前言
制造业是所有与制造有关的行业的总称，是一个国家国民经济的支柱产业。它一方面为全社会日用消费品生产创造价值，另一方面也为国民经济各部门提供生产资料和装备。据估计，工业化国家70%~80%的物质财富来自制造业，约有1/4的人口从事各种形式的制造活动。可见，制造业对一个国家的经济地位和政治地位具有至关重要的影响，在21世纪的工业生产中具有决定性的地位与作用。由于现代科学技术日新月异的发展，机电产品日趋精密和复杂，且更新换代速度加快，改型频繁，用户的需求也日趋多样化和个性化，中小批量的零件生产越来越多。这对制造业的高精度、高效率和高柔性提出了更高的要求，希望市场能提供满足不同加工需求、迅速高效、低成本地构筑面向用户的生产制造系统，并大幅度地降低维护和使用的成本。同时还要求新一代制造系统具有方便的网络功能，以适应未来车间面向任务和定单的生产组织和管理模式。
随着社会经济发展对制造业的要求不断提高，以及科学技术特别是计算机技术的高速发展，传统的制造业已发生了根本性的变革，以数控技术为主的现代制造技术占据了重要地位。数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测及自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化及智能化的重要基础。这个基础是否牢固，直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，也关系到一个国家的战略地位。因此，世界各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用微机数控领域，基于PC平台的国产数控系统，已经走在了世界前列。
毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前的一次综合性设计。主要用到所学的数控加工工艺设计、机械设计等方面的知识。着重说明一轴的数控加工方法,即零件图样的分析、数控加工的工艺分析、工艺路线的制定、数控程序的编制。通过本次毕业设计，使我更加了解数控加工的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我以后从事这项职业打下了良好的基础。
目录
前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
一、零件图样分析...................................
(一)结构分析................................................
(二)选材分析................................................二、工件的装夹…………………………………………………
(一)技术要求分析.............................................
(二)数控车床夹具.............................................
(三)通用夹
具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(四)工件的找正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
三、数控刀具的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(一)数控刀具的要求与特
点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(二)数控刀具的材
料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(三)盘式铣刀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
四、数控铣削加工的对刀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(一)对刀的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(二)确定对刀点或对刀基准点的一般原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(三)对刀的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．五、程序的编制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(一)编程方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(二)确定加工路
线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(三)装夹方法和对刀点的选
择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(四)选择刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(五)确定切削用量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(六)程序编
制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
六．数控铣床的选择和数控加工工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．
(一)数控铣床概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(二)走刀路线的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
