行星架的數(shù)控加工與選用設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

行星架的制造與應(yīng)用1第一章緒論數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使用技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎么生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制作能力和水平，提高動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控技術(shù)應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)蝦的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)濟(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。1）高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可大大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。2）5軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳集合形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2太3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)場(chǎng)，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展常州工學(xué)院畢業(yè)論文2當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，似的實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。3）智能化、開(kāi)放化、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)過(guò)程，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能極其使用連接方便的智能化，如反饋控制、電機(jī)參數(shù)的運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。而機(jī)床的發(fā)展，使得零件加工精度越來(lái)越高，也為零件的精度制造提高便利，行星齒輪系在這里占有非常重要的位置，而行星齒輪的裝配的重要部件為行星架，也得到了發(fā)展。行星架有其定位精度高的優(yōu)點(diǎn)，表面粗糙度要求較高，孔的定位尺寸精度高的要求，這為加工制造了不少的難度，但隨著數(shù)控機(jī)床與加工中心的迅速發(fā)展，使得行星架的加工提供很大的便利。下面是行星架的一些制造方法，讓大家對(duì)行星架極其行星架的應(yīng)用有一些了解。第二章行星架的工藝分析2.1零件的功能行星架的主要功能是與三個(gè)或多個(gè)齒輪固定起來(lái)組成行星齒輪系從而來(lái)傳遞動(dòng)力。應(yīng)用在如拖拉機(jī)的變速箱及減速器。2.2零件的結(jié)構(gòu)介紹零件的結(jié)構(gòu)工藝分析則主要包括零件的尺寸和公差標(biāo)注，零件的組成要有零件整體結(jié)構(gòu)等三要素。1.零件的全長(zhǎng)、全寬、全高等尺寸。見(jiàn)圖紙。2.通常行星架是由圓柱體、鍵槽、圓弧槽、孔等幾部分組成。3.行星架主要和齒輪裝配在一起組成星型齒輪系來(lái)傳遞動(dòng)力。4.對(duì)行星架的要求是無(wú)螺紋，鍵槽中心與軸心的偏差在0.1以下，表面要求光滑，圓弧槽是三等分，圓弧槽內(nèi)無(wú)毛刺，倒角至少為C0.3。在加工時(shí)必須選好夾具、刀具，從而能夠表達(dá)圖紙上的要求。5.其他結(jié)構(gòu)及其性能見(jiàn)圖紙。行星架的制造與應(yīng)用32.3零件的選材材料的工藝性能是指材料適應(yīng)某種加工能力。材料的工藝性能包括材料的鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能、熱處理工藝性能。材料的經(jīng)濟(jì)性涉及到材料的成本高低，材料的供應(yīng)是否充足，加工工藝過(guò)程是否復(fù)雜，成品率的高低以及同一產(chǎn)品中使用材料的品種規(guī)格，以簡(jiǎn)化供應(yīng)，保管等工作。在選擇材料時(shí)，既要考慮材料本身的相對(duì)價(jià)格，也要該材料制成的零件在使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，如制造成本、使用零件壽命等來(lái)綜合考慮，從而達(dá)到合理選材的目的。目前常見(jiàn)的行星架有鍛件、鑄件、焊接件。就結(jié)構(gòu)形式而言有整體式和分開(kāi)式（組合式），分開(kāi)式加工方便，便于拆卸，但剛性較整體式差一些。整體式加工工作量大，但質(zhì)量有充分的保證，靜平衡容易達(dá)到，用于特別重要的地方。采用鑄件，在質(zhì)量充分保證的前提下，是一種較好的方法，其加工工作量較少。焊接件，由于加工方法方便，是一種值得研究和推薦的方法，但應(yīng)注意消除焊接而引起的應(yīng)力，防止變形。選材合理性的標(biāo)志，應(yīng)是在滿足零件的性能要求的條件下最大限度的發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強(qiáng)度的使用水平，同時(shí)也要減少材料的消耗和降低加工成本，選材的一般原則：首先是在滿足零件作用性能的前提下，再考慮工藝性、經(jīng)濟(jì)性，且要根據(jù)我國(guó)的資源情況選擇國(guó)產(chǎn)材料，我選的是鍛件45鋼，調(diào)制處理后硬度在HBS225-305的范圍內(nèi)。對(duì)于鍛件材料，切削加工性能較好，過(guò)高的硬度不但難以加工而且刀具很快磨損；當(dāng)硬度大于350HBS時(shí)切削加工性能顯著下降；硬度大于400HBS時(shí)，切削加工性能很差，但過(guò)低的硬度在切削加工時(shí)易形成很長(zhǎng)的切屑，纏繞在刀具或工件上，造成刀具的發(fā)熱和磨損，零件切削后，表面粗糙度數(shù)值大，故切削加工性差，嚴(yán)重不符合本次設(shè)計(jì)切削加工要求。切削加工性好的材料，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本有極大的經(jīng)濟(jì)意義。而我們所做的行星架硬度是HBS241-273。為了能把零件做好，我們所做完后的成品都要對(duì)其淬火處理來(lái)達(dá)到所需要的硬度常州工學(xué)院畢業(yè)論文42.4加工順序的安排加工順序的安排應(yīng)遵循加工順序安排的一般原則，如先粗后精、先主后次等，還應(yīng)注意：外圓表面加工順序應(yīng)為：先加工大直徑外圓，然后再加工小直徑外圓，以免一開(kāi)始就降低了工件的剛度。軸上的花鍵、鍵槽等表面的加工應(yīng)在外圓精車或粗磨之后，精磨外圓之前。軸上矩形花鍵的加工，通常采用銑削和磨削加工，產(chǎn)量大時(shí)常用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。以外徑定心的花鍵軸，通常只磨削外徑，而內(nèi)徑銑出后不必進(jìn)行磨削，但如經(jīng)過(guò)淬火而使花鍵扭曲變形過(guò)大時(shí)，也要對(duì)側(cè)面進(jìn)行磨削加工，以內(nèi)徑定心的花鍵，其內(nèi)徑和鍵側(cè)均需進(jìn)行磨削加工。軸上的螺紋一般有較高的精度，熱處理工序的安排，該軸需進(jìn)行調(diào)制處理。它應(yīng)放在粗加工后，半精加工前進(jìn)行。如采用鍛件毛坯，必須首先安排退火或正或處理。該軸毛坯為熱扎鋼，可不必進(jìn)行正火處理，在局部淬火之前進(jìn)行加工，則淬火后產(chǎn)生的變形會(huì)影響螺紋的精度，因此螺紋加工宜安排在局部淬火之后進(jìn)行。本零件是鍛件，鍛造完之后，只需進(jìn)行調(diào)制處理就行，其處理的目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。由于軸較長(zhǎng)，一次走刀時(shí)間長(zhǎng)，刀具磨損大，從而影響零件的幾何形狀精度。1）、加工階段的劃分粗加工：主要切除個(gè)表面上大部分的余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品，為后工序加工創(chuàng)造條件，而這道工序是在普通車床上完成的，下面兩道工序是在數(shù)控車和加工中心上完成的。半精加工：完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。精加工：保證主要表面達(dá)到圖樣要求。2.5工序集中和分散工序集中是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。我所加工的行星輪根據(jù)設(shè)備情況，零件難易程度選擇工序分散2.6加工順序的確定1）、機(jī)械加工工序的安