CADCAM課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的單級(jí)圓柱齒輪減速器

1、 cad/cam課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué) 院：專(zhuān) 業(yè)：班 級(jí)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間：目 錄第一章 cad/cam課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1第二章 確定設(shè)計(jì)對(duì)象3第三章 減速器設(shè)計(jì)過(guò)程6第四章 減速器標(biāo)準(zhǔn)件選擇及計(jì)算25第五章 潤(rùn)滑與密封 32第六章 減速器箱體設(shè)計(jì) 33第七章 附圖45第八章 軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)49第九章 基于mastercam x5的齒輪仿真加工 58第十章 設(shè)計(jì)小結(jié) 66參考資料目錄 67 第一章 cad/cam課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、目的 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）技術(shù)已經(jīng)用于研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造等方面。由于這一技術(shù)將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力、大容量存儲(chǔ)和處理

2、數(shù)據(jù)的能力與人的邏輯判斷、綜合分析能力以及創(chuàng)造性思維結(jié)合起來(lái)，從而產(chǎn)生了巨大的威力，應(yīng)用范圍很廣。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的研究、開(kāi)發(fā)、制造、銷(xiāo)售以及咨詢服務(wù)的新產(chǎn)業(yè)。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，學(xué)會(huì)各種常用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）技術(shù)的基本方法，并具有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）的初步能力。通過(guò)本次課程，最終獲得以下能力：1、 能夠使用pro/e、ug等軟件進(jìn)行三維實(shí)體造型、部件或機(jī)器裝配、工程圖繪制方法；2、 掌握零件加工工藝編制，合理選擇加工的工量器具、制定規(guī)范的工藝

3、參數(shù)，對(duì)零件進(jìn)行加工；3、 能夠使用mastercam軟件進(jìn)行程序的自動(dòng)編程，初步掌握數(shù)控機(jī)床的加工操作，能加工實(shí)物。二、要求cad/cam課程設(shè)計(jì)的基本要求是結(jié)合一個(gè)典型的機(jī)械產(chǎn)品，綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（cad/cam）技術(shù)的基本方法，對(duì)典型的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、工藝裝配等。具體如下：1. 用pro/e、ug等軟件繪制零件的三維實(shí)體模型；2. 把各個(gè)零件裝配成一個(gè)裝配體，主要零件總和不得少于5個(gè)；3. 選取裝配體中的一個(gè)關(guān)鍵零件，繪制其工程圖，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行要求；4. 初步掌握mastercam軟件的應(yīng)用，并能對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工自動(dòng)編程；5. 利用數(shù)控機(jī)床加工零件；6. 設(shè)計(jì)及加工工藝

4、計(jì)算說(shuō)明書(shū)要求：（1） 各個(gè)零件設(shè)計(jì)的步驟及尺寸計(jì)算，并要求一定的輔助圖說(shuō)明；（2） 裝配體的總成圖、爆炸圖、各個(gè)零件的圖應(yīng)包含在說(shuō)明書(shū)中（圖要求截屏）；（3） 具體零件機(jī)加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，工藝參數(shù)、工量器具的選擇，要求有一定的過(guò)輔助圖說(shuō)明；（4） 零件的數(shù)控加工程序，仿真圖片及實(shí)物照片等。三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份；2.加工工藝計(jì)算說(shuō)明書(shū)及相關(guān)的工藝卡、工藝過(guò)程卡。四、設(shè)計(jì)進(jìn)度第一階段：產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)算；第二階段：產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)；第三階段：利用pro/e進(jìn)行產(chǎn)品造型，各個(gè)零件的三維實(shí)體模型及最終裝配體；第四階段：繪制總成圖及典型零件工程圖；第五階段：選取典型零件進(jìn)行工藝分析、加工仿真；第六

