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1、毕业设计（论文）题 目：槽轮机构加工工艺设计及编程 专 业 名 称：数控技术应用 姓名（学号）： 班 级： 指 导 教 师： 2011 年 月 日广东工程职业技术学院毕业设计（论文）1摘 要槽轮机构是一种步进间歇运动机构，由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧，因而不适用于高速运转的情况。本设计以槽数 6 、销轮和槽轮中心距 6mm、销轴半径 3mm、铣刀半径 6mm 为例，设计槽槽轮机构，并对槽轮的运动特性进行分析。采用 CA
2、M 技术对槽轮和拨盘进行数控编程，对零件进行工艺分析，确定刀具和切削用量，最后形成 NC 指令。关键词：槽轮机构 工艺 数控编程 NC广东工程职业技术学院毕业设计（论文）2目录前言第一章 概述.4第一节、槽轮机构概述.4第二节、槽轮机构简介.4第三节、 槽轮机构的应用和研究现状.4第二章 槽轮机构的设计与分析.7第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用.7第二节、 外槽轮机构角速度和角加速度的分析.8第三节、 内槽轮机构的角速度和角加速度规律.10第四节、 主要几何尺寸的设计.10第五节、本设计的主要几何尺寸的设计.11第三章 数控加工技术概述.17第一节、 数控加工技术的发展.17第二节、 数
3、控加工工艺的特点.19第三节、 数控机床与普通机床相比具有的优越性.20第四章 槽轮和拨盘的工艺规程设计.21第一节、机械加工工艺规程的作用.21第二节、机械加工工艺规程的制定程序.21第三节、毛坯的选择.22第四节、定位基准的选择.22第五节、加工顺序的安排.23第六节、本零件工艺规程设计.23第五章 结论.33第六章 致谢.34参考文献.36广东工程职业技术学院毕业设计（论文）3前 言在机械加工工艺教学中，机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。让学生了解相关工种的先进技术，同时培养工作岗位的前瞻性；在讲授数控知识的同时，必须要求学生掌握基本的机械加工工艺，增强系统意识
4、，理解手动操作与自动操作之间的联系，真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。数控车工基础工艺理论及技能有机融合，包括夹具的使用、量具的识读和使用、刃具的刃磨及使用、基准定位等，分类叙述了车床操作、数控车床自动编程仿真操作、数控车床编程与操作的初、中级内容。以机械加工中车工工艺学与数控车床技能训练密切结合为主线，常用量具识读及工件测量、刀具及安装、工件定位与安装、金属切削过程及精加工，较清晰地展示了数控车工必须掌握的知识和技能的训练途径。对涉及与数控专业相关的基础知识、专业计算，都进行了有针对性的论述，目的在于塑造理论充实、技能扎实的专业技能型人才。本文以毛坯的选择，工件的定位装夹，加
5、工顺序和典型零件为例，结合数控加工的特点，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以完成工件的加工。在整个工艺设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。最终可以制作出完整的工件并能实行槽轮机构的间歇运动。广东工程职业技术学院毕业设计（论文）4第一章 概述第 1 节、槽轮机构概述由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的
6、单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。第 2 节、槽轮机构简介槽轮机构有外啮合和内啮合两种形式。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同。单臂外啮合槽轮机构(见图)由带圆柱销的转臂、具有 4 条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转过 2 呜 2 角;当圆柱销转
7、出径向槽后,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于 3。为了避免冲击,圆柱销应切向进、出槽轮，即径向槽与转臂在此瞬间位置要互相垂直。在满足不同间停的要求时，可采用多臂的和非对称槽的槽轮机构。第 3 节、 槽轮机构的应用和研究现状.槽轮机构一般应用在转速不高、要求间歇地转过一定角度的分度装置中，如自动机械、轻工机械或仪器仪表、转塔车床上的刀具转位机构。它还常在电影放映机中用以间歇移动胶片等。 槽轮机构是一种较为常见
8、的间歇运动机构形式它具有机构简单、制造容易、工作可靠等优点，在各种机械中得到了广泛的应用。现在很多机器都是采用槽轮机构进行工位控制的。一致认为，槽轮机构的设计是相关机器设计中精髓，也是最关键的部分。而以往的设计中，只是二维的零广东工程职业技术学院毕业设计（论文）5部件设计以及装配，而是否存在干涉都是根据经验来考虑的，免有疏忽。另外，在以往的设计中对于机构的分析做得非常的少，一是在充分保证刚度、强度的情况下，这样势必造成材料的浪费和价格的上升。这样槽轮机构的研制、改进及优化对于本课题来说是非常必要的。通常在以往的槽轮设计方法中机械设计人员要查找许多的图表利用的公式计算、并考虑众多的因素对其进行不
9、断地校核。而在各过程中只要有一个参数的设计要求发生了稍许的变化就需要再一次进行类似的重复性。这样的设计效率低、机构可靠性差。为此，开发这套集成了 CAD/CAE 能的槽轮机构设计系统，把这些繁琐的计算以及相关的设计知识融入其中，通过软件强大功能来实现整个机构的设计。对于用户来说，只要简单地输入几个关键尺寸值即可得到所需结构，并利用运动仿真模块可以对槽轮机构进行运动仿真分析。总体来说，应用参数化设计技术起到了提高设计效率、优化设计方案、减轻员工的劳动强度、缩短设计周期、加强产品设计的标准化、系列化等作用。对于三维建模和运动仿真，Solid Works 拥有友好的操作界面和强大建模功能，综合其丰富
10、的 API 接口，利用 VB6.0 编制 Solid Works 二次开发插件，希望由此建立的槽轮机构设计软件，对于槽轮的快速设计有大的意义。目前 CAD 技术在一些先进的工业国家已经得到了广泛的应用。在美国，CAD/CAM 公司已超过 300 家，日本有 80%以上的公司在不同程度上应用了 CAD 技术。CAD 的应用领域从大规模生产企业，发展到中、小型民用工业。同时，基础软件的商品化工作在这些国家发展尤为迅速，相继推出具有强大绘图功能的图形软件，如美国 Autoudesd 公司的 AutoCAD、SDRC 公司的 I-DEAS、EDS 公司的 Unigraphics、PTC 公司的 Pro-Engineering、法国 Dassault 公司Solidworks 等等。另外，在有限元分析、