(三)外型和凸轮的铣削．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．后记．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
摘要
平面凸轮零件的加工体现在对材料的选择、刀具的选择、工装夹具、定位元件、基准的选择、定位方式、对刀、工艺路线拟定、程序的编制、数控车、数控铣等。
着重说明了数控加工工艺设计的主要容、数控加工工艺与普通加工工艺的区别及特点、数控刀具的要求与特点、数控刀具的材料、选择数控刀具时应考虑的因素、工件的安装、定位误差的概念和产生的原因、数控车床的主要加工对象、数控车床的坐标系、零件图形的数学处理及编程尺寸设定值的确定、工步顺序的安排、切削参数选择、数控铣床的主要加工对象等。全面审核投入生产制造中。其中轴的数控加工工艺分析、装夹、基准的选择、工艺路线的拟定、程序的编制既是重点又是难点。
关键词
刀具，加工工艺，铣床类型，程序编程，夹具，等等。
一、零件图样分析
如图所示(一)结构分析注意图应规范
八附源程序 模块 Option Explicit Public ptx(3600) As Double '曲线存储点数组 Public pty(3600) As Double '由于存储最终输出的点 Public low As Double '数组下标 Public countnum As Integer '存储当前为第几段曲线输入的值 Public Const PI = 3.14159 Public area As Double '存储角度范围的值 Public sch As Double '总升程 Public tch As Double '输入曲线的推程 Public Huan As Double '坐标变换数据 Public Gao As Double Public a1 As String, a2 As String, a3 As String Public b1 As Double Public savetime As Double Public i As Double FrmView 主窗口 Option Explicit Dim j% Public bch As String, zbx As String, M As Integer, sd As String Private Sub CmbSlect_Click() '选择曲线类型 Select Case CmbSlect.ListIndex Case 0 '等加速运动 dengjiasu.NumStr.Text = "" '清空Text文本框 dengjiasu.NumEnd.Text = "" dengjiasu.NumH.Text = "" dengjiasu.NumStr.Text = area '设定default范围 dengjiasu.NumStr.Enabled = False dengjiasu.NumEnd.Enabled = True If CountAll.Caption = CountNow.Caption Then '最后一段曲线dengjiasu.NumEnd.Text = "360" '输入时，自动输入dengjiasu.NumEnd.Enabled = False '默认值dengjiasu.NumH.Text = -b1 End If dengjiasu.Show 1 Case 1 '等速运动 dengsu.NumStr.Text = "" dengsu.NumEnd.Text = "" dengsu.NumH.Text = "" dengsu.NumStr.Text = area dengsu.NumStr.Enabled = False
平面槽形凸轮零件 平面槽形凸轮零件实体 ·1 .平面槽形凸轮零件的造型 造型思路：由图纸可知是一个圆柱形的内凸轮，可以先构造圆柱，在柱面上构造凸轮曲线挖槽来成型，再在中央生成凸台以及打孔。
·1 .1作基本拉伸体的草图 1 .单击零件特征树的“平面XOY”，选择XOY面为绘图基准面。 2 .单击按钮，画出工件底部的R=50的圆形。用鼠标单击曲线生成工具栏中的“圆形”按钮屏幕左侧出现圆形对话框。选“圆形—半径”，并输入“中心点0，0”、“半径50”。这时半径50的圆形则被定位。 3 .单击零件特征对话框，在平面XOY上创建草图。单击曲线投影按纽，拾取R=50的圆形。 4. 退出草图，单击拉伸增料按纽，在对话框中输入深度=18，选择固定深度，并确定。结果如图所示。 5 .单击直线按纽，构建内凸轮导面中心线的各个圆弧的圆心。如图所示：
6 .单击圆形按钮，垂线下端点画R=24和R=52的圆，在水平线左右2端画R=33.5的圆形。 7 .单击直线按钮，按空格键选定切点，分别连接左右2边R=33.5和下方R=24的圆。 8 .单击剪切按钮，切掉多余线段，构成图形如下： 9 .单击曲线组合，使各个线段连成1条。 10 .拉伸上图中Y坐标轴上的直线与所画曲线交于一点，在特征树中YZ平面构建草图。单击矩形按钮，做长为8，宽为28的矩形。
11 .单击导动除料，选择步骤9中曲线为为轨迹线。如图： 点击确定得 12 .单击在OY轴的负方向17.5处作R=16圆。 13 . 在xoy平面创建草图，单击单击零件特征对话框，在平面XOY上创建草图。单击曲线投影按纽，选择刚才所画的R=16的圆。单击拉伸增料按纽，在对话框中输入深度=17，选择固定深度，反向拉伸，并确定。如图： 14 .在XOY平面构建草图，在Y轴负方向17.5处作R=6,正方向17.5处作R=10的圆。单击拉伸除料，选择贯穿。如图：
设计实践设计计算说明书题目：盘形凸轮轮廓设计 学院:机电工程学院 班号：08401 学号：1050840124 姓名：林飞跃 日期：2007年10月04号