5、階段：利用程序在數(shù)控機(jī)床上加工出最終實(shí)體；第七階段：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第二章 確定設(shè)計(jì)對(duì)象選題：設(shè)計(jì)一用于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的單級(jí)圓柱齒輪減速器一、總體布置簡(jiǎn)圖1 電動(dòng)機(jī)；2傳動(dòng)帶；3圓柱齒輪減速器；4聯(lián)軸器；5滾筒；6輸送膠帶二、工作要求：1）工作情況：三班工作制，載荷有輕微振動(dòng)。2）工作環(huán)境：室外，灰塵較大，最高環(huán)境溫度40。3）動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流，電壓 380v/220v。4）制造條件：一般機(jī)械制造廠，批量生產(chǎn)。5）齒輪減速器浸油潤(rùn)滑；取大齒輪的攪油效率0.98；取滾筒輸送帶效率0.96。6）輸送帶速度允許誤差5%。三、原始數(shù)據(jù)滾筒直徑d（mm）：250；輸送帶帶速v（m/s）：0

6、.8；輸送帶拉力f(n)：5500；使用年限（年）：8。四、減速器三維造型設(shè)計(jì)思路與基本步驟1.減速器三維造型的一般設(shè)計(jì)思路（1）設(shè)計(jì)各個(gè)單體零件部分，包括齒輪、齒輪軸、軸承、軸端、上下箱體、螺栓、螺母、墊片等。（2）設(shè)計(jì)各種組件的分裝配部分。（3）進(jìn)行減速器總體裝配。2.減速器三維造型的一般設(shè)計(jì)過(guò)程一般情況下，減速器的造型設(shè)計(jì)步驟包括：必要設(shè)計(jì)計(jì)算、傳動(dòng)件造型設(shè)計(jì)、軸系零件造型設(shè)計(jì)、箱體零件造型設(shè)計(jì)、附件零件造型設(shè)計(jì)、總裝、工程圖。五、設(shè)計(jì)最終效果圖1.裝配效果圖2.爆炸圖（三維）第三章 減速器設(shè)計(jì)過(guò)程傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第

7、一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過(guò)載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。 減速器的箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用ht200灰鑄鐵鑄造而成。電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇： y系列三相異步電動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：（1）傳動(dòng)裝置的總功率：總=帶軸承齒輪聯(lián)軸器滾筒=0.960.980.970.990.96=0.83(2)電機(jī)所需的

8、工作功率：p=fv/1000=55000.8/10000.83=5.30kw使電動(dòng)機(jī)的額定功率p=(11.3)p，由手冊(cè)查得電動(dòng)機(jī)的額定功率為5.5kw.3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=601000v/d=6010000.8/250=61.15r/min按指導(dǎo)書(shū)推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍ia=35。取v帶傳動(dòng)比iv=24，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為i總=620。故n筒=（620）61.15=366.91223r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000r/min。根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查出有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有兩種選擇方案：綜合考慮電動(dòng)

9、機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、減速器的傳動(dòng)比等因素，選n=1000r/min比較合適。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132m2-6。其主要性能：額定功率：5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速960r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0。計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)一、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/61.15=15.67，取i15，速度偏差為4.3%5%，所以可行。2、分配各級(jí)傳動(dòng)比（1） 據(jù)指導(dǎo)書(shū)p7表2-3，取齒輪的傳動(dòng)比i齒輪=5（單級(jí)減速器i=35合理）（2） 因?yàn)閕總=i齒輪i帶所以有i帶=i總/i齒輪=15/5=3二、各軸

10、轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng) 目電動(dòng)機(jī)軸小齒輪軸大齒輪軸滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）9603206464功率（kw）5.55.285.024.77轉(zhuǎn)矩（nm）54.714157.575749.078711.773傳動(dòng)比1351效率10.960.950.95傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算一. 皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定計(jì)算功率pca 選擇普通v帶截型由課本p71表5-7得：ka=1.1pca=kap=1.15.5=6.05kw依據(jù)所計(jì)算的pca及n1，由課本p68圖5-7得：選用a型v帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，基準(zhǔn)直徑d1和d2，并驗(yàn)算帶速由課本p64表5-3，初選小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=125mm驗(yàn)算帶速vv=dd

