普通機床改造成鍵槽銑床說明書

1、 畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書普通機床改造成鍵槽銑床1 摘要本文作者研究了普通機床改造成鍵槽銑床時銑頭立柱部件的改進方案。利用廢舊機床的床身、床架、床鞍等基架部件進行改造設計,不僅節(jié)約了機床維護費用,同時提高了機床的回收利用率,是企業(yè)廢舊機床未來利用的發(fā)展趨勢。新的銑床立柱部件采用了電機、減速機、帶輪的傳動系統(tǒng),使的銑刀的轉(zhuǎn)速保持在一定的范圍之內(nèi),減少了刀具振動引起的工件精度偏差。加入了升降螺桿裝置和轉(zhuǎn)輪,使得刀具在縱向的進給量可進行手工調(diào)節(jié),提高了加工精度。皮帶輪處采用簡易張緊裝置,可及時的對帶輪的松脫,打滑現(xiàn)象進行調(diào)整,保證了傳動的連續(xù)性。經(jīng)過各種方案的比較,得出上述設計確是切實可行的,提

2、高了機床的回收率,增加了機床的加工范圍。 關鍵詞:銑床銑頭立柱部件升降螺桿 2畢業(yè)設計說明書 Summary Author of this text study ordinary lathe transform keyway mill head post improvement scheme of part on the milling machine. Utilize old and useless lathe bed, bedstead of lathe, bed saddle, etc. base shelf part carry on transformation design, Ec

3、onomize lathe maintain the expenses, improve the recovery utilization ratio of the lathe at the same time not merely, It is the development trend that enterprises utilize in old and useless lathe future. The new post part of milling machine has adopted electrical machinery, moderating machine, trans

4、mission with wheel, Rotational speed of milling cutter that make keep and within certain range, reduce cutter work piece precision deviation that vibration cause. Put into hoist or lower spiral shell pole device and runner , make cutter entering giving amount can be regulated by hand vertical, Have

5、improved the machining accuracyBelt pulley office adopt simple and easy pieces of urgent device, can to lead wheel loose to take off, Skid phenomenon adjust, guarantee the continuity of the transmission. Through various kinds of comparison of scheme, draw and design not really feasible while being a

6、bove- mentioned, Have improved the rate of recovery of the lathe , has increased the processing range of the lathe Keyword: The milling machine mills the post part of head Hoist or lower spiral shell's pole 3 目 錄 引言總體方案論證?§ 機床的初步設計§ 機床工藝方案的擬定 § 機床運動方案的擬定 § 機床技術參數(shù)的確定 § 機床

7、總體布局的確定 § 機床原理圖的擬定§ 機床總體尺寸聯(lián)系圖的繪制?§ 其他計算部分§ 銑刀銑削功率的確定 § 電機的選擇§ 減速機的選擇 § 帶的選擇§ 主軸剛度強度校核設計部分§ 蝸輪傳動部分 § 帶傳動部分§ 銑刀的選用§ 軸的選擇§ 箱體的設計 結論 工作小結致謝參考文獻附件清單4畢業(yè)設計說明書0引言 隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的逐步建立,科學技術的飛速進步和教育體制改革的不斷深化,要求對教學內(nèi)容和體系進行改革。機械設計課程設計作為培養(yǎng)學生設計能力的一個重要環(huán)節(jié)

8、,正是順應了這一改革的趨勢。 機械設計是學生進行較為全面的機械設計訓練,其性質(zhì),內(nèi)容以及培養(yǎng)學生設計能力的過程都是為了使學生能夠綜合運用機械設計課程及其他有關已修課程的理論和實際知識進行機械設計訓練,從而使這些知識得到進一步鞏固、加深和擴展。學習和掌握通用機械零部件、機械傳動及一般機械設計的基本方法與步驟,培養(yǎng)學生工程設計能力和分析問題的能力、解決問題的能力。提高學生在計算、制圖,運用設計資料進行經(jīng)驗估算,考慮技術決策等機械設計方面的基本技能以及機械 等專用軟件技術。本次設計按一般設計思路進行。首先閱讀和研究設計任務書,明確設計內(nèi)容和要求,分析設計題目,了解原始數(shù)據(jù)和工作條件,通過工廠的參觀實

