【正文】 ）最后，通過(guò)CAM提取曲面進(jìn)行自動(dòng)編程。在本課題制作時(shí)，我們首先通過(guò)三維軟件UG作出減速器各部件的零件圖，然后進(jìn)行裝配；然后通過(guò)二維軟件CAD作出減速器主要零部件的工程圖；最后通過(guò)UG導(dǎo)出Pro/soild格式的零部件文件。自動(dòng)編程適用于：形狀復(fù)雜的零件、雖不復(fù)雜但編程工作量很大的零件（如有數(shù)千個(gè)孔的零件）、雖不復(fù)雜但計(jì)算工作量大的零件（如輪廓加工時(shí)，非圓曲線的計(jì)算）。對(duì)編程人員的要求高（不僅要熟悉數(shù)控代碼和編程規(guī)則，而且還必須具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力）手工編程適用于：幾何形狀不太復(fù)雜的零件。指令格式：T程序編制分為：手工編程和自動(dòng)編程兩種。S所編程的主軸轉(zhuǎn)速可以借助機(jī)床控制面板上的主軸倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行修調(diào)。例如，要求1300r/min，就執(zhí)行指令S1300。② 主軸功能S主軸功能主要用來(lái)指定主軸的轉(zhuǎn)速，單位r/min。對(duì)于車(chē)床，可分為每分鐘進(jìn)給(mm/min)和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給(mm/r)兩種，一般用G9G95規(guī)定；對(duì)于車(chē)床以外的控制，一般只用每分鐘進(jìn)給。（12）M98——調(diào)用子程序（13）M99——子程序結(jié)束并返回到主程序。它用來(lái)執(zhí)行數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通和斷開(kāi)（即開(kāi)關(guān)動(dòng)作），完成機(jī)床各種輔助動(dòng)作及其狀態(tài)的改變，如主軸的啟動(dòng)、停止、冷卻液的開(kāi)、關(guān)等常見(jiàn)的有：（1）M00——停止程序運(yùn)行（2）M01——計(jì)劃停止（3）M02——程序結(jié)束（4）M03——主軸順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（5）M04——主軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（6）M05——主軸停止（7）M06——換刀（8）M07——2號(hào)切削液開(kāi)（9）M08——3號(hào)切削液開(kāi)（10）M09——切削液關(guān)（11）M30——程序停止。準(zhǔn)備功能字中的后續(xù)數(shù)字大多為兩位正整數(shù)（包括0 0）。（1）準(zhǔn)備功能準(zhǔn)備功能又稱(chēng)G功能或G指令。粗加工工序的加工余量由鑄件的加工總余量減去精加工的加工余量即可。在表3—8中每欄有兩組數(shù)據(jù)，上面的數(shù)據(jù)是以一側(cè)為基準(zhǔn)、進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量，下面的數(shù)據(jù)位進(jìn)行雙側(cè)加工時(shí)每側(cè)的加工余量值。鑄件總加工余量的選取參照表3—8即可。其加工余量的選擇參照下表：表3—7 平面的加工余量加工工序加工長(zhǎng)度加工寬度≤100＞100～300＞300～1000粗加工后、精刨或精銑≤300＞300～1000＞1000～2000精銑或精刨后磨削≤300＞300～1000＞1000～2000～～～～～～—～～刮研≤300＞300～1000＞1000～2000查表可知。要確定各工序的加工余量首先要確定箱體的加工方法及鑄件總的加工余量，下表為平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度，我們可以參照選取合適的加工方案。工件越大，由切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形亦會(huì)越大，加工余量也要相應(yīng)地大一些。 3）應(yīng)考慮到熱處理引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 2）應(yīng)考慮加工方法和設(shè)備的剛性，以及工件可能發(fā)生的變形。工序間的加工余量的選擇應(yīng)根據(jù)下列條件進(jìn)行。（4）選擇箱體的重要孔為粗基準(zhǔn) 加工順序的原則就是以上內(nèi)容，具體的加工工序見(jiàn)附表—加工工藝過(guò)程卡。（3）工序間安排時(shí)效處理 箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均勻，鑄造的殘余應(yīng)力較大。