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传动器类论文

毕业实践报告

题目/实践名称轿车传动器零件的数控加工

目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1一汽-大众汽车有限公司简介

（1）

1.2数控机床的组成及工作原理

（1）

1.3数控加工技术简介、特点

（2）

第二章传动器零件的加工工艺

2.1传动器的组成，结构特点及缺点（4）

2.2传动器的工作原理（4）

2.3轴类零件的加工工艺（5）

2.4齿轮的加工工艺（8）

第三章实习体会与总结

3.1实习体会（10）

3.2总结（11）

致谢（12）

参考文献（13）

毕业设计任务书

摘要

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不但发展和应用领域的扩大他对归计民生的一些重要行业（IT、汽车、医疗、轻工等）的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需要装备的数字化已是现代发展的大趋势.在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备是提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性保证.数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，通过毕业设计使我们学会了对相关学科中的基本理论基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。

选这个题目的目的是它能体现出我对所学知识的掌握程度和灵活规范的运用所学知识，在我认为要成为一名合格的在学生，以自己的的思路用所学的知识来完成一份成功的毕业设计是必不可少的。

本文主要描述传动器轴的制造工艺级应用。

本文主要通过对传动器的组成及工作原理，轴类零件的加工工艺，齿轮加工的介绍，充分发挥数控加工的优质、高效、低成本的特点。

关键词：

传动器；加工工艺；毕业设计

Abstract

NCtechnologyistheuseofdigitalinformationonthemechanicalmovementandtheworkprocesscontroltechnology,numericalcontrolequipmentisbasedonCNCtechnologyastherepresentativeofthenewtechnologytotraditionalindustryandburgeoningmanufacturingtopenetratetheformationofintegrationofmechanicalandelectricalproducts,theso-calleddigitalequipment,numericalcontroltechnologyapplicationsnotonlytothetraditionalmanufacturingindustryhasbroughtrevolutionarychanges,themanufacturingsectortobecomeasymbolofindustrialization,andwiththedevelopmentofNCtechnologyandtheexpansionofapplicationfieldsnotonlyforhisreturntoJiMinshengsomeoftheimportantsectors（IT,automotive,medical,light）developmentplaysamoreandmoreimportantrole,becausetheseindustriesneedequipmentdigitalisamoderndevelopmenttrend.InChina'saccessiontotheWTOandopeninguptofurtherdeepenthenewenvironment,thedevelopmentofnumericalcontroltechnologyandequipmentistoraiseourcountrymanufacturingindustryinformatizationlevelandtheimportanceofthecompetitionability.CNCmachiningandprogrammingofCNCteachingsystemofgraduationdesignisformedinNCmachiningtechnologyofprofessionalknowledgeandprofessionalskillsimportantconstituent,throughthegraduationdesignsothatwelearntherelateddisciplineofthebasictheoryoftheintegrateduseofbasicknowledge,atthesametimeOntheprofessionalandhaveamorecompleteunderstandingofthesystem,soastoconsolidate,expand,deepentheknowledgeofthepurpose,cultivateandimprovethecomprehensiveabilitytoanalyzeandsolveproblemsaswellasthetrainingofthescientificresearchandinnovationability.

Selectthistopicisdesigneditcanreflectourknowledgeofthemasterdegreeandtheflexiblestandardusingthelearnedknowledge,inmyopinion,tobeaqualifiedstudent,totheirownideaswiththelearnedknowledgetocompleteasuccessfulgraduationdesignisessential.

Thispaperdescribestheactuatorshaftmanufacturingtechnologyapplication.Thisarticlemainlythroughtheactuatorofthecompositionandworkingprinciple,shaftpartsprocessingtechnology,gearmachiningisintroduced,givefullplaytoNCmachiningquality,highefficiency,lowcostfeatures.

