法兰与喷油泵体顶面之间安置有预行程调整垫片，垫片厚度可以变化。柱塞套外圆有三道O形密封圈7，防止低压油腔漏油。喷油泵体上部回油腔安装了一件挡油套，防止高压回油损坏铝质喷油泵体。a)下止点 b) 供油开始点 c) 上止点h1：柱塞总行程 h2：预行程图3、供油原理供油原理(如图3)发动机驱动凸轮轴，通过凸轮推动挺柱体部件，最终使柱塞产生往复运动。（1） 进油过程当凸轮轴上的凸轮由上止点（最大升程处）向下止点（基圆处）转动时，柱塞在柱塞弹簧的作用下向下运动，当柱塞的顶面降至进回油孔的上边缘以下时，进回油孔打开，来自输油泵的低压燃油进入柱塞上面的油腔，开始进油过程。这一过程到凸轮运动至下止点时结束。（2） 供油过程当凸轮由下止点向上止点转动时，柱塞在挺柱体部件的推动下向上运动，此时油腔与进回油孔相通，故油腔内会有部分燃油通过进回油孔流入油道，此时油腔内的燃油不能建立高压。当柱塞的顶面升至进回油孔的上边缘时，进回油孔关闭。柱塞由下止点开始升起到进回油孔关闭的这段行程，称为预行程。柱塞继续向上运动时，燃油被压缩，油腔内的压力迅速升高，当油腔内的压力达到出油阀的开启压力时，出油阀离开密封面直到减压带脱开阀座导向孔，这段行程称为减压行程，高压燃油经出油阀进入高压油管，使喷油器针阀开启向发动机燃烧室供油。这一过程一直延续到柱塞斜槽与回油孔接通为止，这段行程为供油有效行程。（3） 回油过程当柱塞斜槽与进回油孔接通后，由于柱塞斜槽通过直槽与柱塞顶面相连通，高压燃油通过进回油孔流出油腔，油腔内压力迅速降低。当压力降到一定程度后，出油阀落座，供油结束。回油过程将一直持续到柱塞套的油腔内的压力与油道内的压力相等为止。柱塞从回油孔打开的停油供油点开始到上止点的这段行程，称为剩余行程。供油预行程、减压行程、有效行程、剩余行程之和称为柱塞的全行程，也等于凸轮的最大升程。2.2油量调节原理凸轮的型线对于一台喷油泵来说是固定不变的，因此在凸轮旋转过程中，柱塞的行程是一定的。柱塞的圆柱面上开有控制斜槽，柱塞相对于柱塞套转过一定的角度，斜槽相对于进回油孔的供油行程则发生改变，如图4所示。供油行程的改变会导致供油量的改变，所以旋转柱塞就可以调节油量。a)供油开始点 b)柱塞旋转 c)回油开始点h3：有效供油行程 h：柱塞旋转后供油行程的改变量图4 柱塞偶件的油量调节原理柱塞下部的法兰与油量控制套筒的垂直槽滑动配合，允许柱塞上、下运动。油量控制套筒部件的球头与拉杆的开口槽滑动配合，拉杆往复移动会带动油量控制套筒正反转动，油量控制套筒转动再带动柱塞转动。如图5所示。由于拉杆的移动是根据发动机的需要由调速器按预先确定的关系控制的，所以供油量可以得到控制。图5 油量控制套筒调节原理3.3 凸轮轴工艺分析3.3.1生产纲领 生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所应选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算： N=Qn(1+a%+b%)由此公式可以算的凸轮轴的年生产量为10万件，根据生产纲领和生产类型的关系可以确定其生产类型是大批量生产。表1生产纲领与生产类型的关系11生产类型零件的年生产纲领（件）重型零件中型零件轻型零件单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产5510010030030010001000101020020050050050005000100100500500500050050000500003.3.2 材料选择凸轮轴材料的选择：由于轴的载荷通常是变载荷，或变应力，故材料应具有较好的强度和韧性；对轴的表面与支承有相对滑动的轴，还须要求较好的耐磨性。3.3.3 热处理分析：轴类零件的热处理是保证轴类零件性能的重要工艺过程，它对轴类零件的如下性能有着直接的影响：6凸轮轴材料是20Cr，对强度和韧性要求比较高，而表面易磨损需渗碳。渗碳的目的就是增加轴的耐磨性能、表面硬度、抗拉强度及疲劳极限。渗碳以后首先要进行淬火，用来提高其硬度和强度极限。但淬火时会引起内应力使之变脆，所以淬火以后必须要回火，回火的目的就是用来消除淬火后的脆性和内应力，提高其塑性和冲击韧度。但是对于凸轮轴来说，半成品热处理以前还有一道重要的工序，就是要对第一和第二个凸轮之间的外圆；第五和第六个凸轮之间的外圆用两顶的装加方式进行粗磨。这样做是因为轴类零件热处理以后会产生变形，既保证其同轴度。以便在热处理以后以这两个外圆为基准进行校核。