毕业设计---减速器传动轴的加工

毕业设计（论文）题目＿减速器传动轴的加工＿摘要随着机电一体化的加工技术的迅猛发展，数控机床的应用已日趋普及，机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式，社会对其相应技术人才的需求也越来越高．减速机利用齿轮的速度转换器将电机的回转数减速到所需要的回转数，它主要是一种动力传达的机构。

在当前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用非常广泛，可以说，几乎在各式机械的传动系统中都可以见到其踪影。

从大动力的传输工作到小负荷、精确的角度传输都可以见到减速机的身影，而且在工业的应用上，减速机具有减速及增加转矩的功能，因此减速机广泛用在速度与扭矩的转换设备中。

减速机的功用主要有两个方面：一是降速同时提高输出的扭矩，扭矩的输出比列按电机的输出乘以减速比，但不能超出减速机的额定扭矩;二是减速同时降低负载的惯量，惯量的减少是减速比的平方，一般情况下电机都有一个惯量值。

因此，本人概述了轴类典型零件的加工工艺及加工方案，通过自己所学专业知识和实际加工经验并把数控机床与普通机床合理的结合在一起，更好的应用到实际当中．本次毕业设计主要的内容是对于减速机输出轴的加工采用数控车床C616A进行加工，采用线切割技术把毛坯切好进行热处理，再用车床进行粗加工，先把轴的端面车好，留下一定的余量，对加速轴的两外端进行倒角。

接着对键槽用铣刀进行半精加工，最后用C616A数控车床进行精加工磨砂保证亮端面的平行度偏差不超过0.1，外圆的尺寸保证在φ68。

让各部位尺寸都达到标准。

关键词：机械加工数控加工加工工艺目录摘要 (2)1绪论 (4)2数控加工工艺与分析 (5)3刀具的选择 (12)4输出轴类零件加工 (13)5输出轴的毛坯，材料及热处理 (15)6输出轴的加工工艺 (17)7切削用量选择 (19)8输出轴的加工 (21)9展望 (24)结束语 (25)参考文献 (26)1绪论1.1数控起源与发展1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。

它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。

6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。

从此，传统机床产生了质的变化。

近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。

1.1.1数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。

人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。

随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。

1.1.2计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。

于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。

到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。

到1974年微处理器被应用于数控系统。

这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。

而且当时的小型机可靠性也不理想。

早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。

由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。

到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。

数控系统从此进入了基于PC 的阶段。

总之，计算机数控阶段也经历了三代。

即1970年的第四代--小型计算机；1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC（国外称为PC-BASED）。

还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。

所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。

1.2 国内数控机床量的现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。

在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。

2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。

但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。

目前，中国机床工业厂多人众。

2000年，金切机床制造厂约358家(20.6万人)，成形机床制造厂191家(约6.5万人)，共计549家(27.1万人)。

其中生产数控金切机床的约150家，生产数控成形机床的约30家，共计约180家，占厂家总数的1/3。

2001年金切机床产量19.2万台内数控金切机床1.752万台，约占9%。

2数控加工工艺与分析所谓数控加工工艺，就是采用数控机床加工零件的一种方法。

在数控机床上加工零件，首先要考虑的是工艺问题。

数控机床加工工艺与普通机床加工工艺大体相同，只是数控机床加工的零件通常相对于普通机床加工的零件要复杂的多，而且数控机床具备一些普通机床所不可能实现的功能。

为了充分发挥数控机床的优势，必须熟悉其性能，掌握其特点及使用方法，并在编程前正确的制定加工工艺方案，进行工艺设计并优化后再进行编程。

2.1 数控加工工艺主要包括以下内容：1）选择并确定数控加工的零件和内容2）零件图纸的数控加工工艺分析3）数控加工工艺设计4）零件图形的数学处理5）数控程序编制6）程序的输入校验与修改7）首件加工及现场问题的处理8）数控加工专用技术文件的定型与归档2.2 数控加工的工艺特点数控加工与传统加工在许多方面遵循的原则基本上是一致的。

但数控加工自动化程度高、控制功能强、设备费用高，因此也就相应形成了数控加工工艺的自身特点：2.2.1数控加工的工艺内容十分具体在传统通用机床上进行单件小批加工时，一些具体的工艺问题，如工序中各工步的划分安排，刀具的形状、材料、走刀路线，切削用量等很大程度上都是由操作工人根据自己的经验习惯自行考虑确定的，一般无需工艺人员在设计工艺规程时进行过多的规定。