设计实践任务书 题目：盘形凸轮轮廓设计 设计任务及要求: 用图解法设计滚子直动从动件盘形凸轮轮廓。原始信息： 凸轮机构型式：平面盘形凸轮机构 从动件运动形式：偏置直动 从动件类型：滚子从动件 凸轮的封闭方式：力封闭 从动件行程h：40mm 从动件偏距e：12mm 滚子半径Rr：12mm 推程运动角β1：140度 远休止角β：40度 回程运动角β2：120度 基圆半径Rb：50mm
一．分析从动件运动规律 凸轮转向：逆时针方向 第1段运动规律为： 从动件运动规律：等速（直线） 该段从动件行程h＝40mm 相应凸轮起始转角：0° 相应凸轮终止转角：140° 第2段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝40° 相应凸轮起始转角：140° 相应凸轮终止转角：180° 第3段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：180° 相应凸轮终止转角：240° 第4段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：240° 相应凸轮终止转角：300°
第5段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：300° 相应凸轮终止转角：360° 二．作图法设计（反转法） （1）先选取合适的比例尺μl。任选一点作为凸轮的转动中心O。以O为圆心，e=12mm为半径作偏距圆。以O为圆心r0 =12mm为半径作凸轮的基圆。作偏距圆的一条切线，它代表了起始位置从动件的轨道，它与基圆的交点A就是从动件在起始位置时与凸轮轮廓线的交点。 （２）再从OA开始按-ω的方向依次量取与升程角、远休止角、回程角和近休止角相等的角度，在基圆上得到B、C、D点。
槽凸轮的加工工艺规划及数控加工 作者姓名 专业机械设计制造及其自动化 指导教师姓名 专业技术职务副教授
目录 摘要 (4) 第一章绪论 (4) 1．1 课题内容 (4) 1．2 选题意义 (5) 1．3 与课题内容相关的现状及发展趋势 (5) 第二章零件的工艺分析 (5) 2．1 零件的图样分析 (5) 2．1．1 零件的结构特点 (5) 2．1．2 零件的技术条件分析 (5) 2．2 零件的工艺分析 (6) 第三章毛坯的粗加工 (7) 3．1 毛坯的选择 (7) 3．1．1 毛坯的种类 (7) 3．1．2 毛坯选择应考虑的因素 (7) 3．2 加工余量的确定 (7) 3．2．1 加工余量的概念 (7) 3．2．2 影响加工余量的因素 (7) 3．2．3确定加工余量的方法 (8) 3．3 毛坯的加工方案 (8) 3．3．1 确定毛坯的加工方案 (8)
3．3．2 确定各工序所用的设备 (9) 3．3．3 表面加工方法的选择 (9) 3．3．4 各工序的切削用量 (10) 第四章零件的数控加工 (10) 4．1数控机床 (10) 4．1．1数控机床简介 (11) 4．1．2数控加工 (11) 4．1．3数控加工的过程 (12) 4．2零件的数控加工工艺 (12) 4．2．1确定工艺路线 (11) 4．2．2确定各工序所用设备 (11) 4．2．3工件的装夹 (11) 4．2．4定位基准的选择 (11) 4．2．5方案的具体实施 (12) 4．3零件的数控编成 (14) 4．3．1加工编成概述 (15) 4．3．2加工编成的分类 (15) 4．3．3程序 (16) 第五章小结及参考文献 (19)
典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案
一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工
自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米
升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.
凸轮工件的数控加工工艺 分析 Newly compiled on November 23, 2020
摘要： 凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件，其性能直接影响着发动机整体性 能。因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求，合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产 环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。本文针对凸轮轴的加工特点，结 合工厂的实际，从前期规划开始，对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。建立 了用数控无靠模方法。对凸轮廓形进行计算和推倒，对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提 出适用于发动机凸轮轴的加工方法。 关键词：发动机；凸轮轴；工艺分析 目录 摘要： (1) 目录 (2) 1 引言 (1) 2 凸轮轴生产线前期规划 (1) 产品规格 (1) 工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (2) 小结 (3) 3 凸轮轴生产线工艺分析 (3) 生产线布置 (3) 工艺设计 (4) 工艺分析 (5) 工艺特点 (7) 工艺难点 (9) 4 凸轮廓形理论计算及加工控制参数 (10) 凸轮轴凸轮的廓形要求 (10) 包络线理论 (13) 凸轮廓形坐标 (14)
砂轮的中心坐标 (17) 磨削圆周进给量计算 (18) 等周速曲线 (20) 砂轮座加速度 (20) 光顺处理 (21) 工件主轴转速配置 (21) 磨削用量数据 (22) 5结论 (23) 参考文献 (23)
