《机械制造与自动化毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造与自动化毕业论文（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、西南科技大学毕业设计论文题目:凸轮杆工艺设计 学院:四川机电职业技术学院 专业:机械制造与自动化 学生姓名：邓志强 指导老师：谷敬宇毕业论文时间 2017 年 4 月 10 日至 2017 年 5 月 9 日目录第一章、绪论1。1 概论-31.2 凸轮机构概述 -4 第二章、零件分析2。1 图示-82.2 零件的特点-92。3 零件的工艺分析-92.4 确定零件毛胚-9 第三章、基准3。1 有关基准的选择说明-10 第四章、凸轮杆的材料、毛胚以及热处理4。1 凸轮杆的材料-114.2 毛胚-114。3 热处理-11 第五章、 加工工艺路线5.1 凸轮杆加工工艺过程-125.2 工艺路线的拟定-
2、125.3 加工余量-14 第六章、 凸轮杆零件的检验-196.1 加工中的检验-196.2 加工后的检验-19 第七章、 总结-20第一章 绪论1.1 概论机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以 及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次 深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们大学生活 中占有十分重要的地位.就我个人而言，我希望能通过这次的毕业论文设计对自己将来从事的职业能 够带来一次适应性的锻炼，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力,能够为 今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础.Introduction
3、The course design of mechanical manufacturing technology was carried out after we finished all the basic courses, technical basic courses and most specialized courses of the university。 This is an indepth and comprehensive link between the courses we learned before we graduate, and also a practice o
4、f integrating theory with practice。 Therefore， it occupies a very important position in our college life.Personally,I hope that through this thesis design a adaptive exercise for their future occupation can exercise their ability to analyze and solve problems from, can play a good base for the futur
5、e to participate in the modernization of our country.1.2 凸轮机构概述低副机构一般只能近似地实现给定运动规律，而且设计较为复杂。当从动件 的位移、速度和加速度必须严格地按照预定规律变化，尤其当原动件作连续运动 而从动件必须作间歇运动时，则以采用凸轮机构最为简便.凸轮机构由凸 轮、从动件或从动件系统和机架组成，是一种高副机构,由具有曲线轮廓和凹槽 的构件通过高副接触带动从动件实现预期运动规律。凸轮机构具有结构简单，可 以准确实现要求的运动规律等优点.只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就可 以使推杆得到各种预期的运动规律。在各种机械，特别是自动机
6、械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的 凸轮机构。凸轮机构之所以能在各种自动机械中获得广泛的应用，是因为它兼有 传动、导引及控制机构的各种功能。当凸轮机构用于传动机构时，可以产 生复杂的运动规律，包括变速范围较大的非等速运动，以及暂时停留或各种步进 运动;凸轮机构也适宜于用作导引机构,使工作部件产生复杂的轨迹或平面运动； 当凸轮机构用作控制机构时，可以控制执行机构的自动工作循环。因此凸轮机构 的设计和制造方法对现代制造业具有重要的意义。1。2。1 凸轮机构课题研究背景及意义 早期的工程技术人员大多采用作图法绘制凸轮轮廓，这种方法的效率低、精 度差、很难精确地得到压力角和曲率半径等设计参数在
7、CAD二维设计阶段，CAD 的作用仅仅是使工程人员得以摆脱烦琐、精度低的手工绘图，可重复利用 已有的设计方案。而如今的CAD三维设计与CAM集成化，使工程人员可以从三维 建模开始，进行产品构思设计和制图，实现了设计数据直接传输到生产的过程, 大大简化了手工工作环节。由于计算机技术和各种数值计算的发展，使得很多方 面的研究得以深入.利用参数化技术三维CAD可以绘制精确的凸轮.参数化设计 具有造型精确，造型速度快，避免了手工取点造型的复杂过程，完成三维实体模 型可以不断的修改的特点。由于电子技术的发展，现在某些设备的控制元件可以 采用电子元器件,但他们一般只能传递较小的功率，而凸轮机构却能在实现控