同時(shí)先加工平面也可以切去鑄件表面的夾砂等缺陷，加工孔時(shí)可避免鉆頭引偏、崩刃。圖3—9整圓加工刀具路線（a） （b）a)銑削外圓刀具路線 12345 b) 銑削內(nèi)圓刀具路線12345箱體的在本課題的加工過(guò)程中，應(yīng)遵循以下原則：（1）“先面后孔”的加工順序 箱體的平面與孔相比，通?？椎木纫蟾?，加工難度大。銑削內(nèi)圓弧時(shí)也要遵循從切向切入的原則，最好安排從圓弧過(guò)渡到圓弧的加工路線，這樣可以提高內(nèi)孔表面的加工質(zhì)量。用圓弧插補(bǔ)方式銑削整圓外側(cè)面時(shí)，不要在切點(diǎn)處直接退刀，而應(yīng)讓刀具沿切線方向多運(yùn)動(dòng)一段距離，以免取消刀補(bǔ)時(shí)，刀具與工件表面相碰，造成工件報(bào)廢。圖3—8切入切出的路線 在銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí)，切入切出無(wú)法外延，這時(shí)銑刀只有沿法線方向切入和切出，這種情況下，切入切出點(diǎn)應(yīng)選在零件輪廓兩幾何要素的交點(diǎn)上，而且進(jìn)給過(guò)程中要避免停頓。在切出時(shí)，也是如此。這時(shí)，除考慮零件輪廓、對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)及裝夾方便外，還應(yīng)注意到，在銑削輪廓表面時(shí)一般采用立銑刀側(cè)面刃口進(jìn)行切削?？紤]到在本課題加工的箱體多為平面的銑削，故采用環(huán)形走刀。三種方案中，Z字雙方向走刀的加工表面質(zhì)量最差，在周邊留有大量的殘余。4）銑削輪廓的加工路線要合理選擇，一般采用三種走刀方式，如圖3—7：圖3—7 常見(jiàn)的進(jìn)給路線（1）Z字形雙走刀 （2）單向走刀 （3）環(huán)形走刀在實(shí)際加工中Z字形雙方向走刀和單向走刀用于加工凹槽。2）為保證工作輪廓表面加工后的粗糙度要求，最終輪廓應(yīng)安排最后一次走刀連續(xù)加工。因此，在確定走刀路線時(shí)最好畫(huà)一張工序簡(jiǎn)圖，將已經(jīng)擬定出的走刀路線畫(huà)上去（包括進(jìn)、退刀路線），這樣可為編程帶來(lái)很多方便。刀具切削參數(shù)設(shè)定如下：圖3—6 刀具的選擇及參數(shù)設(shè)定 進(jìn)給路線的確定進(jìn)給路線是刀具在整個(gè)加工工序中相對(duì)于工作的運(yùn)動(dòng)軌跡,它不但包括了工步的內(nèi)容,而且也反映出工步的順序。本課題中研究的是HT200，由表可知：切削速度應(yīng)在45～90m/min，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們選擇90m/min。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)取較小值。4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。確定進(jìn)給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類(lèi)高速鋼銑刀。每齒進(jìn)給量fZ的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系如下式：Vf=fn式中 n ——刀具的轉(zhuǎn)速，單位：r/min。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，可以提高切削速度。其原因是當(dāng)fZ、ap、ae和Z增大時(shí)，刀刃負(fù)荷增加，而且同時(shí)工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。數(shù)控銑削時(shí)的切削速度為：V=πdwnw/1000式中 dw ——銑刀回轉(zhuǎn)直徑，單位：mm；nw ——銑削刀具的轉(zhuǎn)速，單位：r/s或r/min?！?mm；精銑時(shí)，～，～１mm。3）當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=～。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性；較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí)，可分為兩次進(jìn)給完成。背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定。端銑時(shí)，為切削層深度；而圓周銑削時(shí)，為被加工表面的寬度。（1）背吃刀量與側(cè)吃刀量背吃刀是指待加工表面與已加工表面的垂直距離,單位為mm。 