9、習以及必要的調(diào)研等途徑了解設計對象,并擬定設計過程和進度計劃。進而進行傳動裝置的運動簡圖,選擇電機計算總傳動比,蝸桿傳動,帶傳動等主要設計參數(shù)。初繪裝置草圖及軸和軸承的零件圖,校對軸的強度、滾動軸承的壽命和強度等。最后完成全部圖紙,并進行說明書的編寫。必須指出上述步驟不是一成不變的。機械設計和其他設計一樣,從分析方案到完成全部技術設計的整個過程中,由于在擬定傳動方案時,甚至在完成各種計算設計時有一些矛盾尚未暴露,而待結構形狀和具體尺寸表達在圖紙上時,這些矛盾才會充分暴露出來,故設計時須作必要的修改,才能完善。這種反復修改的工作在設計中是經(jīng)常發(fā)生的,因此設計中要時刻留意變化參數(shù)的影響,考慮各種可

10、能出現(xiàn)的情況,這就需要進行各種方案的可行性比較,從而減少修改的范圍,使設計達到最優(yōu)化。由于機械設計是學生第一次比較全面的設計訓練,它的意義在于為以后的設計工作打好基礎,因此學生在設計全過程中必須要嚴肅認真,刻苦鉆研,這樣才能在設計中學到東西。機械設計是在老師的指導下由學生獨立完成的,教師的主導作用在于指明設計思路,啟發(fā)學生。學生必須發(fā)揮設計的主動性,主動思考問題、分析問題、解決問題而不應該過分依賴指導老師,自己主動的進行資料的查閱、收集。設計中正確處理參考已有資料與創(chuàng)新的關系。設計是一項復雜、細致的勞動,任何設計都不可能是由設計者脫離前人長期經(jīng)驗積累的資料而憑空想象出發(fā)的。熟悉和利用已有的資料

11、,既可以避免許多重復工作,加快設計進程,同時也是提5 高設計質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料,如參考和分析已有的結構方案,合理選用已有的經(jīng)驗設計數(shù)據(jù),也是設計工作能力的重要方面。然而,任何設計任務總是有其特定的設計要求和具體工作條件,因而學生不能盲目地、機械的抄襲資料,而必須具體分析,吸收新的技術成果,注重新的技術方向,創(chuàng)造性地進行設計,鼓勵運用現(xiàn)代設計方法,使設計質(zhì)量和設計能力獲得提高。同時學生應在老師的指導下訂好設計進程計劃,注意掌握進度,按預定計劃保質(zhì)保量的完成設計任務。邊計算、邊繪圖、邊修改,設計計算與結構設計繪圖交替進行,這與計劃書上的進程并不矛盾,學生應從第一次的系統(tǒng)設計開始

12、注意逐步掌握真確的設計方法,形成自己的特有的設計思路和方法。整個設計過程中注意隨時整理計算結果,并在設計草稿本上記下重要的論據(jù)、結果和參考資料的來源,使設計的各個方面做到有理有據(jù)。這對設計的張廠進行,階段自我檢查和編寫說明書是十分必要的。本次設計需要學生完成總圖和傳動裝置圖( 或 圖) 張;零件工作圖若干張;設計說明書一份。設計完成后原始數(shù)據(jù)進行保留,參考書目要求編入說明書內(nèi),自我總結后準備接受答辯。 6畢業(yè)設計說明書1總體方案認證此設計主要是運用了普通車床也能進行鍵槽加工的特點,在廢舊車床的主體機架上進行改裝設計,提高了機床的回收率。借助原車床的床腳、床身、床鞍、絲杠進行設計銑頭部件選擇適合

13、三面刃盤銑刀的銑刀柄以保持銑頭的轉(zhuǎn)速一定同時為適應加工不同深度的鍵槽銑頭高低位置通過手工轉(zhuǎn)輪來調(diào)整從而使調(diào)整、改換銑刀簡單易操作。通過電機減速機皮帶輪實現(xiàn)傳動提高了工作效率保證了銑頭的轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值。皮帶輪傳動處用張緊裝置來調(diào)節(jié)松緊防止皮帶松脫打滑。同時該類型張緊裝置結構簡單調(diào)節(jié)方便便于維修更換。 總之改裝之后的銑床性能優(yōu)越于改造前的車床提高加工精度同時滿足了不同深度鍵槽的加工要求達到了廢舊機床的合理改造提高了機床的回收率為企業(yè)節(jié)約了機床的處理費用。1.1機床初步設計機床的初步設計是機床部件和零件的依據(jù)。這是一項全局性工作在機床產(chǎn)品中占有重要地位。1.2機床工藝方案的擬定工件是機床的加工對象