11、1n1/601000=3.14125960/601000 m/s=6.28m/s在525m/s范圍內(nèi)計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑d2d2=（1-+）d1n1/n2=(1-0.02) 125960/601000mm=383.91mm+推薦一般為1%2%，則取+=0.02由課本p64表5-3，確定d2=400mm（3） 確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)課本p84式（5-14）得：由0. 7(d1+d2)a02(d1+d2) 代入數(shù)據(jù)有：367.5a0120 因此可用。（5）確定帶的根數(shù)z根據(jù)課本p69表（5-5）p0=0.11根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 p0=1.37根據(jù)課本p71表（5-8）k=0.94根據(jù)課本p70表（

12、5-6）kl=1.00 則有： z=4.3 于是可確定帶的根數(shù)為z=5(6)確定帶的張緊力f0、計(jì)算壓軸力fq f0=（-1）+qv=（-1）+0.16.28 n=163.82 n計(jì)算壓軸力fq fq=2zf0sin=（25163.28sin）n=1605.44 n二.齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算1 齒輪的材料、精度等級(jí)及齒數(shù)的確定1） 材料選擇及熱處理；選擇小齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs。2） 精度等級(jí)選用8級(jí)精度；3） 試選小齒輪齒數(shù)z120，大齒輪齒數(shù)z2100的；4） 選取螺旋角。初選螺旋角142 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷

13、大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按課本式（6-21）試算，即 d11） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1） 傳動(dòng)比i齒=5，實(shí)際傳動(dòng)比i0=100/20=5，傳動(dòng)比誤差（i-i0）/i=(5-5)/5=0%5%,因此可取傳動(dòng)比i=5.齒數(shù)比u=z2/z1=i=5。（2） 由課本p101表6-7查得齒寬系數(shù)=0.9（3） 轉(zhuǎn)矩t1 t1=9.5510p/n=9.55105.28/320n*mm=157575n*mm（4） 載荷系數(shù)k由課本p99表6-6取k=1.2（5） 許用接觸應(yīng)力 =hlimznt/sh由手冊(cè)查得hlimz1=600mpa hlimz2=550mpa根據(jù)接觸應(yīng)力循環(huán)次

14、數(shù)公式得：nl1=60n1jth=6032083658=4.4910 nl2=nl1/5=4.4910/5=8.8910（6） 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得接觸疲勞壽命系數(shù)：znt1=0.92 znt2=0.98（7） 按一般可靠要求選取安全系數(shù) sh=1.0 則有：h1hlimz1nt1/sh=6000.92/1 mpa=552mpah2hlimz2 nt2/sh=5500.98/1 mpa=539mpahh1/2h2/2=545.5mpa將以上數(shù)據(jù)代入公式有：d1=75.6=71.54mm（8） 計(jì)算模數(shù)mn、齒寬、全齒高 mn=d1cos/z1=71.54cos14/20=3.47計(jì)算圓周速度v=

15、1.20m/s 計(jì)算齒寬b b=d1=0.971.54 mm=64.39 mm 計(jì)算全齒高h(yuǎn) h=2.25 mn=2.253.47=7.80 mm 所以 b/h=64.39/7.80=8.263 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(6-32) 1） 確定計(jì)算參數(shù)（1） 計(jì)算載荷系數(shù)及由課本p99 表6-6 取k=1.2 、=0.9（2） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z1=z1/cos=20/cos14=21.89 z2=z2/cos=100/cos14=109.47（3） 查取齒形系數(shù)由課本p103表68查得y=4.33；y=3.96（4） 計(jì)算f由課本p103 圖6-23 得：=310mpa=210mpa所以由公式

16、 （通常情況下取1.25） 因此有：=310/1.25=248 mpa=210/1.25=168 mpa（5） 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較=0.0175=0.01468 大齒輪的數(shù)值大。2） 設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核mn=2.87查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，取mn=2.5所以 z1=23.14，取z1=24z2=245=120 強(qiáng)度校核=mpa=111.73 mpa248 mpa=mpa=19.43 mpa8*8*365=23360hii軸：2、 軸承6312的校核【大軸承】1） 徑向力n5) 確定c2根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)；得6308型的軸承的基本額定功動(dòng)載荷cr=81.8kn，基本額定靜載荷c0=51.8kn。6)

