畢業(yè)設計---軸類零件的加工工藝與編程

1、<p><b>　　?</b></p><p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　題 目： 軸類零件的加工工藝與編程 </p><p>　　專 業(yè)： 機電一體化 </p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成

3、日期： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計是進行一個直徑是80MM長415MM的圓柱臺階軸進行設計，這個軸上有圓弧、工藝退刀槽、螺紋退刀槽、螺紋及球面構成，材料為45號鋼。軸，支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以

4、有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為：</p><p>　?、俎D軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。</p><p>　　②心軸，用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉動，如支承滑輪的軸等。</p><

5、p>　?、蹅鲃虞S，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵。軸的工作能力一般取決于強度和剛度。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p>　　2 零件圖及圖樣

6、分析2</p><p><b>　　2.1 零件圖2</b></p><p>　　2.2 圖樣工藝分析2</p><p>　　3 零件加工工藝設計3</p><p><b>　　3.1工藝分析3</b></p><p>　　3.2 刀具的選擇和切削參數(shù)5</

7、p><p>　　3.3 夾具的選擇與類型6</p><p>　　3.3.1 夾具的選擇6</p><p>　　3.3.2 夾具的類型6</p><p>　　3.3.3 零件的安裝6</p><p>　　4 零件的加工工序及編程8</p><p>　　4.1 數(shù)控加工工序8</p&g

8、t;<p>　　4.2 數(shù)控加工程序及備注8</p><p><b>　　結束語14</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　致謝16</b></p><p><b>　　1前言</b>&

9、lt;/p><p>　　軸，支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀，各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。根據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據(jù)軸的承載情況，又可分為：①轉軸，工作時既承受彎矩又承受扭矩，是機械中最常見的軸，如各種減速器中的軸等。②心軸，用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩，有些心軸轉動，如鐵路車輛的軸等，有些心軸則不轉動，如支承滑

10、輪的軸等。③傳動軸，主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩，如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼，也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強度和剛度，轉速高時還取決于振動穩(wěn)定性。</p><p>　　軸的結構設計是確定軸的合理外形和全部結構尺寸，為軸設計的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式，載荷的性質、方向、大小及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的毛

11、坯、制造和裝配工藝、安裝及運輸，對軸的變形等因素有關。設計者可根據(jù)軸的具體要求進行設計，必要時可做幾個方案進行比較，以便選出最佳設計方案，以下是一般軸結構設計原則： 1、節(jié)約材料，減輕重量，盡量采用等強度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀；2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調整；</p><p>　　3、采用各種減少應力集中和提高強度的結構措施；</p><p>　　4、便于加工制

12、造和保證精度。</p><p>　　本畢業(yè)設計課題為減速器軸的設計，借助AutoCAD軟件，先設計繪制圖形，然后編制設計和制造工藝，通過車、銑床進行加工，從而實現(xiàn)零件的設計、制造一體化的圖紙設計和圖紙制造，具有相當大的實用價值和發(fā)展空間。 </p><p>　　2 零件圖及圖樣分析</p><p><b>　　2.1 零件圖</b><

13、;/p><p><b>　　圖 2-1</b></p><p>　　2.2 圖樣工藝分析</p><p>　　如圖2-1所示，根據(jù)圖樣零件的數(shù)據(jù)顯示選擇毛坯為：直徑85MM*420MM，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值及凹凸配合等要求較高，零件結構較為復雜，包含了圓弧，外輪廓，切槽以及三維曲面的加工，且大部分的尺寸均達到IT8--IT7級精

14、度。工件選用三爪自定心卡盤裝夾，由于該零件形狀復雜所以把零件分為兩步驟完成：先車基準（零件左端面）→車寬2直徑10.5的槽→車螺紋→車中間寬槽。掉頭裝夾先車端面→車寬1.5直徑為5的槽→車螺紋。</p><p>　　3 零件加工工藝設計</p><p>　　在程序編制中，編程人員必須充分掌握構成零件輪廓的幾何要素參數(shù)及各幾何要素間的關系。因為在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義，

15、手工編程時要計算出每個節(jié)點的坐標，無論哪一點不明確或不確定，編程都無法進行。但由于零件設計人員在設計過程中考慮不周或被忽略，常常出現(xiàn)參數(shù)不全或不清楚，如圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切還是相交或相離。所以在審查與分析圖紙時，一定要仔細核算，發(fā)現(xiàn)問題及時與設計人員聯(lián)系。</p><p>　　對圖2-1工件進行工藝分析可得知以下步驟并加工零件至成型。</p><p>　　下料→鍛造→粗車→半精車→

