基于数字化技术的复杂配合件加工方法

论文总字数：19429字

摘 要

槽轮机构由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。 槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速。

本课题中采用的是三销内啮合槽轮机构，内啮合槽轮机构因其机构紧凑简单、制造方便、传动效率高、动力性能好等优点而成为现代化生产线、流水线最广泛应用的步进机构之一。本文论述了数控加工技术的概况，数控加工的切割基础，数控加工技术的设计和数控加工工艺文件，数控加工刀具系统，数控加工夹具，零件的数控加工。

关键词：槽轮； MasterCAM； 间歇运动机构

ABSTRACT:

Geneva mechanism of sheaves and cylindrical pin unidirectional intermittent motion mechanism, also known as the Malta. It is commonly used to active member is continuously rotated to convert the follower member with the stop unidirectional cyclical rotation. Geneva mechanism the outer meshing and internal meshing spherical sheaves. The outer meshing the geneva mechanism sheaves and turn arm turned to the contrary, the internal meshing same spherical sheaves intermittent transmission between two intersecting axes. Geneva mechanism is simple, easy processing, reliable operation and accurate corner, high mechanical efficiency.But its stroke can not be adjusted, the corner can not be too small, and the sheave is in large acceleration stopping time, there is impact, and to be exacerbated as the speed increases or decrease in the number of grooves of the sheave, it is not suitable for high-speed.

This topic is three pin engagement the geneva mechanism, geneva mechanism is compact and simple because of its agencies, manufacturing, reliable work, high transmission efficiency, good dynamic performance advantages of the ring and into a modern production line, assembly line the most widely use done stepping institutions.This paper discusses the General Situation of NC machining technology, the cutting basis of NC machining, the design of NC machining technology and NC machining process file, NC machining tool system, NC machining fixture, NC machining parts.

Key words:Sheaves; MasterCAM; intermittent motion mechanism;

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景及意义 1

1.2课题重点难点及要解决的主要问题 1

第二章 零件加工工艺分析与设计 2

2.1零件一 2

2.1.1 毛坯选择 2

2.1.2 零件图样分析 2

2.1.3加工工艺路线 3

2.1.4数控加工工艺卡片 4

2.2零件二 6

2.2.1 毛坯选择 6

2.2.2零件图样分析 6

2.2.3加工工艺路线 7

2.2.4加工工艺卡 7

2.3零件三 9

2.3.1毛坯选择 9

2.3.2零件图样分析 9

2.3.3加工工艺路线 9

2.3.4加工工艺卡 10

2.4零件四 12

2.4.1毛坯选择 12

2.4.2零件图样分析 12

2.4.3加工工艺路线 12

2.4.4加工工艺卡 13

2.5零件五 15

2.5.1毛坯选择 15

2.5.2零件图样分析 15

2.5.3加工工艺路线 15

2.5.4加工工艺卡 16

2.6零件六 18

第三章 零件一自动编程 21

3.1底座自动编程 21

3.2加工模拟仿真 22

3.3加工程序生成 23

第四章 零件二自动编程 24

4.1槽轮固定板自动编程 24

4.2加工模拟仿真 27

4.3加工程序生成 29

第五章 零件三自动编程 30

5.1 底座配合板自动编程过程 30

5.2加工模拟仿真 32

5.3加工程序生成 34

第六章 零件四自动编程 36

6.1零件自动编程 36

6.2加工模拟仿真 39

6.3加工程序生成 41

第七章 零件五自动编程 42

7.1零件自动编程 42

7.2加工模拟仿真 43

7.3加工程序生成 44

第八章 零件六自动编程 45

8.1零件自动编程 45

8.2加工模拟仿真 45

8.3加工程序生成 45

结束语 46

致谢 48

1. 绪论

1.1选题背景及意义

槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同，球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。槽轮机构由主动转盘、从动槽轮和机架组成。槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高。但是其动程不可调节，转角不能太小，槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。

槽轮机构有外啮合和内啮合两种形式。外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同。单臂外啮合槽轮机构由带圆柱销的转臂、具有4条径向槽的槽轮和机架组成。当连续转动的转臂上的圆柱销进入径向槽时,拨动槽轮转过2呜2角;当圆柱销转出径向槽后,槽轮停止转动。转臂转一周，槽轮完成一次转停运动。为了保证槽轮停歇，可在转臂上固接一缺口圆盘，其圆周边与槽轮上的凹周边相配。这样,既不影响转臂转动,又能锁住槽轮不动。为了使槽轮能完成周期性的转停运动，槽轮上的径向槽数不能少于3。

本课题中采用的是三销内啮合槽轮机构，内啮合槽轮机构因其机构紧凑简单、制造方便、工作可靠、传动效率高、动力性能好等优点而成为现代化生产线、流水线最广泛应用的步进机构之一。它是由装有圆柱销的主动拨盘和开有径向槽的从动槽轮及安装两者的机架所组成。主动拨盘上有三个圆柱销,当拨盘转动时,圆柱销顺着槽轮的沟槽移动,槽轮内共有6个槽，因此通过任意两个销在槽轮沟槽内移动从而推动槽轮同向间歇地转动。三销槽轮机构的重点在于槽轮内6个沟槽之间的尺寸精度和定位要求，因为精度要求高则需采用数控铣床来加工，还有在底座和与底座相配合的零件之间的燕尾槽的加工，加工难度较大，同样需要数控加工。

1.2课题重点难点及要解决的主要问题

1.燕尾槽的加工与配合

2.三个销孔的定位精度

3.槽轮与销的配合精度

第二章 零件加工工艺分析与设计

2.1零件一

底座是支撑其他工作零件的部分，起到固定以及配合的作用，底座零件图如图2-1所示。

图2-1 底座

2.1.1 毛坯选择

本零件为板料类零件，毛坯材料采用45钢；毛坯选择时候，通常没有正好和要求尺寸相一致的现成毛坯，因此需要通过毛坯制备来获取所要尺寸的毛坯。因为零件四周没有其他结构，可以作为装夹面，所以采用手工方式进行毛坯制备。通过，手工铣的方式将毛坯直接制备成82mm*72mm*20mm。

2.1.2 零件图样分析

底座精度要求较高，加工要分几次装夹，不同的装夹加工不同的平面，该零件槽的加工比较多，尾部含有燕尾槽，总体需要数控铣床来加工，并且采用粗铣加精铣的方法。

2.1.3加工工艺路线

铣削工艺：

1、粗铣A-A两侧面，精铣两侧面达要求，作基准，粗精铣左右两侧面

2、装夹：以工件右侧面作底面，用平口钳装夹A-A两侧面

3、粗铣40mm×30mm×7.9mm台阶面

4、精铣表面

5、装夹：以工件顶面作底面，用平口钳装夹A-A两侧面

6、铣 11×6.4沉孔

7、装夹：以工件底面作底面，用平口钳装夹A-A两侧面

8、粗铣表面

9、粗铣50mm×28mm×7.9mm台阶面

10、粗铣燕尾槽（55鸠尾刀）

11、粗铣16.5×6.5键槽

12、钻2× 6.6通孔中心孔定位（ 3mm中心钻）

13、钻孔（ 6mm麻花钻）

14、扩孔（ 6.5mm扩孔钻）

15、精铣平面、精铣槽

16、铰孔（ 6.6mm钻孔刀，手动）

17、铣5×45°倒角

18、去毛刺（手动）

2.1.4数控加工工艺卡片

表2-1 数控加工工艺卡片

2.2零件二

槽轮固定板是起到固定槽轮的作用，与槽轮相互配合在一起，槽轮固定板零件图如图2-2所示。

图2-2 槽轮固定板

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