減速箱箱體的數(shù)控加工工藝與編程

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1、湖南工學(xué)院 機床數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計說明書 減速箱箱體的數(shù)控加工工藝與編程 機械制造與自動化專業(yè)2005級機制0507班 姓名胡進學(xué)號08 指導(dǎo)老師陳豐峰職稱進咂 2008年1月5日 一、設(shè)計課題 二、零件分析 三、確定毛坯制造方式 四、工藝規(guī)程設(shè)計 五、數(shù)控加工程序設(shè)計 六、設(shè)計小結(jié) 七、參考文獻 設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算設(shè)計課題:減速箱箱體的數(shù)控加工工藝與編備注 程-材料：HT150加工批量：中批量 箕余， 32022100 90±0.07 90±0.07 ?（） 2x75/八 2. -> -e 30 （Mi 4W8EQS

2、 ZTZX ￡冥3共線 G45H7 冰）.021“ 一引 09” 72±OJ 045H7 0x3 yM 二、群分析 設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算 備注 1 .零件的作用 減速箱箱體是變速箱的一個主要零件，用于安裝齒輪、軸等變速傳遞轉(zhuǎn)矩零件，內(nèi)裝有潤滑油，由課題所給零件圖可看出，此減箱為二級減速箱，箱體內(nèi)共裝有3根齒輪軸和兩對相互嚙合齒輪，箱體壁上共分布有六個軸承孔用于安裝軸承。 2 .零件的工藝分析 由設(shè)計課題可知，其材料為HT150。該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性。 分析課題所給零件圖，該零件上的主要加工而有4個。  （1） 減速箱頂而 英尺寸

3、為100X320,要求加工完成后其粗糙度為3.2,考慮到數(shù)控機床的精度較高，只需粗銃即可滿足要求。 （2） 減速箱軸承孔及蓋板側(cè)面 英中蓋板孔要求加工完成后其粗糙度為3.2,軸承孔要求加工完成后其粗糙度為1.6,故決定先對其進行精銃，然后再單獨對軸承孔精銃。 （3） 減速箱軸承孔側(cè)而 軸承孔要求加工完成后苴粗糙度為1.6,故決泄對軸承孔先進行粗銃，然后精銃。 （4） 減速箱側(cè)凸臺 要求加工完成后其粗糙度為6.4,僅需對凸臺進行粗銃。 查數(shù)控機床技術(shù)資料中有關(guān)機床能達到的精度可知，上述加工要求是可以達到的，零（4AAA4-LJr--+LLiJ目二T”一AA 三-確定毛坯及

4、制造方式 設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算 根據(jù)零件的材料HT150確立毛坯為鑄件，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及4XM5,vl>35,”25等孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。 鑄造時，需加工平面留2mm的加工余量，孔內(nèi)壁留1.5mm加工余量，以滿足加工要求,即鑄件外形尺寸為348mmX189.5mmX128nmi0 四、工藝規(guī)程設(shè)計 設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算 備注 1 .基準選擇 首先以箱體底而為粗基準加工出箱體頂部，然后以加工完的箱體頂部為耦基準進行加工。箱體底而為設(shè)汁基準，以底而為粗基準加工出頂而后，以頂面

5、為精基準可以保證箱體零件的重要孔的位苣。 2 .制定工藝路線 根據(jù)各表而的加工要求及加工的位垃、精度，根據(jù)先面后孔，先主要表而后次要表而和先精加工后精加工的原則，將頂而加工放在最前面，然后加工箱體側(cè)凸臺表而，最后加工箱體側(cè)面孔壁，先粗加工蓋孔壁及軸承孔，后精加工軸承孔，擬立加工工藝路線如下： 序號 工序內(nèi)容 時效 10 粗銃箱體頂面 20 粗銃箱體側(cè)面凸臺 30 粗銃箱體蓋板側(cè)2X*58,2X4)45,d35孔內(nèi)壁 40 精銃箱體蓋板側(cè)2X+45,”35軸承孔內(nèi)壁 50 粗銃箱體側(cè)2X”45,<1)25軸承孔內(nèi)壁 60 精銃箱體側(cè)2

6、X”45,*25軸承孑［內(nèi)壁 70 檢查 80 入庫 3.選擇加設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，具零件易于裝夾，故加工設(shè)備使用FANUCK650/1臥式數(shù)控、 銃床，夾具使用通用夾具，工件在機床上的裝卸換位采用人工完成。刀［營擇參考切肖: 加工箱體頂而。選擇直徑為<1)40的硬質(zhì)合金而銃刀，來回三次即可銃完。加工箱體側(cè)用量簡明手冊銃技面凸時選擇直徑為“20的硬質(zhì)合金端銃刀，加工箱體側(cè)而孔壁時選擇40的硬質(zhì)合金面銃刀 箱體側(cè)而凸臺