14、,是機床設計的依據(jù)。不同的工件形狀可以采用不同的加工方法來實現(xiàn).另外,工件的工藝基準、夾具件及刀具選擇等等,也是各式各樣的。可見,一種工件的加工,可采用多種方案來實現(xiàn)。而選用的工藝方案不同,則設計的機床也就不同。這說明是由工藝方案把工件、刀具與機床聯(lián)系在一起,也可以說明機床是實現(xiàn)工藝方案的一種工具。新工藝的出現(xiàn),必然成為促進機床發(fā)展的重要因素。 工藝方法在很大程度上決定了機床的類別、價格、技術參數(shù)、運動、布局及生產(chǎn)率等。因此,對工件進行工藝分析,通過調(diào)查研究擬訂出經(jīng)濟合理的工藝方案,是機床設計的重要基礎。工藝方案的確定,應考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率與經(jīng)濟性這三者的關系,即在滿足加工質(zhì)量的前提下,提高

15、生產(chǎn)率及經(jīng)濟性機床工藝方案的主要內(nèi)容有:確定工件的工藝標準、工藝方法(包括加工方法、刀具選擇、切削用量等)及夾具部件。 1.3機床運動方案的擬定 機床的工藝方案確定后,可進一步擬定機床的運動方案,以便在此基礎上進7 行機床傳動系統(tǒng)的設計。 機床運動方案的主要內(nèi)容有:確定成形運動和輔助運動,各運動特點(功用,復雜程度,特殊要求及變速方向等),運動的分配,傳動聯(lián)系(內(nèi)聯(lián)系與外聯(lián)系),傳動方式(機械、液壓、電氣)等。 1.4機床技術參數(shù)的確定 機床技術參數(shù)包括主參數(shù)和一般技術參數(shù)。其中一般技術參數(shù)是指機床的尺寸參數(shù)、運動參數(shù)及動力參數(shù)。 (1)主參數(shù)主參數(shù)是機床各數(shù)中最主要的一個或兩個參數(shù),它反映機

16、床的加工能力,是確定機床主要零、部件尺寸的依據(jù)。 (2)一般技術參數(shù) 尺寸參數(shù)一般是機床的主要結構尺寸。 運動參數(shù)一般是指成形運動和主要輔助運動參數(shù)。成形運動參數(shù)包括:主運動參數(shù),如進給量或進給速度,進給級數(shù)等。輔助運動參數(shù)包括:快速行程速度,工件夾緊速度,轉(zhuǎn)位速度等。 1.5機床總體布局的確定 合理確定機床的總體布局,是機床設計的重要布署,它對設計、制造與使用都有很大的影響。在機床的工藝方案、運動方案及主要技術參數(shù)確定之后,就可著手進行機床的總體布局。其主要內(nèi)容包括機床具有的主要零部件及其相對位置關系等。 機床的總體布局應注意下述問題:(1)工件特征 (2)機床性能 對加工精度、表面粗糙度要

17、求高的機床,在總體布局上應采取相應的措施,使之提高傳動精度、剛度、見效振動、熱變形等。例如,為了提高機床剛度,可采用框式支承件結構;為了減少機床加工過程的振動,可使用電動機等振動較大的部件與工作部件分離,中間采用帶傳動等。()生產(chǎn)批量用語單件小批量生產(chǎn)的機床,其布局應能保證工藝范圍廣、調(diào)整方便,而生產(chǎn)率可低些。用于大批量生產(chǎn)的機床,布局則應適合于提高生產(chǎn)率要求,而工藝范圍和調(diào)整方便程度可低些。 8畢業(yè)設計說明書 1.6機床原理圖的擬定 1.7機床總體尺寸聯(lián)系圖的繪制 1.8其他 在機床初步設計中,還有下述工作: 1試驗研究 采用新材料、新工藝、新結構時,應提出必要的試驗課題,得出滿意的試驗研究

18、結果,才允許用于機床產(chǎn)品上。此外要注意試驗結果的完善和推廣工作。 (2)方案比較 對不同方案進行價值分析,必要時還需要繪出主要部件結構草圖進行比較。還要對不同的造型與色彩方案進行對比。注意某些容易忽視的問題,如操作、防護等。9 2 計算部分2.1銑刀銑削功率的確定3 每齒進給量和銑削速度的參考數(shù)值表鑄 鐵 鋼刀具名稱每齒進給 銑削速 每齒進給 銑削速量 度 量 度圓柱形銑刀三面刃銑 刀立銑刀 端銑刀 表 1-1 由圖視表格選取進給量 S0.06mm,銑削速度 40m/min,切削深度 1mm,銑刀直徑 d80mm,齒數(shù) 16 0.86 0.860.74 主銑削力 P c?t ?s BZkk /

