齿轮轴数控加工毕业设计

2009届毕业设计（论文）题目：齿轮轴数控加工毕业设计专业：数控专业助学站点：考籍号：姓名：指导教师：唐老师2010年10月齿轮轴数控加工毕业设计学生姓名：考籍号：站点：指导教师：唐老师完成日期：2010年10月齿轮轴零件数控加工毕业设计······························摘要································数控技术（数字控制技术）在自造业的广泛运用，使当今的制造业生产面貌焕然一新，通过毕业设计能使我们熟练掌握数控加工零件的编程技术，账务设计机床用夹具的基本原理和方法，能根据加工要求设计出相应的产品，提高结构设计能力。齿轮轴零件在现代生活中占据十分重要和不可忽视的地位，它的数控生产加工工艺对于我们熟练掌握运用数控编程等相关技术有很大的帮助。为此我在所学数控基础知识和原有的加工工艺设计基础上对齿轮轴零件的数控加工等工艺作出阐述，希望通过对此设计能使我们再数控技术应用和产品的加工方面得到一定的经验。本文详细的论述了数控加工技术在加工齿轮轴零件中的加工工艺，通过对被加工零件的工艺分析，道具选择，车削的工装，工艺卡片的制订，数控编程时应注意的问题等运用数控技术加工齿轮轴零件，使自己在数控技术运用方面得到一次较为全面、系统的训练，基本上达到了灵活运用数控技术加工各种零件，掌握数控编程和数控机床操作的目的。关键词：此轮轴数控编程与加工工艺分析目录第一章概述1.1齿轮轴零件数控加工目的·····································11.2数控车床的特点及特色·······································21.3数控编程的特点·············································31.4数控装备技术的发展趋势·····································31.4.1数控技术的发展趋势1.4.2高速、高精加工技术及装备的新趋势1.4.3轴联动加工和复合加工机床快速发展1.4.4智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势1.5数控国内外发展状况·········································7第二章零件机械加工工艺分析2.1零件图样分析···············································82.1.1结构分析2.1.2分析零件主要尺寸公差和技术要求2.1.3保证尺寸公差及形位公差的工艺措施2.1.4毛坯、余量分析2.1.5结构工艺性分析2.2定位基准选择···············································92.3确定切削用量···············································92.3.1粗、精车外轮廓2.3.2粗镗孔2.3.3精镗孔2.4确定工序尺寸···············································102.4.1M24×2—6H内螺纹的工序尺寸确定2.4.2φ68φ54外圆的工序尺寸确定2.4.3所有外圆2.5刀具选择···················································112.6分析加工工序制定加工步骤···································112.6.1加工零件左端部分2.6.2加工右端面部分2.7加工顺序（工艺路线）········································122.7.1工序1零件左端部分加工2.7.2工序2零件右端部分加工2.8加工设备选择···············································132.8.1数控车床的刀具2.8.2数控车床的卡盘2.8.3数控车床的尾座2.8.4数控车床的刀架2.9数控加工编程程序···········································142.9.1编制数控车削程序2.9.2轴零件右端的加工程序第三章结论······················································18参考文献附录A机械加工工艺过程卡片附录B数控加工刀具卡片附录C数控加工工序卡片致谢1第一章概述（一）齿轮轴零件数控加工的目的作为一名刚踏出学校走向社会的学生，在平时的工作实践不断的总结经验学习知识是尤为重要的，数控技术在生产实践中的应用越来越广泛，它使得制造业生产面貌焕然一新，它所带来的巨大效益也受到世界各国科技界的高度重视，同时也使数控技术进一步发展作为一名从事数控编程专业的学生来说，熟练掌握好自己的专业知识并能将其运用与生产实践中式一个漫长的过程，所以平时的积累就显得非常重要，我在平时的生产实践中对厂里的加工工艺以及技术做了些总结以往对我以后有帮助，这样就可以不断促进我的进步不断提高我的水平。齿轮轴零件的数控生产加工工艺对我们熟练掌握运用数控编程等相关技术具有很大的帮助。为此我们在原有的加工工艺设计基础上对齿轮轴零件的数控加工等工艺在此作出较为详细的阐述，希望通过对此设计能使我们在数控技术应用和产品的加工方面得到一定的经验。数控技术是一门全新的技术，它整合了机械技术、物理技术、电子技术、计算机技术、网络通信技术等多门学科的知识。它是先进的数字控制技术与传统的机床制造技术相结合的产物。