【正文】 學(xué)院 ，班級(jí) ： 數(shù)控 0802班 摘要： 數(shù)控加工將程序以數(shù)字形式送入計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫臄?shù)字計(jì)算裝置進(jìn)行處理輸出，并控制生產(chǎn)過(guò)程中相應(yīng)的執(zhí)行程序，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。 聯(lián)軸器上的各個(gè)零件質(zhì)量要求高、加工精密、需求量大，采用數(shù)控加工可以很好的滿足加工需要。 和傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控加工顯著地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品加工效率。數(shù)控機(jī)床是一種用 計(jì)算機(jī) 來(lái)控制的機(jī)床，用來(lái)控制機(jī)床的計(jì)算機(jī)，不管是專用計(jì)算機(jī)、還是 通用計(jì)算機(jī) 都統(tǒng)稱為數(shù)控系統(tǒng)。而數(shù)控系統(tǒng)的指令是由 程序 員根據(jù)工件的材質(zhì)、加工要求、機(jī)床的特性和系統(tǒng)所規(guī)定的指令格式 (數(shù)控語(yǔ)言或符號(hào) )編制的。當(dāng)零件的 加工程序 結(jié)束時(shí)，機(jī)床便會(huì)自動(dòng)停止。 本課題的內(nèi)容 零件圖紙的分析 ； 繪制零件三維模型； 程序的編制； 4 零件加工仿真； 設(shè)備的選擇 。在以后工作中 ,能更快速地提高專業(yè)技術(shù)； 綜合性地 運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)、理論和實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決 零件加工時(shí)遇到的 問(wèn)題。 能夠根據(jù)被 要求 的機(jī)床各個(gè)技術(shù)參數(shù) ，選擇 合理的零部件 ， 設(shè)計(jì) 出既經(jīng)濟(jì)又合理 車削中心 ，又能保證 其加工精度 。查找與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各類資料的名稱及出處，并能做到正確熟練運(yùn)用。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工 作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)最常用的聯(lián)接部件。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器 ，鼓形齒式聯(lián)軸器，萬(wàn)向聯(lián)軸器，安全聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過(guò)載安全保護(hù)作用。 5 圖 21 聯(lián)軸器實(shí)物圖 聯(lián)軸器的技術(shù)指標(biāo) 聯(lián)軸器的 標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)直徑 D=200mm；公稱扭矩 Tn=；疲勞扭矩Tj=； 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速 n≈ 10r/min； 軸承壽命 Ln=5000h； 軸線折角 =3176。 對(duì)于轉(zhuǎn)速高、折角大或其長(zhǎng)度超出規(guī)定的萬(wàn)向聯(lián)軸器，必須驗(yàn)算其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活 性用 n 表示，一般情況下： n ＞ 18000。 外輪廓主體為臺(tái)階軸，可以采用車削加工。 該零件還有很多的孔包括一個(gè)通孔， 因通孔的直徑為φ 195mm ，粗糙度要求為 ，可用鉆孔→粗鏜孔→精鏜孔的加工方式。 內(nèi)螺紋主要的加工方式有：車削、銑削、攻絲。 對(duì)于表面臺(tái)階孔和槽，可用數(shù)控銑床加工。 外輪廓主體為臺(tái)階軸，可以采用車削加工。 該零件還有很多的孔包括一個(gè)通孔， 因通孔的直徑為φ 210mm ，粗糙度要求為 ，可用鉆孔→粗鏜孔→精鏜孔的加工方式。 該零件的內(nèi)孔上還有方槽，可以采用拉刀的加工方式。 聯(lián)軸器的主要零件 加工的難點(diǎn) 方槽 ： 在加工聯(lián)軸器內(nèi)孔上的方槽時(shí)由于 銑 刀都是圓的， 所以無(wú)法用銑刀來(lái)加工方槽，所以要用拉刀來(lái)加工該零件內(nèi)孔上的方槽。 