机床输出齿轮轴加工艺规程设计及数控加工编程程序设计-[机械毕业设计论文A2094]
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机床
输出
齿轮轴
工艺
规程
设计
数控
加工
编程
程序设计
机械
毕业设计
论文
a2094
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份。20页，8300字。
任务书一份。
UG图一张。
工艺规程卡片一张。
机械加工工序卡一份。
图纸共1张，如下所示
A4-输出齿轮轴.dwg
- 内容简介：
-
宁波大红鹰学院 毕 业 设 计（论 文） 资 料 汇 编 课题名称： 轴齿轮加工 艺规程设计及数控 加 工编程 分 院： 机械与电气工学院 班 级： 11 机电 1班 姓 名 ： 曹宏赟 学 号 ： 122020102 指导教师： 常秋香 二一三 年 五 月 目 录 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）指导情况记录 毕业 设计（论文） 毕业设计（论文）综合成绩评定表 毕业设计（论文）任务书 课题名称： 轴 齿轮工艺规程设计及数控 加工编程 分 院 ： 机械与电气工程学院 专 业 ： 机电一体化技术 指导教师： 常秋香 二一三 年 五 月 课题适应的岗位名称 机械 制造、加工、设计 课题背景： 1、工程图绘制、工艺设计和数控程序的编制是机电一体化专业的基础课程，是该专业的学生从事专业相关工作的基础。工艺设计是机械制造中重要环节，对于机械生产过程有重要的指导作用。 2、选题来自企业实践。 3、课题中的工艺设计和数控加工程序编制，是该专业学生从事专业工作的基础。对于这两个方面的掌握可以更好的帮助学生今后从事专业相关的工作。缩短工作磨合期。 一、 设计（论文）要求： 真阅读相关资料，编制该零件的数控加工程序。 子图版皆可 )，合理标注尺寸及技术要求。 议运用 艺图表填写。 能够较好地综合运用所学专业知识和技能，严谨的科学作风。报告依据充分，论证正确，有一定见解，文字通顺，条理清楚，数据准确，书写工整。 要求学生在规定时间内独立完成。符合规范的写作格式并同时达到一定的字数（ 3000字左右）。报告应是在调查研究或实验实践的基础上写出的、有独立见解的文章。收集资料、占有材料均要实事求是，摘录要符合 作者原意，不能断章取义，资料要注明出处。 二、具体要求： 1. 撰写开题报告 2. 抄画零件图（ 3. 通过分析零件的结构，联系实际，编制零件的加工工艺规程；完成工艺规程文件的填写； 4. 编制某一工序的数控加工程序； 5. 撰写毕业设计论文。 三、主要参考文献的范围： 1张龙勋，机械制造工艺学课程设计指导书，机械工业出版社， 张龙勋，机械制造工艺学简明设计手册，机械工业出版社， 肖刚，切削用量简明手册，机械工业出版社， 赵如 福，金属切削加工工艺人员手册，上海科学技术出版社， . 术联盟， 文版从入门到精通，清华大学出版社， . 杨有君，数控技术，机械工业出版社， 、其他需要说明的事项： 毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 轴齿轮 工艺规程设计及 数 控加工编程 分 院： 机电学院 班 级： 11 机电 1 姓 名： 曹宏赟 学 号 ： 1122020102 指导教师： 常秋香 二一三年 九 月 一、课题简介： 本栏填写： 1、 某输出轴零件工艺规程设计及数控加工编程。 2、属于机电一体化领域，应用于机床，发动机。 3、课题的重点是输出轴对生活的应用和发展，难点是课题的设计意义。 二、本课题的现状 轴类零件是组成机器的重要零件之一， 应用范围很广， 是机械加工 和实物测绘 中经常碰到的一类零件 。 在实际生产中，轴类零件有多种型式，如光轴、阶梯轴、空心轴、花键轴、曲轴和凸轮轴等，可以起到支承传动零件、传递转矩、导向和承受载荷 的 作用 轴类零件在机器中用于支承传动零件部，以实现运动和动力 。 输出轴是经典的轴类零件之一。输出轴在工作中承受较大的冲击载荷和扭矩，所以要经过热处理来增加零件的硬度。 输出轴就是变速动力输出，输出轴的类型有很多种类，一般在机床上很常见，输出轴的样子也有很多，有阶梯型，雏形等。 输出轴，采用 锻件毛坯，是 圆柱齿轮 减速器的重要传动件。