銑床課程設(shè)計設(shè)計說明書

西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁專 業(yè) 課 程 設(shè) 計 說 明 書課程名稱： 機械設(shè)計方向課程設(shè)計 題 目： X6132 銑床 進給箱 機 械 工 程 學(xué) 院 （ 系 ） 機 械 設(shè) 計 專 業(yè)班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2013 年 9 月 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁現(xiàn)代機械 CAD課程設(shè)計任務(wù)書一. 設(shè)計目的和要求現(xiàn)代機械 CAD課程設(shè)計是機械設(shè)計專業(yè)方向課程中實踐性較強、綜合性突出的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使該專業(yè)方向的學(xué)生在校期間最后一次（除畢業(yè)設(shè)計外）進行的較長時間、較系統(tǒng)、較全面的工程設(shè)計能力訓(xùn)練，在實現(xiàn)學(xué)生總體培養(yǎng)目標中占有特別重要的地位。對于樹立學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計的系統(tǒng)性、可靠性、完整性意識，激發(fā)學(xué)生用依據(jù)理論結(jié)合計算機技術(shù)解決工程實踐問題的興趣，加深同學(xué)對課程所學(xué)內(nèi)容的綜合理解和掌握具有舉足輕重的作用和十分重要的意義。本教學(xué)環(huán)節(jié)的實施目的是：1、通過課程設(shè)計實踐，樹立正確的現(xiàn)代的機械設(shè)計思想，培養(yǎng)綜合運用機械設(shè)計 、 現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué) 、 自動機械設(shè)計課程和計算機輔助設(shè)計/輔助分析/輔助制造（CAD/CAE/CAM） 、 有限元分析 、 優(yōu)化設(shè)計 、可靠性設(shè)計等其他先修課程的理論與生產(chǎn)實踐知識來分析和解決用計算技術(shù)對現(xiàn)代機械的進行完整設(shè)計所涉問題的能力。2、學(xué)習(xí)用計算機技術(shù)進行現(xiàn)代機械設(shè)計的一般方法，掌握計算機輔助現(xiàn)代機械設(shè)計的一般規(guī)律和所需技術(shù)和軟件。3、用計算機進行現(xiàn)代機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練：例如計算（Matlab） 、分析（UG/Scinario、有限元分析、機構(gòu)運動分析、結(jié)構(gòu)分析和參數(shù)化設(shè)計模塊） 、修正、繪圖（UG/Drafting/Assembly/FreeForm） 、查閱資料和手冊、運用標準和規(guī)范。4、有條件的話，可熟悉現(xiàn)代設(shè)計中涉及的計算機技術(shù)（計算機輔助制造 UG/Manufacturing）和其他流行 CAD 軟件（ANSYS、ADAMS、Pro/E）的使用操作，全面掌握現(xiàn)代計算機輔助機械設(shè)計的全過程。課程設(shè)計教學(xué)的基本要求是：1、能從機器功能要求出發(fā)，制定或分析設(shè)計方案，合理的選擇電動機、西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁傳動機構(gòu)和零件。2、能按機器的工作狀況用 Matlab 分析和計算作用在零件的載荷，合理選擇零件材料，正確計算零件主要參數(shù)及尺寸。3、能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護、經(jīng)濟性和安全性等問題，對機器和零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。4、繪圖表達設(shè)計結(jié)果，圖樣符合國家制圖標準，尺寸及公差標注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。5、掌握使用計算機進行設(shè)計計算和使用計算機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制裝配圖（UG/Assembling） 、零件圖（UG/Drafting）的方法。