3.4夹具的设计4磨床夹具按其通用化的程度和结构特点，可以分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和成组可调夹具等等。凸轮轴加工时采用的是传动夹头，属于组合夹具类型。组合夹具是在夹具零部件标准化的基础上发展起来的一种新型工艺装备。它是由一套预先制造好的标准元件组装而成的。这些元件有各种不同的形状、不同规格的尺寸，它们相互配合部分的尺寸精度高、硬度高、耐磨性好，且具有完全的互换性。根据加工工艺的要求，可通过选择和使用标准元件和组合元件，很快装配出机械加工、检验、装配等所需的夹具来。使用完毕，可方便地拆卸、清洗、存放、留待以后再使用。组合夹具的特点：1、灵活多变；2、保证加工质量、提高生产效率；3、节省人力和物力；4、减少夹具存放面积。组合夹具的元件按其用途不同可以分为八大类，即：基础元件、支承元件、定位元件、导向元件、压紧元件、紧固元件、辅助元件及合件。其中，紧固元件包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈等，这些紧固元件均为常用的标准件。如图6图6 夹具图传动夹头由非标准件手柄、定位销、定位板、弹簧、螺母、压盖、定位螺钉、传动板和标准件圆柱销、螺钉组合而成（见附录二）。15图7 传动板传动板是整个夹具的夹具体，也是夹具的关键部位（如图7），它上面有一个锥度孔，用来装夹凸轮轴的锥形端面。锥度孔和锥度面有自锁，在磨削时对凸轮轴进行夹紧，限制其自由度。图8 定位板定位板是通过定位螺杆固定在传动板上，它的作用是用来放置定位销（如图8）所示。 图9 手柄手柄是用来装定位销的，以便于定位销在使用时方便。如图9所示图10 定位销定位销是在加工时对凸轮轴进行定位，装夹时定位销应放在凸轮轴装夹端的键槽内，限制凸轮轴的转动和移动的自由度。如图10所示 拟定工艺路线87结合实际生产需要，可将工艺路线确定为下表：表3 凸轮轴磨削工艺过程工序号工序名称设备型号名称10外协检验20入采供部半成品库25清洗QXLT70I清洗机（519-15）30渗碳，淬火40研中心孔 专用机床45清洗QXLT70I清洗机（519-15）48回螺纹Z28-12.5滚丝机(149-9)70半精磨中间轴径MB1320外圆磨床(031-489)(031-528)80精磨中间轴径MB1320外圆磨床(031-489)(031-528)90精磨偏心轮MXBS8312A凸轮磨床(034-204)(034-209)100精磨VI凸轮端轴径、锥面MK1620数控端面外圆磨床（031-505）110精磨I凸轮端轴径、锥面MK1620数控端面外圆磨床（031-504）175清洗QXLT70I清洗机（519-15）180精磨凸轮CF41数控凸轮磨床（034-189）（034-212）（034-220）续上表工序号工序名称设备型号名称195超精磨I凸轮端轴径MGB1320E高精磨床度（031-487）（031-538）200磁性探伤TC2000磁性探伤机E71-I202清洗QXLT70I清洗机（519-15）203LMJ-600振动去毛机（038-451）203A光整去毛刺SHZ-600光整机205清洗QXLT70I清洗机（519-15）206打标WT500打标机（099-94）208漂洗QXLT70I清洗机210偏心轮抛光抛光机215入库检验220入库（其机械加工工艺过程卡片见附录三）3.6.1外圆磨削12131、机床选定：选用最常见的有MB1320外圆磨床和MK1620端面外圆磨床2、夹紧方案：利用螺母和两顶尖进行夹紧3、刀 具：外圆磨砂轮4、切削用量的选择：切削用量选择的顺序是先确定背吃刀量ap,再确定进给量f，最后确定切削速度uc。背吃刀量ap10应选择尽量大的背吃刀量，尽量在一次走刀中，把本工序加工应切除的加工余量切除掉。在粗加工时，当加工余量过大或工艺系统刚性较差时，也可分两次走刀。在这一道工序中采用一次进刀： ap（2/33/4）A（2/33/4）0.99式中 A单边余量，mm进给量f11定义：工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。进给量的选择与背吃刀量也有关，在已选定背吃刀量为0.99的前提下，查有关手册，选择进给量为：0.8mm/r切削速度uc UcD n粗/1000式中 D刀具直径 n加工时的速度查有关手册，取加工时的主轴转速为400r/mm。