Keywords:

actuator;processingtechnology;graduationdesign

第一章绪论

1.1一汽-大众汽车有限公司简介

一汽-大众汽车有限公司（简称一汽-大众）是由中国第一汽车集团公司和德国大众汽车股份公司、奥迪汽车股份公司及大众汽车（中国）投资有限公司合资经营的大型乘用车生产企业。

公司位于中国长春西南部，占地面积182万平方米，员工总人数超过一万人，拥有大众、奥迪两大品牌，捷达、宝来、高尔夫、速腾、迈腾、CC、奥迪等系列产品。

2006-2009年，一汽-大众的销量以每年10万辆的速度快速增长。

2010年前11个月，一汽-大众的总销量已接近80万辆，同比增长25%。

面向未来，一汽-大众提出了“百万辆战略规划”的宏伟目标，并力争提前实现百万辆产销目标。

1.2数控机床

1.2.1数控机床的组成

（一）机床的主体

数控机床的主体即数控机床的主要机械结构部分。

包括数控机床的床身、主轴以及进给机构等。

与传统的机床相比，数控机床的外部造型、整体部局、传动系统、刀具系统以及操作机构等方面部已发生了很大的变化，这些变化的目的是为了满足数控技术的要求，从而使数控机床的特点得以充分发挥。

（二）控制装置

控制装置是数控机床的中心环节，也叫做计算机数控（CNC）装置。

CNC装置实际上就是一个计算机系统，通过对加工程序的运行处理，发出控制信号。

实现对加工过程的自动控制。

（三）伺服系统

伺服系统接收来自CNC装置的指令信息，严格按照指令信息的要求，拖动机床的移动部件，完成零件的加工。

伺服系统直接决定了刀具与零件的相对位置，因而伺服系统的性能是决定数控机床的加工精度的主要因素。

伺服系统主要由伺服控制电路、功率放大电路、检测装置以及伺服电动机等部分组成。

（四）附加装置

为了进一步提高生产率、提高加工精度和提高自动化程度，数控机床还具有许多附加装置，例如自动换刀装置、自动交换工作台及切屑处理装置等等。

1.2.2数控机床的基本工作原理

在数控机床上加工一个零件，一般包含以下几个步骤：

1.根据加工零件的图纸和工艺方案，用规定的代码和程序格式来编写加工程序；

2.将加工程序制作成穿孔带；

3.通过纸带阅读机将穿孔带上的程序输入CNC装置。

也可以来用手动输入方式将程序输入CNC装置；

4.CNC装置对程序代码进行译码、寄存和运算，然后为伺服系统提供控制信号，实现对刀具与零件相对运动的控制；

5.与此同时，CNC装置提供的信号，还可以实现对机床其它各运动部件的控制与操作，包括主轴变速、工件松夹、刀具转位以及开关冷却液等。

通过以上步骤，数控机床最终便可以加工出合格的零件了。

1.3数控加工技术简介、特点

1.3.1数控加工技术简介

数控加工技术是现代化工业生产中的一门新型的发展十分迅速的高新技术，它将制造技术、数字化技术、微电子技术、监控检测技术等多种高新建设传统的机械加工技术有效地结合起来，成为制造自动化领域最重要的基础技术。

数控加工技术的发展十分迅速，从第一代的电子管元件数控装置，经历了晶体管电路、小中规模集成电路、大规模集成电路控制系统，发展到计算机控制系统。

数控装置体积越来越小，精度越来越高，在工业生产中日益发挥着重要作用。

1.3.2数控加工的特点

1）自动化程度高在数控机床上加工零件时，除了手工装卸工件外，全部加工过程都有机床自动完成.在柔性制造系统上，上下料、检测、诊断对到、传输、调度、管理等也都有机床自动完成，这样减轻了操作者的劳动强度，改善了劳动条件。

2）加工精度高，加工质量稳定数控加工的尺寸精度通常在0.005～0.lm之间，日前最高的尺寸精度可达士0.0015mm，不受零件形状复杂程度的影响，加工中消除了操作者的人为误差，提高了同批零件尺寸的一致性，是产品质量保持稳定。

3）加工对象适应性强数控机床上实现自动加工的控制信息是加工程序。

当加工对象改变时，除了相应更换刀具和解决工件装夹方式外，只要重新编写并输入该零件的加工程序，便可自动加工出新的零件，不必对机床作任何复杂的调整，这样缩短了生产准备周期，给新产品的研制开发以及产品的改进、改型提供了捷径。

4）生产效率高数控机床的加工效率高，一方面是自动化程度高，在一次装夹中能完成较多表面的加工，省去了划线、多次装夹、检测等工序;另一方面是数控机床的运动速度高，空行程时间短。

