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1、摘要本毕业设设计主要要是设计计Z900型电动动阀门装装置的主主要零部部件以及及关键零零部件的的数控加加工工艺艺。Z90型型电动阀阀门装置置具有功功能全、性性能可靠靠、控制制系统先先进、体体积小、重重量轻、使使用维护护方便等等特点。广广泛用于于电力、冶冶金、石石油、化化工造纸纸、污水水处理等等部门。用以控制阀门的开启、关闭和调节,可远距离控制,也可现场操作。Z90型型电动阀阀门装置置广泛应应用于电电力、冶冶金、石石油、化化工、造造纸、造造船、消消防、供供水、环环保等众众多行业业。是阀阀门实行行远程控控制、集集中控制制和自动动控制必必不可少少的驱动动装置。目 录第一章课课题简介介11.1 Z990
2、型电电动阀门门概述111.2 本文的的设计思思路1第二章 Z990型电电动阀门门的结构构及工作作原理概概述22.1 Z990型电电动阀门门的结构构22.2ZZ90型型电动阀阀门的工工作原理理22.3 Z990型电电动阀门门装置的的原始性性能参数数2第三章 Z990型电电动阀门门装置主主要零部部件的设设计33.1齿齿轮的设设计33.1.1 选择齿齿轮材料料及热处处理方法法33.1.2 计算齿齿轮的许许用应力力33.1.3 齿轮的的几何尺尺寸计算算33.1.4 齿轮弯弯曲疲劳劳强度的的计算443.1.5 校核齿齿轮齿面面接触疲疲劳强度度53.1.6 齿轮的的实际圆圆周速度度63.1.7 计算啮啮合
3、力663.1.8 电动机机的选择择63.2 轴的的设计773.2.1 选用轴轴的材料料和初步步估算轴轴径73.2.2轴上上受力分分析73.2.3确定定危险截截面并计计算安全全系数773.3 轴承承的寿命命计算1103.3.1计算算内部轴轴向力SS113.3.2计算算实际轴轴向力1113.3.3取系系数X、Y值113.3.4计算算当量载载荷P113.3.5计算算轴承额额定寿命命L123.4选选用键并并校核强强度1223.4.1输出出轴上安安装齿轮轮处选用用键的内内型1223.4.2电机机齿轮固固定键的的内型1133.5箱箱体的设设计1333.6齿齿轮和轴轴的润滑滑油的选选择1333.7工工件压机
4、机构紧及及夹具1143.8电电器元件件及控制制机构115第四章关关键零部部件的数数控加工工工艺设设计1884.1 概述述184.1.1 数控加加工工艺艺的概念念194.1.2 数控加加工工艺艺特点2204.1.3 数控加加工的工工艺适应应性2004.1.4 数控加加工零件件的工艺艺性分析析214.2 数控控加工工工艺2224.2.1 零件图图样工艺艺分析2224.2.2 制定工工艺过程程234.2.3 选择刀刀具2334.2.4 确定切切削用量量234.3 三维维造型及及CAMM模拟加加工233第五章本本文小结结25参考文献献26致谢27728第一章 课题题简介阀门电动动装置是是阀门的的驱动装
5、装置,用用以驱动动和控制制阀门的的开启和和关闭。Z90型电动阀门装置的工作原理是通过齿轮传动来实现的,是二级齿轮传动,即先由电机齿轮带动蜗杆齿轮,带动蜗杆,经过手柄带动拨环,使支杆销直立上档,再由蜗杆带动蜗轮,带动输出轴,而输出轴的转动带动了轴上的大伞齿轮,再由大伞齿轮带动小伞齿轮(即中转齿轮),再带动电器部分的行程开关上的小齿轮,经电器部分来完成工作。广泛应用用于电力力、冶金金、石油油、化工工、造纸纸、造船船、消防防、供水水、环保保等众多多行业。 是阀门门实行远远程控制制、集中中控制和和自动控控制必不不可少的的驱动装装置。1.1ZZ90型型电动阀阀门概述述Z90型型电动阀阀门装置置,通称称为
