1、數控技術專業綜合實訓報告題目：汽車同步器行星架的加工工藝摘要國內數控機械行業可以為制造業提供幾乎所有裝備，可中國數控行業的水平和實力在國際市場上還不算強者。數控機械行業在制造業中的地位，既取決于數控機械行業的技術進步和結構調整，也取決于制造業的發展與市場前景。數控技術在數控機床中的應用，成功地解決了某些形狀復雜、一致性要求較高的中小批零件的自動化問題，不僅大大的提高了生產效率和加工精度，而且減輕了工人的勞動強度，縮短了勞動周期。目前，數控技術己逐步普及，數控機床在各個公業部門得到了廣泛應用，己成為機床自動化的一個重要發展方向。而機床的發展，使得行星齒輪精度越來越高，也提高了行星齒輪減速器的精度

2、。行星齒輪系在減速器中有非常重要的位置，而行星齒輪的裝配的重要部件行星架也得到了發展。行星架有其定位精度高的優點，表面粗糙度高，孔的定位于尺寸精度高的要求，這為加工增加了不少的難度，隨著數控迅速的發展，為行星架的加工提供了很大的方便。關鍵詞：數控技術、編程、行星架、行星齒輪減速器第5章產品圖和加工工藝及編制程序5.1.1套車三軸過程操作要求打開機床電源，NC控制面板，開啟液壓，將各軸回零點；a. 將設備空運轉，查看有無異常，注意空運轉時關好防護門，并按設備點檢卡，對設備進行點檢；檢查夾具徑跳、端跳，有無松動、粘銷現象，保證加工出的工件符合工藝要求；b. 檢查工藝文件、檢驗記錄是否齊備，并按工藝

3、文件檢查工裝、刀具、檢具等是否齊備，并保證在有效期內；開始首件加工，按工藝要求將工件裝卡好，關好放護門，啟動循環；c. 循環結束，按工藝文件對首件進行全尺寸檢測（注意檢測時尺寸公差小的必須在機床上檢測）；首件檢測合格，放在首件定置區，不合格放在不良品定置區；d. 根據首件檢測情況，將工件各尺寸都調至中限，開始正常加工；5.1.2套車三軸加工程序如下00001VC1=80.2/2VC2=0VC3=150G15HlT01M6M3SI000G56HlZ100N1GOOX=VCI*COSVC2Y=VCI*SINVC2Z2.0G01Z-25.15F=VC3Z2.0F500GOOZ100.0VC2=VC2

4、+120IFVC2LT360GOTON1MO5VC1=80.2/2VC2=0VC3=150G15HlT02M6M3SI000G56H2Z100N2GOOX=VCI*COSVC2Y=VC1*SINVC2Z2.0G01Z-21.95F=VC3Z2.0F5OOGOOZ100.0VC2=VC2+120IFVC2LT360GOTON2MO5VC1=80.2/2VC2=0VC3=150G15HlT03M6M3SI000G56H3Z100N3GOOX=VCI*COSVC2Y=VCI*SINVC2Z2.0G01Z-21.95F=VC3Z2.0F500GOOZ100.0VC2=VC2+120IFVC2LT360

5、GOTON3MO5VC1=80.2/2VC2=20/2+20/2-0.55VC3=VC1+VC2VC4=VC3+1.0VC5=0VC6=IOOG15HlT04M06M03S800G56H()4Z1(X)N4GOOX=VC4*COSVC5Y=VC4*SINVC5Z2.0G01Z-3.0FI000G01X=VC3*COSVC5Y=VC3*SINVC5F=VC6G01I=-VC2*COSVC51J=-VC2*SINVC5F=VC6G01X=VC4*COSVC5Y=VC4*SINVC5F=5(X)GOOZ100.0VC5=VC5+120IFVC5LT360GOTON4M05VC1=80.2/2VC2=

6、27/2+20/2-VC3=VC1+VC2VC4=VC3+3.0VC5=0VC6=100G15HlT05M06M03S800G56H05Z100N5GOOX=VC4*COSVC5|Y=VC4*SINVC5Z2.0GO1Z-25.15F1OOOGO1X=VC3*COSVC5Y=VC3*SINVC5F=VC6GO1I=-VC2*COSVC5J=-VC2*SINVC5F=VC6GO1X=VC4*COSVC5Y=VC4*SINVC5F=5OOGOOZ100.0VC5=VC5+12()IFVC5LT360GOTON5M05VC1=80.2/2VC2=0VC3=I5OG15HlT06M6M3Si000G5