所以， UcD n粗/1000 1.98400/1000 74.1mm/r3.6.2 凸轮磨削51、机床选定：常选用的机床有MXBS8312A凸轮磨床和CF41数控凸轮磨床2、夹紧方案：专用夹具和机床两顶尖3、刀 具：凸轮磨专用砂轮4、削用量的选择：切削用量选择的顺序是先确定背吃刀量ap,再确定进给量f，最后确定切削速度uc。背吃刀量ap10应选择尽量大的背吃刀量，尽量在一次走刀中，把本工序加工应切除的加工余量切除掉。在粗加工时，当加工余量过大或工艺系统刚性较差时，也可分两次走刀。在这一道工序中采用一次进刀： ap（2/33/4）A（2/33/4）*（0.350.4）0.230.33式中 A单边余量，mm进给量f11定义：工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。切削速度uc UcD n粗/1000式中 D刀具直径 n加工时的速度查有关手册，取加工时的主轴转速为3000r/mm。所以， UcD n粗/1000 1.983000/1000 18651600mm/r本章小结本章对凸轮轴的特点、作用、结构工艺性进行了具体详细的分析，让人对凸轮轴有了进一步的了解，并结合生产实际要求确定了生产纲领、生产类型及工艺路线，并进行了夹具设计。本章设计中夹具设计是一大重点，也是一大难点。普通轴的加工一般不需要设计夹具，直接用卡盘夹紧，或用两顶尖固定即可，但凸轮轴的加工不可如此，它需要设计专门的夹具。这也体现了凸轮轴加工的难度及重要性。凸轮轴数控磨削编程4.1 数控编程要求数控磨的编程是通过角度的一个升程表来自动完成的，所以升程表里的每一个角度都要准确无误，要不就会升程一个不同角度的升程。表4 凸轮升程表H（mm）H（mm）H（mm）H（mm）H（mm）Hmm25.150300.1006350.4189400.9675451.7687502.85725.50.000530.50.122535.50.463140.51.035845.51.863950.52.9834260.0031310.1466360.5097411.1066461.9621513.113226.50.007831.50.172836.50.558541.51.1846.52.063151.53.2465270.0146320.2013370.6097421.2561472.1672523.383427.50.023632.50.232037.50.663342.51.334747.52.274352.53.5238280.0347330.2649380.7193431.4160482.3844533.668028.50.047933.50.338.50.777643.51.548.52.497753.53.8159290.0633340.3374390.8385441.5868492.6142543.967629.50.080934.50.377039.50.901744.51.676449.52.734054.54.1233数控磨编程9编制数控加工程序是是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。 下面是凸轮轴的一段加工程序一、程序头是程序的起始阶段，他是执行程序的一个辅助工作，主要包含：刀具的起始点、主轴的正反转、主轴的速度、冷却液的开关。%_N_AZ9000_MPF /程序名PATH=/_N_MPF_DIRTRAFOOF二、程序主体是程序的主要部分，他主要包含：进刀点、切入点。1、进刀M28G04 F1.0R2=0.00R29=R1312、切入这一步是砂轮逐步磨削，逐渐成型。G90G00 SUPA X=R900 /砂轮快速进给G00 SUPA Z=R901R95=270.00 R96=52.00AF90G90 G00 X=R103M22G04 F=1.0AA40:IF $A_IN10=1 GOTOF AA34 /磨大端轴径G91 GOO Z-0.01IF $AA_IWZ1=47.0 GOTOF AA32GOTOB AA40AA34:IF $A_IN10=0 GOTOF AA33G91 G00 Z-0.01GOTOB AA34AA33:G04F1.0G91 G01 Z0.15 F20.0IF $_IN10=GOTOF AA32AA35:IF $A_IN10=1 GOTOF AA36G91 G01 Z-0.001 F20.0 /直线进给GOTOB AA35AA36:M23G91G00 Z=R300G90G00 X=R299M22G04 F=1.0AA51IF $A_IN10=1GOTOF AA50G91 G00 Z-0.01IF $AA_IWZ1=70 