19、D Z 123.42kg C-工作材料性能影響銑削力常數(shù); t- 銑削深度(毫米); S-銑刀每齒進給量(毫米齒);B-銑削密度(毫米);Z-銑刀齒數(shù);D-銑刀直徑(毫米);K-銑刀前角影響銑削力的系數(shù);K1-銑削速度影響銑削力的系數(shù) 銑削功率 NP x40/6120 z 0.1513kw 2.2電機的選擇已知銑削功率 P 0.1513kw z由 P P / z c10 畢業(yè)設計說明書 一般取0.750.85 所以 P 0.18kw z2.2.1初選電機 初選電機功率 P1.5KW,取工作裝置的效率 0.94 w則 P P 1.5X0.941.41KW w w2.2.2確定電動機傳動裝置總效率

20、 取 V帶傳動效率 0.96 ,滾動軸承效率 0.995 b r2.2.3確定轉(zhuǎn)速 4工作軸轉(zhuǎn)速 n 6x10 v /D w w V帶傳動比范圍 i 24 b故電機轉(zhuǎn)速范圍為 ni n 24x414.01 w 828.021656.04r/min故符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min-1500r/min,為了減小電動機重量和價格,選常用的同步周轉(zhuǎn)速為 1000r/min的 Y系列電機 100L-6型,其滿載轉(zhuǎn)速 940r/min2.3減速機的選擇 按此類鍵槽加工銑床的銑刀轉(zhuǎn)速需求,查星河傳動機械產(chǎn)品選型手冊得所選電機參數(shù): 1/min Nmf sizeKW-p14970 2.10 2

21、1.1-4 Na-輸出轉(zhuǎn)速; Ma-輸出轉(zhuǎn)矩 f-使用系數(shù) size-機型號 KW-電機功率極數(shù) 2.4V帶設計11 2.4.1確定計算功率 Pca 2 1由表 1.4-1查得工作情況系數(shù) Ka1.12由 PcaKaP1.1x1.1kw1.21kw2.4.2選擇 V帶型號 由機械設計 普通 V帶選型圖 5-12a,選 A型 V帶2.4.3確定帶輪直徑(1)參考下表選取小帶輪直徑 d1112mm 2 V帶帶輪的基準直徑系列截 型基準直徑外 徑表 1-2 12畢業(yè)設計說明書(2)驗算帶速 v d n/600008.4m/s 1 1(3)從動帶輪直徑 d2ixd n d /n 293.24 d1 1

22、 d1 22 查表 V帶帶輪的結構尺寸,取 d 280mm 2(4)傳動比 id /d 280/1122.5 d2 d1(5)從動帶輪轉(zhuǎn)速 n n /i1440/2.5576r/min 2 1 2.4.4確定中心距 a和帶長 Ld (1)初選中心距 0.7x112+280mma 2x112+280 0274.4mma 784mm 0取 a 500mm 0 (2)求帶的計算基準長度 L0 2L 2 a +/2d +d + d - d /4a 0 0 d1 d2 d2 d1 0 1657.9mm (3)計算中心距 a a +L -L /21500+1600-1630/2485mm 0 d 0 (4

23、)確定中心距調(diào)整范圍 a a+0.03 L 485+0.03x1600533mm d a a-0.015 L 485-0.015x1600460mm min d 2.4.5驗算小帶輪包角13 0 0180 - d - d x60 /a d2 d10 0 159 120 所以包角合適2.4.6確定 V帶根數(shù) Z 0 (1)由機械設計包角180 、特定帶長、工作平穩(wěn)情況下普通 V帶的額定功率 P0表查得 d1112mm,n11200r/min及 n11460r/min 時,單根 A型 V帶的額定功率分別為 1.39kw和 1.26kw,用線性插值法求 n11440r/min時的額定功率 P0值 2

24、 (2)由表單根普通 V帶額定功率值的增量P ,查得P 0.17kw 0 0 (3)由表 1-3查得包角系數(shù) K 0.95 a2 包角系數(shù) K a小帶輪包角° ° ° ° ° ° ° ° ° 表 1-3(4)由表 1-4查得長度系數(shù) K 0.99 L14畢業(yè)設計說明書 2 長度系數(shù) K L基準長普通 帶度 表 1-4(5)計算 V帶根數(shù) ZZP /P + P k k ca 0 0 a L 6.05/1.60+2.17x0.95x0.99 1.47所以取 Z2根 2.4.7計算單根 V帶的初拉力 F 02

