【正文】 個￠ 9mm 的孔以及左側(cè)端面的兩 個凹槽。而變速箱主要是實現(xiàn)變速已達(dá)到其要求。 工作流程： 1．了解箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 2．學(xué) 習(xí) CATIA 軟件的基本功能，并能對任意一常見零件的三視圖，建造其三維模型 3．掌握箱體零件加工工藝過程，仔細(xì)分析變速箱箱體的工藝過程 4．比較傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工過程的工藝，并在傳統(tǒng)加工的工藝基礎(chǔ)上完成數(shù)控加工，其數(shù)控加工過程如圖 所示： 5．輸出 NC 程序 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 4 頁 共 41 頁 圖表 11 創(chuàng)建另建模型 加工工藝性分析 設(shè)置加工參數(shù) 設(shè)置加工參數(shù) 生成刀具路徑 檢驗刀具路徑 生成數(shù)控程序 不符合要求 加工仿真 符合要求 設(shè)置幾何參數(shù) 設(shè)置刀具參數(shù) 設(shè)置進(jìn)給參數(shù) 設(shè)置刀具路徑 設(shè)置進(jìn)刀 驅(qū)動機(jī)床 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 5 頁 共 41 頁 2 傳統(tǒng)箱體工藝特點的分析 零件的作用 箱體類零件是各種機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和零件內(nèi)部的軸、套、齒輪等有關(guān)零件連接起來成整體，并且使 之保持正確的相對位置，以傳遞扭矩和改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動，以便他們能正確、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工作。波音飛機(jī)公司使用 CATIA 完成了整個波音 777 的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個奇跡，從而也確定了 CATIA 在 CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。CATIA 的著名用戶包括波音、克菜斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業(yè)。 CATIA 居世界 CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電子 \電器、航空航天、汽車制造、造船、消費品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，機(jī)械自動化的基礎(chǔ)，其水平的高低知己影響著國家戰(zhàn)略地位和綜合實力水平，數(shù)控技術(shù)隨著信息技術(shù)、微電了技術(shù)、自動化技術(shù)和自動檢測技術(shù)等各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展， CAD／ CAM 技術(shù)已經(jīng)顯示出非常容易在計算機(jī)上構(gòu)造零件的三維模型、模型修改、配合檢查和實現(xiàn)模型信息的共享。 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 2 頁 共 41 頁 箱體類零件是現(xiàn)代化工業(yè)中最常見的一種零件，研究其數(shù)控加工，對零件的精度，效率，經(jīng)濟(jì)等多方面都有重大的影響。隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的凋整、產(chǎn)業(yè)布局，就業(yè)結(jié)構(gòu)也即將發(fā)生變化?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī) 床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是最新一代生產(chǎn)技術(shù)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)等的技術(shù)集合。在我國，數(shù)控機(jī)床的推廣使用已經(jīng)將近有二十年的歷史，而目前的主要情況卻是，數(shù)控機(jī)床主要還是集中在單機(jī)使用上。目前，外國機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到 85％以上，但我國的機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率卻難以達(dá)到 20%，隨著我圍機(jī)械制造行業(yè)新技術(shù)的革新與應(yīng)用，我國這個世界制造業(yè)加工中心地位已逐漸形成，數(shù)控機(jī)床的使用、維修、維護(hù)人次在各城市都非常緊缺，再結(jié)合數(shù)控加工人員從業(yè)面非常廣的困素，數(shù)控人員可在現(xiàn)代制造業(yè)的模具、中小制造業(yè)五金行業(yè)、鐘表業(yè)．、從事相應(yīng)公司企業(yè)的電腦繪圖、數(shù)控編程設(shè)計、模具設(shè)計與制造、加工中心操作、電火花及線切割工作，所以目前我國現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)人才無法滿足制造業(yè)的需求，而且人才市場上的這類人才儲備不足，在人才市場上，企業(yè)要尋覓比較合適滿意的人才顯得比較困難，以至于數(shù)控編程、 CAD/CAM 工程師、導(dǎo)致模具 設(shè)計、數(shù)控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。在模具行業(yè)，掌握數(shù)控技術(shù)與加工過程中的高低已經(jīng)成為企業(yè)是價有競爭力的象征，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于計算機(jī)輔助設(shè)計和制造系統(tǒng)的制造， CAD/CAM 技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家應(yīng)經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，近年來在我國的應(yīng)用也越來越普及 ，也成為實現(xiàn)制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的一種必然趨勢。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械制造業(yè)帶來了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、制造方式及管理模式等并方面的深刻變化 ，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動力。 