16、精車→磨削</p><p>　　另外在加工過程中為防止發(fā)生工件形變必須對工件進行熱處理已去內(nèi)應力，如粗車后對工件進行初步熱處理，半精車后進行時效處理，精車完以后進行淬火以及磨削兩端直徑為35的軸徑以達到其精度要求。</p><p>　　3.2 刀具的選擇和切削參數(shù)</p><p>　　車削用量的選擇原則是：</p><p>　　（1）粗車時，

17、首先考慮選擇一個盡可能大的背吃刀量ap，其次選擇一個較大的進給量f,最后確定一個合適的切削進度v 。增大背吃刀量ap 可使走刀次數(shù)減少，增大進給量f有利于斷屑，因此根據(jù)以上原則選擇粗車切削用量對于提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是有利的。</p><p>　?。?）精車時，加工精度和表面粗糙度要求較高，加工余量不大且均勻，此選擇較小（但不太?。┑谋吵缘读縜p和進給量f ，并選用切削性能高的刀具材料和合理的

18、幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度v。</p><p>　　刀具選擇的結果如下：</p><p>　　3.3 夾具的選擇與類型</p><p>　　3.3.1 夾具的選擇</p><p>　　數(shù)控加工對夾具主要有兩大要求：一是夾具應具有足夠的精度和剛度；二是夾具應有可靠的定位基準。選用夾具時，通?？紤]以下幾點：</p><p&

19、gt;　?。?）盡量選用可調整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準備時間。</p><p>　?。?）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結構簡單。</p><p>　?。?）裝卸工件要迅速方便，以減少機床的停機時間。</p><p>　?。?）夾具在機床上安裝要準確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。</p><p&g

20、t;　　本次設計采用普通的三爪自動定心卡盤，其工作效率高，使用方便、準確度高。由圖3-3所視。</p><p>　　3.3.2 夾具的類型</p><p>　　數(shù)控車床上的夾具主要有兩類：一類用于盤類或短軸類零件，工件毛坯裝夾在帶可調卡爪的卡盤（三爪、四爪）中，由卡盤傳動旋轉；另一類用于軸類零件，毛坯裝在主軸頂尖和尾架頂尖間，工件由主軸上的撥動卡盤傳動旋轉</p><p

21、>　　3.3.3 零件的安裝</p><p>　　數(shù)控機床上零件的安裝方法與普通機床一樣，要合理選擇定位基準和夾緊方案，注意以下兩點：</p><p>　?。?）力求設計、工藝與編程計算的基準統(tǒng)一，這樣有利于編程時數(shù)值計算的簡便性和精確性。</p><p>　　（2）盡量減少裝夾次數(shù)，盡可能在一次定位裝夾后，加工出全部待加工表面。</p><

22、;p>　　由于本次設計的零件屬于短軸類零件，故采用三爪自定心卡盤裝夾。其安裝方便、安裝精度較高。</p><p>　　4 零件的加工工序及編程</p><p>　　4.1 數(shù)控加工工序</p><p>　　1.車削端面作為基準。</p><p>　　2.車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 &#

23、248;80的外圓階梯軸。</p><p>　　3 .半精車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 ø80的外圓階梯軸。</p><p>　　4 .精車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 ø80的外圓階梯軸。</p><p>　　5.車寬2 深10.5的槽。</

24、p><p><b>　　6.車ø40寬槽。</b></p><p>　　7.車M12的螺紋。</p><p><b>　　8.掉頭裝夾。</b></p><p>　　9.車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 ø80的外圓階梯軸。</p&

25、gt;<p>　　10.半精車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 ø80的外圓階梯軸。</p><p>　　11.精車ø8、 ø12、 ø25、 ø35和 ø80的外圓階梯軸。</p><p>　　12.車ø40的寬槽。</p><p>　　

26、13.車寬1.5 深5的槽。</p><p>　　14.車M6的螺紋。</p><p>　　15.最后磨削兩端ø35的直徑。</p><p>　　4.2 數(shù)控加工程序及備注</p><p>　　O0001 程序開始</p><p>　　N01 M03 S1200</p><

