組合式專用銑齒機床畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　摘要 本文是研究組合式專用銑齒機床的構(gòu)成及其工作原理。從其構(gòu)成特點開始分析與其他專用機床和普通機床相比的優(yōu)點，全面分析其機械結(jié)構(gòu)和工作原理。對其工作原理與公式進行了詳實的調(diào)查和分析。運用了AUTOCAD.UG等軟件對其零部件的設(shè)計進行進一步分析說明；并且對于銑齒機床上的銑齒刀具的選擇進行了詳細的分析，給出了指型刀架的主要性能參數(shù)。對其零部件的選用進行了精心的挑選，使其工作性能更佳。進一步突出組合式專用

2、銑齒機床的優(yōu)勢。</p><p>　　通過本次對組合式專用銑齒機床的探討，了解了其零部件的基本分析、加工的全面內(nèi)容；掌握了組合銑齒機床的構(gòu)成及工作原理，綜合運用了所學的機械知識，加深了對大學所學專業(yè)課程的理解，為今后利用所學知識，在工作中解決具體問題打下了堅實的基礎(chǔ)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機床 加工原理 銑齒刀具 </p><p>　　A

3、bstract  This article is dedicated milling machine of modular composition and how it works. Starting from composition analysis and other special characteristics of machine tools and the advantages compared to general m

4、achine tools, a comprehensive analysis of the mechanical structure and working principle. Its working principle and the formula of the detailed survey and analysis. Use of its components AUTOCAD.UG design software such a

5、s further analysis shows that; and milling machine for mill</p><p><b>　　目次</b></p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p>　　1.1畢業(yè)設(shè)計研究的意義及目的5</p><p>　　1.2組合機

6、床簡介5</p><p>　　1.2.1組合機床的組成5</p><p>　　1.2.2組合機床的特點6</p><p>　　1.3組合機床的發(fā)展概況6</p><p>　　1.4齒輪加工機床概述6</p><p>　　1.4.1各種類型齒輪加工機床6</p><p><b&g

7、t;　　1.4.2銑床6</b></p><p>　　2 機床結(jié)構(gòu)方案制定7</p><p>　　2.1組合式專用銑齒機床7</p><p>　　2.1.1機床的組成及配置7</p><p>　　2.1.2機床的技術(shù)規(guī)格7</p><p>　　2.2組合式專用銑齒機床結(jié)構(gòu)7</p>

8、<p>　　2.2.1機床結(jié)構(gòu)特點7</p><p>　　2.2.2 機床的冷卻系統(tǒng)8</p><p>　　2.2.3機床的潤滑系統(tǒng)9</p><p>　　2.2.4機床的安全維護10</p><p>　　3 機床部件設(shè)計選型11</p><p>　　3.1通用部件簡介11</p>

9、<p>　　3.1.1組合機床通用部件規(guī)格、型號及其配套表11</p><p>　　3.2通用部件計算選型11</p><p>　　3.2.1切削用量選擇11</p><p>　　3.2.2電機功率計算14</p><p>　　3.3組合機床部件選型15</p><p>　　3.3.1銑削頭的選擇

10、15</p><p>　　3.3.2機械滑臺的選擇17</p><p>　　3.3.3立柱的選擇19</p><p>　　3.4選型配套表19</p><p>　　注：水平機械滑臺選用行程630mm，垂直徑向滑臺選用行程400mm.19</p><p>　　4 回轉(zhuǎn)工作臺20</p><

11、p>　　4.1回轉(zhuǎn)工作臺概述20</p><p>　　4.1.1分度工作臺20</p><p>　　4.1.2銑內(nèi)齒回轉(zhuǎn)工作臺工作原理20</p><p>　　4.2驅(qū)動設(shè)備選擇20</p><p>　　4.2.1減速機的選用20</p><p>　　4.3齒輪強度校驗21</p>&l

12、t;p>　　5 組合機床刀具及工具25</p><p>　　5.1組合機床刀具的特點25</p><p>　　5.2銑齒刀具的選擇25</p><p>　　5.2.1選擇銑齒刀具的主要因素25</p><p>　　5.2.2指形銑刀26</p><p>　　5.2.3指形刀架的主要技術(shù)性能26<

13、/p><p>　　表5-1指形刀架的主要技術(shù)性能參數(shù)26</p><p><b>　　結(jié)論27</b></p><p><b>　　致謝28</b></p><p><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　1 緒論&l

