凸輪軸零件的數(shù)控加工工藝設計及數(shù)控編程論文[帶圖紙].doc

本科畢業(yè)設計(論文)題目：凸輪軸零件的數(shù)控加工工藝設計及數(shù)控編程系別機電信息系專業(yè)機械設計制造及其自動化班級姓名學號導師2013年5月I凸輪軸零件的數(shù)控加工工藝設計及數(shù)控編程摘要這次畢業(yè)設計的目的就是要對軸類零件的數(shù)控磨削加工有所了解，凸輪軸是軸類零件中比較復雜的一種軸類。在磨削加工方面，凸輪軸也是比較難以加工的軸。本文則是從最開始的凸輪軸零件的工藝分析開始對凸輪軸進行全方位的分析關于材料的選擇，毛坯的確定，熱處理選擇，基本尺寸以及表面粗糙度的確定都參考了大量的相關書籍進行定性定量的選擇，中期的工序設定，以及關于加工步驟中的關于凸輪軸軸頸銑削的夾具設計，還有一些加工用量和加工余量的切削選擇和計算，最后還運用了數(shù)控技術和仿真技術對凸輪軸零件最終在電腦上進行數(shù)控模擬和仿真加工生成零件。關鍵詞:凸輪軸；工藝設計；數(shù)控加工IICAMshaftpartsofncmachiningprocessdesignandNCprogrammingAbstractThisgraduationdesignisaimtoCNCgrindingofshaftpartsunderstand,Thecamshaftisrelativelycomplexshaftpartsofashaft.Inthegrindingprocess,thecamshaftisalsomoredifficulttomachineshaft.Thispaperbeginswiththeprocessanalysistopartsofthecamshaftcamshaftall-roundanalysisaboutthechoiceofmaterials,thedeterminationofblankheattreatmentoptions,thebasicsizeandthedeterminationofsurfaceroughnessarequalitativequantitativereferencealargenumberofrelatedbooks,Medium-termprocessSettings,aswellasprocessingstepsofCAMshaftneckofmillingfixturedesign,andsomeprocessingdosageandtheselectionandcalculationofcuttingmachiningallowance,Finallyalsousenumericalcontroltechnologyandsimulationtechnologytonccamshaftpartseventuallyonthecomputersimulationandthesimulationprocessingtogenerateparts.Keywords：Thecamshaft；Processdesign；NumericalcontrolprocessingIII目錄1緒論.11.1Pro/E和Mastercam9.0軟件的特點及主要功能.21.2數(shù)控技術的相關知識.21.3凸輪軸設計背景.51.4凸輪軸設計方法.51.5凸輪軸設計的作用.51.6凸輪軸設計的結果和意義.62凸輪軸零件的工藝分析.72.1凸輪軸零件特點.72.2工藝設計原則及凸輪軸加工工藝分析.82.3小結.93凸輪軸工藝設計.103.1工藝設計.103.2工藝特點.113.3凸輪軸工藝分析.124夾具的設計.144.1夾具的設計.144.2端面車削.204.3凸輪軸頸磨削.21本章小結.225凸輪軸的數(shù)控磨削加工編程及仿真.235.1數(shù)控編程.235.2仿真加工.266設計總結與心得.31致謝.32參考文獻.33附錄.331緒論11緒論凸輪軸是汽車發(fā)動機配氣機構中重要的零件，凸輪軸的結構設計與加工質量好壞，直接影響發(fā)動機的性能。凸輪軸專司控制內燃機進氣門和排氣門開啟和關閉的時間。就其功能而言，凸輪軸多少年來都沒有什么改變。自從氣門控制的內燃機問世以來，直至今天凸輪軸還是以曲軸轉速之半運轉。但是，凸輪軸設計的發(fā)展從來都沒有停止過:在現(xiàn)代發(fā)動機中，凸輪軸的位置已經(jīng)從下置式改成了上置式。上置式凸輪軸通過挺桿、圓柱齒輪、鏈條、搖臂或者輥子隨動件驅動頂置式氣門。此外，由于采用多氣門的緣故，每一臺內燃機凸輪軸的數(shù)量也增加了。還開發(fā)了各種各樣可變氣門定時的凸輪軸。同時，在材料和制造工藝上也發(fā)生了改變。近年來，又因環(huán)境保護的需要，正在開發(fā)低油耗、無污染的汽車發(fā)動機。為解決汽車尾氣無污染排放問題，實現(xiàn)發(fā)動機的高轉速、高輸出功率，許多發(fā)動機采用多氣門及配氣相位、氣門升程可變的結構，這就增加了氣門彈簧的載荷。同時，為降低油耗及摩擦損耗，輪與搖臂間采用滾子結構，凸輪與滾子的接觸面形成高壓力區(qū)。另外，為達到汽車輕型化、低成本的目的，在不影響各個零件性能要求的前提下，應該使零件盡可能簡化加工、降低重量，材料使更趨合理。為實現(xiàn)上述目標，對發(fā)動機部件，尤其是凸輪軸的設計必須重新考慮，要求其結構緊湊、質量小，能承受更高接觸壓力，更好的耐膠著、耐點蝕、耐磨損的能力。在配氣機構中，對凸輪軸各個部位的性能要求是不同的。對于凸輪，要求耐磨損、耐膠著、耐點蝕；對于軸頸要求滑動性能好；對于軸則要求剛性、彎曲、扭轉性能好。傳統(tǒng)的凸輪軸主要是鑄造或鍛造加工而成，各部位金屬性能相同。這種由單一金屬組成的凸輪軸很難達到上述要求。因此，質量小、加工成本低、材料利用合理的裝配式凸輪軸受到了業(yè)內人士的高度重視。目前在汽車工業(yè)發(fā)達國家，裝配式凸輪軸制造新技術已應用于生產(chǎn)中。而且，這一改變進程