立式銑床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計-總體及主軸箱設(shè)計.doc

1、唐 山 學(xué) 院畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計設(shè)計題目：設(shè)計題目：立式銑床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計總體及主軸箱設(shè)計 系系 別別: : 機電系 班班 級：級： 10 級機電一體化 姓姓 名：名： 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師：師： 2 0 1 2 年1 1 月3 日唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書題 目立式銑床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計總體及主軸箱設(shè)計專 業(yè)機電一體化班級2010 級學(xué)生姓名承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱講師一、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容介紹了立式升降臺通用銑床主傳動系統(tǒng)設(shè)計及銑床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。以普通機床設(shè)計為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代此類相關(guān)課題的研究方法，在相關(guān)機床主軸箱設(shè)計的基礎(chǔ)上,繪制銑床總體裝配圖、主軸箱裝配圖、立式銑頭裝配

2、圖及相關(guān)零部件圖.二、基本要求1。完成立式銑床機械結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計； 2.完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計、主軸組件設(shè)計； 3。刀庫選型設(shè)計，對主要零件進行強度校核；三、設(shè)計組成:圖紙 11 張，說明書 64 頁四、應(yīng)收集的資料及參考文獻：1 廉元國，張永紅。加工中心設(shè)計與應(yīng)用 M。北京：機械工業(yè)出版社； 1602 成大先。機械設(shè)計圖冊 J.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ;2000（3)：201003 蔡春源。機械零件設(shè)計手冊 M。北京：冶金工業(yè)出版社； 1994（6）30584 賈耀清。機械零件手冊 J。北京:機械工業(yè)出版社； 1995(6）:20605 梁德本，葉玉局。機械制圖手冊 M 。北京：機

3、械工業(yè)出版社 ;1997（6）五、進度計劃:2012 年 9 月 2 日：進行畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)，組織學(xué)員選擇設(shè)計題目。2012 年 9 月 2 日10 日:審定學(xué)員畢業(yè)設(shè)計大綱，發(fā)放畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。2012 年 9 月 11 日17 日：審查學(xué)員畢業(yè)設(shè)計開題報告，開始撰寫畢業(yè)設(shè)計。2012 年 9 月 18 日-10 月 6 日:學(xué)員組織材料，撰寫初稿。2012 年 10 月 7 日14 日：審查初稿，指導(dǎo)學(xué)員修改論文。2012 年 10 月 15 日20 日：進行二次論文修改指導(dǎo)、定稿。2012 年 10 月 21 日25 日：審訂論文格式,告知打印一式兩份。2012 年 10 月 26 日11

4、 月 3 日:最終定稿,告知準(zhǔn)備論文答辯。教研組主任簽字時 間 年 月 日唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告題 目立式銑床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計總體及主軸箱設(shè)計專 業(yè)機電一體化班級2010 級學(xué)生姓名一、文獻綜述1。銑床的主要用途和工藝特點銑床是一種用途廣泛的機床,在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T 形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面.此外，還可用于對回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進行切斷工作等.銑床在工作時，工件裝在工作臺上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運動,輔以工作臺或銑頭的進給運動，工件即可獲得所需的加工表面.由于是多刀斷

5、續(xù)切削,因而銑床的生產(chǎn)率較高。用銑刀對工件進行銑削加工的機床.銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。銑床的工藝特點如下：1）銑床的主軸帶動銑刀作旋轉(zhuǎn)主運動；2)銑刀是多齒、多刃連續(xù)進行切削；3)多數(shù)銑床由工作臺帶動工作件作直線進給運動；4）銑刀在切削時，每個刀齒的切削過程是斷續(xù)的，同時參加切削的齒數(shù)是變化 的，每個刀齒的切削厚度也是變化的，因此容易引起機床振動 ;5）銑削時,銑刀同時參加的齒數(shù)較多 ,便于采用較大的銑削速度和進給量 ,因而生產(chǎn)效率較高。2.銑床的主要類型（1)升降臺銑床升降臺銑床主要特征是帶有升降臺

6、。升降臺在床身上的導(dǎo)軌可以上下移 .工作臺安裝在升降臺上面,并能前后、左右移動。所以升降臺銑床加工很靈活 ,用途很廣。升降臺銑床可分為臥式銑床和立式銑床。 臥式銑床的主軸位置是水平的，習(xí)慣上稱 “臥銑” 。它由底座、床身、銑刀軸 （刀桿） 、懸梁及懸梁支架、升降工作臺、滑座及工作臺等部分組成。加工時 ,刀具安裝在與主軸連接的刀桿上,作旋轉(zhuǎn)的住運動；工件安裝在工作臺上，工作臺在滑座上 作縱向進給運動；滑座和工作臺在升降臺上作橫向運動 ;升降臺帶著滑座和工作臺一起 作垂直升降運動。懸梁的右端可安裝支架，以提高銑刀軸的剛度。懸梁支架將懸梁和 升降臺連接起來，提高了機床的剛度和抗振性 .臥式升降臺銑床