27、p>　　N02 T0101 M08</p><p>　　N03 G00 X82 Z2</p><p>　　N04 G73 U39 R10</p><p>　　N05 G73 P06 Q18 U0 W0 F0.3</p><p>　　N06 G01 X12 F0.3</p><p><b>　　N07 Z

28、0</b></p><p><b>　　N08 Z-7.7</b></p><p><b>　　N09 X14</b></p><p>　　N10 Z-36.2</p><p><b>　　N11 X27</b></p><p><b&

29、gt;　　N12 Z-99</b></p><p><b>　　N13 X37</b></p><p><b>　　N14 Z-165</b></p><p><b>　　N15 X80</b></p><p><b>　　N16 Z-173</b&

30、gt;</p><p>　　N17 G02 X80 Z-302 R114.01</p><p>　　N18 G01 Z-315</p><p>　　N19 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N20 M00</b></p><p><b>　　N21 M05</

31、b></p><p>　　N22 M03 S1200</p><p>　　N23 T0101 </p><p>　　N24 G00 X82 Z2</p><p>　　N25 G70 P06 Q18 F0.1</p><p>　　N26 G00 X100 Z100</p><p><b

32、>　　N27 M09</b></p><p><b>　　N28 M05</b></p><p>　　N29 M03 S1500</p><p>　　N30 T0202 M08</p><p>　　N31 G00 X82 Z2</p><p>　　N32 G71 U4 R1<

33、;/p><p>　　N33 G71 P34 Q44 U0 W0 F0.2</p><p>　　N34 G01 X10.5 F0.2</p><p><b>　　N35 Z0</b></p><p><b>　　N36 Z-7.7</b></p><p><b>　　N3

34、7 X12.5</b></p><p>　　N38 Z-36.2</p><p><b>　　N39 X25.5</b></p><p><b>　　N40 Z-99</b></p><p><b>　　N41 X35.5</b></p><p&

35、gt;<b>　　N42 Z-165</b></p><p><b>　　N43 X81</b></p><p><b>　　N44 Z-173</b></p><p>　　N45 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N46 M00</b&g

36、t;</p><p><b>　　N47 M05</b></p><p>　　N48 M03 S1500</p><p>　　N49 T0202 </p><p>　　N50 G00 X82 Z2</p><p>　　N51 G70 P34 Q44.6 F0.3</p><p&

37、gt;　　N52 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N53 M09</b></p><p><b>　　N54 M05</b></p><p>　　N55 M03 S2000</p><p>　　N56 T0303 M08</p><p>　　N57 G

38、00 X82 Z2</p><p>　　N58 G71 U4 R1</p><p>　　N59 G71 P60 Q75 U0.000 W0.00 F0.1</p><p>　　N60 G01 X9.400 F0.1</p><p><b>　　N61 Z0.00</b></p><p>　　N62

39、 G03 X10.000 Z-0.30 R0.3</p><p>　　N63 G01 Z-7.70</p><p>　　N64 X11.400</p><p>　　N65 G03 X12.000 Z-8.00 R0.3</p><p>　　N66 G01 Z-36.20</p><p>　　N67 X24.400<

40、;/p><p>　　N68 G03 X25.000 Z-36.50 R0.3</p><p>　　N69 G01 Z-99.00</p><p>　　N70 X34.400</p><p>　　N71 G03 X35.000 Z-99.30 R0.3</p><p>　　N72 G01 Z-165.00</p>

41、<p>　　N73 X79.400</p><p>　　N74 G03 X80.000 Z-165.30 R0.3</p><p>　　N75 G01 Z-173</p><p>　　N76 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N77 M09</b></p><p&g

42、t;<b>　　N78 M05</b></p><p>　　N79 M03 S2000</p><p>　　N80 T0303 M08</p><p>　　N81 G00 X85 Z2</p><p>　　N82 G70 P60 Q75</p><p>　　N83 G00 X100 Z100<

43、;/p><p><b>　　N84 M09</b></p><p><b>　　N85 M05</b></p><p>　　N86 M03 S800</p><p><b>　　N87 T0404</b></p><p>　　N88 G00 X20 Z2&l

44、t;/p><p>　　N89 G01 Z-20.2 F0.1</p><p>　　N90 X10.5 F0.1</p><p><b>　　N100 X20</b></p><p>　　N101 Z-20.7</p><p>　　N102 X10.5</p><p><b