6、多回回转阀门门电动装装置,适适用于阀阀瓣做直直线运动动的阀门门,如闸闸阀、截截止阀、隔隔膜阀、水水闸阀等等。它用用于阀门门的开启启、关闭闭或调节节,是对对阀门实实现远控控、集控控和自控控必不可可少的驱驱动装置置。他们们具有功功能全、性性能可靠靠、控制制系统先先进、体体积小、重重量轻、使使用维护护方便等等特点,广泛用用于电力力、冶金金、石油油、化工工造纸、污污水处理理等部门门。1.2 本文的的设计思思路由于Z990型电电动阀门门装置的的内部结结构大部部分都采采用齿轮轮传动来来完成,所所以本文文设计上上先应从从齿轮着着手,再再确定电电动机的的型号,再再确定轴轴,轴承承,键,以以及工件件机构和和夹具
7、的的设计。最最后对关关键零部部件的数数控加工工工艺进进行了设设计。第二章 Z990型电电动阀门门的结构构及工作作原理概概述2.1 Z990型电电动阀门门的结构构Z90型型电动阀阀门装置置由六个个部分组组成,即即电机、减减速箱、控控制机构构、手一一电动切切换机构构、手轮轮部件及及电器部部分。2.2ZZ90型型电动阀阀门的工工作原理理Z90型型电动阀阀门装置置的工作作原理是是通过齿齿轮传动动来实现现的,是是二级齿齿轮传动动,即先先由电机机齿轮带带动蜗杆杆齿轮,带带动蜗杆杆,经过过手柄带带动拨环环,使支支杆销直直立上档档,再由由蜗杆带带动蜗轮轮,带动动输出轴轴,而输输出轴的的转动带带动了轴轴上的大大
8、伞齿轮轮,再由由大伞齿齿轮带动动小伞齿齿轮(即即中转齿齿轮),再再带动电电器部分分的行程程开关上上的小齿齿轮,经经电器部部分来完完成工作作。2.3 Z990型电电动阀门门装置的的原始性性能参数数1电动动阀门装装置公称称转矩为为9000Nm。2最大大控制转转矩为113500 Nm。3最小小控制转转矩为4500 Nm。4允许许通过的的阀杆直直径为660mmm5输出出转速为为24rrmiin。6电机机功率为为2.22KW。7电动动阀门装装置的重重量为1128kkg。第三章 Z900型电动动阀门装装置主要要零部件件的设计计3.1齿齿轮的设设计3.1.1 选择齿齿轮材料料及热处处理方法法根据工作作要求,
9、选选用多齿齿轮传动动。在箱体内内,没有有特殊要要求,从从降低成成本、减减小结构构尺寸和和易于选选材的原原则出发发,决定定蜗杆齿齿轮选用用45钢钢调质,齿齿面硬度度为21172255HHBS。3.1.2 计算齿齿轮的许许用应力力1)计算算许用接接触应力力查教材,得得齿轮的的接触疲疲劳极限限别为:齿轮(22172555)1=5580MMPa11= Zn11/ SS=5800/1.11=5277.3 Mpaa2)计算算许用弯弯曲应力力由教材查查得:齿齿轮(22172555HBSS)limm1=4440 MMpa齿轮弯曲曲许用应应力为:1= Ynn1limm1SF=144001.4=3314.3 MM
10、pa。3.1.3 齿轮的的几何尺尺寸计算算齿轮的设设计计算算求出齿轮轮的模数数m=1.3355将齿轮模模数为标标准值,所所以,取取m=223.1.4 齿轮弯弯曲疲劳劳强度的的计算计算齿轮轮的模数数m式中: m-齿轮轮的模数数K-齿齿轮的载载荷系数数T-小小齿轮传传递的名名义转矩矩N-圆柱柱齿轮的的齿宽系系数Z-齿齿轮系数数Y-齿轮轮的复合合齿形系系数Y-齿轮轮的重合合度系数数 -齿轮的的许用弯弯曲应力力确定公式式内的各各计算数数据值 、选定齿齿轮的参参数Z=200, Z=iZ=4.33320=86.6 取Z=888查机械械设计实实用手册册,可可得=0.7 、计算齿齿轮的名名义转矩矩 T=995
11、500P/nn=955501.55/14400=10.23(Nm)=1002300(Nmmm) 计算齿轮轮的载荷荷系数KK查机械械设计实实用手册册,因因电机为为短时工工作制,额额定持续续工作时时间为110分钟钟。载荷荷平稳,所以取取K=1.0。所所以,初初步估计计转速VV=24m/s查机械械设计实实用手册册可得得,K=1.4,K=1.15,K=1.13则 =1.8883.22(1/ Z+11/Z)coos =11.8883.22(1/2201/888)1=1.770555式中: -齿轮的的端面重重 ccos-齿轮的的螺旋角角系数 KK-齿轮间间的载荷荷分配系系数 K-齿轮轮齿向载载荷分配配系数