25、F 500 P (2.5/k -1)/v +qv 20 ca a z2 500x6.05x2.5/0.95-1 /8.44x4+0.1x8.4415153.43Nq為每米帶長的質(zhì)量,可查表得到2.4.8計算對軸的壓力 F Q F 2ZF sinad /2Q 0 1 1204N 2.4.9確定帶輪的結構尺寸,繪制帶輪工作圖2.5主軸剛度、強度校核 2.5.1選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大,對其重量和尺寸也無特殊要求,故常選擇材料 45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 2.5.2初估軸徑 2 按扭矩初估軸的直徑,查表 1-5得 C106 材料 , 等高強度鋼 表2.5.3結構設計 (1)各軸段直徑的確

26、定 初估軸徑后,就可按軸上零件的安裝順序,從 d 處開始逐步確定直徑。下一級軸由于連接許要有退刀槽,故選min擇下一級軸徑為 60mm。同理,可選出另外一級軸的直徑 66mm。由于第四段軸上裝有軸承,軸承的直徑由銑刀柄處尺寸確定,其徑向便于軸承安裝,又應符合軸承內(nèi)徑系列,故取直徑 72mm。 (2)軸的受力分析(見機械設計書 P249)16畢業(yè)設計說明書 F F +L +F d/21600x60+600x240x2/60+60 R1H r 3 a 1400N F F - F 1600-1400N R2H r R1H 200N在垂直面上 F F F /24500/22250N R1V R2V t

27、 (3)畫彎矩圖 如圖示c、d、e,在水平面上,a-a剖面左側M F L21400x6084000Nmm aH R1H a-a剖面右側 , M F xL 2250x60135000Nmm aH R2H 3 在垂直面上 M F xL 2250x60135000Nmm av R1v 2 合成彎矩,a-a剖面左側M 161640Nmm a a-a-剖面右側 M, 261100Nmm a (4)畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖示f,在 a-a截面左側合成彎矩最大,扭矩為 T,該截面左側可能是危險截面;b-b截面處合成彎矩雖不是最大,但該截面左側軸徑小于 a-a-截面處軸徑,故 b-b截面左側也可能是危險剖面。若以疲勞強

28、度考慮,a-a,b-b截面均有應力集中,且 b-b截面處應力集中更嚴重,故 a-a截面左側和 b-b截面左右側又均有可能是危險剖面。172.5.4軸的彎扭合成強度校核 2 由表 14-5查得 60MP, 100Mp -1 0 (1)a-a-截面左側 3 2 3w0.1d -bld-t /2d12107mm 30MP e (2)b-b截面左側 3 3 3 w0.1d 0.1x50 12500mm b-b截面處合成彎矩 M : b M M L2-28/L284800Nmm b a 26.8MP e18畢業(yè)設計說明書 3 設計部份 3.1蝸輪傳動部分蝸輪蝸桿傳動是用來傳遞空間交錯軸之間的運動和動力的

29、,它廣泛的運用于機器和儀器設備中。蝸輪蝸桿傳動的主要優(yōu)點有:1、傳動比大,結構緊湊;2、傳動平穩(wěn)振動小,噪聲低;3、具有自鎖性。故本設計中運用蝸輪蝸桿傳動,正是利用它的這些優(yōu)點。傳動比大,加工精度高,生產(chǎn)效益高;傳動平穩(wěn),刀具跳動小,加工出的鍵槽平整均齊,容易達到加工精度要求。其主要缺點是摩擦損失大,效率低;因采用減摩材料,故成本高;同時對制造和安裝誤差很敏感,安裝時對中心距的尺寸精度要求較高。綜上所述,蝸輪蝸桿常用于傳動效率在 50KW以下,滑動速度在 15m/s以下的機器設備中。蝸桿傳動的失效形式主要有輪齒的點蝕、彎曲折斷、磨損及膠合失效等。根據(jù)蝸輪蝸桿的失效形式可知,制造蝸桿副的組合材料

30、首先應具有足夠強度,更重要的還應具有良好的跑合性、減摩性和耐磨性。因此蝸桿一般采用碳鋼或合金鋼,而蝸輪則一般采用鑄造錫青銅,鑄造鋁青銅,灰鑄鐵等。同時實踐證明比較理想的材料組合是淬硬并經(jīng)過磨削的鋼蝸桿和青銅蝸輪齒圈。本設計中正是采用了此類組合,使得機床的效率達到最佳生產(chǎn)狀況。 3.2帶傳動部分帶傳動是機械設備中應用較多的傳動裝置之一,主要有主動帶輪,從動帶輪和傳動帶 3部分組成。工作時,靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實現(xiàn)主從動輪間的運動和動力的傳遞。帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉、緩沖吸振及過載打滑以保護氣壓零部件等優(yōu)點。缺點主要是傳動比不穩(wěn)定,傳動裝置外形尺寸較大,效率較低,帶的壽命較短以

