传动轴数控加工工艺设计-数控技术毕业设计.docx
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1、吉林工业职业技术学院 毕业设计 吉林工业职业技术学院学生毕业设计(论文)报告系 别:化工机械系 专 业:数控技术 班 号: 学 生 姓 名: 学 生 学 号: 设计(论文)题目:传动轴数控加工工艺设计 指 导 教 师:邵永录 设 计 地 点:吉林工业职业技术学院 起 迄 日 期: 传动轴加工工艺设计 第 8 页毕业设计(论文)任务书专业 数控技术 班级 3101 姓名 一、课题名称: 传动轴加工工艺设计 二、主要技术指标: 1 大批量生产 2 60和32轴段公差等级较高分别要达到6级和7级公差。 3 3260轴段表面粗糙度要求较高要达到1.6。 4 60的轴心线相对于32的轴心线的同轴度公差为
2、0.03。 三、工作内容和要求: 1零件图分析 2 结构与工艺分析 3 数控加工工艺过程卡片和工序卡片 4 零件图一张 轴的三维造型 四、主要参考文献:1李志华主编.数控加工工艺与装备M.第一版本.出版地:清华大学出版社,2006 2孙学强主编.机械加工技术M. 第一版本.出版地:机械工业出版社,2007 3赵长旭主编.数控加工工艺西安M. 第一版本.出版地:电子科技大学出版社,2009 4宋书善主编.数控加工工艺M. 第一版本.出版地:电子科大出版社,2008 5王凡主编.实用机械制造工艺设计手册M. 第一版本.出版地:机械工业出版社,2008 6邱坤主编.MasterCAM数控自动编程M.
3、 第一版本.出版地:中国林业出版社 ,2007 学 生(签名) 年 月 日指 导 教师(签名) 年 月 日教研室主任(签名) 年 月 日 系 主 任(签名) 年 月 日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目 传动轴加工工艺设计一、 选题的背景和意义:背景:传动轴是汽车制造行业的基础件,广泛应用于车辆加工领域,而且对加工精度,并对效率和柔性提出了越来越高的要求。专用汽车传动轴主要用在油罐车,加油车,洒水车,吸污车,吸粪车,消防车,高压清洗车,道路清障车,高空作业车,垃圾车等车型上。 意义:传动轴的特点是:1.保证所连接两轴能均匀运转。由于万向节夹角而产生的附加载荷、振动和噪声应在允许范围内;2
4、.传动效率要高,结构简单,制造方便,使用寿命长,维修容易。对汽车而言,由于一个十字轴万向节的输 出轴相对于输入轴(有一定的夹角)是不等速旋转的,为此必须采用双万向节(或多万向节)传动,并把同传动轴相连的两个万向节叉布置在同一平面,且使两万向节的夹角相等。在设计时应尽量减小万向节的夹角;3.保证所连接两轴的相对位置在预计范围内变动时,能可靠地传递动力。二、 课题研究的主要内容: 1 传动轴加工的生产工艺,机械加工过程卡,工装,设计(技术参数) 2 传动轴的材料选择,加工机床型号,齿轮结构,功能分析。 三、 主要研究(设计)方法论述:思路:1)、根据工件图样,分析工件的结构和尺寸以及技术要求,制定
5、加工工艺。2)、在审图过程中若发现需要改进的结构可适当修改。3)、通过工件的结构和尺寸确定选用的机床型号。4)、选择制作该工件选用的刀具。 5)、编写机床操作程序。方法: 1) 适当运用萃智理论解决在设计过程中遇到的难题。将研究的课题在时间上进行分离,检验。2) 可以参考有关资料文献。 3) 适当与老师进行交流,把知识融会贯通。 四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期)工 作 内 容4月24日撰写开题报告 4月26日查阅资料,了解齿轮轴的有关发展及在现代工业中的作用 。 4月27日调查取证,通过查找资料确定研究对象,并补充完整图纸。 4月29日开始毕业设计正文的设计。确定章节,研究结构,草列