7、6H6Z100N6GOOX=VCPCOSVC2Y=VC1*SINVC2Z2.0GOlZ-0.5F=VC3Z2.0F500GOOZ100.0VC2=VC2+I2OIFVC2LT360GOTON6M05GOOZ400Y400M025.2成品經過5道工序的加工，一個完整的工件加工完畢，如圖所示。檢查成品外觀,要求無磕碰、墊屑、漏序、倒角面對稱、粗糙度合格。第六章結束語幾個月的畢業設計設計在緊張而又繁忙中結束了，這次的畢業設計讓我對數控技術又有了更深的認識。需要我們運用多學科的理論、知識與技能，分析和解決工程問題。加工中心臺式加工中心適用于加工板類零件，典型的加工表面不外乎箱蓋、蓋板、殼體、型腔模具和

8、平面凸輪等單面加工的零件。該零件加工適合它，因此把它選為固定板的加工可以更好的認識和了解加工中心的加工性能特點，通過這次設計能夠更好的將在學校中所學習到的知識和實際生產聯系結合起來。深化我們對理論知識的學習，從而為以后的實際生產帶來更大的幫助。使我熟悉了實際生產零件的整個加工過程，其次熟悉了實際生產中工藝設計的全方案。加工過過程中的注意點：1. 對刀時，應注意合適的進給速度；特別是主軸進給的速度，如果太快的話刀一下就撞上去了，我們不應該因為這些小點而影響到我們整個零件的加工，那就因小失大了。2. 加工過程中如發生異常情況，或是程序出現了錯誤，可按下“急停”按鈕，以確保人生和設備安全然后找出現問

9、題的原因，并盡快把它調整好恢復到正常生產中。3. 主軸啟動開始切削之前，一定要關好防護罩門，程序正常運行中嚴禁開啟防護罩門。通過這次畢業設計我的收獲不小，使我對該零件的加工過程有了全方面了解，及對它的工藝安排也有了比較清晰的思路，我想以后再碰到相似的零件加工我就不會再感到陌生了，至少我有過這次數經歷。我有信心把它做好。在老師的指導和自己的努力下，順利完成了課程設計的任務和要求，使自己得到更進一步的發展。畢業設計雖已結束，但我們鉆研的精神不能結束。為把自己培養成對社會有用的人才而不斷努力。參考文獻:1 .王志平.數控編程與操作.北京高等教育出版社，2003.周蘭.模具設計與制造.清華大學出版社，

10、20032 ,黃衛.數控技術與數控編程.機械工業出版社，1998.史明.機械加工切削數據手冊.機械工業出版社，19983 .劉江.數控編程.機械工業出版社，1998.李真峰.數控加工工藝.上海交通出版社，20044 .趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊.上海科學技術出版社，1999.趙長明.刀具設計手冊.機械工業出版社，19985 ,馬占永.機械加工工藝設計實用手冊.航空工業出版社，2003.陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.機械工業出版社，2001目錄第一章前言1第二章行星架的工藝分析22.1零件的功能22.2零件的結構介紹22.3數控加工工藝內容22.4工序與工步的劃分2第三章刀具及切削用量33

11、.1選擇數控刀具的原則33.2選擇數控車削用刀具43.3設置刀點和換刀點53.4確定切削用量5第四章工件的裝夾64.1 定位基準的選擇64.2 定位基準選擇的原則64.3確定零件的定位基準74.4裝夾方式的選擇74.5數控車床常用的裝夾方式7第五章加工工藝及編制程序85.1精車里孔端面85.2精車另一面、外圓125.3線切割內花鍵165.5精車外圓195.7套車三軸24第六章結束語28致謝29參考文獻：30第一章前言行星架是行星減速器中承受扭矩最大的零件，它對行星輪間載荷分配有很大的影響，如何準確地得到行星架的應力和位移,并對其結構進行改進，得到一種質量小、性能好的行星架結構，對提高行星齒輪箱

12、的高可靠性利輕量化設計具有十分重要的意義。本課題源于國家支撐計劃“7MW級風電機組及關鍵部件設計和產業化技術”(N0.2012BAA01B05)。本文以風電偏航齒輪箱行星架為研究對象，對齒輪的嚙合剛度、軸承的支承剛度和花鍵連接作用結合面進行等效處理；建立行星架有限元等效模型，并對其進行靜強度分析；分析行星架的部分結構參數對其應力和變形的影響；以柔度最小為目標函數對行星架進行拓撲優化設計，根據優化結果進行概念設計,最后進行結構設計。首先，根據力的傳遞路徑，利用轉速、轉矩和力平衡原理對偏航齒輪箱的行星架及其他相關構件進行受力分析，根據給定的電機額定轉速和齒輪箱輸出扭矩計算各級行星傳動行星輪軸的支反