圆柱齿轮减速器是以降低机器转速为目的的专用部件，主要是 通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动实现减速运动的 ，具体来说， 电动机 转动 通过皮带轮 带动输入轴转动 ，然后通过 输入轴上的小齿轮与从动齿轮（大齿轮）互相 啮合（小齿轮带动大齿轮） ，将动力 传送到 输出 轴，从而实现减速之目的。 一般传动轴都有两个支承轴径，工作时通过轴径支承在轴承上，这两个支承轴径便是某装配基准，通常也是其表面的设计基准，所以它的精度和表面质量要求比较高。 随着科学技术的进步和发展，先进的，人工智能的设备不断涌现， 在机械设计，设计工艺和工艺安排方面有了较大的发展。社会分工越来越细，生产方式也从粗放型向集约型发展。为了适应我国纺织业经济体制改革和不断发展的需要，要求有性能优越的动力源带动机械作业，纺织机成为一种广泛地动力源被广泛应用于各行各业中，本次毕业设计，就是以 三、课题的技术实现方案 研究步骤 : 一 、 分析研究零件图 1、 熟悉产品的性能，用途，工作条件 2、 对零件图进行工艺审查 二 、 选择毛坯 三 、 拟定工艺路线 四 、 确定各工序所采用的设备 五 、 确定各工序所采用的工艺设备 六 、 确定各主要工序的技术要求及检验方法 七 、 确定各工序的技术要求及检验方法 八 、 确定切削用量 九 、 填写工艺文件 十 、 撰写毕业设计及答辩 方法、措施 : 通过到图书馆、上网等查阅收集资料 , 参考相关内容 . 在老师指导下 , 与同组同学 , 同班同学研究讨论 , 用确定合理的方法来解决问题 . 四、完成课题的条件 1、 熟悉毕业设计的有关规定 2、调查研究收集相关毕业设计资料 3、毕业设计选题 4、 撰写开题报告 5、 制定设计方案 6、 完成毕业设计初稿 五、课题工作进程： 日期安排 完成内容 2013 年 8 月 23 号 8 月 26 号 确定题目和内容 2013 年 8 月 27 号 9 月 4 号 查阅相关资料完成开题报告 2013 年 9 月 5 号 9 月 7 号 撰写文献综述 ; 拟定、修改论文提纲 2013 年 9 月 10 号 9 月 13 号 完成零件的绘图 2013 年 9 月 15 号 11 月 25 号 完成初稿，经指导后继续 2013 年 12 月 5 号 1 月 10 号 完成其他部分及反复修改 2014 年 3 月 10 号 3 月 10 号 送审打印成册 2014 年 3 月 13 号 3 月 15 号 准备答辩 六、主要参考文献： （注意中文、外文、译著等各种参考文献的名称、作者、出版社等必须写明的内容和排列顺序，下列的文献写法可供参考） 1 杨光 实物测绘与工艺设计 清华大学出版社 2 陈明 机械制造工艺学 机械工业出版社 3 华茂发 谢骐 机械制造技术 机械工业出版社 4 孔志礼 冷兴聚 机械设计 东北大学出版社 5 胡凤兰 互换性与技术测量 高等教育出版社 6 李云机械制造 工艺及设备设计指导手册 机械工业出版社 7 杨叔子 机械加工工艺师手册 机械工业出版社 指 导 教 师 意 见 指导教师（签名）： 年 月 日 教 研 室 意 见 主任（签名）： 年 月 日 学 院 意 见 院长（签名）： 年 月 日 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 1 毕业设计（论文）指导情况记录 学生姓名 曹宏赟 分流方向 数控加工 班级 11 机电 1 班 课 题 某输出轴类零件工艺规程设计及数控加工编程 指导时间及方式 存在问题 指导情况 2 当面讲解 缺少对输出轴及工装知识的认识，以及不知毕业设计工作如何开展。 经过 1 小时左右辅导，对输出及工装有了初步的认识，这样有利于毕业 设计工作的开展，明确毕业设计的基本步骤。 指导教师签名 在绘制 件图发现有一处尺寸重复标注和一些公差问题以及如何写好开题报告。 指出零件原图中的不足之处，并对原图进行分析，分析各个尺寸，公差等；对开题报告中的要求进行讲解，让我明白开题报告中的要点。 指导教师签名 开题报告中的课题的技术实现方案还存在一些问题 、 发现开题报告中的一些不足之处，及时向老师请教，对开题报 告中的不足之处及时完善，完成开题报告。 指导教师签名 面讲解 对于工装并不是很了解，要对零件进行工装设计，有点难度。 