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1、吟冷FZIBO VOCATIONAL INSTITUTE毕业设计课题题目人行道铺路机的设计及零件数控加工编程及仿真姓 名 袁帅 学 号 201201330084 所在系 机电工程学院 专业年级P12机制一班指导教师赵菲菲 职 称 讲师二O一五年五月摘要本文是以设计制造人行道铺路机的传动轴为主要思路，从应用的角度出 发，简单地说明了人行道铺路机及其传动轴的基本知识，系统介绍了传动轴 技术的相关内容，传动轴的设计方法，传动轴的制造过程以及传动轴的装配 与调试等。本文采用文字叙述介绍传动轴的功能以及传动轴的设计与制造的基本知 识和基本理论，且配有相关的图片和表格来进一步说明文章的内容，并插入 模具阴
2、模和阳模的完整的数控线切割加工程序，同时将设计好的传动轴的总 装图及模具阴模和阳模的零件图详细给出。全文思路清晰，通俗易懂，实用 性较强。关键字：铺路机、机械、传动轴。目录摘要1目录2第一章产品总体概述31.1铺路机的介绍及使用方法31.2 铺路机的主要参数31.3 铺路机的创新点31.4铺路机的推广应用前景、效益分析与市场预测4第二章铺路机的设计方案52.1铺路机的组成52.2 铺路机传动系统52.3铺路机滑动加紧臂的设计5第三章传动轴零件数控加工仿真63.1零件结构工艺分析63.2确定装夹方案、定位基准、编程原点、换刀点63.3制定加工路线63.4确定加工参数63.5加工仿真8结论12致谢
3、13参考文献14附录1零件图纸15附录2装配图纸16附录2样机渲染图17第一章 设计说明书概述11铺路机的介绍及使用方法I这台铺路机不是全自动的，虽需要人工摆放砖块但是比起传统的人工铺路机而言，已I经省时省力，效率提高迅速了。铺路机可以根据路面的宽度来调整铺设的宽度，可铺宽度装为0-4米。根据铺设路面的宽度，需要1-3名工人来摆放砖块，即把货斗里的砖块按照一I定的顺序排列在进砖口，然后整整齐齐的从出砖口出来，就像是一张地毯一样铺在地面上。I铺设道路是一件费时费力的重体力活，往往需要不少劳动力共同协作才能完成。我改I进的这台自动铺路机，改变了传统铺路大量投入人力的缺陷，让铺地砖变得像铺地毯那样I
4、简单方便。这台机器操作起来非常简单：工人站在操作台上，只需把砖块按照顺序排列组I合好，砖块便会被传输带送到路基上，最终自动而精确地铺在地面上。铺设好的道路整齐订美观，没有任何差错。这台铺路机每天能达到300平方米的铺设面积，与传统的纯人工铺|路相比极大地提高了工作效率。1.2铺路机的主要参数!作业速度：0.5-0.8m/min；外形尺寸：4500mmx3500mmx2500mm；i|铺路宽度：0-4000mm可调：线整机重量：约2t:I额定功率：20kwi1.3铺路机的创新点I1、本铺路机能够脱离人工自动铺置人行道砖，从而代替传统的人力铺置；I2、施工人员只需在机器上方的漏槽中将待铺置的人行道
5、砖摆好，机器便可以利用传送I带自行将砖顺式铺在提前置好的水泥上，极大的提高了工程的实施效率；i|3、对不同路宽都适应。1.4铺路机的推广应用前景、效益分析与市场预测I铺路机的产生使人类铺路更加快捷高效，有望为铺路工人带来“福音”。这个机器分为两层，看起来像个简易化的小型拖拉机。有运送砖块的传送带，调整砖块正反的圆轴， 排列砖块花样的圆盘等。通过砖块分拣整理、运输调整、花样变换后到达检测口，砖块顺 斜坡滑下，机器移动碾压完成铺设。现如今关于人行道铺设方面的研发还十分欠缺，距离全自动、高效率还任重而道远。据 了解，现在国内的人行道铺设基本还是依靠人力。城市的快速发展对道路建设提出了更高 的要求，尤
6、其是人行道的建设，工人必须蹲在地上进行铺设，制作成本高。改进此款铺路 机是一种大胆的尝试，以后投入使用，比人工铺设要快的多，可以节省不少人力，也能减 轻工人的工作强度，成本还低。第二章铺路机的结构设计2.1铺路机的组成铺路机由平板车和铺路设备两大部分组成。铺路设备包括动力系统和机械系统等。2.2铺路机传动系统的设计由电动机通过齿带带动传动轴转动，传动轴带动传送带，从而将摆在传送带上的砖块 铺到路基上。2.3铺路机滑动夹紧臂的设计图2-1加紧臂根据需要的路宽，调节加紧臂的距离保证砖块正确铺到路基上。两个加紧臂的距离在 0-4米的范围内可以任意调节，加紧臂在滑动杆上滑动，确定好位置后用螺栓压紧固定
7、住 加紧臂。加紧臂上有一排加紧轮，人工摆好砖块后在通过传输带向下传输时，加紧轮在 砖块两边由加紧力和摩擦力带动旋转，也起到整形的作用。第三章 零件数控加工仿真31零件结构工艺分析I传动轴在各种机械或传动系统中广泛使用，用来传递动力，在传递过程中主要承受交变I扭转负荷或有冲击，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应其工作条件。该iI零件的主要工作表面为四个阶段轴的外圆表现。装3.2确定装夹方案、定位基准、编程原点、换刀点|在制订工艺规程时，合理选择装夹方案不仅影响到装夹本身的安装和制造工艺，而且对I零件机械加工工艺、生产率和经济性也有很大的影响。|由于零件属于轴类，用来传递动力的要求有较