14、t;/b></p><p>　　1.1畢業(yè)設(shè)計研究的意義及目的</p><p>　　發(fā)展組合機床及其自動線，廣泛的推廣使用組合機床，對于機械制造工業(yè)，特別是汽車、拖拉機、柴油機、電動機儀器儀表以及軍工部門等生產(chǎn)的發(fā)展，有著很重要的意義。目前，組合機床在機械制造工業(yè)中應(yīng)用越來越普遍，并已經(jīng)顯示出巨大的優(yōu)越性。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計的研究目的，就是要設(shè)計

15、出一臺組合式的銑齒機床，實現(xiàn)齒輪加工，提高效率，減少成本，并且在保證工作的前提下，盡可能的滿足客戶需求。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，使真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。</p><p><b>　　1.2組合機床簡介</b></p><p>　　以系列化和標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件對一種或多種工件按預先確定的工序進行切削加工的機床。

16、兼有萬能機床和專用機床的優(yōu)點。通用零部件通常占整個機床零部件的70％～90％，只需要根據(jù)被加工零件的形狀及工藝改變極少量的專用部件就可以部分或全部進行改裝，從而組成適應(yīng)新的加工要求的設(shè)備。由于在組合機床上可以同時從幾上方向采用多把刀具對一個或數(shù)個工件進行加工，所以可減少物料的搬運和占地面積，實現(xiàn)工序集中，改善勞動條件，提高生產(chǎn)效率和降低成本。將多臺組合機床聯(lián)在一起，就成為自動生產(chǎn)線。組合機床廣泛應(yīng)用于需大批量生產(chǎn)的零部件，如汽車等行業(yè)中

17、的箱體等。另外在中小批量生產(chǎn)中也可應(yīng)用成組技術(shù)將結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件歸并在一起，以便集中在組合機床上進行加工。</p><p>　　1.2.1組合機床的組成</p><p>　　組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。</p><p>　　通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔

18、助部件五類。</p><p>　　通用部件按配置型式，組合機床可分為單工位和多工位兩大類。其中單工位組合機床按被加工面的數(shù)量又有單面、雙面、三面和四面 4種，通常只能對各個加工部位同時進行一次加工；多工位組合機床則有回轉(zhuǎn)工作臺式、往復工作臺式、中長立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式4種。</p><p>　　1.2.2組合機床的特點</p><p>　　組合機床按系列化標準化設(shè)計的

19、由大量的通用部件和少量的專用部件組合的工序集中的高效率專用機床。它能對工件進行多刀，多軸，多面，多工位，同時加工。</p><p>　　組合機床與通用機床，其它專用機床比較，具有以下特點：</p><p>　　設(shè)計和制造周期短，經(jīng)濟效益好。</p><p>　　比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定勞動強度低。</p><p>　　結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作

20、可靠，使用和維修方便。</p><p>　　產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術(shù)水平要求不高。</p><p>　　通用部件可以重復使用。不必進行設(shè)計和制造。</p><p>　　適應(yīng)大規(guī)模和自動化生產(chǎn)需要</p><p>　　1.3組合機床的發(fā)展概況</p><p>　　最早的組合機床于1911年在美國制成，

21、用于加工汽車零件。1953年，美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則。1973年，國際標準化組織（ISO）公布了第一批組合機床通用部件標準。1975年，中國第一機械工業(yè)部頒布了中國的第一批組合機床通用部件標準。</p><p>　　專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。</p>

22、<p>　　1.4齒輪加工機床概述</p><p>　　1.4.1各種類型齒輪加工機床</p><p>　　齒輪加工機床主要分為圓柱齒輪加工機床和錐齒輪加工機床兩大類。圓柱齒輪加工機床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用的有滾齒機，插齒機、銑齒機、剃齒機等。</p><p><b>　　1.4.2銑床</b></p&g

23、t;<p>　　銑床是一種用途廣泛的機床。它可以加工平面（水平面、垂直面）銑床 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

24、斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。</p><p>　　2 機床結(jié)構(gòu)方案制定</p><p>　　2.1組合式專用銑齒機床</p><p>　　2.1.1機床的組成及配置</p><p>　　機床主要由銑削頭、動力滑臺、工作臺、專用工裝組成，其中工作臺在外周，銑削頭及滑臺在中央，通過工作臺的分度轉(zhuǎn)動實現(xiàn)內(nèi)齒輪的加工。</p>&l

25、t;p>　　機床的部件選用與設(shè)計：</p><p>　　銑削頭：可以實現(xiàn)垂直進給，按技術(shù)要求選用標準件； </p><p>　　動力滑臺：可以實現(xiàn)徑向進給，選用標準件；</p><p>　　水平移動滑臺：根據(jù)加工直徑的不同用來調(diào)整銑削頭的水平位置，選用標準件；</p><p>　　工作臺：具有分度功能；</p><