17、 計(jì)算fa/c0的比值，并確定e值為，由參考書(shū)(10-5)查得e=0.217) 計(jì)算當(dāng)量載荷由于，由表（10.5）查得x=0.56 y=2.15則p=xfa+yfa=0.56*1521.4+2.15*1038.82=3085.53n6) 計(jì)算軸承壽命以及校核由參考書(shū)（10.10）得lh=由表（10-7）查得fp=1.2，由表10.6查得ft=1【常溫下工作】6308型軸承為深溝球軸承，壽命指數(shù)=3則lh=23360h所以符合要求三.附圖：1.滾動(dòng)軸承63082.滾動(dòng)軸承6312鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算代號(hào)直徑（mm）工作長(zhǎng)度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（nm）極限應(yīng)力（mpa）小齒輪軸8730（

18、單頭）30323.5157.5893.814957（單頭）50434.5157.5832.6大齒輪軸14978（單頭）50644.5749.08104241464（單頭）80567749.0847.8由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。附圖：1.小齒輪與小齒輪軸聯(lián)接鍵2.大齒輪與大齒輪軸聯(lián)接鍵聯(lián)軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。小齒輪軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 =1.5749.078=1131.78nm所以考慮選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器hl4（gb50014-85hl），但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)

19、機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用hl5（gb50014-85hl）其主要參數(shù)如下：材料ht200公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩2000nm軸孔直徑，mm軸孔長(zhǎng)， 聯(lián)軸器的外直徑為d=220 mm減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過(guò)濾），采用m121.5油面指示器選用游標(biāo)尺m16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片m181.5附圖：1.m12通氣器2.游標(biāo)尺m163.六角螺塞及墊片m18第五章 潤(rùn)滑與密封一、 齒輪的潤(rùn)滑采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。二、 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于軸承周向速度為，所以宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)

20、滑。三、 潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用l-an15潤(rùn)滑油。四、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（f）b25-42-7-acm，（f）b70-90-10-acm。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。第六章 減速器箱體設(shè)計(jì)箱體是工業(yè)機(jī)械中支承和容納其中各種運(yùn)動(dòng)零件的一個(gè)重要部件，其主要功能是容納、支持其中的零部件，使它們保持一定的相對(duì)位置，以得到正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和足夠的精度。箱體在機(jī)器中還是最大的零件，對(duì)機(jī)器的總體造型和美觀有著重要的作用。另外，箱體還有安全保護(hù)和密

21、封的作用，可以保護(hù)箱內(nèi)不受外部環(huán)境（如塵土、異物等）的侵害和影響，又能保證操作人員不被箱內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)零件的傷害，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。箱體類(lèi)零件的造型設(shè)計(jì)比較繁瑣，也比較容易出錯(cuò)。由于使用的命令比較多，同時(shí)單一命令需要重復(fù)使用，因此用戶在創(chuàng)建箱體三維模型時(shí)，應(yīng)從整體上把握好設(shè)計(jì)原則，規(guī)劃好設(shè)計(jì)步驟，從而提高設(shè)計(jì)效率。具體操作時(shí)，首先要構(gòu)建箱體的整體輪廓，然后再添加局部特征。下面以減速器上箱體為例，簡(jiǎn)單講述箱體的三維造型設(shè)計(jì)過(guò)程：1.新建文件2.拉伸箱體整體輪廓（1）繪制拉伸截面（2）確定拉伸高度3.拉伸吊耳（1）草繪拉伸截面（2）使用對(duì)稱(chēng)拉伸，確定拉伸高度為164.拉伸結(jié)合面（1）草繪拉伸

22、截面（2）確定拉伸高度125.拉伸去除內(nèi)部材料（1）草繪拉伸截面（2）對(duì)稱(chēng)拉伸去除材料，確定拉伸高度112.56.拉伸軸承旁螺栓臺(tái)階（1）草繪拉伸截面（2）確定拉伸高度42（3）草繪拉伸去除材料截面（4）選擇拉伸至選定曲面，確定去除材料高度（5）單側(cè)拉伸效果（6）鏡像上面的單側(cè)拉伸，形成雙側(cè)效果7.拉伸軸承座孔（1）草繪軸承座外形截面（2）拉伸至外表面，確定拉伸高度（3）鏡像到另一側(cè)（4）草繪拉伸去除材料截面（5）確定去除材料高度222.5（6）軸承座最終效果8.窺視孔設(shè)計(jì)（1）草繪拉伸截面（2）確定拉伸高度5（3）四邊倒圓角（4）草繪拉伸去除材料截面（5）確定拉伸高度至內(nèi)表面9.拉伸聯(lián)接螺栓