8、好的韧性，加上径向尺寸变化较大，故才I用锻件最为适宜，为了提高生产率，降低成本，故在大批量生产中采用高效率专机和自动|机床。订定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。|1、装夹方案是三爪卡盘一夹一顶（需要用中心架）。I2、定位基准是以毛坯的外圆作为加工粗基准，然后以已加工的上表面作为精基准。|3、编程原点是以轴的右端面回转中心作为编程原点。|4、换刀点是换刀点选在右端面为原点的点（X100,Z100）处。3.3制定加工路线1 选择数控机床及数控系统线选择FANUC 0i标准数控车床（前置刀架）。i|2加工方案及加工路线|首先车右端面、钻中心孔、粗车外圆轮廓、半精车外圆
9、至尺寸、调头工件、车左端面、钻|中心孔、粗车外圆、半精车外圆至尺寸。3.4确定加工参数I1.确定背吃刀量aiP|查参考文献得知，硬质合金车刀加工45钢的粗车背吃刀量V5mm，精车背吃刀量为12mm。I2.确定进给量fi查参考文献5得知，硬质合金车刀加工45钢的f为0.15mm/r。3. 确定车削速度vc查参考文献5得知，硬质合金车刀加工45钢的v为50100m/min，取v =50 m/min。cc4. 确定主轴转速n查参考文献5 得知主轴转速的公式：1000vcn =式中： v 一切削速度（m/min）；cd 车工件待加工表面直径（mm）； 0n 一工件转速（r/min ）。查找车床主轴转速
10、表得，主轴转速n=870r/min5.确定进给速度v查参考文献得知进给量的公式：v = f - n 二 f zn/z式中： v 一进给速度（mm/min）；fn 一主轴转速（r/min）；F进给量（mm/min）。即：v =130.5mm/minf各表面的加工参数的选择如下表3-1所示表3-1各表面的加工参数的选择工步刀具类型背吃刀量aP（mm）进给速度vf（mm/min）进给量f（mm/r）车端面45 外端面车刀11760.2粗车外轮廓93外圆粗车刀21760.2半精车外轮廓93外圆精车刀1870.13.5程序编制和加工仿真r-B MT I T vn ! UH- T I装传动轴加工程序编制:
11、主程序1主程序200002;00003;T0101;T0101;M03 S800;M03S800G00X38.0Z-0.1;G00X38.0Z-0.1G01X-1.0F0.2;G01X-1F0.2Z-1.0;Z-.01;G00X38.0;G00X38Z2.0;Z2.0;G90X33.0Z-12.0F0.2;G71U1.0R1.0X30.5;G71P10Q20U0.5W0.0F0.2G00Z2.0;N10G00X2.0X30.0;Z2.0G01Z-12.0F0.1;G01X1.00Z-2.0F0.1;X38.0;Z-12.0;G00X50,0Z100.0;X30.0;M05;Z-200;M30;
12、N20G01X38;G00X50.0Z100.0;T0202;M03S800;G00X38.0;Z2.0;G70P10Q20;Z00X50.0Z100.0;M05;M30;传动轴加工仿真：1.选用FANUC 0i标准车床，如图3-1 FANUC 0i标准车床图3-1 FANUC 0i标准铳床2.加工准备开机一启动一机床回原点。3选择刀具:图3-2定义毛坯表3-2加工中使用的刀具刀具名称刀具类型刀尖半径T0145端面车 刀0.80T0293外圆粗 车刀0.80T0393外圆精 车刀0.403.使用T指令对刀，如图3-3 T指令对刀。工具补正/形状0N番号XZRT01 1207.985M269.3
13、340.0000020.0000.0000.0000030.0000.0000.0000040.0000.00000.50.0000.0000.0000060.0000.0000.0000070.0000.0000.0000080.0000.0000现在位置（相对座标）U239.153TiJ300.980501J0G* * *摩耗形状SETTING坐标系（操作）图3-3 T指令对刀4.输入程序按机床面板“编辑”按钮J =按数控系统面板PROG按钮剧!= 操作（软键）（软键）= READ （软键）=输入 O0001=EXEC （软 键） ：菜单机床，DNC传送或也 ：选择所需的NC程序 按“打开”打开 按 钮=数控程序被导入并显示在CNC界面上。5.仿真加工（1）车端面如图3-4所示；（2）粗车外轮廓如图3-5所示;图3-5粗车外轮廓（4）精车外轮廓如图3-7所示。（3）半精车外轮廓如图3-6所示;图3-6半精车外轮廓图3-7精车外轮廓结论在本文的编写过程中，