26、;p>　　專用工裝：根據(jù)銑削頭垂直行程以及工作臺面的位置而設(shè)計的。</p><p>　　2.1.2機床的技術(shù)規(guī)格</p><p>　　加工齒輪直徑范圍：2500~3500mm</p><p>　　最大加工寬度：250mm </p><p><b>　　最大模數(shù)：40mm</b></p><p&g

27、t;　　主軸中心位置最大垂直移動距離：280mm</p><p>　　工作臺最大直徑：4000mm</p><p>　　外形尺寸：4000x4000x2000mm</p><p>　　2.2組合式專用銑齒機床結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2.1機床結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　本機床主要由床身、銑削頭、工作臺、主軸傳動

28、、進給傳動和其相應(yīng)的變速操縱機構(gòu)、冷卻與電氣設(shè)備等部分組成?，F(xiàn)在將各部分概述如下：</p><p><b>　　(1)床身部分：</b></p><p>　　由床身和底座以螺釘緊固連接而成，為箱形結(jié)構(gòu)的鑄件，內(nèi)部采用合理布筋增強剛性，是銑頭、等的支承部件，床身后側(cè)裝置主傳動電機，內(nèi)部安裝主傳動系統(tǒng)同時也作潤滑油儲存槽。中部左右兩側(cè)開有兩方形窗口，左邊裝置動變速操縱箱，

29、右邊作檢查調(diào)整用，下部左右兩側(cè)則為安裝電氣設(shè)備壁龕；壁龕的門上設(shè)有開門斷電及密封裝置，底座是整個機床的支承，其上還裝置冷卻液泵，并兼作冷卻液箱。</p><p>　　主傳動機構(gòu)直接安裝在床身內(nèi)部，軸一端以彈性聯(lián)軸器與主軸電機相連，軸末端以螺旋傘齒輪與立銑頭相連，中間以直齒輪傳遞動力，各軸用滾動軸承裝在床身壁上，在軸的另一端裝有一制動電磁離合器作主軸制動，打開床身右側(cè)方窗口，即可見到主要的傳動部分或作檢查調(diào)整。&l

30、t;/p><p><b>　　(2)銑削頭部分：</b></p><p>　　銑頭安裝在床身上部彎頭的前面。銑頭內(nèi)裝著主軸，主傳動系統(tǒng)中輸出軸上的傘齒輪與立銑頭的傘齒輪嚙合，在經(jīng)過一對正齒輪傳動而帶動軸套旋轉(zhuǎn)，主軸的上半部分即裝于此軸套內(nèi)，軸套通過滑健帶動主軸一同旋轉(zhuǎn)，主軸并可以在軸套內(nèi)軸向移動。主軸的下半部分則以精密滾動軸承安裝在軸套內(nèi)，套筒能連同主軸一起相對于立銑頭本

31、體作軸向移動，最大行程為85毫米，用手輪操縱，當搖動手輪時，經(jīng)一對傘齒輪，再傳動絲杠，帶動固定于套筒上的托架內(nèi)的螺母，絲杠轉(zhuǎn)動時，螺母則帶著套筒和主軸作軸向移動，以便銑削不同深度的加工面和鉆孔，如果加工的軸向精度要求高時，還可以裝上千分表，以便觀察和檢查。主軸套筒在不同的軸向位置上都可以用手柄夾緊。</p><p>　　(3)主軸變速操縱部分：</p><p>　　變速操縱箱是一個獨立的部

32、件，它安裝在床身左側(cè)窗口上。利用孔盤齒輪條、拔叉操縱各滑動齒輪的位置，外露部分是轉(zhuǎn)速盤手柄。</p><p>　　為了變速時齒輪容易嚙合，電氣上使手柄轉(zhuǎn)動過程中，主電機有一沖動，其沖動時間的長短與手柄運動的速度有關(guān)，為了避免齒輪的過度撞擊，希望沖動時間短些為好，因此當手柄退回原位時，要求速度快一些，但得接近終點位置時，又必須把推動減慢，以利嚙合。為了避免打開，變速不宜在主軸上高速轉(zhuǎn)動中進行。</p>

33、<p>　　(4) 進給變速部分：</p><p>　　進給變速控制工作臺的進給速度和快速移動。由進給電機和快進電機控制。</p><p>　　(5) 工作臺部分：</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺由電機帶動減速機，減速機和齒輪通過螺栓連接，同時齒輪與三排滾柱回轉(zhuǎn)支承的外齒圈嚙合，同理回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒圈通過螺栓與底座相連。制齒工裝臺與回轉(zhuǎn)支承連接起來，所以當