对工装有所了解，明白了工装在零件机加工中所起到的作用，以及定位，设计基本要求。 指导教师签名 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 2 面讲解 工装定位， 局存在一些问题 指出 装图中的错误点，对 装图进行修改，确定 装图尺寸公差以及定位方式，；力求 装图整 洁美观。 指导教师签名 5 当面讲解 不明论文格式，论文的基本步骤，在写论文中的课题重点与要求。 对写论文有了大致的了解，以及写论文中设计涉及到的重点。 指导教师签名 面讲解 论文中还存在一些缺点。 经过老师的对论文的指导，改正论文中的不足点，完善论文。 指导教师签名 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 1 毕业设计（论文） 分 院： 机电学院 学 生姓名： 曹宏 赟 专业班级： 11 机电 1 班 学 号： 1122020102 指导教师： 常秋香 二 O 一三 年 三 月 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 2 目录 毕业设计（论文） . 1 第 1 章 绪论 . 4 出齿轮轴零件的工艺特点及基本工艺过程 . 4 第 2 章 零件图分析 . 5 件的功用 . 5 件的结构工艺分析 . 5 坯的选择 . 5 坯图的设计 . 6 第 3章 基准的选择 . 7 准的概念和分类 . 7 计基准 . 7 艺基准 . 7 位基准的选择 . 7 基准的选择 . 8 基准的选择 . 8 第 4 章 制定加工工艺路线 . 9 工阶段的划分 . 9 加工阶段的主要任务 . 9 工顺序的安排 . 9 控车床加工与普通车床加工的区别 . 10 定加工工艺路线方案 . 10 械加工工艺 . 11 控编程 . 13 第 5 章 总结 . 17 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 3 轴齿轮 工艺规程设计及数控加工编程 摘 要： 机械制造工艺学是我们机械专业的一门专业课程，学习时需要应用加工方法、机床、工具、测量等方面的知识来研究错综复杂的零件生产轴类零件的主要作用是支撑传动零部件、传递扭矩和承受载荷，通常应保证装配传动件的轴颈对支撑的同轴度要求，否则会影响传动件的传动精度，并产生噪声。 轴的加工首先应选择适当的毛坯、材料、机床、夹具、道具等，经过粗、精加工等一系列工序，完成所要求的轴类零件。 本设计是关于 出齿轮轴加工工艺规程的设计，总体介绍所追踪的典型零件的加工流程 ,包括毛坯 粗加工 所加工零部件的形状、结构、尺寸及重要配合参数，并完成工件的三维造型。确定零部件的加工方法和步骤，包括使用设备、装夹方法、工装夹具、加工方位、刀具选择、加工参数选择等工艺的问题。 关键词： 工艺规程设计、工装夹具、刀具选择、加工编程宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 4 第 1章 绪论 出齿轮轴零件的工艺特点及基本 工艺过程 艺特点 齿轮轴类件的工艺特点首先是它的形面特征多，在基于特征零件信息描述中以把它分为主要特征：内外圆柱面、圆锥面、齿轮表面等；辅助特征：键槽、小平面、花键、螺纹等。另外，齿轮轴类件加工所使用的机床多，材料及热处理种类也比较多，再者，它的工艺特征如尺寸精度、形位公差、表面质量也要求较高。在机械加工中，每一种零件都有几种加工工艺方法与之对应，根据生产规模、零件整体形状和轮廓尺寸、制造资源等，针对每一特征的加工精度、表面粗糙度及不同材料选择不同加工方法。 本工艺过程 1、 下料 2、 热处 理 3、 车端面 4、粗车 5、热处理 6、精车 7、铣键槽 8、滚齿 9、齿面淬火 10、磨 11、成品检验宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 5 第 2章 零件图分析 件的功用 本零件为上主针刺机的输出齿轮轴，其功能是传递动力和改变输出轴运动方向 。 件的结构工艺分析 输出齿轮轴有外圆柱面、键槽、齿面等表面。其主要加工表面有 6575 85、 141、 85及齿面和 内螺纹。 由于传动与装配的要求较高，对于 75 75于 75 75 162齿面均有径向圆跳动要求。