23、孔（1）草繪拉伸截面（2）拉伸去除材料至底面（3）锪孔10.放置兩銷(xiāo)軸孔同理放置另一孔。10.放置兩側(cè)筋板，效果如圖：12.各輪廓倒圓角，使其變得光滑,并放置軸承端蓋螺紋孔，兩結(jié)合面螺栓孔，最終效果如下：用相似的方法可以設(shè)計(jì)減速器箱體的下半部分，其最終效果如下：第七章 附圖1.總裝圖2.爆炸圖（三維）3.爆炸圖（二維）4.工程圖15.工程圖26.工程圖27.工程圖3第八章 軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)一.工藝設(shè)計(jì)要求本次課程設(shè)計(jì)的要求是從設(shè)計(jì)的各零件中選擇一個(gè)典型零件進(jìn)行數(shù)控加工工藝分析、機(jī)床加工，最終得到實(shí)體。尺寸、表面質(zhì)量等應(yīng)嚴(yán)格按圖紙要求。二.加工對(duì)象本次選取的加工對(duì)象為單級(jí)直齒輪的輸入軸

24、及輸出軸，其實(shí)體圖、零件圖如下：1.輸入軸、輸出軸實(shí)體圖2.輸入軸、輸出軸的零件圖 由于輸入軸及輸出軸同屬于軸類(lèi)零件，因此在此我們選取輸入軸作為例子來(lái)講解軸類(lèi)零件的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)。由于學(xué)校只能提供最大直徑為30的棒料，我們觀察輸入軸、輸出軸的零件圖，顯然兩軸的最大直徑都大于30，故在實(shí)際中我們并不能加工出這樣的兩根軸。為了讓零件尺寸滿足我們的毛坯尺寸，在此我所做的處理是把兩軸的尺寸進(jìn)行同比例縮小3倍并對(duì)各尺寸進(jìn)行圓整，其余要求不變。處理后的小軸零件各尺寸如下：分析：1）該軸的結(jié)構(gòu)比較典型，代表了一般傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式，其加工工藝過(guò)程具有普遍性。在加工工藝流程中，可以采用粗車(chē)加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。

25、2）圖樣中鍵槽之所以有0.04mm的對(duì)稱(chēng)度要求，是為了便于與齒輪的裝配，鍵槽對(duì)稱(chēng)度的檢查，可采用偏擺儀及量塊配合完成，也可采用專(zhuān)用的對(duì)稱(chēng)度檢具進(jìn)行檢查。3）輸入軸各部同軸度的檢查，可采用偏擺儀和百分表結(jié)合進(jìn)行檢查。三.輸入軸的毛坯選擇及熱處理1.輸入軸的毛坯選擇 軸類(lèi)零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備條件極其結(jié)構(gòu)，選用棒料，鑄件或鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差較大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可以改善機(jī)械性能；對(duì)于某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸才采用鑄件。本設(shè)計(jì)中的輸入軸屬于一般的傳動(dòng)軸，外圓直徑相差不大，結(jié)合實(shí)

26、際情況，選擇直徑為30mm的棒料，長(zhǎng)度適當(dāng)即可，材料為45鋼。2.軸的熱處理軸應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、退火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。45鋼是軸類(lèi)零件的常用材料，它價(jià)格便宜，經(jīng)過(guò)一定的熱處理可獲得較好的切削性能及良好的機(jī)械性能。其熱處理過(guò)程如下表： 通過(guò)上表可知，輸入軸采用調(diào)質(zhì)和局部加熱淬的熱處理工藝。四.輸入軸的加工工藝路線設(shè)計(jì) 軸類(lèi)零件的主要加工表面是外圓表面，也還有常見(jiàn)的特形表面，因此針對(duì)各種精度等級(jí)和表面粗糙度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。 對(duì)于普通精度的軸類(lèi)零件加工，其典型的工藝路線如下： 下料熱處理粗車(chē)精車(chē)銑鍵槽熱處理磨削終檢五.