1 引言 随着现代行业的不断发展，再加上配件的需求，使得凸轮轴的需求量一直高居不下。建立一条集先进性与经济性为一体的凸轮轴生产线是非常必要的。面对国外汽车行业的冲击，我们国产汽车业应该加紧研究、建立符合中国国情的，我们自己的基础制造业，提高质量、降低成本，这样才能保住我们国产汽车的市场。 凸轮轴在发动机中的重要地位决定了国内发动机生产厂家都建有自己的凸轮轴生产线，这样可以在保证整机质量的前提下，尽可能的降低成本，提高竞争力。 本文主要围绕汽车凸轮轴生产线的工艺分析，从前期准备、工艺设计、理论计算、生产实践、和产品检测这几个方面，阐述了凸轮轴加工的一整套设计思路和方法，对发动机制造业中的零部件加工具有重要的参考作用。 2 凸轮轴生产线前期规划 产品规格 2.1.1零件的结构特点 凸轮轴生产线承担每台发动机凸轮轴的机加工，每台发动机上使用一根凸轮轴。 材料：（FCA-3）铜铬钼合金铸铁，各主轴颈及端面的硬度HB180~240，凸轮HRC48. 2.1.2凸轮轴简图 图1
毕业设计说明书 专业：数控技术 班级：数控3101 姓名：赵高飞 学号：29# 指导老师：刘武 陕西国防工业职业技术学院
目录 第一部分工艺设计说明书 (3) 1.零件图工艺性分析 (3) 2.毛坯选择 (3) 3.机加工工艺路线确定 (6) 4.工序尺寸及其公差确定 (12) 5.设备及其工艺装备确定 (14) 6.切削用量及工时定额确定 (15) 7.工艺设计总结 (16) 第二部分工序夹具设计说明书 (17) 1.工序尺寸精度分析 (17) 2.定位方案确定 (17) 3.定位元件确定 (17) 4.定位误差分析 (17) 5.夹具总装草图 (18) 第三部分工序量具设计说明书 (19) 1.工序尺寸精度分析 (19) 2.量具类型确定 (19) 3.极限量具尺寸公差确定 (19) 4.极限量具尺寸公差带图 (20) 5.极限量具结构设计 (20) 第四部分工序数控编程设计说明书 (21) 1.工件加工坐标系的建立 (21) 2.加工路线的确定 (21) 3.程序编写 (21) 第五部分毕业设计体会 (23) 第六部分参考资料 (24)
第一部分 工艺设计说明书 一.零件图工艺性分析 1.零件结构功用分析 平面槽形凸轮零件的主要作用是凸轮迫使从动件作往复的直线运动或摆动，起到了传递动力和扭矩的作用。 该零件属于盘类零件，主要由弧形凹槽、一个内孔和平 面组成。其中设计基准A 面、Φ12018 .00+孔的精度要求最高， 可用于做定位基准。根据各个面之间的形状及尺寸可知要用到普通铣床、数控铣床、立式加工中心等设备。工件材料为40Cr ，为低淬透性合金调制钢，具有较高的综合力学性能（即强度、硬度、塑性、韧性有良好的配合）；结构工艺性较好，设计合理。 凸轮零件是绕一根固定轴线旋转，回转时，凹槽侧面推动从动件绕固定轴旋转能够实现复杂的运动轨迹满足某些特定要求。它结构简单，紧凑，运动可靠。它用于各种机械，仪器，以及自动控制。 2.零件技术条件分析 通过对零件形状，尺寸和精度分析，该零件形状简单。该零件的主要加工表面为 Φ12018.00+两孔的加工。经分析其设计基准为下表面。 3.零件结构工艺性分析 该零件的材料为40Gr ，铬能急剧地提高马氏体的硬度，韧性和强度。增加组织的弥散度。40Gr 钢的温度较40钢高30-40摄氏度，强度高百分之二十。韧性也较高。铬钢的淬火温度范围较宽，不易过热。变形开裂倾向小。具有回火脆性，在480-650摄氏度，回火后需在油或水速冷，防止回火脆性。 二.毛坯选择 1.毛坯类型 毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯主要有：铸件，锻件，焊件，冲压件及型材等。 （1） 铸件
平面槽形凸轮零件加工工艺设计及编程 摘要：机械制造加工工艺技术是在人类生产实际中产生并不断发展的。机械制造加工工艺是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它就不能开发出先进的产品和保证产品质量，降低成本和缩短生产周期，提高生产率，因此，一个好的加工工艺和程序，决定着一个企业的经济效益。 本设计说明书主要介绍了机械产品平面槽形凸轮零件的加工工艺设计及其程序编辑，其中包括：零件图的分析、零件的工艺分析、设计加工工艺方案、选择机床和加工工艺设备、确定切削用量、确定工序和走刀路线、零件机械加工过程卡、数控加工工序卡片、数控加工刀具卡片、加工工艺过程设计、编写加工工艺文件、以及编写加工程序等。 除了介绍平面类零件的加工工艺设计和孔的加工工艺方案的设计，还介绍了机械制造加工工艺与程序编辑在机械制造工业中的作用以及机械制造加工工艺技术的现状和发展。 在本毕业设计中研究了定位基准的选择，工件的定位方法，箱体零件的结构工艺性分析等。 同时在此次毕业设计中还运用到了MAutoCAD 、UG的画图功能和stercam 的仿真加工和自动编辑程序的功能。 本毕业设计说明书反映了机械制造加工工艺与夹具设计的宗旨是：保证和提高产品质量；提高劳动生产率；提高经济效益。 关键词：数控技术机械制造加工工艺工艺分析机设计加工工艺方案程序的编辑