12、则K=KK K KKK=1.001.441.1151.113=11.822 、查取齿齿轮的复复合系数数Y根据机机械设计计实用手手册查查得,YY=4.2,Y=3.55式中:YY-齿轮轮的复合合齿形系系数 、计算齿齿轮的YY/ Y/ =4.2/2210=0.002 Y/=3.15/2100=0.0155所以 YY/ Y/ 、计算齿齿轮的重重合系数数Y=0.250.775/=0.2250.775/11.70055=0.6689883.1.5 校核齿齿轮齿面面接触疲疲劳强度度=ZZZZ式中:ZZE=1899.8,Z=2.5,Z=0.76=-齿轮轮齿面接接触疲劳劳强度Z-材料的的弹性系系数Z-齿轮节节点
13、区域域系数Z-齿轮重重合度系系数K-齿轮轮的载荷荷系数U -两两齿轮的的齿数比比 则,=ZZZ =1899.8=10223.115(MMpa)所以,接接触疲劳劳强度足足够。3.1.6 齿轮的的实际圆圆周速度度V=dd1n1/60010000=33.14414602511.722/60010000=11.022(m/s)3.1.7 计算啮啮合力圆周力 Ft=2TT1/dd1=337333(N)径向力 Fr= Ftttannn/coos=13372(N)轴向力 F= Frtann=5332(NN)3.1.8 电动机机的选择择(1)电电动机的的型号初选电动动机型号号:采用用YDFF2-WW户外型型三
14、相异异步电动动机该电机为为短时工工作制,额额定持续续工作时时间为110分钟钟。载荷荷平稳,对启动动无特殊殊要求,启动性性能较好好,所以选选用YDDF2-W户外外型三相相异步电电动机,电电压为3380VV。电机为外外购,所所选电动动机额定定功率为为2.22kw。(2)确确定电动动机的转转速电动机的的额定转转速是根根据生产产要求而而选定。在在确定电电动机额额定转速时,要要考虑装装置的传传动比,两两者相互互配合,经经过技术术,经济济方面全全面考虑才能能确定。所所以选用用的电动动机转速速要求不不低244r/mmin。3.2 轴的的设计3.2.1 选用轴轴的材料料和初步步估算轴轴径此处省略略NNNNNN
15、NNNNNNNNNN字。如如需要完完整说明明书和设设计图纸纸等.请请联系扣扣:九七一九二零八八零零 另提供供全套机机械毕业业设计下下载!该该论文已已经通过过答辩图2 危险截截面系数数3.3 轴承承的寿命命计算以输出轴轴轴承为为例,轴轴承已初初选型号号为64404的的单列向向心推力力球轴承承 查机机械设计计实用手手册表表25-24,得得如下数数据:额定动载载荷 CC=299.2KKN,ee=0.25,Y=22.5载荷系数数f=1.1温度系数数由前面的的计算可可知: R=119944N, RR=5556N即轴承的的径向力力: FF= RR=19994NN, F= R=55663.3.1计算算内部轴
16、轴向力SSS=F/2Y=3998.88(N)S=F/2Y=1111.22(N)3.3.2计算算实际轴轴向力F=maaxSSF =maax3988.8,11.211339=3988.8(N) FF=maaxS,SF=maxx11.2,3398.811339=15337(N)3.3.3取系系数X、YY值F/F=3988.8/15337=00.266e FF/F=115733/5556=22.8e由机械械设计实实用手册册查表表得 X=X=00.655,Y=Y=2.663.3.4计算算当量载载荷PP=f(XFYF) =1.11(0.665153372.663988.8) =22339.55(N) P=