7、而 220的硬質(zhì)合金端銃刀 箱體側(cè)而孔壁 e12硬質(zhì)合金三面刃銃刀 箱體側(cè)而孔壁 ”12硬質(zhì)合金三而刃銃刀 4.加工工藝設(shè)計 (1)減速箱頂而加工 鑄造箱體時頂而留有1mm加工余量，查數(shù)控機床技術(shù)手冊，零件頂而要求加工后粗糙度為3.2,只需進行粗加工，查銃刀技術(shù)參數(shù)選用”40的硬質(zhì)合金而銃刀，整個加工過程走刀一次,主軸轉(zhuǎn)速選擇1500r/min,切削速度V=120m/n］in,進給量選取0.4mm/z,背吃刀呈:一二\nvn^ (2)減速箱側(cè)凸臺面加工 鑄造箱體時凸臺面上留有1mm加工余量，查數(shù)控機床技術(shù)手冊，零件表而要求加工后粗糙度為6.4,只需進行粗加工，查銃刀技術(shù)參數(shù)

8、選用“20的硬質(zhì)合金端銃刀，整個加工過程走刀一次，主軸轉(zhuǎn)速選擇1000r/min,切削速度V=100m/min,進給量選取 0.4mni/z,背吃刀量你=\mmQ (3)減速箱側(cè)蓋板孔及軸承孔加工 蓋板孔壁要求加工后粗糙度為3.2,所以只進行粗加工，軸承孔要求加工后粗糙度為1.6，所以只對軸承孔進行精加工，蓋板孔切屑深度為22mm，分為兩次龍刀，每次各切削11mm,軸承孔走刀一次，粗加工時各參數(shù)選取如下：主軸轉(zhuǎn)速選擇800r/min,切削速度V=100m/min,進給量選取0.3mm/z,背吃刀％=12mzz。精力口」:時：主軸轉(zhuǎn)速 選擇1200r/min,切削速度V=80m/min,

9、進給雖：選取0.15mni/z,背吃刀屋幺J,=0.5〃“”。 (4)減速箱側(cè)軸承孔加工 軸承孔要求加工后粗糙度為16所以先對軸承孔進行粗加工，然后精加工，粗加 工時各參數(shù)選取如下：主軸轉(zhuǎn)速選擇800r/min,切削速度V=100m/min,進給量選取 0.3mm/z,背吃刀M&=|.。精加工時：主軸轉(zhuǎn)速選擇1200r/min,切削速度 V=80m/miib進給量選取0.15nim/z,背吃刀量你二0.5〃〃 五、數(shù)控加工程序設(shè)計 設(shè)計說明及數(shù)據(jù)計算 1 .刀具軌跡 根據(jù)加工零件的形狀尺寸及加工要求，計算加工所需各點坐標(biāo)及走刀路線如刀具軌跡圖所示，加工設(shè)備選擇FANUCK65

10、0/1臥式數(shù)控銃床，夾具選擇通用夾具。每次加工前手動對刀，刀具位于(0,0)點上方與工件平面距離為20mm° 2 .程序清單 (1)減速箱頂而加工 刀具直徑<1>40,刀具長度補償為H1,切削用量為1mm,主軸轉(zhuǎn)速為S=1500,切削速度F=120a 程序如下： 對械 N1G92X0Y0Z0G17G21： N2G90G00Y-40： N3GOOG43HlZ-21M03S1500： N4GOIY18F120： N5X320； N6Y54： N7X0： N8Y90； N9X320： N10G00Z0； NilX0Y0： N12M05： N13M3O；

11、（2）減速箱側(cè)凸臺面加工 刀具直徑<1>20,刀具半徑補償為D1,切削用量為1mm,主軸轉(zhuǎn)速為S=1000,切削速度 F=1OO9 程序如下： N1G92XOYOZ0G17G21； N2G90GOOZ-21M03S1000； N3G01X7.5G41DIF100； N4G02X7.5YO117.5； N5G01X58Y20： N6G02X58Y20I12； N7GOOZ0； N8GOOXOY0： N9M05： N10M30： 軸承孔臺及其它凸臺而參考本程序進行加工。 士/累虬…一一 （3）減速箱蓋板孔及軸承孔加工 y 程序如下: N1 G92 XO YO

12、Z0G17G21； N2 G9OGOOX90Y50： N3 GOO Z-31 MO3 S8OO： N4 GO1 X61 G41 DIF1OO： N5 GO2 129： N6 GO1 X90 Y5O： N7 Z-42； 粗加工：刀具直徑e12,刀具半徑補償為D1,切削用量為1mm,主軸轉(zhuǎn)速為S=800,切削速度F=100,蓋板孔內(nèi)壁共22mm，分兩次銃削，每次11mm,對于軸承孔還留有0.5n]m加工余呈：，用于精加工 309SIN08J10DHN 訃匚Z￡[NMXON0Z009HNHTJimDOlN:08JST9IX1096N H-Z8NO81X￡N:0Z0099NZOOS