7、主要用于銑削平面溝 槽和成型表面等。1)主運動傳動系統(tǒng)：將主電動機的旋轉(zhuǎn)運動，通過齒輪傳到主軸 ,使裝在主軸上的銑刀軸獲得18 級主運動速度。立式銑床只不過是將臥式銑床水平主軸的運動 ,通過錐齒輪轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪钡闹鬏S運動而已。2）進給運動傳動系統(tǒng)：升降臺銑床的進給傳動系統(tǒng)與車床的明顯區(qū)別為：車床 的縱向、橫向進給運動是由主電動機經(jīng)主軸箱、掛輪架、進給箱、溜板箱傳來的，而 且主軸的運動速度與刀架的縱向進給速度保持著一定的關(guān)系。而升降臺銑床的進給運 動則是一臺單獨電動機驅(qū)動的。進給運動與主軸（刀具）旋轉(zhuǎn)運動沒有關(guān)系。（2)工作臺不升降銑床工作臺不升降銑床也稱無降臺銑床。它的工作臺及滑座支承在床身上，工

8、作臺作縱橫兩個方向的運動,主電動機帶動主軸作旋轉(zhuǎn)的主運動，同時，整個主軸箱在立柱 上作垂直的升降運動。故機床的剛性好，適合于高速切削加工比較重和大尺寸的工件。目前有兩種布局形式.1）十字工作方式:這種銑床工作臺在滑座和床身上完成兩個方向的移動，主軸箱在立柱作上下移動,同時主軸作旋轉(zhuǎn)主運動.2）立柱移動式:這種銑床工作臺只作縱向移動，立柱帶著主軸箱一起作橫向移動，同時主軸箱主軸（銑頭）在立柱上作垂直升降移動 .同樣，工作臺不升降（無降臺） 銑床也分臥式和立式兩種，目前的數(shù)控銑床，特別是加工中心普遍采用這兩種布局形 式。（3)龍門銑床：龍門銑床是一種大型銑床，具有龍門式的框架，適宜于加工大型工件上

9、的平面和溝槽.通用的龍門銑床一般在龍門式框架有34 個銑頭。每個銑頭都是一個獨立的主 運動部件，其中包括單獨的電動機、變速機構(gòu)、傳動機構(gòu)、操縱機構(gòu)及主軸等部分。 銑頭可分別在橫梁或立柱上移動，用以作橫向或垂直進給運動及調(diào)整運動。銑刀可在 銑頭的主軸套筒移動,實現(xiàn)軸向進給運動。橫梁可在立柱作垂直調(diào)整運動。加工時， 工作臺帶動工件作縱向進給運動 ,工件從銑刀下通過后,就被加工出來。龍門銑床剛度 高，可以用多個銑頭同時加工幾個工件或幾個表面。因此，龍門銑床的生產(chǎn)率比較高。 它特別適應(yīng)于批量生產(chǎn).3。銑床的發(fā)展趨勢1952 年，公開發(fā)布了世界上第一臺數(shù)控銑床試制成功，機床進入數(shù)字智能化，因此，銑床大致

10、有以下發(fā)展趨勢 :(1）控制朝著自動控制及智能化的數(shù)字伺服技術(shù)。（2）計算機及信息處理技術(shù)。（3）精密機械技術(shù)。（4)精密檢測和智能化的傳感技術(shù)。（5）網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù).4.本設(shè)計的特點本設(shè)計方案簡潔、明亮、大方，在滿足使用要求前提下盡量選擇合理、合適的材料、設(shè)計方法，以期待減小企業(yè)購買以及使用過程中的成本，達到較佳的經(jīng)濟效益. 談到經(jīng)濟效益，即有設(shè)計和制造的經(jīng)濟效益，也有使用中的經(jīng)濟效益。如果機器 的結(jié)構(gòu)方案比較復(fù)雜,那設(shè)計及制造費用就高，但使用中的費用就偏低。如果機器結(jié) 構(gòu)方案簡單，則設(shè)計及制造中的費用低 ,而使用中的費用偏高。由如下圖說明：總費用設(shè)計制造費用使用費用復(fù)雜性 本方案在設(shè)計過程