Planar slot cam machining process design and programming Abstract: machinery manufacturing processing technology in human production practice and development.Machinery manufacturing processing machinery manufacturing industry is the foundation, is the production of high-tech products to protect.Left it unable to develop advanced products and ensure the quality of products, reduce the cost and shorten the production cycle, improve productivity, therefore, a good processing technology and program, deciding an enterprise economic benefits. This paper mainly introduces the mechanical product plane groove cam machining process design and program editing, including: parts of the plan, parts of the process analysis, design process, selection of machine tools and processing equipment, determine the cutting quantity, determine the process and take the knife line, parts machining process card, NC machining process card, NC machining tool cards, process design, preparation process, and the preparation of documents processing procedure. In addition to the introduction of planar parts processing technology design and machining process design, also introduced the machinery manufacturing machining process and program editing in machinery manufacturing industry and the role of mechanical manufacturing technology current situation and development. In the design of the school on the selection of location datum, the workpiece positioning method of box part structure, process analysis. At the same time in the graduation design also applies to MAutoCAD, UG drawing functions and mstercam simulation processing and automatic program editing function. This graduate design reflects the machinery manufacturing processing technology and fixture design of the purpose is: to ensure and improve product quality。to raise labor productivity。to raise economic benefits. Key words: numerical control technology in mechanical manufacturing process analysis of machine processing scheme of program editing.
凸轮曲线设计 当根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后，即可进行凸轮轮廓曲线的设计。设计方法有几何法和解析法，两者所依据的设计原理基本相同。几何法简便、直观，但作图误差较大，难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标，所以按几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮，必须建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程，并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值，以适合在数控机床上加工。 圆柱凸轮的廓线虽属空间曲线，但由于圆柱面可展成平面，所以也可以借用平面盘形凸轮轮廓曲线的设计方法设计圆柱凸轮的展开轮廓。本节分别介绍用几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线的原理和步骤。 1 几何法 反转法设计原理： 以尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构为例： 凸轮机构工作时，凸轮和从动件都在运动。为了在图纸上画出凸轮轮廓曲线，应当使凸轮与图纸平面相对静止，为此，可采用如下的反转法：使整个机构以角速度(-w)绕O转动，其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变，但凸轮固定不动，机架和从动件一方面以角速度(-w)绕O转动，同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。根据这种关系，不难求出一系列从动件尖底的位置。