17、ff(XFYF) =1.11(0.66555662.6615773)=48996.33(N)3.3.5计算算轴承额额定寿命命L因为 PPP,所以以轴承的的额定寿寿面为LLh: LL= =11847757(h)若该电动动阀门使使用期限限为100年,若若每年以以3000工作日日计,则则,轴承承的预期期寿命为为: L=8230005=2240000(h)由于LhhL,所以以该轴承承合乎要要求。3.4 选用键并并校核强强度3.4.1输出出轴上安安装齿轮轮处选用用键的内内型A型键11475GGB/TT1099619770。由由机械械设计实实用手册册表227-223,查查得,键键的宽度度b=114mmm,
18、键的的高度为为h=99mm,键的长长度L=45mmm,键键槽深tt=3.5mmm则键的工工作长度度为L=Lb=44514=31mmm.由前面的的计算可可以知道道,T=6667.4mmm,d=46mmm。因为对于于按标准准选择的的平键连连接,具具有足够够的剪切切强度,鼓鼓按挤压压强度进进行强度度校核。则=4TT/dhhL =1433.2(Mpaa)由教材查查表得,键键的许用用挤压应应力P=(12551500)Mpaa。显然然PP,故,连连接强度度达到,能能够满足足要求,安安全。3.4.2电机机齿轮固固定键的的内型A型键11052GGB/TT1099619779。由由机械械设计实实用手册册表227
19、-223,得得b=100mm,h=88mm,L=663mmm,t=5.00mm则键的工工作长度度L=Lb/22=6335/22=600.5mmm由前面的的计算可可以知道道, TT=6667.44Nm dd=366mm 则PP=4TT/dhhL=1433.2(Mpaa)同样,故故,连接接强度达达到,能能够满足足要求,安安全。3.5 箱体的设设计根据工作作的要求求以及从从降低成成本、减减小结构构尺寸和和易于选选材的原原则出发发,决定定箱体选选用455钢调质质,(1)木木模铸造造、清砂砂(2)热热处理,人人工时效效(3)清清除浇冒冒口及毛毛刺(4)非非加工面面打底漆漆3.6 齿轮和轴轴的润滑滑油的选
20、选择由于齿轮轮圆周速速度V12mm/s,因因而采用用浸油润润滑。电电动阀门门选用润润滑油牌牌号:NN46机机械润滑滑油。电动阀门门传动所所需用油油量:按按每传递递1KWW的功率率时,需需要的用用油量为为V=0.350.775L计算。 V= (0.350.775)4=1.442.8故,实际际用油量量为V11=2.5L3.7 工件压机机构紧及及夹具在工厂从从事技术术工作时时,时常常碰到要要设计工工装夹具具。工装装夹具有有两个功功能:一一是定位位,应按按被加工工零件的的精度和和定位基基准设计计,技术术人员比比较好掌掌握;二二是夹紧紧或压紧紧,由于于零件和和工况的的不同,选选取何种种机构常常是技术术人
21、员要要仔细斟斟酌的问问题。(如如图3,44所示)第一种:1、连杆杆 2、油油缸活塞塞杆 33、油缸缸 44、固定定支架 5、压压杆图3 工件夹夹具(一一)第二种:1、油缸缸 22、油缸缸活塞杆杆 33、连杆杆 4、压压杆 5、固固定支架架 6、被压压工件图4 工件夹夹具(二二)3.8 电器元件件及控制制机构(如如表3.1所示示)电器元件件表代号名称型号规格格数量KO,KKC交流接触触器CJX88-92FR热继电器器JR166B1LSF闪光开关关V-15571LSO,LSCC行程开关关HWK1114TSO,TSCC转矩开关关WK1-12SO,SSC,SSS按钮LA111-A111D3TH热敏开关
22、关T111FU熔断器BLX-11CB开度表1-100mA1W1电位器WX100-33301M电机YDF1B变压器220VV1表3.11 电电器元件件表控制机构构:由转矩控控制机构构,行程程控制机机构及可可调式开开度指示示器组成成。(1)转转矩控制制机构:由曲矩矩,碰块块,凸轮轮,分度度盘,支支板和微微动开关关组成。当当输出轴轴受到一一定的阻阻转矩后后,蜗杆杆除旋转转外,还还产生轴轴向位移移,带动动曲矩旋旋转,同同时 使使碰块也也产生一一角位移移,从而而压迫凸凸轮,使使支板上上抬。当当输出轴轴上的转转矩增大大到预定定值时,则则支板上上抬直至至微动开开关动作作,切断断电源,电电机停转转,以实实现对