曲面上鉆孔 ： 由于 麻花鉆 是尖的所以在曲面上加工孔的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致 銑刀無(wú)法找準(zhǔn)端面，這時(shí)就應(yīng)用鉆套來(lái)定位，使麻花鉆找準(zhǔn)位置，便于加工。 Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位， Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。 三維實(shí)體造型 圖 24 聯(lián)軸器的零件扁套三維模型 8 圖 25 聯(lián)軸器的零件套 利用 Pro/Engineer 繪圖軟件繪制萬(wàn)向聯(lián)軸器的關(guān)鍵零件的工程圖。 毛坯的 確定 聯(lián)軸器的零件扁套和套的材料都 為 42CrMo, 42CrMo 是一種合金鋼材料。其含主要化學(xué)成分有 碳（ ）、硅（ ）、錳（ 、 80）、 硫（ ）、磷（ ）、鉻（ ）、鎳（≤ ）、銅（≤ ）鉬（ ）。由于 萬(wàn)向聯(lián)軸器 零件的結(jié)構(gòu)較大，所以 在加工扁套零件時(shí) 選用 外徑為 φ 354mm， 內(nèi)徑為 φ 190mm， 長(zhǎng)度為 333mm 的 無(wú)縫鋼管 做 毛坯 ，加工套零件是則是選用外徑為 φ 414mm， 內(nèi)徑為 φ 205mm， 長(zhǎng)度為 419mm 的 無(wú)縫鋼管 做 毛坯 ， 工件材料為 42CrMo 鋼，毛坯的尺寸精度要求為 IT11~12。 由圖 27 軟件對(duì)套的質(zhì)量分析可以得出扁套零件的質(zhì)量為： 公噸 ≈ 140kg。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第 2頁(yè)表 ，可確定該發(fā)生器的生產(chǎn)類型為中小批生產(chǎn)，所以初 步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 根據(jù)定位基準(zhǔn)選擇原則，避免不重合誤差，便于編程，以工序的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 10 圖 28 扁套車削加工的軸向定位基準(zhǔn) 圖 29 扁套零件的銑削定位基準(zhǔn) 圖 210 套零件的車削是的軸向定位基準(zhǔn) 圖 211 套零件的銑削加工定位基準(zhǔn) （二）制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,萬(wàn)向聯(lián)軸器零件可以考慮采用車削中心、立式數(shù)控銑床 配以及專用工卡具 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，以實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)。 （三）工序的劃分 11 根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn) ,數(shù)控加工工藝的劃分一般可按下列方法進(jìn)行 : 1）以一次安裝、加工作為一道工序。 2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。此外，程序太長(zhǎng)會(huì)增加出錯(cuò)與檢索的困難。 3）以加工部位劃分工序。 4）以粗、精加工劃分工序。 數(shù)控車削 ① 削順序的安排 (1) 先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。 (2) 先主后次 先安排零件的上、下端基面和工作表面等主要表面的加工，后安排次要表面的加工。 (3) 先外后內(nèi) 對(duì)于此零件，先加工用作定位的平面（如零件的上、下平面），然后再加工內(nèi)輪廓。 (4) 基面先行 用作精基準(zhǔn)的表面，要首先加工出來(lái)。 ② 削用量的選擇 切削用量包括切削速度 ,背吃刀量和進(jìn)給量 .對(duì)于不同的加工方法需要選擇不同的切削用量。 1） 切削深度 ap：在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，可選取較大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)。 2） 切削速度 Vc:切削速度由工件材料、刀具材料及加工性質(zhì)等因素所確定，可查表。 3） 進(jìn)給速度：進(jìn)給速度是指單位時(shí)間內(nèi)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進(jìn)給量。 