5）易于建立计算机通讯网络由于数控机床是使用数字信息，易于与计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统连接，形成计算机辅助设计和制造与数控机床紧密结合的一体化系统。

第二章传动器零件的加工工艺

2.1传动器的组成，结构特点及缺点

自动变速器的基本组成：

自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。

常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。

结构特点：

自动变速器的特点。

液力自动无级变速器也存在不足，如传动效率较低，结构复杂等。

但因其无比优越的性能，自动无级变速器的应用仍相当普及。

目前,国内大多数汽车采用手动变速器，手动变速器因采用机械传动，故传动效率高、工作可靠、结构简单。

但是，因其动载荷大，易使零件过早地磨损。

特别是手动变速器要求驾驶员在外界条件比较复杂的情况下，频繁地操纵离合器和换挡，增加了驾驶员的负担，使驾驶员易于疲劳，也不利于安全行车。

　　自动变速器能进行繁复的加速、减速变速器换挡等功能，具有变速平滑、驾驶轻便等优点。

可以根据发动机的工况和车速情况，自动选择挡位，而且具有下列显著特点:

1良好的行驶性能2操纵简单3高行车安全性4降低废气排放5可以延长发动机和传动系的使用寿命6提高生产率7提高了汽车的平顺性。

自动变速器的缺点是：

与手动变速器相比，其结构较复杂，零件加工难度大，生产成本较高，修理也较麻烦。

另外自动变速器的传动效率不够高,当然，通过与发动机的匹配优化、液力变矩器锁止、增加挡位数等措施，可使自动变速器的传动效率效率接近手动变速器的水平。

2.2传动器的工作原理

自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作，自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放，并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。

　　传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变速挡位。

其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件（离合器和制动器）的油路。

这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。

　　电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。

它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。

电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。

　　液力变矩器利用液体的流动,把来自发动机的扭矩增大后传递给行星齿轮机构,同时,液压控制装置根据行驶需要（节气门开度、车速）来操纵行星齿轮系统,使其获得相应的传动比和旋转方向,实现升挡、降挡、前进或倒退。

以上过程中,扭矩的增大、油门开度和车速信号对液压控制装置的操纵、行星齿轮机构传动比和旋转方向的改变,都是在变速器内部自动进行的,不需要驾驶员操作，即进行自动换挡（变速）。

2.3轴类零件的加工工艺

传动轴机械加工工艺实例

   轴类零件是常见的典型零件之一。

按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类；或分为实心轴、空心轴等。

它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。

台阶轴的加工工艺较为典型，反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。

下面就以减速箱中的传动轴为例，介绍一般台阶轴的加工工艺。

图A-1 传动轴

1．零件图样分析   

图A-1所示零件是减速器中的传动轴。

它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。

轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

   根据工作性能与条件，该传动轴图样（图A-1）规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。

这些技术要求必须在加工中给予保证。

因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。

2．确定毛坯

   该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。

   本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠60mm的热轧圆钢作毛坯。

3．确定主要表面的加工方法

   传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。

由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级（IT6）较高，表面粗糙度Ra值（Ra=0.8um）较小，故车削后还需磨削。

外圆表面的加工方案（参考表A-3）可为：

   粗车→半精车→磨削。

4．确定定位基准

   合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。

由于该传动轴的几个主要配合表面（Q、P、N、M）及轴肩面（H、G）对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。

   粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。

中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。

但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹（有时在上工步已车外圆处搭中心架），车另一端面，钻中心孔。

如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。

5．划分阶段

   对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。

   该传动轴加工划分为三个阶段：

粗车（粗车外圆、钻中心孔等），半精车（半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等），粗、精磨（粗、精磨各处外圆）。