CATIA 軟件介紹 CATIA 是法田 Dassault System 公司于 1975 年起開始發(fā)展的的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、三維建模、分析計算、動態(tài)模擬仿真、工程圖的生產(chǎn)到及工程產(chǎn)品的全過程。 CATIA源于航空航天業(yè)，是業(yè)界無可爭議的領(lǐng)袖，在歐洲汽車業(yè)，已成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。并將包括發(fā)動機(jī)在內(nèi)中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 3 頁 共 41 頁 的 100%的零件進(jìn)行了預(yù)裝配。 研究內(nèi)容及工作流程 研究內(nèi)容： 在分析已有的傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，運用現(xiàn)代制造的方法及理論，基于 CATIA的 CAD， CAM 技術(shù)，對變速箱箱體制造（加工路徑選擇、工序排定、刀具選用、切削用量選取、后處理程序等）進(jìn)行新的分析和研究，用特征化參數(shù)法實現(xiàn)零件的三維實體造型和數(shù)挖加工并完成 NC 程序的輸出。因此其加工質(zhì)量尤為重要，不但間接影響變速箱的運動精度和裝配精度，而且還會影響其工作精度、使用性能和壽命。前后，左右各表面均有一個支撐孔，因此將其分為兩類加工，其結(jié)果如下： 1．一頂面為主要表面的加工面，頂面的銑削加工，粗糙度 ．兩個精度為 的定￠ 44mm 位銷孔， 4 個 M67H 螺孔。加工中，以這一平面作為定位基準(zhǔn)，方便實現(xiàn)基準(zhǔn)重合原則，安裝定位誤差較小，容易保證各零件的各類精度要求。 2．粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)分開。在大批量生產(chǎn)中，毛坯質(zhì)量較好，主要采用軸承鑄孔作為主要粗基準(zhǔn) (限制四個自由度 )距次要軸承鑄造孔（或選另一適當(dāng)?shù)钠矫妫┫拗埔粋€轉(zhuǎn)動自由度的定位方法。若以“三基面定位”往往因限制兩個自由度的定位 側(cè)面和限制一個自由度的定位端面，不能很好的與定位元件接觸，從而影響定位精度。 4)易于實現(xiàn)自動化。本文選擇“一面兩孔”的定位方式。 加工工序路線的選擇與確定 1．粗加工，精加工分階段進(jìn)行。因為箱體類零件空的要求較高，加工難度大，所以先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，然后再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣既能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的粗基準(zhǔn)，同時也可使孔的加工余量較為均勻。 3．工序間安排合理的時效處理。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在大批量生產(chǎn)中，汽車變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。因此，可以用幾把刀同時加工。 2）用坐標(biāo)法鏜孔。 2．同軸孔系的加工 同軸孔系的加工主要位置精度就是同軸度，保證其同軸度方法如下： 1)盡可能一次裝夾加工。加工出的孔系，其同軸度取決于機(jī)床設(shè)備的精度，工件 加工余量的大小和均勻性。 3 數(shù)控加工工藝的特點分析 數(shù)控加工的特點 數(shù)控加工工藝與普通加工工藝基本相同，在設(shè)計零件的數(shù)控加工工藝時，首先要遵循普通加工工藝基本原則與方法，同時還要來考慮數(shù)控加工本身的特點與零件編程要求，數(shù)控基本特點如下： l．?dāng)?shù)控加工工藝遠(yuǎn)比普通機(jī)械加工工藝復(fù)雜 數(shù)控加工工藝不但要考慮零件的加工工藝性，還要選擇加工零件的定位基準(zhǔn)與裝夾式，也要制定工藝路線、選擇切削方法、選擇合適 刀具，及工藝參數(shù)等，而這些因素在傳統(tǒng)工藝中部能簡化處理。而數(shù)控加工的影響因素多，復(fù)雜，需要對數(shù)控加工的全過程進(jìn)行思考，數(shù)控工藝設(shè)計就必須具很有條理性，也就是說，數(shù)控加工工藝的設(shè)計過程必須周密、嚴(yán)謹(jǐn)，沒有錯誤。所以一次裝夾可以完成多個表面的多種加工，更甚者而言可以再工作臺上裝夾多個相同或相似的工件進(jìn)行加工近而減少了加工設(shè)備、縮短工藝路線和生產(chǎn)周期、工裝工件的運輸工作量。 2．半精加工階段 —— 完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。常用的加工方法有金剛車（鏜）、研磨、珩磨、超精加工、鏡面磨、拋光及無屑加 工等。 。 粗加工后，一般要安排去應(yīng)力的時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 應(yīng)當(dāng)指出：加工階段的劃分不是絕對的，必須根據(jù)工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 12 頁 共 41 頁 工序集中原則是指在每道工序中，盡可能多包括盡可能多的加工內(nèi)容，為了使工序的總數(shù)減少。 加工工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少。 以同一把刀具完成的工藝過程作為一道工序，這種劃分方法適用于工件的待加工表面較多的情形。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的零件，在保證零件加工質(zhì)量的前提下，一次裝夾完成全部的加工內(nèi)容。 將完成相同型面的那一部分工藝過程作為一道工序。例如，精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是 以外圓面為粗基準(zhǔn)加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。 主要表面一般指零件上的設(shè)計基準(zhǔn)面和重要工作面。 這主要是指箱體和支架類零件的加工而言。 粗基準(zhǔn)的選擇 中北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 第 14 頁 共 41 頁 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 1．保證各重要支承孔的加工余最均勻。 選取與加工表面相互 精度要求較高的不加工面作為粗基準(zhǔn)，以保證不加工面與加工面的位置要求。 為保證重要表面的加工余景，應(yīng)選擇重要表面作為粗基準(zhǔn) 4．不重復(fù)使用原則。即以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。由于孔的位置，與箱壁的位置是同一型