31、及不適合高溫易燃場合等。帶傳動多用于高速級,一般不宜用于大功率傳動(通常不超過 50Kw),帶的工作速度一般為 530m/s,高速帶可達60m/s。平帶傳動比通常在 3左右,最大可達 6,有張緊輪時可用到 10。V帶傳動比一般不超過 7,最大用到 10。V帶與平帶相比,由于槽面摩擦原理,在同樣的張緊力下,V帶傳動能產(chǎn)生跟大的摩擦力。加之 V帶已標準化并大量生產(chǎn),因而 V帶傳動的應用比平帶傳動廣泛的多。故本課題設計中采用 V帶進行傳動,不僅因為該類傳動具有較大的傳動比,同時它也適合小功率傳動的需求,結構簡單,市場運用廣泛,更換維修容易,適合于經(jīng)濟化的生產(chǎn)需求。19 3.3銑刀的選用 3.3.1銑

32、削方式的選擇銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進給方向相反叫逆銑。這種銑削形式在刀具剛接觸工件時刀齒不能立即切下切屑,知識對工件一面擠壓,一面滑行,從而使工件表面在這一段上形成了冷硬層。當切削厚度增大到一定數(shù)值時,刀齒才真正的切入工件。因此,它的切屑厚度是由小到大的。當?shù)诙€刀齒切入工件時,在這已冷硬的表面又擠壓又滑行了一段,再切入工件,如此下去,使刀刃后面的磨損較大。同時,由于切屑分力的作用,銑切時有使工件從夾具中拉出的趨勢,易使機床振動。逆向銑削適宜加工有硬皮一類的工件,如鑄件等。它的特點是不受機床絲杠螺母間隙的影響,是一種常用的銑削方法。3.3.2銑削用量的選擇銑削用量包括銑削速度 v,每齒進給量

33、s,銑削深度 t,銑削寬度 B等。銑削用量選擇的合理與否將直接影響銑削效果,它隨機床、刀具、夾具和加工要求等條件的不同而變化,盡管如此,但首先應保證在工件的加工精度和刀具耐用度的前提下,盡一切可能提高銑削用量。銑削用量的選擇原則是:首先選取銑削深度 t和銑削寬度 B,然后選取每齒進給量 s,最后確定銑削速度 v。銑削寬度 B一般決定工件的加工寬度。 3.3.3銑刀材料的選擇8 銑刀材料的基本切屑性能比較材料名稱 冷硬性 熱硬性 韌性 切削速度碳素工具最差 最差 較好 鋼高速鋼 好 好 好 硬質(zhì)合金 最好 最好 較差 表 1-6由上表可以看出高速鋼的整體性能較其他材料均較為突出,可以滿足生產(chǎn)實際

34、中機床的生產(chǎn)要求。通用型高速鋼材料 W18Cr4V,其硬度為 6265HRC,主要用于制造中等的麻花鉆、螺紋刀具、銑刀、車刀和齒輪刀具,故本設計中采用此種材料的銑刀作為加工刀具,可以滿足刀具冷硬性、熱硬性、韌性等各種不同的加工要求,達到產(chǎn)品生產(chǎn)的合理化配置。 20畢業(yè)設計說明書 3.3.4 銑刀形狀的選擇三面刃銑刀有兩種齒型:一種為直齒,另一種為交錯齒。直齒用于加工一定寬度,深度較淺的溝槽;錯齒用于加工較深的溝槽或作粗加工用,其材料主要是W18Cr4V或其他類型的高速鋼制造,其硬度為 HRC6366,因此可以看出該類刀具滿足刀具的材料及加工要求的需要。銑刀直徑越大,散熱條件好,刀桿剛度高,所允