鉆削加工 鉆削加工 是 來(lái)加工孔的方法，鉆削刀具與工件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)和 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在這種加工中，尺寸誤差是由于刀具磨損、機(jī)床和工件的熱變形以及因切削力而導(dǎo)致刀具偏差等綜合因素而引起的。 13 鉆削加工所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是鉆頭會(huì)偏離中心孔。 鏜削加工 鏜削是一種用刀具擴(kuò)大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑車削工藝，其應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為單刃鏜刀 (稱為鏜桿 )。 用麻花鉆、扁鉆或中心鉆等在實(shí)體材料上鉆削通孔或盲孔稱為鉆削加工。所以鉆孔是鉆削的一種。 在數(shù)控機(jī)床上，我們往往使用非標(biāo)準(zhǔn)刀具 (偏心鏜刀、轉(zhuǎn)動(dòng)刀片、專用的反鏜刀 )利用數(shù)控加工程式進(jìn)行反鏜加工。拉削時(shí)，拉刀與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，一般為直線運(yùn)動(dòng)。 拉削加工的生產(chǎn)率較高，被加工表面在一次走刀中成形。 拉削主要應(yīng)用于成批、大量生產(chǎn)的場(chǎng)合。 銑削加工 銑削加工是 一種常見(jiàn)的金屬冷加工方式，和車削不同之處在于銑削加工中刀具在主軸驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，而被加工工件處于相對(duì)靜止。 螺紋 加工 螺紋加工是 用螺紋加 工工具加工各種內(nèi)、外螺紋的方法 。 套零件 ①下料Φ 414 419mm； ②車削、 鏜 削 ； ③ 拉刀加工內(nèi)孔的方槽 ； ④銑端面方槽； ⑤鉆 16個(gè)φ 16mm 的孔； ⑥去毛刺； ⑦檢驗(yàn)。 15 圖 31 立式氣動(dòng)卡盤 刀具選擇 選擇刀具通常要 考慮（ 1）被加工工件的材料及性能（ 2）切削工藝的類別（ 3）被加工工件的幾何形狀，零件精度，加工余量（ 4）被吃刀量，進(jìn)給速度，切削速度考慮到以上因素故 粗車時(shí) ，要選用強(qiáng)度高，耐用度 高的刀具以滿足粗車時(shí)大吃刀量 ， 大進(jìn)給量的要求 .精車時(shí)要選用精度高 ,耐用度好的刀具以保證加工精度的要求 ，扁套加工所需的刀具選著見(jiàn)表 31。設(shè)計(jì)走刀路線時(shí)，應(yīng)設(shè)定工件坐標(biāo)系 XOZ。起刀點(diǎn)（ 300， 200）為安全位置，進(jìn)刀點(diǎn)（ 220， 20）為接近工件點(diǎn)，切深 Δ d=2，退刀量 e=，精車余量 Δ Ｕ = Ｗ =。 16 表 31 扁套零件加工所需的刀具 刀具 刀具編號(hào)牌 外輪廓 90176。 表 32 粗車加工參數(shù)列表 參數(shù) ap f n 粗車 ② 精車 精車外圓即在粗車基礎(chǔ)上車一刀即可，其走刀路線較為簡(jiǎn)單，主要需標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)，畫出刀具軌跡，如圖所示，起刀點(diǎn)坐標(biāo)為（ 300， 200），進(jìn)刀點(diǎn)（接近）坐標(biāo)為（ 0， 5），退刀點(diǎn)坐標(biāo)為（ 230， 375），將每一走刀段都標(biāo)上序號(hào)，以便編程時(shí)一一對(duì)應(yīng)。 二維走刀路線如圖 35所示，仿真如圖 36所示 。 18 表 33 精 車加工參數(shù)列表 ap f n 精車 2） 內(nèi)孔加工 ① 鏜孔， 扁套的內(nèi)孔加工 面見(jiàn)圖 37； 圖 37 扁套的內(nèi)孔加工 鏜孔時(shí)查相關(guān)手冊(cè) 和公式 得出如表 34的工藝參數(shù)。 19 39 拉刀的加工圖 查相關(guān)手冊(cè)得粗拉時(shí)的粗拉速度 v為 5m/min，精拉時(shí) v 為 3m/min，粗拉和精拉的齒升量 af都為 4，粗拉和精拉時(shí)的拉削力 F 都為 1310N，表 35為拉刀加工工藝參數(shù)。 切削速度計(jì)算 Vc=( D S)/1000 Vc:線速度（ m/min) D:刀具直徑 ：圓周率 S：轉(zhuǎn)速 進(jìn)給量（ F值）計(jì)算 F=S Z Fz F：進(jìn)給量（ mm/min) S:轉(zhuǎn)速（ rpm) Z:刃數(shù) Fz:(實(shí)際每刃進(jìn)給量） 根據(jù)公式及結(jié)合切削用量手冊(cè)算得銑削 的用量如下表 36所