6、提纲。 4月29日前言,摘要,传动轴的发展史及在现代工业,国内外制造业中的背景及意义。 4月30日传动轴的设计图纸。 5月2日传动轴的机械加工过程卡片,工序卡片的制造。 5月4日传动轴的知识介绍,加工方法,以及加工工艺。 5月6日传动轴的的寿命及齿轮技术参数和计算知识。 5月7日结束语 答谢词 5月8日初稿结束。 5月10日第二次定稿 月五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日目 录摘要2第一章 零件图样分析41.1零件精度及加工内容分析:41.2零件的形状分析:41.3零件完整性、合理性分析5二零件的工艺分析52.1安装与定位方式分析:52.2确
7、定加工顺序及进给路线52.3零件的毛坯选择:5三、零件的机床、夹具、刀具、量具以及切削用量的选择63.1机床的选择63.2夹具的选择83.3刀具的选择93.4量具的选择93.5切削用量的选择10四、编制输出轴的数控加工过程卡和数控加工工序卡114.1编制输出轴的机械加工过程卡片114.2编制机械加工工序卡片114.3编制程序12结论14参考文献16毕业设计(论文)成绩评定表17传动轴的加工工艺设计摘要 本设计对象为传动轴的数控加工工艺。它的主要内容是:工艺设计的准备阶段。零件的结构性、工艺性分析。零件加工内容分析与工序安排。加工工艺装备的选择(如机床、刀具、量具、夹具等)。工序尺寸的计算与切削
8、参数的选择与计算。编制工序卡片、过程卡片和数控加工程序。此设计的成果是:通过将近20天的努力,做出了输出轴的数控加工工艺设计。在此阶段,我还可以温故前面所学,将原先学得很分散的东西做一个整合。如机械制图,机械设计,机械制造,编程等。我想通过这次做毕业设计,必可将我的独立思考能力达到一个质的飞跃。此设计的特点是:1.它比较贴近我们平时所学2.它是典型的轴类零件数控加工工艺设计。 关键词:数控加工 工艺 输出轴前 言 制造业是我国国民经济的支柱产业,其增加值约占我国国内生产总值的40%以上,而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。数控加工又是其核心技术,它的出现及所带来的巨大效益,以引
9、起了世界各国科技与工业界的普遍重视。当今社会数控加工又很常见。可以加工盘、盖,、箱体和轴类等零件。输出轴是机械行业很常见的车削类零件。所以我做的输出轴的数控加工工艺设计就是其中的一个体现。下面的图0-1即为输出轴图纸。为了从视觉上更形象的识图,图0-2即为输出轴的三维造型图。第一章 零件图样分析1.1零件精度及加工内容分析: 1)32f7Ra1.6两处,50n7Ra1.6一处,属于较高精度要求。2)轴段50n7相对于基准A的同轴度公差为0.03位置精度相对要求较高。3)槽,倒角C2和螺纹(M22X1.5-6g)属于一般要求,加工时需在半精车时完成。4)盲孔7深3,通孔7和键槽(表面粗糙度要求为
10、Ra3.2)及四个小头平面(表面粗糙度要求为Ra3.2),属于一般精度要求。它需在精加工以后上数控铣床进行加工。5)输出轴精度总体要求较高,加工时注意刀具和切削三要素的选择。1.2零件的形状分析: 此传动轴有两个32轴段,中间为50轴段。所以它属于阶梯轴,中间有台阶。有常规性的铣键槽铣扁,打孔,以及切槽车螺纹。另外此轴在位置度要求方面是:轴段50n7相对于基准A的同轴度公差为0.03。其他无特殊要求,故加工加工时按一般轴类零件加工就可以了。1.3零件完整性、合理性分析:1)图样中构成轮廓的几何元素完整、充分;2)所有加工内容明确无误;3)各加工内容计算坐标点有依据,坐标计算或转换较方便二、零件
11、的工艺性分析二零件的工艺分析2.1安装与定位方式分析:定位基准:为了设计、工艺与编程计算的基准统一(+重合),这样有利于提编程时数值计算的简便性和精确性,确定棒料的轴线,在轴两端打中心孔,以两端中心孔替代理想中心线作定位进行加工。装夹方式:左端采用三爪自定心卡盘夹紧,右端采用顶尖顶紧的装夹方式。2.2确定加工顺序及进给路线加工按照由粗到精,由远及近的原则确定。即先从右到左进行粗车,然后从右到左进行半精车和精车。粗加工时要内角倒钝和倒角,在半精车后完成进行键槽和平面及再次倒角的加工。然后再进行精加工。此输出轴的具体加工步骤大体如下:1.粗车22、27、32、50外圆。2.半精车27、32、50外