45、>　　N103 X20</b></p><p>　　N104 Z-21.2</p><p><b>　　N105 X20</b></p><p>　　N106 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N107 M09</b></p><p>

46、<b>　　N108 M05</b></p><p>　　N109 M03 S800</p><p>　　N110 T0505 M08</p><p>　　N111 G00 X83 Z2</p><p>　　N112 G01 Z-178 </p><p>　　N113 G75 R0.1</p

47、><p>　　N114 G75 X40.2 Z-302 P5000 Q4500 R0 F0.1</p><p>　　N115 G01 X85</p><p>　　N116 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N117 M09</b></p><p><b>　　N118

48、M05</b></p><p>　　N119 M03 S1500</p><p>　　N120 T0303 M08</p><p>　　N121 G00 X83 Z2</p><p>　　N122 G01 Z-186</p><p><b>　　N123 X40 </b></p&

49、gt;<p>　　N124 Z-302</p><p>　　N125 X79.4000</p><p>　　N126 G02 X80 Z-302.3 R0.3</p><p>　　N127 G01 X320</p><p>　　N128 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N

50、129 M09</b></p><p><b>　　N130 M05</b></p><p>　　N131 M03 S900</p><p>　　N132 T0606</p><p>　　N133 G00 X12 Z3</p><p>　　N134 G92 X11.6 Z-20.2 F

51、1</p><p>　　N135 X11.4</p><p>　　N136 X11.2</p><p><b>　　N137 X11</b></p><p>　　N138 X10.9</p><p>　　N139 X10.8</p><p>　　N140 X10.7<

52、/p><p>　　N141 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N142 M30</b></p><p><b>　　掉頭裝夾</b></p><p>　　N01 M03 S1200</p><p>　　N02 T0101 M08</p><

53、;p>　　N03 G00 X82 Z3</p><p>　　N04 G71 U2 R1</p><p>　　N05 G71 P06 Q15 U0.000 W0.00 F0.1</p><p>　　N06 G01 X8 F0.1</p><p><b>　　N07 Z0</b></p><p>

54、;<b>　　N08 Z-9</b></p><p><b>　　N08 X10</b></p><p><b>　　N09 Z-30</b></p><p><b>　　N10 X20</b></p><p><b>　　N11 Z-56<

55、;/b></p><p><b>　　N12 X37</b></p><p><b>　　N13 Z-105</b></p><p><b>　　N14 X80</b></p><p><b>　　N15 Z-110</b></p>&

56、lt;p>　　N16 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N17 M09</b></p><p><b>　　N18 M05</b></p><p>　　N19 M03 S1200</p><p>　　N20 T0101 M08</p><p>　　

57、N21 G00 X82 Z3</p><p>　　N22 G70 P06 Q15</p><p>　　N23 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N24 M09</b></p><p><b>　　N25 M05</b></p><p>　　N26 M03

58、 S1500</p><p>　　N27 T0202 M08</p><p>　　N28 G00 X82 Z3</p><p>　　N29 G71 U4 R1</p><p>　　N30 G71 P31 Q41 U0.000 W0.00 F0.1</p><p>　　N31 G01 X7 F0.1</p>

59、<p><b>　　N32 Z0</b></p><p><b>　　N33 Z-9</b></p><p><b>　　N34 X9</b></p><p><b>　　N35 Z-30</b></p><p><b>　　N36

60、X19</b></p><p><b>　　N37 Z-56</b></p><p><b>　　N38 X36</b></p><p><b>　　N39 Z-105</b></p><p><b>　　N40 X80</b></p&g

61、t;<p><b>　　N41 Z-110</b></p><p>　　N42 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N43 M09</b></p><p><b>　　N44 M05</b></p><p>　　N45 M03 S1500<

62、;/p><p>　　N46 T0202 M08</p><p>　　N47 G00 X82 Z3</p><p>　　N48 G70 P06 Q15</p><p>　　N49 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N50 M09</b></p><p>&l

63、t;b>　　N51 M05</b></p><p>　　N56 M03 S2000</p><p>　　N57 T0303 M08</p><p>　　N58 G00 X82 Z3</p><p>　　N58.5 G71 U4 R1</p><p>　　N59 G71 P60 Q76 U.000 R0

64、.00 F0.1</p><p>　　N60 G01 X5.400</p><p><b>　　N61 Z0.00</b></p><p>　　N62 G03 X6.000 Z-0.3 R0.3</p><p>　　N63 G01 Z-9.00</p><p>　　N64 G01 X7.400&l