6、進行有限元分析（UG/Master FEM+或 ANSYS） 、機械運動動態(tài)分析（UG/Motion 或 ADAMS）或和機械結(jié)構(gòu)分析（UG/Structures 或 ADAMS）并對整個裝置進行針對性分析并取得合理的改進。二、設(shè)計學(xué)時和學(xué)分學(xué)時：3 周 學(xué)分：1.5三、設(shè)計的主要內(nèi)容課程設(shè)計題目常以一般用途的機械裝置為主，也可以做其他設(shè)計題目，其他工作量相當于 X6132 機床的進給箱部分設(shè)計。每個學(xué)生應(yīng)相對獨立完成：確定機器或傳動裝置的總體方案，選定電動機和傳動機構(gòu)，并完成其運動學(xué)計算；進行傳動零件以及軸、軸承、鍵聯(lián)接、聯(lián)軸器的設(shè)計計算，選擇有關(guān)零、部件的規(guī)格；結(jié)合設(shè)計計算，穿插進行主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；用繪圖機器或傳動裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計并綜合考慮其潤滑與密封等問題；進行軸的精確校核計算；用計算機繪圖軟件（Ug 或 Pro/E）繪制正式裝配圖和零件圖；用有限元分析模塊（UG/Motion 或 ADAMS）和機械結(jié)構(gòu)分析模塊（UG/Structures 或 ADAMS）對整個裝置進行分析并取得合理的改進，整理、撰寫設(shè)計說明書；總結(jié)設(shè)計，準備答辯內(nèi)容。設(shè)計題目可僅給機器所需實現(xiàn)的功能，由學(xué)生自行設(shè)計傳動方案；亦可給定傳動方案，由學(xué)生分析后進行設(shè)計。學(xué)生應(yīng)提交的設(shè)計成果包括：1. 機器或部件正式計算機裝配圖 1 張（UG/Assembly） ，A0 圖紙。2. 零件工作圖 3 張（UG/Drafting） ，A2、A3 或 A4 圖紙。通常為關(guān)鍵軸、關(guān)鍵西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁零件工作圖。3. 有限元分析效果圖 1 張（UG/Master FEM+）4. 設(shè)計計算說明書一份，說明書應(yīng)包括：確定裝置總體方案，運動學(xué)、動力學(xué)計算（Matlab 程序） ，關(guān)鍵零件的設(shè)計計算，軸、軸承、鍵聯(lián)接的校核計算（Matlab 程序）等內(nèi)容。四、設(shè)計的進行方式由指導(dǎo)老師給出設(shè)計課題，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)。在規(guī)定的地點由教師指導(dǎo)獨立完成設(shè)計。五設(shè)計時間安排按以下進程安排 3 周，共 15 天設(shè)計周期：（1） 方案設(shè)計（含選電動機、傳動裝置的運動學(xué)、動力學(xué)計算） （1 天） ；（2） 傳動件設(shè)計（0.5-1 天） ；（3） 裝配草圖設(shè)計（3-4 天） ；（4） 裝配工作圖設(shè)計（2.5-3.5 天） ；（5） 零件工作圖設(shè)計（0.5 天） ；（6） 有限元分析效果（2 天） ；（7） 機械運動動態(tài)分析圖（1.5-2 天） ；（8） 機械結(jié)構(gòu)分析圖（1.5-2 天） ；（9） 某個零部件的修正圖（0.5-1 天） ；（10） 編寫設(shè)計計算說明書（1-2 天） ；（11） 答辯（1 天） 。設(shè)計過程中安排一次機床或成熟機械裝置裝拆試驗和觀摩模型實物展覽室，進一步增強學(xué)生的感性認識；安排 16-24 學(xué)時集中講課，講解各軟件及其模塊的使用要點；其他時間采取集體輔導(dǎo)與個別指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。其中講課、輔導(dǎo)穿插在各階段進行。