12、圆和切槽车螺纹3.精车32,50外圆4. 铣键槽,铣平面,最后钻7深3的盲孔和7通孔。2.3零件的毛坯选择:因为: 1)批量生产。2)需要较小的余量与之匹配。3)常用材料45钢,能符合一般性能要求。所以:1)选用45圆钢(棒料)。2)下料尺寸:55200。三、零件的机床、夹具、刀具、量具以及切削用量的选择3.1机床的选择1)半精车、精车选CK320K数控车床。因为半精车和精车时余量已经比较小,且精度要求比较高,综合以上因素所以半精加工精加工选用CK320K数控车床2)铣削选XK5025B立式车铣中心。因为铣削时有键槽、孔、小头平面,加工部位比较多所以铣削时选用XK5025B立式车铣中心。3)机
13、床具体选择见表3-1表3-1机床的选择序号机床名称加工内容型号规格参数1数控车床粗车、半精车、精车3250外圆和车M22X1.5-6g的螺纹CK320K320300见表一2数控铣床铣宽14的键槽、铣7深3的盲孔和7的通孔、铣四个小头平面XK5025B500280100见表二表一型号CK320A最大工作回转直径320mm刀架上最大回转直径150mm最大加工长度300mm自动刀架工位数4或排刀主轴转速范围300-3000r/min变频调速主轴通孔32主轴内孔锥度MT6#尾座套筒锥度MT3#尾座套筒行程100mm导轨硬度HRC52主电机功率3KW驱动电机伺服X-4N Z-6N 步进X-8NZ-6N
14、Z-12N快速移动速度伺服 X-8m/min Z-8m/min步进 X-6m/min Z-6m/min刀架重复定位精度0.005mmX轴重复定位精度0.010mmZ轴重复定位精度0.010mm自动润油间歇时间12min/time外形尺寸15008201380机床重量1000KG表二主要教技术参数单位XK5328B工作台台面尺寸mm2801270工作台纵向行程 X轴mm750横向行程 Y轴mm380套筒行程 Z轴mm127工作台升降行程(自动)mm440工作台T型槽数3工作台T型槽宽度和槽间距离mm1663主轴孔锥度R8 or(724 30)主轴转速范围r/min80-5440进给电机最大静转矩
15、X、YNm16进给电机最大静转矩ZNm12进给速度范围X、Ymm/min5-1000进给速度范围Zmm/min5-400快速移动速度X、Ymm/min3000快速移动速度Zmm1500主轴中心线距立柱距离mm主轴端面到工作台距离mm工作台承重Kg250精度 分辨率mm0.004精度 定位精度mm0.025/300精度 重复定位精度mm0.015主电机功率3HP机床外形尺寸mm161016002200包装箱尺寸mm1700161423003.2夹具的选择装夹方式:确定零件轴线为定位基准。加工外轮廓时为保证一安装加工出全部外轮廓,需用三爪卡盘夹住左端,右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统的
16、刚性。上铣床时用V型块定位。表3-2工装(夹具)的选择序号零件名称输出轴工序选用机床夹具名称1粗加工3250外圆CA6136普通车床三爪卡盘 顶针2半精加工3250外圆和M22X1.5-6g螺纹CK320K数控车床3精加工3250外圆4铣宽14-0.018 -0.061的键槽XK5025B立式车铣中心V型块 分度头等5铣7深3的盲孔和7通孔6铣四个小头平面3.3刀具的选择轴类零件加工的内容主要是车削为主,且都须粗、精加工分开,中间还有半精加工工序。因此,加工中选用的刀具根据加工内容的不同,则用不同要求的刀具,一般在粗加工中注重刀具的效率性能,而精加工更强调刀具的精度能力。首先了解加工内容、加工
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