23、电电动装置置输出转转矩的控控制。(2)行行程控制制机构:由十进进位齿轮轮组,顶顶杆,凸凸轮和微微动开关关组成,简简称计数数器。其其工作原原理是由由减速箱箱内的一一主动小小齿轮带带动计数数器工作作。如果果计数器器按阀门门开或关关的位置置已调整整好,当当计数器器随输出出轴转到到预先调调整好的的位置时时,则凸凸轮将被被转动990度,压压迫微动动开关动动作,切切断电源源,电机机停转,以以实现对对电动装装置行程程的控制制。为了了控制较较多转圈圈数的阀阀门,可可调整凸凸轮转1180度度或2770度再再压迫微微动开关关动作。(3)可可调式开开度指示示器:由由减速齿齿轮组,调调节齿轮轮,阀门门开度表表盘,凸凸
24、轮,微微动开关关及电位位器组成成。在现现场调试试时可根根据所配配阀门开开关的圈圈树,将将调节齿齿轮调整整到所需需位置,并并与减速速齿轮组组吻合。当当阀门在在开启或或关闭的的过程中中,开度度盘经减减速后转转动,指指示阀门门的开关关量,指指示角度度与阀门门开关量量同步,供供远传指指示阀门门位置用用。根据据用户的的需要,可可增设中中途开关关。第四章 关键键零部件件的数控控加工工工艺设计计4.1 概述述数控编程程是从零零件图纸纸到获得得数控加加工程序序的全过过程。它它的主要要任务是是计算加加工走刀刀中的刀刀位点(cutter location point简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的
25、交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。数控编程技术涉及制造工艺、计算机技术、数学、计算几何、微分几何、人工智能等众多学科领域知识,它所追求的目标是如何更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序,以便更充分地发挥数控机床的性能、获得更高的加工效率与加工质量。数控编程是实现数控加工的重要环节,特别是对于复杂零件加工,编程工作的重要性甚至超过数控机床本身。在现代生产中,由于产品形状及质量信息往往需要通过坐标测量机或直接在数控机床上测量来得
26、到,测量运动指令也有赖于数控编程来产生,因此数控编程对于产品质量控制也有着重要的作用。数控编程程是从零零件图纸纸到获得得合格的的数控加加工程序序的全过过程,其其主要任任务是计计算加工工走刀中中的刀位位点(CCuttter Loccatiion Poiint,简简称CLL点)。刀刀位点一一般取为为刀具轴轴线与刀刀具表面面的交点点,多轴轴加工中中还要给给出刀轴轴矢量。一一般来说说,数控控编程的的主要内内容包括括:分析析零件图图样、确确定加工工工艺过过程、数数学处理理、编写写零件加加工程序序、输入入数控系系统、程程序检验验及首件件试切。根据问题题复杂程程度的不不同,数数控加工工程序可可通过手手工编程
27、程或计算算机自动动编程来来获得。目目前计算算机自动动编程采采用图形形交互式式自动编编程,即即计算机机辅助编编程。这这种自动动编程系系统是CCAD(计计算机辅辅助设计计)与CCAM(计计算机辅辅助制造造)高度度结合的的自动编编程系统统,通常常称为CCAD/CAMM系统。为适应复复杂形状状零件的的加工、多多轴加工工、高速速加工、高高精度加加工和高高效率加加工的要要求,数数控编程程技术向向集成化化、只能能化、自自动化、易易用化和和面向车车间编程程等方向向发展。在在开发CCAD/CAMM系统时时面临的的关键技技术有:(1)复复杂形状状零件的的几何建建模对于基于于图纸以以及型面面特征点点测量数数据的复复