由于尖底始终与凸轮轮廓接触，所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。 1). 直动从动件盘形凸轮机构 尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构： 已知从动件位移线图，凸轮以等角速w顺时针回转，其基圆半径为r0，从动件导路偏距为e，要求绘出此凸轮的轮廓曲线。 运用反转法绘制尖底直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的方法和步骤如下： 1) 以r0为半径作基圆，以e为半径作偏距圆，点K为从动件导路线与偏距圆的切点，导路线与基圆的交点B0(C0)便是从动件尖底的初始位置。 2) 将位移线图s-f的推程运动角和回程运动角分别作若干等分（图中各为四等分）。 3) 自OC0开始，沿w的相反方向取推程运动角(1800)、远休止角(300)、回程运动角(1900)、近休止角(600)，在基圆上得C4、C5、C9诸点。将推程运动角和回程运动角分成与从动件位移线图对应的等分，得C1、C2、C3
典型零件（平面凸轮）的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析主要分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个经过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm 的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清楚，条件充分，编辑时所需基点坐标很容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提高装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。
2. 确定装夹方案 一般大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一般用心轴定位，压紧即可。 根据图A-54所示凸轮的结构特点，采用“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采用双螺母夹紧，提高装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 确定进给路线3. 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐渐进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐渐加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采用顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按所示为铣刀在水平面的切入进给路线。A-56逆时针方向铣削，图
摘要： 凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件，其性能直接影响着发动机整体性能。因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求，合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。本文针对凸轮轴的加工特点，结合工厂的实际，从前期规划开始，对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。建立了用数控无靠模方法。对凸轮廓形进行计算和推倒，对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提出适用于发动机凸轮轴的加工方法。 关键词：发动机；凸轮轴；工艺分析 目录 摘要： (1) 目录 (2) 1 引言 (1) 2 凸轮轴生产线前期规划 (1) 2.1产品规格 (1) 2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (2) 2.3小结 (3) 3 凸轮轴生产线工艺分析 (3) 3.1生产线布置 (3) 3.2工艺设计 (4) 3.3工艺分析 (5) 3.4工艺特点 (7) 3.5工艺难点 (9) 4 凸轮廓形理论计算及加工控制参数 (10) 4.1凸轮轴凸轮的廓形要求 (10) 4.2包络线理论 (13) 4.3凸轮廓形坐标 (14) 4.4砂轮的中心坐标 (17) 4.5磨削圆周进给量计算 (18) 4.6等周速曲线 (20) 4.7砂轮座加速度 (20) 4.8光顺处理 (21)
4.9工件主轴转速配置 (21) 4.10磨削用量数据 (22) 5结论 (23) 参考文献 (23)
1 引言 随着现代行业的不断发展，再加上配件的需求，使得凸轮轴的需求量一直高居不下。建立一条集先进性与经济性为一体的凸轮轴生产线是非常必要的。面对国外汽车行业的冲击，我们国产汽车业应该加紧研究、建立符合中国国情的，我们自己的基础制造业，提高质量、降低成本，这样才能保住我们国产汽车的市场。 凸轮轴在发动机中的重要地位决定了国内发动机生产厂家都建有自己的凸轮轴生产线，这样可以在保证整机质量的前提下，尽可能的降低成本，提高竞争力。 本文主要围绕汽车凸轮轴生产线的工艺分析，从前期准备、工艺设计、理论计算、生产实践、和产品检测这几个方面，阐述了凸轮轴加工的一整套设计思路和方法，对发动机制造业中的零部件加工具有重要的参考作用。 2 凸轮轴生产线前期规划 2.1产品规格 2.1.1零件的结构特点 凸轮轴生产线承担每台发动机凸轮轴的机加工，每台发动机上使用一根凸轮轴。 材料：（FCA-3）铜铬钼合金铸铁，各主轴颈及端面的硬度HB180~240，凸轮HRC48. 2.1.2凸轮轴简图 图1 2.1.3 发动机凸轮轴主要加工内容和精度要求 （1）支承轴径 前轴径前端φ015.0045.032--，后端φ02 .004.032--，表面粗糙度Rz3.2 中间轴径φ09.0115.05.47--，表面粗糙度Rz3.2 后轴径φ06.0085.05.48--，表面粗糙度Rz3.2 （2）凸轮