切削用量的選擇切削用量是指切削時(shí)各運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)值,、進(jìn)給量f和被吃刀量或側(cè)吃刀量。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。粗加工中使用YG6硬質(zhì)合金面銑刀或平底刀，精加工中使用YG3硬質(zhì)合金球頭銑刀。圖3—3 球頭銑刀端銑刀是數(shù)控銑床最常用的刀具，編程前經(jīng)常要對(duì)端銑刀的幾何尺寸進(jìn)行選擇。圖3—2 幾種常見(jiàn)的銑刀數(shù)控銑床除可使用各種通用銑刀、成型銑刀外，還常使用適于加工空間曲面零件的球頭銑刀（圖3—3）。要求無(wú)沖擊YG6X鑄鐵、冷硬鑄鐵高溫合金的精加工、半精加工YG6鑄鐵、有色金屬及其合金的半精加工及粗加工YG8鑄鐵、有色金屬及其合金的粗加工，也能用于斷續(xù)切削YT30碳素鋼、合金鋼的精加工YT15碳素鋼、合金鋼連續(xù)切削時(shí)的粗加工、半精加工及精加工。锪窩除了可以解決毛坯表面鉆孔引正問(wèn)題外，還可以代替孔口倒角。 7）在數(shù)控銑床上鉆孔，一般不采用鉆模，鉆孔深度為直徑的5倍左右的深孔加工容易折斷鉆頭，應(yīng)注意冷卻和排屑。 5）鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀可以進(jìn)行強(qiáng)力切削，銑削毛坯表面和用于孔的粗加工。3）加工余量較小，并且要求表面粗糙度值較低時(shí)，應(yīng)采用鑲立方氮化硼刀片的端銑刀或鑲陶瓷刀片的端銑刀。加工余量大，且加工面又不均勻時(shí)，刀具直徑要選得小些，否則當(dāng)粗加工時(shí)會(huì)因接刀刀痕過(guò)深而影響加工質(zhì)量。一般采用兩次走刀，一次粗銑，一次精銑。刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。（選擇刀具材料見(jiàn)表3—3—3）一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。其中，硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用較廣泛，它的硬度很高，常溫硬度達(dá)HRC74～HRC81，耐磨性好，紅硬性高，在850℃～1000℃仍能保持良好的切削性能，切削速度可比高速鋼高幾倍甚至幾十倍。因?yàn)楸菊n題所要加工的箱體類(lèi)零件形狀比較復(fù)雜、生產(chǎn)批量較大，故在生產(chǎn)中較多的采用專(zhuān)用機(jī)床和專(zhuān)用夾具。 一、夾具的選擇 數(shù)控加工的特點(diǎn)對(duì)夾具提出了兩個(gè)基本要求：一是保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對(duì)固定；二是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸。工藝裝備選擇的合理與否，將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。（9）箱蓋、箱座的平面度檢查，可將工件放在平臺(tái)上，用百分表測(cè)量。（7）兩孔平行度檢查，可用兩根心軸分別裝入兩個(gè)軸承孔中，測(cè)量?jī)筛妮S兩端的距離差，即可得出平行度誤差。（6）兩孔的平行度的精度主要由設(shè)備精度來(lái)保證。（4）減速器箱蓋和箱座不具有互換性，所以每裝配一套必須鉆鉸定位銷(xiāo)，做標(biāo)記和編號(hào)。（3）如果磨削加工分割面達(dá)不到平面度要求時(shí)，可采用箱蓋與箱座對(duì)研的方法。 箱體的工藝性分析（1）減速器的箱蓋、箱座主要加工部分是分割面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔要在箱蓋、箱座合箱后再進(jìn)行鏜孔或銑削加工，以確保兩軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩孔中心線的平行度和中心距。經(jīng)綜合考慮，本課題所設(shè)計(jì)的箱體箱蓋采用HT200。箱蓋、箱座的人工時(shí)效處理規(guī)范為加熱到500~600℃，加熱速度50~120℃/h，保溫4~6h，冷卻速度不大于30℃/h，出爐溫度不大于200℃普通精度的箱體，只需鑄造工序后安排一次人工時(shí)效處理。 單件小批量生產(chǎn)時(shí)直徑大于50mm的孔及成批生產(chǎn)時(shí)大于30mm的孔，一般都在毛坯上鑄出預(yù)孔，以減少加工余量及節(jié)約材料。 片較粗片中等片較細(xì)片細(xì)小片細(xì)小片（2）箱體的毛坯 毛坯為鑄鐵件，其鑄造方法視鑄件精度和生產(chǎn)批量而定。 