28、杂形状状零件数数控程序序,其首首要环节节是建立立被加工工零件的的几何模模型。复复杂形状状零件几几何建模模的主要要技术内内容包括括:曲线线曲面生生成、编编辑、裁裁剪、拼拼接、过过渡、偏偏置等。(2)加加工方案案与加工工参数的的合理选选择数控加工工的效率率与质量量有赖于于加工方方案与加加工参数数的合理理选择,其其中刀具具、刀轴轴控制方方式、走走刀路线线和进给给速度的的自动优优化选择择与自适适应控制制是近年年来重点点研究的的问题。其其目标是是在满足足加工要要求、机机床正常常运行和和一定的的刀具寿寿命的前前提下具具有尽可可能高的的加工效效率。(3)刀刀具轨迹迹生成刀具轨迹迹生成是是复杂形形状零件件数控
29、加加工中最最重要同同时也是是研究最最为广泛泛的内容容,能否否生成有有效的刀刀具轨迹迹直接决决定了加加工的可可能性、质质量与效效率。刀刀具轨迹迹生成的的首要目目标是使使所生成成的刀具具轨迹能能满足无无干涉、无无碰撞、轨轨迹光滑滑、切削削负荷光光滑并满满足要求求、代码码质量高高。同时时,刀具具轨迹生生成还应应满足通通用性好好、稳定定性好、编编程效率率高、代代码量小小等条件件。(4)数数控加工工仿真尽管目前前在工艺艺规划和和刀具轨轨迹生成成等技术术方面已已取得很很大进展展,但由由于零件件形状的的复杂多多变以及及加工环环境的复复杂性,要要确保所所生成的的加工程程序不存存在任何何问题仍仍十分难难,其中中
30、最主要要的有加加工过程程中的过过切与欠欠切、机机床各部部件之间间的干涉涉碰撞等等。对于于高速加加工,这这些问题题常常是是致命的的。因此此,实际际加工前前采取一一定的措措施对加加工程序序进行检检验并修修正是十十分必要要的。数数控加工工仿真通通过软件件模拟加加工环境境、刀具具路径与与材料切切除过程程来检验验并优化化加工程程序具有有柔性好好、成本本低、效效率高且且安全可可靠等特特点,是是提高编编程效率率与质量量的重要要措施。(5)后后置处理理后置处理理是数控控加工编编程技术术的一个个重要内内容,它它将通过过前置处处理生成成的刀位位数据转转换成适适合于具具体机床床数据数数控加工工程序。其其技术内内容包
31、括括机床运运动学建建模与求求解、机机床结构构误差补补偿、机机床运动动非线性性误差校校核修正正、机床床运动的的平稳性性校核修修正、进进给速度度校核修修正及代代码转换换等。因因此,有有效的后后置处理理对于保保证加工工质量、效效率与机机床可靠靠运行具具有重要要作用。数控机床床按照工工艺用途途分为数数控车床床、数控控铣床、加加工中心心、数控控磨床等等类型。4.1.1 数控加加工工艺艺的概念念数控加工工工艺是是采用数数控机床床加工零零件时所所运用的的方法和和技术手手段的总总和。数控加工工的工艺艺设计必必须在程程序编制制工作开开始以前前完成,因因为只有有工艺方方案确定定以后,编编程才有有依据。工工艺方案案
32、的好坏坏不仅会会影响机机床效率率的发挥挥,而且且将直接接影响零零件的加加工质量量。根据据大量加加工实例例分析,工工艺设计计考虑不不周是造造成数控控加工差差错的主主要原因因之一。数控加工工工艺主主要包括括如下内内容:1选择适适合在数数控机床床上加工工的零件件,确定定工序内内容。2分析被被加工零零件的图图纸,明明确加工工内容及及技术要要求,确确定零件件的加工工方案,制制定数控控加工工工艺路线线。如划划分工序序、处理理与非数数控加工工工序的的衔接等等。3加工工工序、工工步的设设计。如如选取零零件的定定位基准准,夹具具、辅助助方案的的确定、确确定切削削用量等等。4数控加加工程序序的调整整。选取取对刀点
33、点和换刀刀点,确确定刀具具补偿,确确定加工工路线。5分配数数控加工工中的加加工余量量。6处理数数控机床床上的部部分工艺艺指令。7首件试试加工与与现场问问题处理理。8数控加加工工艺艺文件的的定型与与归档。4.1.2 数控加加工工艺艺特点数控加工工工艺和和普通机机床加工工工艺相相比较,遵遵循的基基本原则则和使用用的方法法大致相相同,但但数控加加工的整整个过程程是自动动进行的的,因此此形成了了以下特特点:1数控加加工的工工序内容容比普通通机床的的加工内内容复杂杂。数控控机床上上通常安安排较复复杂的工工序,部部分工序序在普通通机床上上难以完完成。2数控加加工工艺艺内容要要求具体体详细。在在普通机机床上
