二级圆柱齿轮减速器下箱体的数控加工工艺设计

二级圆柱齿轮减速器下箱体的数控加工工艺设计内容摘要：

1） 降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器 额定扭矩。 2） 速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的 平方。 大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值 第二章 设计软件及 加工中心 简介 启盖螺钉 挡油环 吊钩 AutoCAD 简介及应用 AutoCAD 简介 AutoCAD 是由美国 Autodesk 公司于 20 世纪 80年代初为微机上应用 CAD 技术而开发的绘图程序软件包，经济不断的完善，现已成为世界上广为流行的绘图工具。 AutoCAD 是由美国 Autodesk 公司开发研制的一种通用计算机辅助设计软件包，它的设计，绘图和相互协作方面展示了强大的技术实力。 由于其具有易于学习，使用方便，系统结构开放等优点，因而深受广大工程技术人员的 喜爱。 Autodesk 公司在 1982 年推出了 AutoCAD 的第一个版本 ，随后经由,R12,R13,R14,R2020 等经典版本，发展到目前的 Autodesk2020 版。 在这 20多年的时间里， AutoCAD 产品在不断的适应计算机软硬件发展的同时，自身功能也日益增强且趋于完。 早期版本只是绘制二维图的简单工具，画图过程也非常慢，但现在它已集平面作图，三维造型，数据库管理，渲染着色，互联网等关系于一体，并提供了丰富的工具集。 所以这些使用户轻松快捷的进行设计工作，还能方便的复用各种已有的数据，从而极 大的提高了设计效率。 如今， AutoCAD 在机械，电子，建筑，纺织。 地理，航空等领域得到了广泛地使用。 AutoCAD 在全世界150 多个国家和地区广为流行，占据了 75%的国际 CAD 市场。 此外，全国具有近千家 AutoCAD 授权中心，有近 3000 家独立的增值开发商，以及 4000 多种基于AutoCAD 的各种专业应用软件。 可以这样说 AutoCAD 已成为微机 CAD 系统的标准，而 DWG 格式文件已是工程设计人员交流思想的公共语言。 AutoCAD 的优点 AutoCAD 与其他 CAD 产品相比，具有如下优点： 1. 直观的 用户界面，下拉菜单，图标，易于使用的对话框等。 2. 丰富的二维绘图，编辑命令以及建模方式新颖的三位造型功能。 3. 多样的绘图方式，可以通过交互方式绘图，也可以通过编辑自动绘图。 4. 能够对光栅图像和矢量图形进行混合编辑。 5. 产生具有照片真实感的着色，贴渲染速度快，质量高。 6. 多行编辑器与标准的 Windows 系统下的文字处理软件工作方式相同，并支持Windows 系统的 TrueType 字体。 7. 数据库操作方便且功能完善。 8. 强大的文件兼容性，可通过标准或专用的文字格式与其他 CAD,CAM 系统交换数据。 9. 提供了许多 Inter 工 具，使用户可以通过 AutoCAD 在 Web 上打开，插入或保存图形。 ，为其他开发商提供了多元化的开发工具。 2 Pro/ENGINEER 简介 Pro/ENGINEER 是 PDC（美国参数技术）公司开发的“参数化”及“单一数据库”为设计理念的全方位 3D产品开发软件，是当今工业界热门的 3D 实际系统。 下面简要介绍 Pro/ENGINEER 中的一部分模块和功能等。 Pro/ENGINEER 的基本模块 基本模块包括下列功能： 基于参数化特征零件设计； 给予装配功能； 钣金设计； 工程图设 计及二维图绘制； 自动生成相关图纸明细表（中文）； 照片及效果图生成； 焊接模型建立及文本生成； Web 超文本链接及 VRML/HTML 格式输出； 标准件库。 优点： 功能强大的建模能力； 开放，柔性； 独立用户易于快速实施。 复杂零件的曲面设及工具 复杂产品的装配设计工具 运动仿真模块 5结构强度分析模块 疲劳分析工具 塑料流动分析工具 热分析工具 公差分析及优化工具 数控编程模块 1通用数控后台处理模块 1数控钣金加工编程模块 1数控仿真机优化模块 1模具 设计模块 15 二次开发工具包 下面主要介绍本次毕业设计的常用功能： 拉伸、旋转、钻孔、挖槽、圆角、倒角、镜像、复制和阵列等都是一些常用的 三维建模功能。 