墨HT100HT150HT200HT250HT300HT350表3—1鑄鐵牌號(hào)和力學(xué)性能（摘自 GB/T 9439－1988）牌號(hào)抗拉強(qiáng)度σb/MPa抗壓強(qiáng)度σbc/MPa顯微組織≥基對(duì)于精密機(jī)床的主軸箱則選用耐磨的鑄鐵；負(fù)荷較大的箱體采用鑄鋼制造；對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單件小批量生產(chǎn)的箱體，為了縮短制造周期則可采取鋼板焊接結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)榛诣T鐵容易成形、易切削、成本低、吸振性和耐磨性較好。箱體類(lèi)零件的材料（1）箱體的材料 箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，一般選用鑄造毛坯。（4） 平面精度裝配面的平面度會(huì)影響箱體與床身的接觸質(zhì)量，加工過(guò)程中的定位基面的平面度會(huì)影響其他表面的加工精度。（2） 孔與孔間的相互位置精度同一軸線上各軸承孔的同軸度和端面對(duì)軸心線的垂直度誤差，會(huì)使軸承裝配時(shí)出現(xiàn)歪斜，影響軸的回轉(zhuǎn)精度和軸承壽命；孔系之間的平行度誤差會(huì)影響齒輪的嚙合質(zhì)量。箱體是傳動(dòng)的基座，為保證齒輪軸線的相互位置的正確，箱體上的軸承孔要求精度很高，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成相同直徑的通孔，以便在一次鏜削完成。減速器的箱體由箱蓋和箱座組成，其本身應(yīng)有足夠的剛度，以免在載荷作用下產(chǎn)生過(guò)大的變形，導(dǎo)致齒輪沿齒寬載荷分布不均勻；故在箱體的外側(cè)軸承座處添加加強(qiáng)筋以提高剛性，同時(shí)可增大減速器的散熱面積。它是箱體部件裝配時(shí)的基準(zhǔn)件，由它將一些軸、套、齒輪、軸承、離合器等零件和組件裝在一起，使其保持正確的相互位置，彼此能按照一定的傳動(dòng)關(guān)系運(yùn)動(dòng)。箱座的制造方法要求與箱蓋相同。1箱座箱座零件也是減速器的基礎(chǔ)零件之一。箱蓋的制造方法多采用鑄造，毛坯在鑄造時(shí)應(yīng)防止砂眼和氣孔產(chǎn)生。箱蓋的加工質(zhì)量對(duì)機(jī)器的精度、性能和壽命都有直接的影響。1箱蓋箱蓋零件是減速器的基礎(chǔ)零件之一。傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸的使用要求同于齒輪軸的使用要求，因此本課題設(shè)計(jì)中采用45鋼。因此，采用淬火3545HRC。因其加工精度并不高，因此采用：滾齒—齒端加工—齒面熱處理—修正內(nèi)孔的加工方案。大齒輪齒輪的材料及熱處理對(duì)齒輪的使用性能和壽命有很大的影響。蓋板在本課題中對(duì)蓋板的力學(xué)性能要求不高，采用材料Q235A就可以滿足使用要求。封蓋本課題所設(shè)計(jì)的軸承蓋封蓋采用鑄鐵HT200，因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而且價(jià)格低廉。通蓋本課題所設(shè)計(jì)的軸承蓋通蓋采用鑄鐵HT200，因?yàn)殍T鐵具有良好的耐磨性和減振性，而且價(jià)格低廉。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故只需先鉆孔后車(chē)削即可。其加工工藝路徑為：先鉆孔后車(chē)削即可。（部分零件附圖如下）1墊圈2銷(xiāo)3軸承4 鍵定距環(huán)通過(guò)對(duì)材料的綜合性能及經(jīng)濟(jì)性的分析，本課題所設(shè)計(jì)的定距環(huán)采用45鋼，因其在機(jī)構(gòu)中起定距作用，則需要有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。而標(biāo)準(zhǔn)件的通用性強(qiáng)，消耗量巨大，尺寸、材料消耗、強(qiáng)度、加工生產(chǎn)各方面要綜合權(quán)衡。 各零部件的材料選擇及工藝分析標(biāo)準(zhǔn)件的選擇在現(xiàn)代加工生產(chǎn)中，一個(gè)機(jī)器的生產(chǎn)和裝配往往不是一個(gè)單獨(dú)的廠家所完成的。此外還應(yīng)考慮加工成本及維修費(fèi)用。（3）零件的尺寸及質(zhì)量零件尺寸的大小及質(zhì)量的好壞與材料的品種及毛坯制取方法有關(guān)，對(duì)外形復(fù)雜、尺寸較大的零件，若考慮用鑄造毛坯，則應(yīng)選用適合鑄造的材料；若考慮用焊接毛坯，則應(yīng)選用焊接性能較好的材料；尺寸小、外形簡(jiǎn)單、批量大的零件，適于沖壓和模鍛，所選材料就應(yīng)具有較好的塑性。零件在工作中有可能發(fā)