附录1外文翻译及原文 外文翻译 宽槽圆柱凸轮数控加工技术的研究 摘要:针对传统铣削方法加工圆柱凸轮所产生的一些问题，提出了一种针对槽宽大于刀具直径的圆柱凸轮槽的数控铣削加工方法。通过分析研究，建立了一种正确的坐标转换模型，并依此加工出符合要求的宽槽圆柱凸轮。 关键词：数控加工坐标转换宽槽圆柱凸轮 圆柱凸轮槽一般是按一定规律环绕在圆柱面上的等宽槽。对圆柱凸轮槽的数控铣削加工必须满足以下要求：1.圆柱凸轮槽的工作面即两个侧面的法截面线必须严格平行；2.圆柱凸轮槽在工作段必须等宽。这是保证滚子在圆柱凸轮槽中平稳运动的必要条件。当圆柱凸轮槽宽度不大时，可以找到相应直径的立铣刀沿槽腔中心线进行加工，比较容易加工出符合上述要求的圆柱凸轮槽。据现有资料介绍，目前圆柱凸轮的铣削加工都是用这种办法来实现。由于这种方法有太多的局限性，给实际铣削加工带来许多困难。例如一旦找不到与槽宽尺寸相等的标准刀具时，就必须对刀具进行改制。 对于槽宽尺寸较大的圆柱凸轮槽，很难找到直径与槽宽相等的标准刀具。即使有相应的刀具，还要考虑机床主轴输出功率及主轴和工装夹具刚度的限制，特别是机床主轴结构对刀具的限制。例如数控机床主轴头为7∶24的40号内锥，配用JT40的工具系统，则最大只能使用φ20mm的立铣刀(不论直柄还是锥柄)。这对于槽宽为38mm的圆柱凸轮(就是本文所叙述的加工凸轮)来说是无法加工的，必须寻求新的加工方法。 下面根据实践经验和分析研究，介绍一种用直径小于凸轮槽宽的立铣刀对圆柱凸轮槽进行数控加工的方法，称之为宽槽圆柱凸轮的数控加工。 一、加工工艺 圆柱凸轮槽是环绕在圆柱面上的等宽槽，其加工时沿圆周表面铣削的范围往往大于360°，适于用带有数控回转台的立式数控铣床进行加工。根据圆柱凸轮的实际结构，选用带键的心轴作凸轮加工时径向和周向定位基准，以心轴的台肩作轴向定位基准，并用心轴前端部的螺纹通过螺母压紧圆柱凸轮。圆柱凸轮的轴向和径向尺寸一般较大，为了克服由于悬臂加工时切削力所造成的心轴变形和加工过程中产生的振颤，使用一个支承于尾座上的、与数控转台的回转轴线同轴的顶尖顶住心轴中心孔作辅助支承。 圆柱凸轮槽的底部在每一个截面上通常是等深的，一般选用平底圆柱立铣刀加工。圆柱凸轮铣削加工前通常是一个实心的圆柱体，要经过开槽、粗加工、半精加工、精加工等工序；由于槽腔宽度较大，因此，除开槽工序及粗加工工序的一部分刀位轨迹可以沿槽腔的中心线生成之外，其余刀位轨、迹则必须是沿槽腔中心线向左、右两边按相应的距离等距偏置生成，如图1所示。
济源职业技术学院 毕业设计 题目凸轮机构的设计 系别机电系 专业机电一体化技术 班级机电0601 姓名赵贝贝 学号06010107 指导教师高清冉 日期2008年12月
设计任务书 设计题目： 凸轮机构的设计 设计要求： 原始条件：内燃机中的凸轮，该凸轮满足以下条件。凸轮以等角速度逆时针回转，及基圆半径rb=30mm,及从动件滚子圆半径rt=8mm。 应完成的任务： 1、凸轮轮廓设计 2、凸轮零件图 设计进度要求： 第一周：确定题目； 第二周：搜集凸轮机构相关资料及前期准备工作； 第三周：凸轮曲线设计及计算； 第四周：初步拟定设计的草稿； 第五周：毕业论文的整体校核、修改； 第六周：论文完善、定稿及打印装订； 第七周：毕业答辩。 指导教师（签名）：
摘要 在各种机器中，特别是自动化机器中，为实现某些特殊或复杂的运动规律，常采用凸轮机构。凸轮机构通常是由原动件凸轮、从动件和机件组成。其功能是将凸轮的连续转动或移动转换为从动件的连续或不连续的移动或摆动。与连杆机构相比，凸轮机构便于准确的实现给定的运动规律。所以凸轮机构被广泛地应用，以实现各种复杂的运动要求。 本设计主要设计内燃机中的凸轮机构，内燃机中的凸轮以等角速度回转，其轮廓驱使从动件（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门，以控制可燃物进入汽缸或排除废气。至于气阀开启或关闭时间的长短及其速度的变化规律，则取决于凸轮轮廓线的形状。根据从动件运动规律，来设计内燃机中滚子盘形凸轮，使其得到预期的运动规律。 关键词：凸轮机构分类，从动件运动规律，位移曲线，轮廓曲线，结构及材料
目录 设计任务书...................................................................................................................................... I 摘要........................................................................................................................................ II 1凸轮机构的应用及分类.. (1) 1.1凸轮机构的应用 (1) 1.2凸轮机构的分类 (1) 2 从动件常用运动规律 (3) 2.1 凸轮机构的基本参数 (3) 2.2 从动件常用的运动规律 (4) 3盘形凸轮轮廓曲线的设计 (8) 3.1凸轮廓线设计的基本原理 (8) 4凸轮机构的结构及材料 (11) 4.1 凸轮的结构 (11) 4.2从动件结构 (11) 4.3凸轮和滚子的材料 (11) 4.4凸轮的零件图 (13) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)