65、t;/p><p>　　N65 G03 X8.000 Z-9.30 R0.3</p><p>　　N66 G01 Z-30.00</p><p>　　N67 X17.400</p><p>　　N68 G03 X18.000 Z-30.30 R0.3</p><p>　　N69 G01 Z-56.00</p>

66、<p>　　N70 X34.400</p><p>　　N71 G03 X35.000 Z-56.30 R0.3</p><p>　　N72 G01Z-105</p><p>　　N73 X79.400</p><p>　　N75 G03 X80.000 Z-105.30 R0.3</p><p><b

67、>　　N76 Z-110</b></p><p>　　N77 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N78 M09</b></p><p><b>　　N79 M05</b></p><p>　　N80 M03 S2000</p><p>

68、　　N81 T0303 M08</p><p>　　N82 G00 X82 Z3</p><p>　　N83 G70 P60 Q76</p><p>　　N84 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N85 M09</b></p><p><b>　　N86 M05&l

69、t;/b></p><p>　　N87 M03 S1500</p><p>　　N88 T0303 M08</p><p>　　N89 G00 X83 Z3</p><p>　　N90 G01 Z-220</p><p><b>　　N91 X40</b></p><p&

70、gt;<b>　　N92 Z-242</b></p><p><b>　　N93 X79.4</b></p><p>　　N94 G02 X80 Z-242.3 R0.3</p><p>　　N95 G00 X100 Z100</p><p><b>　　N96 M09</b>

71、</p><p><b>　　N97 M05</b></p><p>　　N98 M03 S800</p><p>　　N99 T0404 M08</p><p>　　N100 G00 X10 Z3</p><p>　　N101 G01 Z-8.5</p><p>　　N1

72、02 X5 F0.1</p><p><b>　　N103 X10</b></p><p><b>　　N104 Z-9</b></p><p><b>　　N105 X5</b></p><p><b>　　N106 X20</b></p>

73、<p>　　N107 G00 X100 Z100 </p><p><b>　　N108 M09</b></p><p><b>　　N109 M05</b></p><p>　　N110 M03 S900</p><p>　　N111 T0606 M08</p><

74、p>　　N112 G00 X6 Z3</p><p>　　N113 G92 X5.9025 Z-8.3 F0.75</p><p><b>　　N114 X5.7</b></p><p><b>　　N115 X5.5</b></p><p><b>　　N116 X5.3</

75、b></p><p><b>　　N117 X5.2</b></p><p><b>　　N118 X5.1</b></p><p>　　N119 X5.025</p><p>　　N120 G00 X100 Z100 </p><p>　　N121 M30

76、 程序結束</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的學習生活轉瞬即逝,讓人有些措手不及的感覺,好象還沒開始已經(jīng)結束。時間的流逝其過程中經(jīng)歷的坎坷使一個人慢慢成熟，因而我對過去的日子和給過我鼓勵、幫助的人們總是心懷感激，并讓我倍加珍惜未來的生活。</p><p>　　在最后的一段時間里是最考驗我們的時候.畢業(yè)設計

77、是我們在大學里的最后一課,任務非常艱巨,要求也很嚴格.通過本次畢業(yè)設計，使對以前所學知識進行的一次系統(tǒng)而全面的鞏固和復習。在此次的畢業(yè)設計中,我遇到了許多的困難。在學校各個部門及老師同學的幫助下我完成了畢業(yè)設計，因此我真誠的向那些給我?guī)椭椭笇У牟块T和個人致意我的謝意。</p><p>　　首先要感謝學院和機電工程系,為我們能較好進行設計提供了很多的幫助，為我們能順利進行畢業(yè)設計提供了前提。還應該感謝學校圖書館,

78、給我們提供了大量的資料,對我解決設計中碰到的問題提供了很大的幫助。</p><p>　　其次,要感謝我們的設計指導老師：***老師。本次畢業(yè)設計是在她的悉心指導下展開的。從設計題目的提出到論文的完成，*老師都在關注我們的進度，xx老師一絲不茍的治學態(tài)度和高度的責任感，，使我難忘和感動。謹向***老師以最衷心的感謝。</p><p>　　他那豐富的專業(yè)知識和經(jīng)驗以及對專業(yè)孜孜不倦的敬業(yè)態(tài)度讓