目前，数控加工技术成为了机械制造领域中最具活力、最有前途的先进制造技术之一，数控技术的应用已渗入到制造业的各个行业，无论是传统的机械加工和精密加工，还是电子产品的生产都广泛应用数控技术及数控设备。区别于普通机械加工，数控加工技术更适合于多品种、小批量、结构复杂、精度要求较高的零件的自动化生产，它具有加工精度高、加工对象适应性强、自动化程度高、劳动强度低、生产效率高、经济效益好、现代化管理程度高等特点。随着社会的进步，科技的发展，数控技术应用越来越广泛，数控专业人才倍受企业的青睐。也就是说，数控技术专业应用型人才有着广阔的就业前景和发展空间。（二）数控车床的特点数控机床是机电一体化的典型代表，与通用机床和专用机床相比，数控机床具有以下主要特点。1.具有高度柔性，适于多品种、单件小批零件的加工数控机床是按照被加工零件的数控程序来进行自动加工的，当改变加工零件2时，只要改变数控程序软件，不需要更换工具、夹具，也不需改变数控机床机械部分和控制部分的硬件，就能适应加工。大大缩短了生产、技术准备时间，节省了大量工艺装备的费用，因此，应变能力很强，适合于多品种、单件小批零件的加工。2.加工精度高，多轴联动可实现复杂轮廓的插补运动，适于高精度、形状复杂零件的加工由于数控机床的主传动和进给传动采用直流或交流伺服电机，可实现无级调速。大大简化了主传动和进给传动系统，传动链短。进给传动链中有消除间隙的装置。丝杆螺距误差、传动误差等造成的位置误差，可由测量装置和数控装行补偿．因此，数控机床具有较高的加工精度。对于中、小型数控机床，定位精度普遍可达到0.02mm，重复定位精度可达到0.01--0.005mm。数控机床的自动加工方式避免了人工干预造成的操作误差。同一批加工零件的一致性很好，加工质量十分稳定．数控机床一般都具有刀具半径补偿和位置补偿功能。可以方便地消除由于刀具磨损、刀具调整误差所造成的工件尺寸误差，提高了工件加工精度。数控机床可以对结构形状复杂的零件进行手工编程或自动编程。机床可进行多轴联动或多维插补。因此，数控机床适于高精度、形状复杂零件的加工。3.高的加工生产率机床加工生产率主要是指加工一个零件所需的时间。加工时间包括机动时间和辅助时间。数控机床的主轴转速和进给速度范围大，并可无级调速。加工时可选用最佳的切削速度和进给速度，可进行恒转速或恒切削速度的切削。在保证工件加工质量和刀具一定使用寿命的前提下，可尽量加大切削用量。良好的结构刚度允许数控机床进行强力切削、高速切削。数控机床移动部件的快速移动和定位采用加速与减速措施，选用了很高的空行程运动速度．消耗在空行程和定位的时间比普通机床少得多，有效地节省了辅助时间。由于数控机床具有侧量系统，减少零件装卡到机床上的调整时间和零件加工过程中的检验时间。另外，配合加工中心的刀库使用，可实现一次装夹下进行多工序的连续加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产率。4.减轻劳动强度，改善劳动条件3数控机床加工前经调整好后，输人程序并启动，机床就能自动连续进行加工，直至加工结束。零件一次装卡可完成多道工序。特别是加工中心可进行多工位、多工序的自动加工。操作者主要是程序的输入、编辑，装卸零件，刀具准备，加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低。数控机床一般是封闭式加工，既清洁，又安全。5.有利于实现机械加工的现代化管理数控机床加工能准确地计算出或自动记录单件加工工时和总的加工工时，实现对半成品、成品的统计与管理；对所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理；能实现一台中央计算机对几台、十几台数控机床的集中控制和管理（DNC）。实现计算机辅助设计(CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助质量监督（CAQ）等的有机结合，是现代集成制造技术的基础。（三）数控编程的特点1.在一个程序段中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从方便编程的角度出发，可采用绝对尺寸编程，增量尺寸编程或二者混合编程。2.加工零件的毛坯通常为圆棒料，加工余量较大，要加工到图样标注尺寸，需要一层层切削，如果每层加工都编写程序，编程工作量将大大增加。数控系统有毛坯切削循环等不同形式的循环功能以减少编程工作量。3.对于刀具位置的变化，刀具几何形状的变化及刀尖圆弧半径的变化，都无须更改加工程序，编程人员可以按照工件的实际轮廓尺寸进行编程。数控系统具有的刀具补偿功能使编程人员只要将有关参数输入到储存器中，数控系统就能自动进行刀具补偿。这样安装在刀架上不同位置的刀具，虽然在装夹时刀尖到机床参考点的坐标各不相同，但都可以通过参数的设置，实现自动刀具补偿，编程人员只要使用实际轮廓进行编程并正确选择刀具号即可。4由于加工零件的图样尺寸及测量尺寸都是直径值，所以采用直径尺编程。在用直径尺寸编程时，如果采用绝对尺寸编程，X表示直径值；如果采用增量尺寸编程，X表示径向位移的两倍。在用半径尺寸编程时，如采用绝对尺寸编程，x表示半径值；如果采用增量尺寸编程，X表示径向位移量。（四）技术数控和装备发展趋势及对策4装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。1.数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，