35、許的切削速度高。但直徑過大時,銑刀的切入長度增加,工作時間長。另外直徑增加后,細小力矩增加,刀具材料消耗也大。所以直徑是根據(jù)工件寬度和切削深度來選擇的,一般用硬質(zhì)合金銑刀頭銑削時,銑刀直徑和工件寬度之比為 1.6:1到 1.2:1。 3 銑刀參數(shù)示意表基本尺寸 參 考 數(shù) 據(jù) 直 齒 公稱尺寸 型 型 °° ° ° °° ° 表 1-7 由上述直徑選用原則,在這三類直徑的銑刀中,最理想的銑刀直徑就是80mm的這一組數(shù)據(jù)參數(shù),得到銑刀直徑和齒數(shù),以用于設計計算中。 3.4軸的選用 軸是組成機器的重要兩件之一。其主要功用是支承回

36、轉(zhuǎn)零件(如齒輪、蝸輪、帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器等),并傳遞運動和動力。 它一般可分為軟軸和剛性軸兩大類3.4.1軸的設計要求及設計步驟21軸的設計主要要解決的兩方面問題:(1)設計計算。 為了保證軸具有足夠的稱載能力,要根據(jù)軸的工作要求對軸承進行強度計算,有些軸還要進行剛度或振動穩(wěn)定性計算(如機床主軸及汽輪機軸);(2)結構設計。根據(jù)軸上零件裝拆定位和加工等結構設計要求,確定軸的外形結構和部分尺寸。 轉(zhuǎn)軸在工作中既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩,因此,可把心軸和傳動軸看作轉(zhuǎn)軸的特例。 對于轉(zhuǎn)軸,如果知道了軸所受的轉(zhuǎn)矩和彎矩,利用材料力學的知識,就可以算出軸的各段尺寸(直徑和長度)但在一般情況下,開始計算時并不知道軸

37、的結構和尺寸,無法確定軸的跨矩和力的作用點,也就無法求出彎矩。為了解決這個問題,軸的設計分三步進行:第一,初定軸徑、包括擬定軸上零件的布置、選擇軸的材料及初步估算軸的直徑等。第三,校核計算。包括計算軸的受力、驗算軸的強度和必要時驗算軸的剛度、臨界轉(zhuǎn)速,以及繪制工作圖等。 3.4.2軸的材料及其選擇 選擇軸的材料,應靠下列因素:(1)軸的強度、剛度及耐磨性要求;(2)日處理方法;(3)材料的來源;(4)材料的加工工藝性;(5)材料價格等。 軸的常用材料有以下幾種: 1、碳素結構鋼 35、45及 50等優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼具有較好的綜合性能,其中尤以 45鋼最為常用。為了提高其力學性能,通常進行調(diào)質(zhì)或正

38、火處理。不重要的或受力較小的軸,可采用 Q235、Q255、Q275等碳素結構剛。 2、合金結構鋼 合金結構鋼的力學性能和淬火性能比碳素鋼要好,但對應力集中比較敏感,而且價格較貴,多用于對強度和耐磨性能要求較高的場合。 3、球墨鑄鐵球墨鑄鐵具有較好的制造工藝性和吸振性,對應力集中不敏感,適于制造結構形狀復雜的軸。 3.4.3軸的結構設計 軸的結構設計主要是使軸的各部分具有合理的結構和尺寸。影響軸的結構的因素很多,因此軸的結構沒有標準形式。設計時,必須針對軸的具體情況作具體分析,全面考慮解決。軸的結構設計的主要要求是: (1)裝載軸上的零件有確定的位置。且布置合理。 (2)軸受力合理,能可靠地傳

39、遞力和轉(zhuǎn)矩,有利于提高強度和剛度。 (3)具有良好的工藝性。 (4)便于裝配和調(diào)整。 (5)節(jié)省材料,減輕質(zhì)量。 為了便于軸上零件的裝拆,常將軸做成階梯形,它的直徑從軸端逐漸向22畢業(yè)設計說明書 中間增大,因而為了便于拆裝齒輪,軸段的直徑比軸段略大些。 分析軸上零件的固定。齒輪用軸環(huán)和套筒作軸向固定,用平鍵作圓周方向的固定。裝在軸段上的滾動軸承用軸肩和軸承蓋固定其軸向位置。軸承內(nèi)圈于軸之間的配合實現(xiàn)的。 軸的結構工藝性是指軸的結構應便于加工和裝配,并保證精度,以提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。為了減少加工刀具的種類和減少刀具的更換時間,軸的一些應力求同意并符合規(guī)定。如各軸段的過渡圓角、倒角、退刀槽和

