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1、联动轴机械设计与加工毕业论文正文一、轴类零件轴类零件是机器中的常见零件，也是最重要的零件，其主要功用是支撑传动零部件（如齿轮、带轮等）和传递扭矩，下面介绍轴类加工的特点及要求： 1、轴类零件的结构特点 轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，加工通常由外圆柱面、圆锥面，以及螺纹、花键、键槽、横向沟、沟槽等。根据轴上表面类型和结构特征的不同，轴可分为多种形式，如;光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、曲轴、凸轮轴等。 2、轴类零件的技术要求（1）直径精度和几何形状精度 轴上支撑轴颈和配合轴颈是轴的重要表面，其直径精度通常为IT5-IT9级，形状精度（圆度、圆柱度）控制在直径公差之，形状精度要求较高时，应在零
2、件图样上另行规定其允许的公差。（2）相互位置精度 轴类零件中的配合轴颈（装配传动件的抽颈）对于支撑轴颈得同轴度是其相互位置精度的普遍要求。普通精度的轴，配合轴颈对支撑轴颈的径向圆跳动一般为0.010.03mm，高精度轴为0.0010.005mm.此外，相互位置精度还有外圆柱面间的同轴度，轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。（3）表面粗糙度 根据机器精密程度的高低，圆转速度的大小，轴类零件表面粗糙度要求也不相同。支撑轴颈的表面粗糙度R值一般为0.160.63um，配合轴颈R值为0.632.5 um。3、轴类零件的材料和热处理一般轴类零件的材料常用45钢，通过正火、调质、淬火等不同的热处理工艺，获
3、得一定的强度、韧性和耐磨性。中等精度而转速较高的轴类零件可选用40Cr等合金结构钢，经调质和表面淬火处理获得较好的综合力学性能。精度较高的轴可学用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等，通过调质和表面淬火获得更好的耐磨性和耐疲劳性。高转速、重载等条件下工作的轴可选用20CrMnTi、20Cr等，经过淬火或渗氮处理获得高的表面硬度、耐磨性和心部强度。二、介绍数控车削数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。由于数控车床具有加工精度高、能作直线和圆弧插补以及在加工过程中能自动变速的特点，因此，其工艺围较普通机床宽的多。凡是能在数控车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加工。针对数控成床的特点，下列几
4、种零件最适合数控车削加工。1、 精度要求高的回转体零件由于数控车床刚性好，制造和对刀精度高，以及能方便和精确进行人工补偿和自动补偿，所以能加工尺寸精度要去较高的零件。在有些场合可以以车代磨。此外，数控车削的刀具运动是通过高精度插补运算和伺服驱动来实现的，再加上机床的刚性号和制造精度高，所以它能加工对母线直线度、圆度、圆柱度等形状精度要求高的零件。2、表面粗糙度要求高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均匀的零件。在材质、精车余量和刀具一定的情况下，表面粗糙度取决于进给量和切削速度。在普通车窗上车削锥面和端面时，由于转速恒定不变，致使车削后的表面粗糙度不一致，只有某一
5、直径出的粗糙度值最小。使用数控车床的横线速切削功能，就可选用最佳线速度来切削锥面和端面，使车削后的表面粗糙度值既小又一致。3、 表面形状复杂的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能，所以可以车削由任意直线和曲线组成的形状复杂的回转体零件。组成零件轮廓的曲线可以时数学方程式描述的曲线，也可以是列表曲线。对于由直线或圆弧组成的轮廓，直接利用机床的直线或圆弧插补功能，对于由非圆曲线组成的轮廓应先用直线或圆弧去逼近，然后再用直线或圆弧插补功能进行插补切削。4、 带特殊螺纹的回转体零件普通车床所能车削的螺纹相当优先，他只能车等导程的直、锥面公、英制螺纹，而且一台车床只能限定加工若干中导程。数控车床
6、不但能车削任何等导程的直、锥和端面螺纹，而且能车增导程、减导程、，以及要求等导程与变导程之间平滑过度的螺纹。数控车床车削螺纹时主轴转向不必像普通车床那样交替变换，它可以一刀一刀不停顿的循环，直到完成。所以他车螺纹的效率很高。数控车床可以配备精密螺纹切削功能，再加上一般采用硬质合金成型刀片，以及可以使用较高的转速，所以车削出来的螺纹精度高、表面粗糙度小。三、刀具的选择1影响数控刀具选择的因素在选择刀具的类型和规格时，主要考虑以下因素的影响：（1）生产性质 在这里生产性质指的是零件的批量大小，主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。例如在大量生产时采用特殊刀具，可能是合算的，而在单件或小批量生产时，
7、选择标准刀具更适合一些。 （2）机床类型 完成该工序所用的机床对选择的刀具类型（钻、车刀或铣刀）的影响。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下，允许采用高生产率的刀具，例如高速切削车刀和大进给量车刀。 （3）数控加工方案 不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻，也可用钻来进行加工。 （4）工件的尺寸及外形 工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择，例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。 （5）加工表面粗糙度 加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量，例如毛坯粗铣加工时，可采用粗齿铣刀，精铣时最好用细齿铣刀。 （6）加工精度 加工精度影响精加工刀具的类型和结