13、力。其次,基于有限元法計算齒輪的嚙合剛度，將齒輪嚙合剛度用沿著嚙合線方向的彈簧進行等效；利用簡易計算公式計算軸承支承剛度，將支承剛度用徑向彈簧進行等效，根據接觸滾子的數目確定彈簧數目;基于APDL語言對行星架進行參數化建模，對行星架花鍵結合面采用多種彈簧布置形式進行等效處理，得到較為理想的等效形式。接著，對行星架進行有限元強度分析，考慮嚙合剛度、支承剛度和花鍵連接的作用。分析了齒輪嚙合剛度、軸承支承剛度及行星架的雙壁間距和孔的直徑對行星架應力和變形的影響。結果表明，軸承的支承剛度對行星架的應力影響不能忽略，花鍵結合面等效形式不同對行星架的應力影響較大，而齒輪的嚙合剛度只起到傳遞力的作用，在建模

14、中可以以恒定數值代替；行星架在雙臂間距離為90mm,行星輪軸配合孔直徑為46mm時，行星架的應力最小，變形幾乎相同。最后，以行星架的柔度最小為目標函數，分別以重要位置節點位移最小、體積最小為約束建立拓撲優化數學模型。基于Hyperworks平臺進行拓撲優化，根據材料分布進行概念設計,考慮力學性能和制造工藝進行結構優化。優化后行星架的性能有一定的提高，以行星架柔度最小，以體積最小、關鍵位置位移最小約束時，其位移分別降低了15.61%,16.66%,質量分別減少了18.14%,11.83%,應力一個減少13.16%,一個基本不變，達到了優化設計目的o這種方法對行星架設計及改進具有很好的指導意義。第

15、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或多個齒輪固定以來組成行星齒輪系從而傳遞動力。應用在變速箱及減速器上。2. 2零件的結構介紹零件的結構工藝分析則主要包括零件的尺寸和公差標注，零件的組成要有零件枕頭結構等三要素。（1）零件的全長、全寬、全高等尺寸。（2）通常行星架是由圓弧槽、鍵槽、孔等幾部分組成。（3）行星架主要和齒輪裝配在一起組成行星齒輪系來傳遞動力。2. 3數控加工工藝內容（1）選擇并確定進行數控加工的內容。（2）對零件圖樣進行數控加工工藝分析。（3）數控加工工藝方案的制定。（4）工步、進給路線的確定。（5）選擇數控機床的類型。（6）刀具、夾具、量具的選擇和設計

16、。（7）加工程序的編寫、校驗與修改。2.41序與工步的劃分工序的劃分：在數控機床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應根據圖樣，考慮是否可以在一臺機床上完成整個零件的加工工作。若不能，則應決定其中那一部分在數控機床上加工，那一部分在其他機床上完成。一般工序劃分有以下幾種方式：（1）按零件裝卡定位方式劃分工序由于每個零件結構形狀不同，各加工表面的技術要求也有所不同，故加工時，其定位方式則各有差異。一般加工外形時，以內形定位；加工內形時又以外形定位。（2）按粗、精加工劃分工序根據零件的加工精度、剛度和變形等因素來劃分工序時，可按粗、精加工分開的原則來劃分工序，

17、即先粗加工再精加工。（3）按所用刀具劃分工序為了減少換刀次數，壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀加工其他部位。工步的劃分：主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個工序內往往需要采用不同的刀具和切削用量，對不同的表面進行加工。為了便于分析和描述較復雜的工序，在工序內又細分為工步。(1) 同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開進行。(2) 對于既有銖面又有銳孔的零件，可先銖面后篷孔，使其有一段時間恢復，可減少由變形引起的對孔的精度的影響。(3) 按刀具劃

18、分工步。某些機床工作臺回轉時間比換刀時間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數，提高加工生產率。總之，工序與工步的劃分要根據具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮。第3章刀具及切削用量3. 1選擇數控刀具的原則刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據單件工時最少的目標確定，后者根據工序成本最低的目標確定。選擇刀具壽命時可考慮如下兒點根據刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換刀時間短，為了充分發

19、揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30mino對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。車間內某工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比，數控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調整方便，這樣來滿足數控機床高效率的要求。數控

20、機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細粒度硬質合金）并使用可轉位刀片。3. 2選擇數控車削用刀具數控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成，如90°內外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。尖形車刀幾何參數（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時

21、基本相同，但應結合數控加工的特點（如加工路線、加工干涉等）進行全面的考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發生加工干淺該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。3. 3設置刀點和換刀點刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?

22、所以在程序執行的一開始，必須確定刀具在工件坐標系下開始運動的位置，這一位置即為程序執行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點乂稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是:便于數值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查,引起的加工誤差小。對刀點可以設置在加工零件上，也可以設置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基誰上。實際操作機床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，艮葉刀位點”與“對刀點”的重合。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銖刀是刀具軸線與刀具底面的交點。球頭銖刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應規定換刀點。所