13、N08dS￡9XIOItO109tAN0031S￡0WK-Z009￡N人06X009069乙N訂乙DZJDOZOAOXZ69IN:山曲出融。08=d00乙【二SM魁射附豐再田原的T￡里瞄工叫也:工畛0￡W9￡N50INKN9人OX￡￡N0Z009充N切3091￡N臨立立X0￡N片匚Z6乙 NOLZX1098乙N:63I309Zx乙NIKX9乙N立忙Z9乙NO￡ZX109比N:63I309￡ZN00UIKX109冼N 1￡-ZUN9Z7X0乙N:0Z0096IN￡113098IN J00U￡9IXIOD￡IN佑Z91N08IXSIN0ZOODtMN切COD￡IN89X3INtS-ZUN人

14、 06X109OIN說IZOO6N N19M30： N16G00ZO； NI7X0YO： N18M05； N19M30： （4）減速箱軸承孔加工 粗加工：刀具直徑e12,刀具半徑補償為D1,切削用量為1mm,主軸轉(zhuǎn)速為S=800,切削速度F=100＞軸承孔留有0?5mm加工余量，用于精加工?。 if /Cxj 仁 <675.5J (167.5,50)-/ 美 弋j80,50〉 ￥^^-(270,50； 11247 5.50) 夫用W—— 程序如下: N1G92XOYOZ0G17G21； N2G9OGOOX90Y50： N3GOOZ-32M0

15、3S800： N4G01G41DIX68F100： N5G02122； N6GOOZ0； N7X180： N8Z-32； N9G01X168F100； N10G02I12： NilGOOZO： N12X270： N13Z-32； N14G01X248F100： NI5G02122： N16G00ZO： N17G00XOYO： N18M05； 精加工：加工軸承孔，切削用量為0.5mm,主軸轉(zhuǎn)速為S=1200,切削速度F=80o程序如下: N1G92XOYOZ0G17G21： N2G9OGOOX90Y50： N3GOOZ-32M03S1200； N4GO1G

16、41DIX67.5F8O； N5GO2122.5： N6GOOZO： N7X180： N8Z-32； N9GO1XI67.5F8O： N10G02112.5： NilG00Z0： N12X270： N13Z-32： N14G01X247.5F8O： N15GO2122.5： N16G00ZO； N17G00XOYO： N18M05： N19M30； 設(shè)計小結(jié) -這次機床數(shù)控技術(shù)設(shè)計課程設(shè)計，是我們第一次較全面的設(shè)計工藝及加工能力的訓(xùn)練，通過這次訓(xùn)練，使得我們對數(shù)控機床加工基礎(chǔ)知識及其它學(xué)科之間的聯(lián)系有了一個較為系統(tǒng)全面的認識，加深了對所學(xué)知識的理解和運用，將原

17、來看來比較抽象的內(nèi)容實現(xiàn)了具體化，初步才.吾養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練了綜合運用所學(xué)知識和相關(guān)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展了有關(guān)方而的知識。 通過制訂加工工藝方案，合理選擇刀具及切削參數(shù)，正確計算加工中所需坐標(biāo)，以及較全而地考慮制造工藝、使用和維護等要求，之后進行工藝分析設(shè)計，達到了解和掌握機械零件、數(shù)控機床裝苣和加工工藝過程和方法，對如訃算、繪圖、熟練和運用設(shè)計資料（包括手冊、圖冊、標(biāo)準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)等方而的能力進行了一次全而的訓(xùn)練。 因為本課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)我們具有數(shù)控加工編程能力的技術(shù)基礎(chǔ)課，因

18、此通過課程設(shè)計的實踐，使我們了解到零件加工的基本方法、工藝基本內(nèi)容和加工的一般程序，掌握了加工中常用的設(shè)汁準則。針對課程設(shè)計中出現(xiàn)的問題查閱資料，大大擴展了我們的知識而，培養(yǎng)了我們在機械工業(yè)方而的興趣及實際動手能力，對將來我們在機械方而的發(fā)展起了一個重要的作用。本次課程設(shè)計是我們對所學(xué)知識運用的一次嘗試，是我們在數(shù)控知識學(xué)習(xí)方而的一次有意義的實踐。 在本次課程設(shè)計中，我獨立完成了自己的設(shè)計任務(wù)，通過這次設(shè)計，弄懂了一些以前書本中難以理解的內(nèi)容，加深了對以前所學(xué)知識的鞏固。在設(shè)計中，通過老師的指導(dǎo)，使自己在設(shè)計思想、設(shè)訃方法和設(shè)計技能等方而都得到了良好的訓(xùn)練。 七、參考文獻 [1]朱曉春主編.數(shù)控技術(shù)?北京：機械工業(yè)出版社，2007 [2]范超毅主編?數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007 [3]大連理工大學(xué)主編.機械制圖（第五版）.北京：高等教療出版社，2003 [4]艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [5]劉吉兆，匡建新主編?數(shù)控銃床實訓(xùn)教程?湖南工學(xué)院機械工程系，2006