40、砂輪越程槽等尺寸;當軸上有兩個以上的鍵槽時,槽寬應盡量一致且置于同一母線上。為了便于裝拆軸上的零件,軸端及各軸段的端部均應制成 45°的倒角;過盈配合的軸段,軸上零件壓入端可做出錐度或在同一直徑段上采用不同的尺寸公差。 3.4.4提高軸的疲勞強度 由于大多數(shù)軸工作時承受變應力,因此設計時要采取措施來提高軸的疲勞強度,特別要注意結構的每個具體部分的設計。 1、降低應力集中 (1)盡量避免截面形狀的突然變化,在截面尺寸變化處盡量采用較大的過渡圓角,盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽。 (2)對于安裝平鍵的軸槽,用盤銑刀銑出的鍵槽槽底比端銑刀銑出的過渡平緩,因而應力集中小。 (3)過盈配合的

41、軸段,除了在保證傳遞載荷的前提下盡量減少過盈外,還可以在軸上或輪轂上加工載槽。 (4)打穿的銷孔比未打穿的銷孔的應力集中小 3.4箱體箱體是主傳動不見的基本零件,在箱體內(nèi)外還安裝著許多其他的零件。機床工作時,箱體應使各零件(尤其是主軸)保持足夠準確的相對位置,以便保證部件的正常工作并滿足加工質(zhì)量的需求。因此,對箱體的要求是:有一定的制造精度;有足夠的強度和剛度;內(nèi)應力要小;節(jié)省材料,結構緊湊,工藝性好。 3.4.1箱體材料及熱處理 主軸變速箱體一般尺寸較大,形狀復雜,大多采用鑄造結構。鑄鐵材料常用 HT150,如果形狀簡單,強度要求較高時,可用 HT200,只有在特殊情況下,才采用合金鑄鐵。與

42、床身做成一體的箱體,材料應根據(jù)床身或?qū)к壱蠖?。為了減少鑄件箱體的殘留內(nèi)應力,鑄件澆鑄后的冷卻速度要緩慢,并應進行時效處理。3.4.2箱體結構形狀及尺寸23箱體結構形狀及尺寸的確定,必須考慮結構和工藝性等方面的要求。 (1)結構要求 緊固方式 固定式箱體用螺釘緊固在床身或底座上,為了減小聯(lián)接處的受力變形,緊固螺釘不少于 46個,螺釘分布要使結合面的壓強均勻。緊固螺釘裝在箱體外部的凸緣上或凹槽內(nèi)應有足夠的緊固厚度,以提高聯(lián)接處的剛度;不要使用過長的螺釘。 輪廓尺寸 箱體輪廓尺寸的確定,應根據(jù)總體設計要求,在能夠安裝全部零件的前提下,考慮制造、維修及調(diào)整的條件,盡量做到尺寸小,重量輕,結構緊湊。

43、 壁厚 根據(jù)箱體的結構、剛度及輪廓儲存,并參考同類型的機床的合理壁厚,過大過小的壁厚都是不合理的。 潤滑與密封 箱體上應設有必要的油孔、油槽,并安裝油標等。 其他 為了降低噪聲,可增加壁厚或涂一定厚度的吸聲材料等。 3.4.3箱體技術要求 一般傳動軸承的孔徑公差等級多為 7級,主軸孔徑公差等級為 5,6級,主軸的后孔徑公差等級可比前一級孔徑低一級。各空的圓度和圓柱度不超過孔徑公差的 1/41/2。需要標注基準面的直線度、平面度,基準面之間的平行度或垂直度,各孔軸心線對端面的垂直度公差等。 24畢業(yè)設計說明書結論經(jīng)過各類方案的比較,得出的設計數(shù)據(jù)能夠符合設計的要求,加工出的鍵槽寬度也符合設計要求

44、的需要,證明此類設計方案是切實可行的,不僅起到了廢舊機床的合理運用,同時增加了工廠的產(chǎn)品生產(chǎn)范圍,這在大型機床里是一項很好的舉措,使得企業(yè)不用耗費大量資金用于廢舊機床的維護。所以我們可以看出這一設計方案很有市場前景,可向企業(yè)進行宣傳推廣,最大限度的節(jié)約能源,充分發(fā)掘出廢舊品的利用價值,為企業(yè)和國家減輕負擔,加速企業(yè)的現(xiàn)代化改造步伐,振興機床工業(yè)的發(fā)展。25 工作小結 通過進三個月的畢業(yè)設計,我已圓滿的完成了所分配的設計任務。雖然過程是辛苦的,但讓我學到了很多東西,反而是苦中也有樂了。首先是通過設計,使我們大學四年所學的各類知識進行了依次綜合的運用。從各類大件的配合關系到小件的型號選擇,都是靠以前的專業(yè)知識為基礎的同時結合工廠參觀實習翻閱有關