粗糙度方面表现在：对于 65 75 120、 75较高的要求为 余为 些在安排加工工艺时也需给予注意。 坯的选择 毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 6 较重要大的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接 影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种： 1、锻造 2、铸造 3、型材 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，本零件的主要功用是传递动力，其工作需要承受较大的冲击载荷，要求有较高的强度和韧性，故毛坯应选择锻件，以使金属纤维尽 量不被切断。又由于年产量大，达到了批量生产的水平，且零件形状较简单，尺寸也不大，故应采用 模锻 。 坯图的设计 毛坯（锻件）图是根据产品零件设计的，经查机械加工工艺手册、机械零件工艺手册，再考虑到其要加工的次数，知磨削余量，精车 粗车各余量，粗车余量可选用 1车余量可选用 动轴磨削余量可取 波大红鹰学院毕业设计（论文） 7 第 3章 基准的选择 准的概念和分类 零件是由诺干表面组成的，各表面之间都有一定的尺寸和相互位置要求。用以确定零件上点、线、面间的相互位置关系所依据的点、线、面称为基准。其基准按其作用不用 ，可分为设计基准和工艺基准。 计基准 设计图样上所采用的基准称为设计基准。如零件图上的轴心线是各外圆和孔的设计基准。 艺基准 在工艺中采用的基准称为工艺基准。按用途可分为定位基准，测量基准和装配基准。 定位基准 加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所使用的基准。如零件在精车时，中心孔就是定位基准。 测量基准 零件检验时，用于测量已加工表面尺寸及位置的基准。 装配基准 装配时用已确定零件在部件或产品中位置的基准。零件图中的185即为装配基准。 位基准的选择 选择 工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基准面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时。这种基准称为粗基准。用于加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证精度要求出发的，因宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 8 此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。 基准的选择 选择的原则是：（ 1）非加工表面原则 （ 2）加工余量最小原则 （ 3）重要表面原则 （ 4）不重复原则 （ 5）便于装夹原则。根据以上选择的原则，在加工时：（ 1）车左端时，以两端端面中心孔作为粗基准。（ 2）车右端时，以两端端面中心孔作为粗基准。 基准的选择 选择的原则是：（ 1）基准重合原则 （ 2）基准统一原则 （ 3）自为原则 （ 4）互为基准原则 （ 5）便于装夹原则、根据以上选择的原则，我们就可以选择端面的中心孔作为精基准。 由于该传动轴的几个主要配合表面 75 75于 162的两端面及 755肩面对基准轴线 求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 9 第 4章 制定加工工艺路线 工阶段的划分 工件的加工质量要求较高时，都应划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果加工精度和表面质量要求特别高，则还可增设光整加工和超密加工阶段。 加工阶段的主要任务 （ 1） 粗加工阶段的任务是切除毛坯大部分余量，使毛坯接近成品和尺寸。 （ 2） 半精加工阶段的任务是留下精加工余量后使主要表达到一定的精度，为精加工做好准备并完成一些次要表面的加工。 （ 3） 精加工阶段的任务是保证各主要表面达到规定 的精度和表面粗糙度。 工顺序的安排 （ 1） 切削加工的安排原则： A、基准先行 B、先粗后精 C、先主后次 D、先面后孔 （ 2） 热处理工序的安排： A、预备热处理的目的的改善工件的加工性能，消除残余应力，改善金相组织，为最终热处理做好准备，如正火、退火和调质等。