27、輸入軸機(jī)加工工藝過(guò)程卡工序卡片如下工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容設(shè)備名稱(chēng)工藝裝備1下料30mmx100mm鋸床普通鋼直尺2熱處理調(diào)質(zhì)處理2832hrc3粗車(chē)夾左端，粗車(chē)右端各部，20mm見(jiàn)圓即可，其余均留1mm精加工余量ck6140游標(biāo)尺、九十度外圓車(chē)刀、通用夾具4精車(chē)夾左端，精車(chē)右端各部至尺寸ck6140游標(biāo)尺、九十度外圓車(chē)刀、通用夾具5粗車(chē)夾右端，粗車(chē)左端各部，留1mm精加工余量ck6140游標(biāo)尺、九十度外圓車(chē)刀、通用夾具6精車(chē)夾右端，精車(chē)左端各部至尺寸ck6140游標(biāo)尺、九十度外圓車(chē)刀、通用夾具7劃線劃兩處鍵槽線8銑銑兩處鍵槽立式銑床鍵槽銑刀、游標(biāo)尺、組合夾具9熱處理局部加熱淬10磨用兩頂尖裝夾

28、工件，磨削至圖樣要求11檢驗(yàn)按圖樣檢查各部分尺寸精度12入庫(kù)涂油入庫(kù)六.其加工程序如下1.加工右端面及外圓加工程序如下：swansoft hnc-21t 數(shù)控報(bào)告工件信息棒料直徑: 30.000長(zhǎng)度: 100.000材料:35mn2 合金鋼（中碳）數(shù)控nc代碼%0002n10 g90 g00 x50 z50 n20 t0101 n30 m03 s400n40 g00 x32 z2n50 g71 u1.5 r1 p60 q140 x0.4 z0.1 f120n60 g00 x10 z2n70 g01 x10 z-14n80 g01 x13 z-14n90 g01 x13 z-47n100 g01

29、 x17 z-48n110 g01 x17 z-71n120 g01 x20 z-71n130 g01 x20 z-88n140 g00 x24n150 g00 x24 z4n160 g00 x0 z4n170 g01 x10 z-1n180 g00 x50 z50n190 m05n200 m302.加工左端面及外圓程序如下：swansoft hnc-21t 數(shù)控報(bào)告工件信息棒料直徑: 30.000長(zhǎng)度: 100.000材料:35mn2 合金鋼（中碳）數(shù)控nc代碼%0003n10 g90 g00 x50 z50t0202m03 s400g00 x32 z-12g01 x-1g00 x32g00

30、 x50 z50 n20 t0101n40 g00 x22 z-10n50 g71 u1.5 r1 p60 q80 x0.4 z0.1n60 g00 x13 z-10n70 g01 x13 z-24n80 g01 x20 z-24n90 g00 x20 z-6.5n100 g00 x0n110 g01 x13 z-13n120 g00 x50 z50n130 m05n140 m303.最終效果圖如下：第九章 基于mastercam x5的齒輪仿真加工本章簡(jiǎn)單介紹了直齒圓柱齒輪在mastercam x5中的仿真加工的方法及步驟。一.加工對(duì)象直齒圓柱齒輪，其三維實(shí)體圖如下：二.加工方法及步驟1.簡(jiǎn)單工藝分析序號(hào)加工內(nèi)容設(shè)備刀具1銑平面數(shù)銑10平底刀2凹腔加工數(shù)銑10平底刀3孔加工數(shù)銑10平底刀4凹腔加工數(shù)銑2平底刀5齒形加工數(shù)銑2平底刀6倒角加工數(shù)銑50 2dd倒角銑刀2.仿真加工步驟（1）打開(kāi)mastercam x5界面（2）導(dǎo)入加工實(shí)體（3）選擇銑床（選擇默認(rèn)）（4）設(shè)置刀具（5）材料設(shè)置（直徑380，厚度80，而齒輪的齒頂圓直徑為376，最大厚度為78)（6）安全區(qū)域設(shè)置（7）毛坯平面加