34、加加工时由由操作者者在加工工中灵活活掌握,并并可通过过适时调调整来处处理的工工艺问题题,如工工序内工工步的安安排,刀刀具尺寸寸、加工工余量、切切削用量量、对刀刀点、换换刀点、走走到路线线的确定定问题,在在数控加加工时必必须事先先具体详详细地设设计和安安排。4.1.3 数控加加工的工工艺适应应性根据数控控加工的的优缺点点及国内内外大量量应用实实践,一一般可按按工艺适适应程度度将零件件分为下下列3例:一、最适适应类1.形状状复杂,加加工精度度要求高高,用通通用加工工设备无无法加工工或虽然然能加工工但难保保证产品品质量的的零件;2.用数数学模型型描述的的复杂曲曲线或曲曲面轮廓廓零件;3.具有有难测量
35、量、难控控制进给给、难控控制尺寸寸的不开开敞内腔腔的壳体体或盒形形零件;4.必须须在一次次装夹中中合并完完成铣、镗镗、铰或或攻螺纹纹等多工工序的零零件。对于上述述零件,可可以先不不要过多多地考虑虑生产率率与经济济上是否否合理,而而首先应应考虑能能不能把把他们加加工出来来,要着着重考虑虑可能性性的问题题。只要要有可能能,都应应把采用用数控加加工作为为优选方方案。二、较适适应类较适应类类数控加加工的零零件大致致有以下下几种:1.在通通用机床床加工时时易受人人为因素素干扰,零零件价值值又高,一一旦质量量失控造造成重大大经济损损失的零零件;2.在通通用机床床上加工工必须制制造复杂杂的专用用工装的的零件
36、;3.需要要多次更更改设计计后才能能定型的的零件;4.在通通用机床床上加工工需要做做很长时时间调整整的零件件;5.用通通用机床床加工时时,生产产效率很很低或体体力劳动动强度很很大的零零件。这类零件件在首先先分析其其加工性性以后,还还要在提提高生产产效率及及经济效效益方面面做全面面衡量,一一般可把把他们作作为数控控加工的的主要选选择对象象。三、不适适应类1.生产产批量大大的零件件(当然然不能排排除其中中个别工工序用数数控机床床加工);2.装夹夹困难或或完全靠靠找正定定位来保保证加工工精度的的零件;3.加工工余量很很不稳定定,且数数控机床床上无在在线检测测系统可可自动调调整零件件坐标位位置的零零件
37、;4.必须须用特定定的工艺艺装备协协调加工工的零件件。以上零件件采用数数控加工工后,在在生产效效率与经经济性方方面一般般无明显显改善,更更有可能能弄巧成成拙得不不偿失,故故一般不不应作为为数控加加工的选选择对象象。4.1.4 数控加加工零件件的工艺艺性分析析数控加工工工艺性性分析涉涉及内容容很多,从从数控加加工的可可能性和和方便性性分析,应应主要考考虑:1零件件图纸上上尺寸数数据标注注的原则则(1)零零件图纸纸上尺寸寸标注应应符合编编程方便便的特点点在数控加加工图上上,宜采采用以同同一基准准引注尺尺寸或直直接给出出坐标尺尺寸。这这种方法法,既便便于编程程,也便便于协调调设计基基准、工工艺基准准
38、、检测测基准与与编程零零点的设设置和计计算。(2)构构成零件件轮廓的的几何元元素的条条件应充充分自动编程程时要对对构成零零件轮廓廓的所有有几何元元素进行行定义。在在分析零零件图时时,要分分析几何何元素的的给定条条件是否否充分,如如果不充充分,则则无法对对被加工工零件进进行造型型,也就就无法编编程。2零件件各加工工部位的的结构(1)零零件所要要求的加加工精度度、尺寸寸公差应应能得到到保证。(2)零零件呢内内腔和外外形最好好采用统统一的几几何类型型和尺寸寸,尽可可能减少少刀具规规格和换换刀次数数。4.2 数控控加工工工艺4.2.1 零件图图样工艺艺分析(1)结结构分析析。由图5可可知,该该零件的的