8、制 功能的同时传递较大的功率。因此,凸轮机构在生产中具有无可替代的优越性， 尤其在高速度、高精度传动与分度机构及引导机构中，更有突出的优点.可以说，对凸轮机构的进一步研究，特别是对高速凸轮机构及其动力学问题 的进一步研究，是长期、持续并有重大意义的工作现代三维CAD已经辐射到对 整个制造企业生产、管理进行全方位的辅助，对制造业的发展具有深远的影响.1。2.2 凸轮机构的研究历史与现状凸轮的使用，最早可上溯到东汉时期杰出的科学家张衡发明的水力天文仅中, 至本世纪初，资本主义上业化的进展要求人们设计出高速自动机槭，以提高飞机、 汽车运用内燃机配气机构进行工作的性能，凸轮机构的系统研究随之展开。凸轮
9、的运动学分析首先是研究它的运动规律.几乎所有关于凸轮的专著,都 对运动规律进行了系统介绍.早期设计人员主要研究适台低速机构的等速、简谐、 摆线、圆弧等基本运动规律60 年代后，各种适合于中速与高速的优良 运动规律相继提出,基本上满足了中、高速凸轮机构的要求。日本牧野洋等人提 出了简谐梯形组合运动规律，韦伯、盖特曼与弗鲁德斯坦等人提出 T 富氏级数运 动规律，斯托达德与福西特等提出了多项式动力运动规律。近期一些学者又提出一些用样条函数设计中的凸轮机构运动规律，这些运动 规律具有较好的适应性,特别适合于进行动力分析,因曲线生成较复杂.还在进一 步研究中。确定从动件运动规律后,需选择从动系统类型、进
10、行机构尺 寸综合并设计凸轮轮廓，这是凸轮运动学分析比较困难的一个课题，早期的工程 技术人员多采用作图法绘制凸轮轮廓.这种方式简易直观，但效率低、精度差， 很难精确的得到压力角和曲率、半径等设计参数。与此同时，许多学者在研究解析法，就某些简单的运动规律和特定的凸轮从 动件系统提出不同的解析公式和专业数表。克鲁莫克等人分析了凸轮压力角;卡 弗等对曲律半径进行了探讨。随电子计算机的使用,传统的图解法和解析法都得到了新的发展.图解法中 参进图形软件的运用，使凸轮廓绘制更精确，主要设计方法为以 CAD 软件为设计 平台，基于图解法(反转法)的设计原理,用交互式作图方法设计凸轮廓线。目 前解析法研究领域侧
11、重发展便于用计算机求解及便于编制通用程序的各种新算 法，其中，瞬心(Polar met hod)可同时确定压力角、平面凸轮轮廓和凸轮曲率 半径，复变量法。(complex variable met hod)可同时求得压力角和曲率半径， 共轭曲面法和等距曲面法用于设计平面凸轮轮廓,对于圆柱与桶型空间凸轮轮廓 多采用平面凸轮的公式进行近似计算，已得到局部轮廓的压力角与曲率半径的数 据精确的计算则必须运用微分几何及空间曲面啮合原理.学者们还致力于在基本方法的基础上建立处理机构设计问题的统一框架框架， 安徽大学张玉华和韩国昌原大学辛重镐等最新提出适用于各种平面凸轮廓设计 的通用方法相对运动法基于反转原
12、理的通用模型利用坐标系和齐次坐标变 换技术自从动件相对凸轮运动的的相对速度、相对加速度和从动件的表面法线 导出平面凸轮的轮廓方程、压力角和曲率半径的一般表达式，一般文献中开始探 讨连杆机构、凸轮机构之间的关联,用高副低代的方法将凸轮和连杆设计问题统 一起来。凸轮机构动力学研究也是当前十分活跃的研究领域，正不断向纵深发展。考 虑构件弹性、间隙和其它实际运行田紊建立的动力学模型，使所得结果更接近丁 真实的运动情况。X T动力学研究方面的文献在机构学中占有相当多的篇幅，其中克斯特(Koster) 的专著中系统地讨论了凸轮机构的动力学模型。目前，动力学研究己从建立单自 由度模型发展到建立涉及许多实际因
13、素的多自自度模型；对凸轮机构进行的有限 元分析亦已展开；非线性问题日益受到重视。凸轮机构的材料匹配，以及润滑问 题,在凸轮机构中亦占有重要地位，随着材料科学、机械加工工艺学、摩擦学等 学科的发展，也得到更完善的解决方法.综上所述，凸轮机构的研究经历从手动计算到系统的理论模型展开计算机辅 助计算，从经验设计到优化设计，从单纯运动学到到力学分析的发展过程。1。2。3 凸轮机构国内外的研究状况国外从五、六十年代起就已有许多人用数理方法和电子计算机技术研究有关 问题，例如配气机构动力学和凸轮新线形的提出，以及后来进行的凸轮优化设计 和动力学响应形态的研究等等。国内起步稍迟,复旦大学数学系在六十年代开始
14、 探讨凸轮设计和动力学计算等课题.凸轮机构广泛的应用推动了对它的研究和发 展。随着对各种机械在速度、效率、寿命等各方面要求的提高，对凸轮机构的研 究从最初的外形轮廓和运动设计，以满足对从动件的简单位置要求,发展到考虑 动力学、润滑、误差影响、弹性变形等，其研究方向已有数十个。特别是自 50 年代以来，由于计算机技术和各种数值方法的发展,使得很多方面的研究在逐步 深入.我国对凸轮机构的应用和研究近年来也有了很大进展。在 1983 年全国第三 届机构学术会议上关于凸轮机构的论文有 8 篇,1990 年第七届会议，共有凸轮机 构方面的论文22 篇，还有含凸轮的组合机构方面的论文 6 篇。在汽车、内燃
15、机、 机械制造等有关领域,也有很多关于研究凸轮机构的内容。由此可见，我国对凸轮机构的研究是不断发展的.但是，与先进的国家相比， 我国对凸轮机构的研究仍有较大差距。1。2.4 研究凸轮机构的意义由于电子技术的发展，现在某些设备的控制元件可以采用电子元器件,但他 们一般只能传递较小的功率，而凸轮机构却能在实现控制功能的同时传递较大的 功率。因此,凸轮机构在生产中具有无可替代的优越性，尤其在高速度、高精度 传动与分度机构及引导机构中,更有突出的优点。可以说，对凸轮机构的进一步 研究，特别是对高速凸轮机构及其动力学问题的进一步研究，是长期、 持续并 有重大意义的工作。现代三维 CAD 已经辐射到对整个制造企业生产、管理进行全 方位的辅助，对制造业的发展具有深远的影响.第二章、零件的分析2.1图示:根据轴套类零件的