预备热处理一般安排在粗加工前，但调质常安排在粗加工后进行。 B、消除残余应力处理的目的是提高零件的力学性能（如强度、硬度、耐磨性等），如调质、淬火、回火、以及各种表面处理，一般安排在精加工前。 辅助工序的安排：辅助工序包括检验、清洗、防锈等检验。除了工序中自检外，还需 要在下列场合单独安排检验工序： A 重要工序前后； B 送往外车间加工之前； C 全部加工工序完成、去毛刺之后。有些特殊去毛刺常安排在下 列场合进行： 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 10 控车床加工与普通车床加工的区别 本零件在粗加工阶段所使用的是 数控车床，床身上最大工件回转直径： 320最大加工长度： 600加工阶段使用数控车床加工的优势在于：数控车床的加工精度比普通车床的高，能满足零件设计的要求，而普通车床难以达到要求。再者数控车床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产 率高，是普通车床的 3 5 倍。但数控车床的投资大，使用费用高，生产准备工作复杂。由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。 定加工工艺路线方案 该零件是批量生产，可以采用机床配以专用夹具，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案如下： 1、毛坯锻造并 调质 2002、两端同时铣端面钻中心孔， 3、粗车左端外圆，4、粗车右端外圆， 5、钻孔， 6、 扩孔倒角， 7、攻丝， 8、粗车检验， 9、精车长头， 10、精车短头， 11、齿坯检验， 12、滚齿， 13、滚花键， 14、倒棱去毛刺，15、剃齿， 16、热前检验， 17、热处理， 18、研磨中心孔， 19、磨外圆端面， 20、珩齿， 21、成品检验， 22、清洗、封油、包装、入库。综合考虑所要加工零件的尺寸及要加工表面所要达到的粗糙度，选择如下机床： 数控机床： 圆磨床： 端面铣床： 式钻床： 滚齿机： 波大红鹰学院毕业设计（论文） 11 械加工工艺 （ 1） 齿轮轴的机械工艺过程卡 机械加工工艺过程卡 产品名称 零件名称 零件图号 材料 毛坯规格 输出轴齿轮 40165序号 工序名称 工序简要内容 设备 工艺装备 工时 5 下料 按 165锯床 10 车 车削各表面 爪卡盘、游标卡尺、外径千分尺、外圆机夹、车刀、切断刀 15 钳 去毛刺 钳工台 50 检验 编制 审核 批准 共 页 第 页 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 12 （ 2） 齿轮轴数控加工工序卡 数控加工 工序卡 产品名称 零件名称 零件图号 出轴齿轮 工序 程序编程 材料 数量 夹具名称 使用设备 车间 10 0002 40 三爪卡盘 控加工车间 工步号 工步内容 切削用量 刀具 量具 V（ m/ n (r/F (mm/r) 编号 名称 编号 名称 1 车端面 150 800 圆车刀 1 游标卡尺 2 粗车各外圆 150 800 圆车刀 1 游标卡尺 3 精车各外圆 220 1200 0101 外圆车刀 2 千分尺 4 切断 75 400 断刀 1 游标卡尺 编制 审核 批准 共 页 第 页 宁波大红鹰学院毕业设计（论文） 13 （ 3） 齿轮轴的车削加工刀具调整卡 产品名称 件名称 输出轴齿轮 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 刀具参数 刀补地址 刀尖半径 刀杆半径 半径 形状 1 圆车刀 501 2 断刀（ 宽 3） 502 编制 审核 批准 共 页 第 页 控编程 （ 1）程序 圆车刀粗车齿轮轴的外轮廓，粗车至以下图形的尺寸： 1 8 92 100 19 03 0 01 波大红鹰学院毕业设计（论文） 14 4 165 1 00 100 5 1 2 1 0 3 01 4 5 03 6 70 10 7 1 65 1 28 1 2 75 29
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