各阶段划分大致以热处理为界。

6．热处理工序安排

   轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。

对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。

该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。

   综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：

   下料→车两端面，钻中心孔→粗车各外圆→调质→修研中心孔→半精车各外圆，车槽，倒角→车螺纹→划键槽加工线→铣键槽→修研中心孔→磨削→检验。

7．加工尺寸和切削用量

   传动轴磨削余量可取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。

加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。

   车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由《机械加工工艺手册》或《切削用量手册》中选取。

2.9齿轮的加工工艺

定义：

轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。

结构：

　一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。

选材：

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。

铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

加工方式和具体方法：

　　渐开线齿轮加工方法有2大类，一个是仿形法，用成型铣刀铣出齿轮的齿槽，是“模仿形状”的。

　　另一个是范成法（展成法）。

（1）滚齿机滚齿：

可以加工8模数以下的斜齿

（2）铣床铣齿：

可以加工直齿条

　　（3）插床插齿：

可以加工内齿

　　（4）冷打机打齿：

可以无屑加工

　　（5）刨齿机刨齿：

可以加工16模数大齿轮

　　（6）精密铸齿：

可以大批量加工廉价小齿轮

　　（7）磨齿机磨齿：

可以加工精密母机上的齿轮

（8）压铸机铸齿：

多数加工有色金属齿轮

（9）剃齿机：

是一种齿轮精加工用的金属切削机床

第三章实习体会与总结

3.1实习体会

通过做这次毕业设计，使我对大学三年的学习有了更进一步的认识，也更加系统的考核了我对所学专业知识的掌握程度及运用能力。

通过实习我更加认识到实践是检验真理的唯一标准，只学不实践，那么所学的就等于零，理论应该与实践相结合。

实践可为以我感觉实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉，是检验真理的试金石，也是大学生锻炼成长的有效途径。

一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。

大学生成长，就要勤于实践，将所学的理论知识与实践相结合一起，在实践中继续学习，不断总结，逐步完善，有所创新，并在实践中提高自己的各方面知识、能力、技术等因素融合成的综合素质和能力，为自己事业的成功打下良好的基础。

通过这段时间的实习，学到一些在学校里学不到的东西。

因为环境的不同，接触的人与事不同，从中所学的东西自然也就不一样。

我们不只要学好学校里所学到的知识，还要不断从生活实践中学习其他的知识，不断地从各方面武装自已，才能在竞争中突出自已，表现自已。

要学会从实践中学习，从学习中实践。

实习让我认识到很多工作常识，意志得到了锻炼，对我以后的学习和工作将有很大的影响。

纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行。

做事不可以眼高手低，往往看似简单的东西想要做好并不容易，只有亲身实践才能知其根本，才会做出理想的成绩。

在实习时我们要将所学的理论知识与实践结合起来，培养勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，严肃认真的学习态度，为走上工作岗位打下坚实的基础。

在过去的时间里，在领导和同事的帮助与关怀下，认真学习、努力工作，能力有了很大的提高，个人综合素质也有了全面的发展，但我知道还存在着一些缺点和不足。

认识到工作经验的缺乏，所以我必须积极努力工作。

在实习的这段时间里，虽然有时候工作很苦很累，但是感到更加的充实，我从中体会到了做人做事的道理，从实践中学到了专业技术，积累了实践技术经验。

在今后的工作和学习中，我还要更进一步严格要求自己，虚心向优秀的同事学习，继续努力改正自己的缺点和不足，争取在思想、工作、学习和生活等方面取得更大的进步。

3.2总结

通过实习，让我学到了许多知识和经验，这些都是无法从书本上得来的。

通过实习，我能够更好地了解自己的不足，了解工作的本质，了解这个社会的层面，能够让我更早地为自己做好职业规划，设定人生目标。

处在这个与时俱进的经济大潮时代，作为一名数控专业的学员，在大浪淘沙中能够找到自己的屹立之地，让自己所学为社会经济做出自己应有的贡献。

致谢

本文是在尊敬的曹老师的精心指导下完成的，导师高尚的品德，渊博的学识，严谨的学风和高度的责人心深深地影响着我。

导师的教诲是宝贵的精神财富，并将使我受益终生。

在此，谨向尊敬的导师表示真诚的感谢和崇高的敬意！

在此还要感谢学校对我的教育与培养，感谢数控中心的各位老师对我的支持和帮助，谢谢你们！

在课题的研究过程中，我的同学均给予了很大的帮助。

对此，我表示深深的感谢！

谨向所有在本文的完成中给予过我关怀和帮助而在此无法一一提及的老师、同学和朋友致以诚挚的谢意！