目 錄西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁第一章 X6132 機床的規(guī)格和用途 6第二章 X6132 機床主要技術(shù)參數(shù) 7第三章 總體裝配圖和傳動方案、傳動系統(tǒng)圖 8-13第四章 進給箱 13-254.1 進給箱傳動機構(gòu)總述 134.2 進給箱的裝配 13-164.3 進給箱進給運動的轉(zhuǎn)速圖 174.4 零件圖和裝配圖 17-19第五章 運動仿真及有限元分析 19-31第六章 設(shè)計優(yōu)缺點和設(shè)計體會 32西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁附錄： 參考資料編目 33第一章 X6132 機床的規(guī)格和用途X6132 臥式銑床是一種通用的多用途機床，也是一種較為精密的加工設(shè)備，該機床剛性強，進給變速范圍廣，能承受重負荷切屑。主軸錐孔可直接或通過附件安裝各種圓柱銑刀、圓片銑刀、成型銑刀、端面銑刀等刀具，適于加工各種零件的平面、斜面、溝槽、齒輪等，回轉(zhuǎn)臺可繞垂直軸在水平面45 0 范圍內(nèi)調(diào)整，如采用分度頭附件，還可加工螺旋表面。在床身的頂部有水平導(dǎo)軌，其上裝有帶著一個或兩個刀桿支架的懸梁。刀桿支架用來支承安裝銑刀心軸的一端，而心軸的另一端則固定在主軸上。在床身的前方有垂直導(dǎo)軌，一端懸持的升降臺可沿之作上下移動。在升降臺上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可平行于主軸軸線方向移動（橫向移動）的溜板。工作臺可沿回轉(zhuǎn)臺上部轉(zhuǎn)動部分的導(dǎo)軌在垂直與主軸軸線的方向移動（縱向移動） 。這樣，安裝在工作臺上的工件可以在三個方向調(diào)整位置或完成進給運動。此外，由于轉(zhuǎn)動部分回轉(zhuǎn)臺可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動一個角度（通常為45 0） ，這樣，工作臺于水平面上除能平行或垂直于主軸軸線方向進給外，還能在傾斜方向進給，從而完成銑螺旋槽的加工。X6132 臥式銑床結(jié)構(gòu)的主要部件組成有主傳動部分，主傳動部分由主傳動變速箱及主軸部件組成。主軸是空心的，前端有錐孔，用以安裝銑刀桿和刀具。通過兩個三聯(lián)滑移齒輪及一個雙聯(lián)滑移齒輪，使主軸得到 18 種轉(zhuǎn)速。機床進給變速部分，由進給變速箱與變速操縱機構(gòu)組成，由獨立的電動機驅(qū)動。運動由電動機軸輸出，工作進給時，經(jīng)過變速箱逐級變速可得 21 種進給速度，通過電磁片式摩擦離合器實現(xiàn)安全保護，快速進給時，通過電磁離合器直接傳動實現(xiàn)快進。變速操縱機構(gòu)采用孔盤集中操作，孔盤的移動由一套螺紋差動機構(gòu)實現(xiàn)。升降臺部分，升降臺與床身以矩形導(dǎo)軌、壓板的結(jié)構(gòu)相互聯(lián)接，提高了導(dǎo)軌的剛性，便于維修，還可沿床身導(dǎo)軌作垂直移動，調(diào)整工作臺至銑刀的距離。在升降臺內(nèi)部，裝有完成升降臺上下移動、溜板橫向進給及工作臺縱向進給的傳動機構(gòu)，各方向的進給運動由一套鼓輪機構(gòu)及臺面操縱機構(gòu)集中操縱。工作臺及溜板，在工作臺與溜板之間還有一個回轉(zhuǎn)盤，下面用螺釘與橫溜板相連，松開螺釘可使回轉(zhuǎn)盤帶動工作臺在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一定角度（左右最大可轉(zhuǎn)過 450） 。工作臺進給絲杠的軸向定位依靠右邊軸架上的一對推力軸承，另一端是可以自由伸縮的。工作臺的橫向進給螺母座固定在溜的中部，與中央錐齒輪裝于同一托架上便于維修、調(diào)整。工作臺進給絲桿的螺母分左右兩半，中間留有空行程，左右兩螺母的間隙可分別調(diào)整。西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁第二章 X6132 機床主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)1、 工作臺尺寸（長寬） 1250320 毫米2、 工作臺最大行程：縱向 800 毫米橫向 300 毫米垂直 400 毫米3、 主軸轉(zhuǎn)速范圍（18 級） 301500 轉(zhuǎn)/分4、 主軸端孔錐度 7:245、 主軸孔徑 29 毫米6、 主軸中心線到工作臺面見距離 30430 毫米7、 主軸中心線到懸梁間距離 155 毫米8、 床身垂直導(dǎo)軌到工作臺面中心距離 215515 毫米9、 刀桿直徑（三種） 22、27、32 毫米10、 進給量范圍（21 級）：縱向 101000 毫米/分橫向