Pro/ENGINEER 软件的特点： Pro/E 软件是基于特征的全参数化软件，该软件中创建的三维模型是一种全参数化的三维模型。 “全参数化”有 3 个层面的含义，即特征截面几何的全参数化、零件模型的全参数化、转配体模型的全参数化。 零件模型、装配模型、制造模型、工程图之间是全相关的，也就是说，工程图的尺寸更改以后，其父零件模型的尺寸会相应更改，反之，零 件、装配或制造模型中的任何改变，也可以在其相应的工程图中反应出来 Master cam 简介 Master cam 是美国 CNC Software NC 公司开发的基于 PC 平台的 CAD/CAM一体化软件 ,是最经济、最有效的全范围的软件系统 .自从 Master cam 版本后， Master cam 的操作平台转变成了 Windows 操作系统。 作为标准的 Windows操作程序， Master cam 符合了广大用户的使用习惯。 在不断改进中，软件功能不断得到加强和完善，在业界赢得了越来越多的用户。 目前 Master cam 正以其强大的功能、优良的价性比易学等特点，将装机率上升到同类软件的第一位，并广泛应用与机械、汽车和航空等领域，特别是在模具制造业中应用最广。 随着应用的不断深入，很多企业，高校和培训机构都开设了各种形式的 Master cam 课程。 Master cam 的最新版本为 Master cam X。 Master cam X 继承了 Master cam的一贯风格和绝大多数的传统设置，并在此基础上辅以最新的功能。 Master cam 作为 CAD 和 CAM 的集成开发系统，它主要包括一下功能模块： Design（ CAD 设计模块） CAD 模块 Design 主要包括二维和三维几何设计功能。 它提供了方便直观的设计零件外形所需要的理想环境，其造型功能十分强大，可方便地设计出复杂的曲线和曲面零件，并可设计出复杂的二维、三维空间曲线，还能生成方程曲线。 采用 NURBS 数学模型，可生成各种复杂曲面。 同时对曲线、曲面进行编辑修改都很方便。 Master cam 还能方便地接受 AutoCAD 的 DXF 及 DWG 文件，另外，它与 Solid Works 三维参数化实体造型软件也有专用的数据接口。 Mill、 Lathe、 Router(CAM 模 块 ) CAM 模块主要包括 Mill、 Lathe 和 Router3 大部分，分别对应铣削、车削和削加工。 本次设计使用最多的是 Mill 和 Lathe 模块。 CAM 模块主要是对造型对象编制刀具路线，通过后处理转换成 NC 程序。 本次毕业设计用到的主要功能是三维加工及其加工参数的设置同时生成 NC 代码。 Master cam 可以自行设定符合用户要求的后置处理参数，最终能够生成完整的符合 ISO（国际标准组织）标准的 G代码程序。 同时为了方便直观地观察加工过程、判断刀具路线和加工结果的正误， Master cam 提供了强大的模拟刀具 路径 和真实加工功能。 Master cam 具有很强的曲面粗加工以及灵活的曲面精加工功能。 在曲面的粗、精加工中， Master cam 提供了 8 中先进的粗加工方式和 10 种先进的精加工方式，极大地提供了加工效率。 Master cam 的多轴加工功能为零件的加工提供了更大的灵活性。 应用多轴加工功能方便快捷地编制出高质量的多轴加工程序。 CAM 模块还提供了刀具库和材料库管理功能。 同时，它还具有很多的辅助功能，例如模拟加工、计算加工时间等，为提高加工效率和精度提供了帮助 配合相应的通信接口， Master cam 还具有和机床进行直接通信的功能。 它可以将编制好的程序直接送到数控系统中。 首先通过 Pro/ENGINEER 进行三维建模，然后从 Pro/ENGINEER 系统传出 IGES 数据文件，由 Master cam 系统转入 IGES 数据文件进行仿真加工同时生成 NC 代码。 第三 章 箱体加工工艺规程的编制 概述 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。 