20数控加工工艺本科学位论文.doc

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1、第1章绪论随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变化，对机械产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。尤其是宇航、军事、造船等领域所需的零件。精度要求高，形状复杂，批量大。传统的普通机械加工设备已难以适应市场对产品多样化得要求。为了满足上述要求，以数字控制技术为核心的新型数字程序控制机床应用而生。数控车床又称数字控制(Numericalcontrol,简称Nc)机床。它是基于数字控制，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控加工工艺是指采用数控机床加工零件时，所运用各种方法和技术手

2、段的总和，应用于整个数控加工工艺过程。数控加工过程是在一个由数控机床、刀具、夹具和工件构成的数控加工工艺系统中完成的。数控机床是零件加工的工作机械，刀具直接对零件进行车削，夹具用来固定被加工零件并使之占有正确的位置，加工程序控制刀具与工件之间的相对运动轨迹。工艺设计的好坏直接影响数控加工的尺寸精度和表面精度、加工时间的长短、材料和人工的耗费，甚至直接影响加工的安全性。所以掌握数控加工工艺的内容和方法非常重要。鉴于数控加工工艺的学习的重要性，所以我选择本课题作为我的毕业设计。它的概念、定义、原理极其应用都将涵盖于我的论文当中。此外，我的毕业设计还列举了与本课程有关

3、的应用实例，有助于我对本课程的加深理解。30第2章数控加工工艺2.1数控加工工艺内容的选择轴类零件是机械产品中的典型零件，其结构特征是长径比大的回转体，其作用为支承传动零件（如齿轮带轮凸轮等）、传递扭矩和承受载荷以保证装在轴上的零件（或刀具）具有一定的回转精度。2.2数控加工工艺的主要内容2.2．1零件的作用本次设计给出的是某减速箱上的传动轴，如图2—1所示。由装配简图2—2可知该传动轴在工作中承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力和径向力。2.2.2零件的加工工艺内容该零件是由键槽、螺纹、外圆柱面、退刀槽和砂轮越程槽等表面组成的轴类零件。零件材料为40Cr，硬度为2

4、20~240HBS。加工表面较多，精度要求较高，加工批量比较少仅为5件。所以比较适合在数控车床上加工。2.2.3零件的技术要求由图2—1及装配简图2—2可知传动轴的技术要求见表2—1。此外，为提高该轴的综合力学性能，还安排了调质处理。表2—1减速箱传动轴的技术要求分析工作部位作用技术要求轴颈M轴颈N安装轴承的支承轴颈，也是该传动轴装入箱体的装配基准尺寸精度高，公差等级均为IT6，表面粗糙度值为Ra0.8μm轴中间的外圆P轴左端外圆Q外圆P装有蜗轮，运动可以由蜗杆通过蜗轮减速后输入传动轴，再通过外圆Q上的齿轮将运动输送出去轴肩G、H、I在试用中承受轴向载荷，在加工

5、中作为轴向定位基准端面对公共轴线A—B的端面圆跳动为0.02mm，表面粗糙度值为Ra0.8μm30减速箱传动轴2—1图名图号40Cr1：2材料比例蔡少飞制图校核数量；5件调质：220—240HB30图2—2减速箱轴系装配简图1—锁紧螺母2—齿轮3、6—端盖4—蜗轮5—隔套30第3章具体零件的加工3.1零件图工艺分析3.1.1零件加工工艺分析由图2—1可以看出，零件要求进行调质处理，并且直径最大处与最小处相差较大。因此在安排工艺时，应将零件的粗车和精车分开，调制处理安排在粗车之后半精车之前。3.1.2主要表面的加工方法从图样上可知，该传动轴大多是回转表面，主要采用

6、车削和外圆磨削加工。该轴的主要表面M、N、P和Q的尺寸精度要求很高，表面粗糙度值Ra较小，最终加工应采用磨削。3.1.3加工阶段的划分该轴的加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔）→调质处理→半精车（半精车各处外圆，台阶和研修中心孔等）→磨削（粗精磨各处外圆）3.2选择定位基准及装夹方案由于该轴的几个主要配合表面和台阶面，对基准轴线A—B均有径向圆跳动和端面圆跳动的技术要求，所以应在粗车之前加工B型中心孔作为径向定位基准面。采用车床通用夹具三爪自定心卡盘装夹定位，采用活动顶尖作辅助支承(一夹一顶)。零件在粗车时采用车床通用夹具三爪自定心卡盘装夹定位，

7、采用活动顶尖作辅助支承（一夹一顶）。零件在半精车、磨削和车螺纹时采用两顶尖装夹，其装夹形式如图3—1所示。图3—1两顶尖装夹示意图1—前顶尖2—鸡心夹头3—工件4—后顶尖3.3选择毛坯类型轴类工件的毛坯通常选用圆钢或锻件。对于直径相差较小、传递转矩不大的一般台阶轴，30其毛坯多采用圆钢，而对于传递较大转矩的重要轴，无论其轴径相差多少、形状简单与否，均应选择锻件做毛坯。因此，由于该传动轴为一般用途的台阶轴，而且生产批量仅为5件，所以选用圆钢坯料，毛坯规格为Φ55×263mm，材料为40Cr。3.4加工工艺顺序的拟定及进给路线3.4.1加工工艺安排拟定该轴工艺路线时

8、，在考虑主要表面加工的同