而在数控加工时，上述这些具体的工艺问题，不仅成为数控工艺设计时必须考虑的内容，而且还必须作出正确的选择并编入加工程序中。

也就是说，在传统加工中由操作工人在加工中灵活掌握，并可适时地调整许多具体工艺问题和细节，在数控加工时就转变成编程人员必须事先设计和安排的内容。

2.2.2 数控加工的工艺工作十分严密在传统通用机床加工时，操作者可根据加工中出现的问题，适时灵活地进行人为调整，以适应实际加工情况。

数控加工是按事先编制好的程序自动进行的，在不具备完善的诊断与自适应功能等的情况下，一旦出现故障或事故将可能导致其进一步扩大化。

因此，自动化加工必须周密考虑每个细微环节，避免故障或事故的产生。

例如钻小孔或小孔攻丝等容易出现断钻或断丝锥情况，工艺上应采取严密周到的措施，尽可能避免出现差错。

又如零件图形数学处理的结果将用于编程，其正确性将直接影响最终的加工结果。

2.2.3 工序相对集中数控机床通常载有刀库（加工中心）或动力刀架（车削中心）等，并具有立卧主轴或主轴能实现立卧转换，可以完成自动换刀从而实现工序复合，即在一台机床上可完成不同加工面的铣、扩、铰、镗、攻丝等，实现工序的高度集中。

2.3数控加工工艺设计的主要内容数控加工工艺设计是对工件进行的数控加工前期工艺准备工作，必须在程序编制以前完成。

只有在工艺方案确定后，编程才有依据。

实践证明，工艺设计考虑不周是造成数控加工出错的主要原因之一。

因为工艺设计的差错，往往造成后续工作的困难，有时甚至要推倒重来。

因此，编程前，一定要把工艺设计工作做的尽可能细致，周到。

数控加工工艺设计主要包括下列工作内容：1）根据数控加工适应性，选择并确定零件的数控加工内容2）对零件进行数控加工的工艺性分析3）数控加工工艺路线设计拟订4）数控加工工序设计5）数控加工专用技术文件的编写2.4 数控加工工艺设计数控加工工艺设计原则与内容在许多方面与相应的普通加工工艺相同。

只是由于数控加工的一些特点，带来了一些新的不同内容。

下面对这些不同点进行简要介绍。

2.4.1学则并确定零件数控加工的内容数控机床有其一系列的优点，但价格昂贵，加上消耗大，维护费用高，导致加工成本的增加。

因此从技术和经济等角度出发，对于某个零件来说，并非全部加工工艺过程到适合在数控机床上进行，而往往只选择其中一部分内容采用数控加工。

因此，必须对零件图纸进行详细的工艺分析，选择那些适合而需要进行数控加工的内容和工序进行数控加工。

工作中应注意结合本单位实际和社会协作情况，立足与解决难题，攻克关键和提高生产率，充分发挥数控加工的优势。

一般按以下原则顺序考虑选择。

①普通机床无法加工的内容优先②普通机床加工困难，质量难以保证的内容作为重点③普通机床加工效率低，劳动强度大的内容作为平衡上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量，生产率及综合经济效益等方面一般都会得到明显提高。

相比之下，下列一些加工内容则不宜采用数控加工①需要通过较长时间占机调整的加工内容，如一毛坯采用划线定位装夹来加工的工序②必须按专用工装协调的孔及其他加工内容③不能在一次安装中加工完成的其他部位此外在选择正确加工内容时，还要选择生产批量，生产周期，工序间周转情况等。

尽量做到合理，以充分发挥数控机床的优势，达到多，快，好，省的目的。

2.4.2选择数控加工方法①旋转体类零件的加工。

这类零件采用数控车床或数控磨床进行加工。

通常车削零件毛坯多为棒料或锻坯，加工余量较大且不均匀，编程时，粗的加工路线往往是考虑的主要问题。

②孔系零件加工。

孔系零件一般采用钻、镗、铰等工艺，其尺寸精度主要由刀具保证，而位置精度主要由机床或夹具导向保证。

数控机床一般不采用夹具导向进行孔系加工，而是直接依靠数控机床的坐标控制功能满足孔间的位置精度要求。

这类零件通常采用数控钻、镗、铣类机床或加工中心进行加工。

从功能上讲，数控铣床或加工中心覆盖了数控钻、镗床，而用于机械行业的纯金属切削类数控钻床作为商业化产品几乎没有生存空间。