河 北 工 业 科 技 第19卷 第4期 第5页H EBE I JOU RNAL O F I NDU STR I AL V o l.19 N o.4 P.5总第74期 2002年SC IEN CE&T ECHNOLO GY Sum74 2002 文章编号:100821534(2002)0420005203 曲面接触原理及其在空间 凸轮数控加工中应用 何兆太1,刘鹄然2 (11黄石高等专科学校机械系,湖北黄石 435003;21中南大学铁道学院,湖南长沙 410075) 摘 要:将曲面与曲面之间的接触原理应用于数控加工中,解决了圆柱凸轮、圆锥凸轮等空间凸轮的精密加工问题。该方法是通过凸轮展开后,凸轮的轴向坐标、周向坐标和转角的几何关系及其曲线方程,解算出凸轮的切向矢量,进而求出圆柱型铣刀接触点的法向矢量及其接触点的坐标,即完成凸轮转角与刀具轴向移动间的对应关系——刀具轨迹计算,实现凸轮的数控加工。 关键词:凸轮;数控加工;刀具轨迹 中图分类号:TH721 文献标识码:A 曲面与曲面之间的接触条件是数学几何中的常用原理,将其应用于数控加工中,解决了圆柱凸轮、非圆齿轮和复杂曲面的数控加工计算问题。该方法是通过凸轮展开后,凸轮的轴向坐标、周向坐标和转角的几何关系及其曲线方程,解算出凸轮的切向矢量,进而求出圆柱型铣刀接触点的法向矢量及其接触点的坐标,即完成凸轮转角与刀具轴向移动间的对应关系——刀具轨迹计算,实现凸轮的数控加工[1,2]。 精密络筒机导轮圆柱凸轮及其展开图分别如图1、图2所示,x,Ν分别为轴向和周向坐标,轮廓曲线由x=x(Ν)表示,见图3。设圆柱的半径为r,圆心角为?,有Ν=r?,?=Ν r ,则凸轮曲线的方程可表示为 收稿日期:2002201224;修回日期:2002204208 责任编辑:卞铜身 作者简介:何兆太(19492),男,湖北大冶人,副教授,研究方向为机械制造自动化与曲面加工。 图1 圆柱凸轮的展开图 F ig.1 T he unfo lding figure of cylinder cam x=x,y=r co sΥ,z=r sin?。 Υ为凸轮上的角度位置坐标,当转过<角后有: x=x,y=r co s(?+<),z=r sin(?+<)。 <为凸轮转角,切线矢量为 t x=1,t y=-r d? d x sin(?+<),z=r d? d x co s(?+<)。 加工的刀具为圆柱指状铣刀,其半径为r s,
毕业论文 姓名：学号： 系别：机械工程系 专业：机械制造与自动化 论文题目：凸轮的数控加工手工编程 指导教师： 2011年05 月
摘要 本论文主要介绍了凸轮结构的组成、凸轮结构的特点和功能及凸轮的应用。并且介绍了FANUC数控铣床，通过对FANUC数控铣床的认识，了解它的结构、编程中运用到的数控指令、应用范围及实际操作所运用到的理论知识。 This paper mainly introduces the composition, CAM CAM mechanism structure characteristics and function and CAM application. And FANUC CNC milling machine is introduced, through the understanding of FANUC CNC milling machine, to learn the structure, programming of CNC using to instruction, application scope and practical operation applied the theory of knowledge. 关键词： 凸轮；数控加工：FANUC ；数控铣床：手工编程 CAM; Nc machining: FANUC; CNC milling machine: manual programming
目录 1凸轮机构的组成…………………………………………………………………… 1.1凸轮……………………………………………………………………………… 1.2凸轮机构的组成…………………………………………………………………2凸轮机构的类型…………………………………………………………………… 2.1按照凸轮的形状分……………………………………………………………… 2.2按照从动件的形状分…………………………………………………………… 2.3按照从动件的运动形式………………………………………………………… 2.4按照凸轮与从动件维持高副接触的方法分……………………………………2.5其它………………………………………………………………………………3机构的特点和功能……………………………………………………………… 3.1凸轮机构的特点………………………………………………………………… 3.2功能………………………………………………………………………………4常用从动件的运动规律…………………………………………………………… 4.1等速运动规律……………………………………………………………………… 4.2等加速等减速运动规律……………………………………………………………5盘形凸轮轮廓曲线的确定………………………………………………………… 5.1应用“反转法”绘制尖顶式对心移动从动件盘形凸轮的一般步骤………………… 5.2凸轮机构的压力角、基圆半径………………………………………………………6FANUC系统………………………………………………………………………… 6.1FNUC数控系统概述……………………………………………………………… 6.2常用编程指令……………………………………………………………………… 6.2.1准备功能………………………………………………………………………… 6.2.2辅助功能………………………………………………………………………… 6.3坐标系编程指令………………………………………………………………… 6.3.1有关坐标和坐标系的指令………………………………………………………