8、构形状，例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻或镗刀来加工。 （7）工件材料 工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择，刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。 2数控刀具的性能要求由于数控机床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件装夹次数少的特点，对所使用的数控刀具提出了更高的要求。从刀具性能上讲，数控刀具应高于一般机床所使用的刀具。选择数控刀具时，首先要应优先选用标准刀具，必要时才可选用各种高效率的复合刀具及特殊的专用刀具。在选择标准数控刀具时，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷刀具等。 在选择数控机床加工刀具时，还应考虑以下几
9、方面的问题： （1）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求，刀具材料应与工件材料相适应。 （2）切削性能好。为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量，刀具应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，以便实现按刀具使用寿命换刀或对刀具寿命进行管理。 （3）精度高。为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度，如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0.005mm。 （4）可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性
10、及较强的适应性。 （5）耐用度高。数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。 （6）断屑及排屑性能好。数控加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理，切屑易缠绕在刀具和工件上，会损坏刀具和划伤工件已加工表面，甚至会发生伤人和设备事故，影响加工质量和机床的安全运行，所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。 3刀具的选择方法刀具的选择是数控加工工艺中的重要容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及围远远高于普通机床，而且主轴输
11、出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面：（1）根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。 （2）根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精
12、度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。 （3）根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓
13、的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀，因此，在确保零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量选择端铣刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了
14、刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。 四 数控工序的安排1. 工序划分的原则在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，尽量一次装夹完成全部工序。与普通机床加工相比，加工工序划分有其自身的特点，常用的工序划分有以下两项原则。（！）保证精度的原则：数控加工要求工序尽可能集中，通常粗、精加工在一次装夹下完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状精度、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量的要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应现加工表面而后加工孔。（2） 提高
15、生产效率的原则：数控加工中，为减少换刀次数、节省换刀时间应将应用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其他部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。实际中，数控加工工序要根据具体零件的结构特点和技术要求等情况综合考虑。2. 工序的划分方法在数控铣床上加工零件，工序应比较集中，在一次装夹中应该尽可能完成应尽量多的工序 。首先应根据零件图样，考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作。若不能，则应该选择哪一部分零件表面需要用数控铣床加工。根据数控加工的特点，一般工序划分可以按如下方法进行： （1）按零件加工表面划分对于
16、加工容很多的零件，可按其结构特点将加工部位分成几个部分，如形、外形、曲面或平面。一般加工外形时，以省定位；加工形时，以外形定位。将位置精度要求较高的表面安排在一次安装下完成，以免多次安装所产生的安装安装误差影响位置精度。 （2） 以同一把刀具加工的容划分。 为了减少换刀次数，压缩空程时间，减少不必要的定位误差，可按刀具集中工序的方法加工零件。虽然有些零件能在一次安装加工出很多待加工面，但考虑到程序太长，会受到某些限制，如控制系统的限制（主要是存容量）、机床连续工作时间的限制（如一道工序在个班不能结束）等。此外，程序太长会增加出错率，查错与检索也相应比较困难，因此程序不能太长，一道工序的容也不能太多。(3) 以粗、精加工划