11、中按以上圖形進行構(gòu)思。二、設(shè)計（研究）方案設(shè)計一部機器，大致經(jīng)歷如下程序：調(diào)查決策工藝方案設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)文件的編制生產(chǎn)設(shè)計以下為設(shè)計一整臺機器中第二階段的部件方案設(shè)計：方案一： 有級變速系統(tǒng)主參數(shù)的確定動力參數(shù)的確定傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖齒輪齒數(shù)的確定計算轉(zhuǎn)速變速機構(gòu)分級變速的主傳動設(shè)計齒輪布置與排列主傳動開停制動裝置數(shù)控機床主軸箱的構(gòu)造主軸組件設(shè)計主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸承精度、剛度及預(yù)緊主軸的傳動主軸組件潤滑及密封主軸組件設(shè)計費用方案二：無級變速裝置的選擇高速主傳動設(shè)計齒輪的布置與排列主傳動開停及制動裝置數(shù)控機床主軸箱的構(gòu)造主軸滾動軸承的類型主軸組件潤滑及密封驅(qū)動電機和主軸功率特性匹配設(shè)計運動參數(shù)

12、和動力參數(shù)確定主軸的傳動無級變速的主傳動系統(tǒng)設(shè)計主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸承精度、剛度及預(yù)緊主軸組件設(shè)計指導(dǎo)教師簽字時 間2012 年 9 月 17 日唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計評語及成績唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計評語及成績學(xué)生姓名專業(yè)機電一體化班級2010級學(xué)號畢業(yè)設(shè)計題目立式銑床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計總體及主軸箱設(shè)計指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱講 師指導(dǎo)教師評語：論文設(shè)計方案合理、簡潔，在滿足使用的前提下 ,從材料選擇，到設(shè)計方法,處處體現(xiàn)了節(jié)約成本 ,降低消耗的設(shè)計理念 ,為企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。 為今后機械設(shè)計的發(fā)展方向提供了素材。專家評語：簽字：年 月 日答辯小組意見 :答辯小組組長簽字： 年 月 日成績：院長（主任）簽字

13、： 年 月 日摘摘 要要論文主要介紹了立式升降臺通用銑床主傳動系統(tǒng)設(shè)計及銑床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。以普通機床設(shè)計為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代此類相關(guān)課題的研究方法，在相關(guān)機床主軸箱設(shè)計的基礎(chǔ)上，繪制銑床總體裝配圖、主軸箱裝配圖、立式銑頭裝配圖及相關(guān)零部件圖。本文分以下幾部分對以上內(nèi)容進行了討論：首先，根據(jù)需加工零件的生產(chǎn)需要擬定出主軸箱布局方案。其次，根據(jù)布局方案確定銑床結(jié)構(gòu)方案，選擇合理的交流電機,通過計算選擇合理的齒輪、軸及電磁制動器等零部件及相應(yīng)輔件.在附錄中收錄了相關(guān)設(shè)計計算方面參考書目。本設(shè)計方案簡潔、明亮、大方，在滿足使用要求前提下盡量選擇合理、合適的材料、設(shè)計方法,以期待減小企業(yè)購買以及使用過程中的

14、成本,達到較佳的經(jīng)濟效益.談到經(jīng)濟效益，即有設(shè)計和制造的經(jīng)濟效益,也有使用中的經(jīng)濟效益.如果機器的結(jié)構(gòu)方案比較復(fù)雜，那設(shè)計及制造費用就高，但使用中的費用就偏低。如果機器結(jié)構(gòu)方案簡單,則設(shè)計及制造中的費用低,而使用中的費用偏高。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 主軸箱 主軸系統(tǒng) 聯(lián)軸器 電磁制動器目目 錄錄1 1 緒論緒論 .1 11。1 銑床的工藝特點 .11.2 題目的要求 .11。3 銑床的發(fā)展概況2 2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容.3 32。1 課題分析 .32。2 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計 .42.2.1 分級變速系統(tǒng)主參數(shù)的確定.42.2.2 動力參數(shù)的確定.52。2。3 分級變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖.52。2。4 齒輪齒數(shù)的確定.72.2.5 計算轉(zhuǎn)速.72.3 主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .92.3.1 齒輪相關(guān)參數(shù)的確定.92.3。2 齒輪的布置與排列.142。3。3 各有關(guān)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計.152。3。4 主傳動的開停、制動裝置 .222.