GOTOB AA32GOTOB AA51AA50:IF $A_IN10=0 GOTOF AA52G91 G00 Z-0.01GOTOB AA50AA52:G04 F=1.0G91 G01 Z0.15 F20.0IF $A_IN10=O GOTOF AA32AA53:IF $A_IN10=GOTOG AA54G91 G00 Z-0.01 F20.0GOTOB AA53AA54M23G90G00 X270.0G04 F1.0G91 G00 Z=R162AF10R130=R130+1IF R130R29 GOTOF AA46AF11G04 F1.0AA32M23G04 F1.0AA46G90 G00 SUPA X=R900G90 G00 SUPA Z=R901R95=270.00 R96=52.00AF90 G04 F1.0三、程序结尾是是程序的结束部分，主要包含主轴的停止、程序的结束并返回到程序的起始位置、刀架退到安全地方。M05;M01;T0606;M30;4.3 本章小结本章主要讲述了零件的编程,根据零件的难易程度不同,相对于零件程序的编制难易程度就会不同。从程序的开头到程序的主体，再到程序的结尾，本章逐渐分步讲述了零件的磨削加工的加工思路。总结与展望5.1 总结在进行凸轮轴工艺设计的时候勇于创新，从这个过程中学到很多东西。凸轮轴是一个比较复杂的曲轴，也是一个精密零件，所以在各方面加工要求都比较高，在热处理以前要对凸轮轴上两对凸轮之间的外圆进行粗磨，作为热处理以后校对同心度的基准。因为凸轮轴在热处理以后容易产生变形。毕业实践的考验才让我明白，在哪些方面自己还是薄弱的，欠缺的。5.2 展望通过这次毕业设计，使我懂得独立的重要性，以及融会贯通的可贵性，知识真得是非常有用，它让我可以通过编制的程序来实现工业机器人的示教，使它能代替人们作一些简单的工作，让人们远离恶劣的环境。也同时提醒我们学海无边，知识只有学了去用才能发挥它的真正价值。并且也提醒我们在踏入社会之后也要保持在学校时同样的求知欲和上进心。有了这个做基础，我们才能充实自己，不断进步，才能在社会中立足脚跟，不被淘汰。进入另一所叫做“社会”的大学，而工作是发挥知识的一种实践，也是一种工具，它让我们知道什么是我们不具备的，让我们自觉去学习。所以学习永无止境。致 谢毕业设计就要结束了，在这18周左右的时间里，我通过跟老师同学们一起学习研究学会了很多很多，其中不乏人生的探讨，专业知识更是上了一个新的台阶。在老师老师的指导下，和各位同学的团结配合下，已经基本上掌握了机械设计由最初的方案论证到各个零部件以及总装配图设计的全过程，更是掌握了独立处理问题的能力，比如查阅技术文献、资料、工具书等。毕业设计是检验我们对四年来所学知识的综合应用的能力，更是巩固我们本科阶段学习的成果，正所谓养兵千日用兵一时，我们正是要学以致用在关键时候能够拿出自己的本事那才是真正的人才。在本次设计过程中，我所走的每一步都得到了呼老师的精心指导。在此，我对他表示衷心的感谢和由衷的敬意！同时，也感谢同组同学的团结协作，热心帮助！ 马上就要走入社会了还有很多药学的知识，此时感慨万千，毕业设计不仅让我明白了作为一个人要干一个项目要经历很多的困苦而且有很多的疑问，此时我们要借助老师，网络.独立去探索解决每一个问题。其中的快乐才是最大的，大学就要走完了，毕业设计是我最后的作业，以后的路我会努力做到自己的最好。最后，向各位指导老师表示最诚挚的谢意！参考文献1沈寿林 主编 CAXA线切割V2实用教程 机械工业出版社2. 胡家秀 主编 简明机械零件设计实用手册 机械工业出版社3熊光华 主编 数控机床 机械工业出版社4齐世恩 主编 机械制造工艺学 哈尔滨工业大学出版社5. 王中发 主编 实用机械设计 北京理工大学出版社6. 朱家诚 主编 机械设计课程设计 合肥工业大学出版社7. 吴宗泽 主编 机械设计 人民交通出版社8华茂发 主编 数控机床加工工艺 机械工业出版社9林奕鸿 主编 数控技术及其应用 机械工业出版社10吴培英 主编 金属材料学 国防工业出版社11张春林 主编 机械基础综合课程设计 北京理工大学出版社12倪森寿 主编. 机械制造工艺与装备 化学工业出版社13倪森寿 主编. 机械制造工艺与装备习题集. 化学工业出版社14.顾 京 主编 现代机床设备 化学工业出版社.15孙燕华 主编 AutoCAD2000 机械制图 机械工业出版社 附录一 凸轮轴零件图 附录二 夹具装配图 附录三 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型