39、加工轮轮廓由圆圆形曲线线、直线线构成,直直线部分分宜在数数控车床床上车削削,而曲曲线部分分则选用用数控铣铣床加工工更加合合适。图5离合合套(2)精精度分析析该零件的的曲线制制造公差差为0.2mmm,其余余尺寸公公差都为为IT112级,表表面粗糙糙均为RRa3.2,比比较容易易加工。(3)毛毛坯、余余量分析析该材料为为工具钢钢T100A,毛毛坯为铸铸件,其其外圆尺尺寸为2000,粗加加工单边边均有足足够的加加工余量量,精加加工单边边留0.25mmm的加加工余量量,以保证证加工的的精度。(4)定定位基准准分析由于毛坯坯形状简简单,因因此可选选择棒料料的加工工端面作作为定位位基准面面4.2.2 制定
40、工工艺过程程(1)数数控车床床:粗车车外圆表表面和端端面至162235。(2)数数控车床床:粗车车两段外外圆面达达1600.535和1455.535。(3)数数控车床床:精车车1455.5和和1600.5两两段外圆圆面。(4)数数控车床床:倒角角2mmm。4.2.3 选择刀刀具根据工件件的材料料采用硬硬质合金金刀具,其其切削工工具钢时时宜采用用切削钢钢时较低低的切削削速度。切切削用量量选用的的规律是是:工件件材料的的硬度愈愈高经济济切削速速度愈低低;粗加加工时背背吃刀量量和进给给量大,切切削速度度低;精精加工时时背吃刀刀量和进进给量小小,切削削速度高高。4.2.4 确定切切削用量量切削用量量根
41、据工工件材料料、刀具具材料及及图样要要求选取取。所选选参数详详见机械械加工工工序卡片片。4.3 三维维造型及及CAMM模拟加加工根据前述述的工艺艺措施,制制定数控控加工的的主要工工艺工艺艺过程。我我选择离离合套作作为三维维造型设设计的对对象,(如如图6所所示)在Sollid Worrks软软件中进进行草图图绘制,再再用旋转转功能得得到三维维造型图图,(见见图7,88所示)图6离合合套的三三维造型型设计图7离合合套(11)图8离合套套(2)第五章 本文文小结三年紧张张而又愉愉快的大大学即将将接近尾尾声了,在在此,我我将以一一毕业设设计来总总结我三三年所学学的知识识。我设设计的课课题是ZZ90型型
42、电动阀阀门装置置及关键键零部件件的数控控加工工工艺设计计,这一一次的设设计使我我对电动动阀门的的工作原原理有了了进一步步的认识识,从而而了解了了此类机机械产品品的一些些内部特特征。在在设计的的过程中中遇到了了一些问问题,在在这些问问题中我我也懊恼恼过,但但还是静静下心来来慢慢的的回顾三三年所学学习的知知识,通通过自己己的分析析和老师师的指导导,这些些问题得得到了进进一步的的解决。通通过这次次的毕业业设计,使使我懂得得了学习习的重要要性,和和对所学学知识巩巩固的必必要性,使使我从中中得到了了一些启启发。这这次毕业业设计,将将会在我我以后的的工作和和生活中中有所帮帮助。这这次的毕毕业设计计可以测测
43、试一个个人的能能力,我我将会把把它当作作一笔宝宝贵的财财富。最最后,谢谢谢学校校三年来来对我的的教育和和培养。在这毕业业设计中中让我感感触最深深的是要要会灵活活应用。其其实,我我们大学学三年学学了不少少东西,学学的东西西很多,但但是都不不是很精精,知道道是知道道一点,但但如果要要问我该该零件的的原理或或者用在在哪里?怎么用用?等等等一系列列的问题题我都答答不上来来。通过过了这次次设计让让我对有有些零部部件有了了一个笼笼统的概概念,至至少知道道如何去去选用,如如何装配配。从资资料收集集到模具具总体结结构方案案的拟定定,从模模具具体体数据的的设计计计算到设设计模具具总体装装配图以以及零件件图的绘绘制,从从三维辅辅助设计计软件进进行产品品零件设设计到模模具的造造型和仿仿真加工工以及生生成NCC文件等等全过程程本人都都尽力而而为之,力力求做得得最好!在这次的的毕业设设计中,老老师对我我们提出出的问题题及困惑惑,总是是不厌其其烦的一一一解答答,并对对我们的的设计提提出意见见和建议议,使我我们在设设计中不不断的完完善,而而且避免免犯一些些严重的的错误,这这些也是是我们在在平时根根本学不不到或不不可能注注意到的的方面。由于我的的知识水水平有限限,在