所以，它是活的合格产品的技术保证，是知道企业生产活动 的重要文件。 正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会造成废品。 但是，工艺规程不是固定不变的，它可以根据生产 实际情况进行修改，但必须要有严格的审阅手续。 生产计划的制定，产品投产前和材料和毛坯 的供应、工艺装备的设计 、 制造与采购 、 机床符合的调整 、 作业计划的编排 、劳动力的组织 、 工时定额的制定以及成本的核算，都是以工艺规程作为基本依据的。 （车间） 的技术依据 再新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其他设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布 置、生产工人的种类、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。 除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验得作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 工艺规程指定的原则 工艺规程指定的原则是优质 、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。 在具体制定时，还应注意一些问题： 箱体类零件的功用和结构特点 箱体 类零件时机器或箱体部件的基础件。 它将机器或箱体部件中的轴、 轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装连在一起，按一定的传动关系协调地运动。 因此，箱体类零件的加工质量，不但直接影响箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响机器的工作精度、实用性能和寿命。 箱体结构有以下主要特点： 1） 形状复杂 箱体通常作为装配的基础件，在他上面安装的零件或部件愈多，箱体的形状与复杂，由于安装时有定位基面 、定位孔，还要有固定用的 螺钉孔等；为了储存润滑油，需要具有一定形状的空腔，还要有观察孔、放油孔等；考虑吊装搬运，还必须有吊钩、凸耳等。 2） 体积骄傲大 箱体内要安装和容纳有关的零件部件，因此 ，必然要求想提要足够大的体积。 例如，大型减速器箱体长达 4～ 6 米，宽约 3～ 4 米。 3） 壁薄容易变形 想提体积大，形状复杂，有要求减少质量，所以一般设计成腔形薄壁结构。 但是在铸造、焊接和切削加工过程中往往会产生加大的内应力，引起箱体变形。 即使在搬运过程中，由于方法不当也容易引起箱体变形。 4） 有精度要求较高的孔和平面 这些空大都是轴承的支承孔，平面大都是装配的基准面，他们在尺寸精度、表面粗糙度、形状和位置精度等方面都有较高要求。 其加工精度将直接影响箱体的装配精度及只用性能。 因此，一般箱体不仅需要加工的部位较多，而 且加工难度较大。 据统计资料表明，中型机床厂用于箱体类零件的机械加工工时约占整个产品的 15%～ 20%。 1）孔径精度 孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承与空的配合不良。 孔径过大，配合过送，使主轴回转主线不稳定，并降低支承刚度，易产生振动和噪声，孔径过小，会使配合过紧，轴承将因外圈变形耳不能正常运转，缩短寿命。 装轴承的孔不圆 ，也使轴承外圈变形而引起主轴径向跳动。 因此，对空的精度要求是较高的。 主轴孔的尺寸公差等级为 IT6,其余孔为 IT6～ ，一般控 制在尺寸公差范围内。 2)孔与孔的位置精度 同一轴线上各空的同轴度误差和孔的端面对轴线垂直度误差，会使轴和轴承装配到箱体内出现歪斜，从而造成主轴径向跳动和轴向跳动，也加剧了轴承磨损。 空隙之间的平行度误差，会影响齿轮的 齿合质量。 一般同轴上各 孔的同轴度约为最小孔尺寸公差一半。 3） 孔和平面的位置精度 一般都要规定主要孔和主轴箱安装基面的平行度要求，它们决定了主轴和床身导轨的相互位置关系。 这项精度是在总装通过刮研来达到的。 为了减少刮研工作量，。