34、電機通電是，減速機帶動齒輪，齒輪帶動回轉(zhuǎn)支承，從而實現(xiàn)工件的分度轉(zhuǎn)動，達到生產(chǎn)設(shè)計的要求。</p><p><b>　　(6) 冷卻部分：</b></p><p>　　冷卻液裝在機床的底座內(nèi)，打開床身后罩可以看到冷卻液泵將冷卻液沿著管子輸送到噴嘴，輸送量用閥門調(diào)節(jié)。</p><p>　　2.2.2 機床的冷卻系統(tǒng)</p><

35、p>　　切削液回路先經(jīng)鐵屑箱，過濾后流回流油箱，在油箱內(nèi)設(shè)有磁棒吸引油中的微小鐵屑。</p><p>　?。?） 切削液的作用</p><p>　　在銑削加工過程中，切削液起到冷卻、潤滑、排屑的作用。若在切削液中加入防銹劑，還有防銹作用。</p><p>　?。?） 切削液的選擇</p><p>　　切削液有兩種：起冷卻作用的水溶液、起

36、潤滑作用的油溶液和固體潤滑劑。選擇切削液要能滿足銑削加工又要比較經(jīng)濟。表 2-1 列舉了各種切削液對鉸孔表面粗糙度影響。</p><p>　　從表 2-1看出，用序號 1 N5-N7高速機油，表面粗糙度雖然不是最低，但是從經(jīng)濟合理以及滿足工件表面粗糙度要求方面考慮，完全合適。內(nèi)齒輪的表面粗糙度要求為 Ra10μm，選擇序號 1 N5-N7高速機油是最合適的。</p><p><b&g

37、t;　　表 2-1切削液</b></p><p>　　2.2.3機床的潤滑系統(tǒng)</p><p>　　機床中有兩個潤滑油泵潤滑各個主要部件，傳動箱中油泵除供給潤滑油外還供給兩個反向結(jié)構(gòu)的電磁達到移動活塞完成反向的目的。傳動箱中的油泵還潤滑立柱及主刀架。</p><p><b>　　機床的潤滑系統(tǒng)：</b></p><

38、;p>　　（a）整機的潤滑設(shè)有油泵站，油箱上面放置齒輪油泵，其流量Q=25公升/分，壓力P=2.5Mpa，油箱容積為1100公升。供立柱卸荷，潤滑油泵的壓力分三路輸出二路供傳動箱，其一供進給子及反向的驅(qū)動油缸，其二是傳動箱各部的潤滑、箱內(nèi)還接出銅管供床身前后支架的潤滑。壓力油另一路通至立柱前面的油管座體。油管座體內(nèi)分一路供立柱的潤滑；一路經(jīng)伸縮管通油至滑座及主刀架。</p><p>　?。╞）工作臺的潤滑是

39、由靜壓油泵站分支油路，供應(yīng)導軌，蝸桿支架及付傳動箱。工作臺主軸是靜壓軸承，不再供潤滑油。</p><p>　?。╟）床身導軌及立柱垂直導軌的潤滑是間斷的，當移動時才加潤滑油，在立柱側(cè)潤滑開關(guān)，手動調(diào)節(jié)，供立柱移動時的潤滑?；覀?cè)有潤滑開關(guān)，手動調(diào)節(jié)，供滑座移動時的潤滑。</p><p>　?。╠）定期加油點，主刀架主軸齒輪付加油點，主刀架后支座加油點，指形刀架加油點，內(nèi)指形刀架加油點，切

40、向刀架齒輪付加油點。切向刀架后支座加油點，切向刀架滑板加油點。</p><p>　　2.2.4機床的安全維護</p><p>　　機床在工作過程中，應(yīng)注意下列事項，以確保機床安全運轉(zhuǎn)。</p><p>　　1）隨時觀察分度蝸輪的嚙合情況，注意潤滑是否充分；</p><p>　　2）刀架后支承是否充滿油；</p><p>

41、;　　3）機床上切屑要及時清理，以免影響冷卻液的回流；</p><p>　　4）冷卻箱要定期清除其吸收的鐵屑；</p><p>　　5）機床工作一段時間后，檢查蝸輪運轉(zhuǎn)的振擺，發(fā)現(xiàn)超差時及時處理；</p><p>　　6）在加工過程中，要經(jīng)常注意油壓是否穩(wěn)定，如果壓力降低，要調(diào)整到所要求的壓力，尤其特別注意油泵的濾油器有無堵塞；</p><p&g

42、t;　　7）銑齒進行中停車，必須脫開進給結(jié)合子，在無進給的情況下運轉(zhuǎn)幾圈后再停車。</p><p>　　3 機床部件設(shè)計選型</p><p><b>　　3.1通用部件簡介</b></p><p>　　3.1.1組合機床通用部件規(guī)格、型號及其配套表</p><p>　　表3-1通用部件配套表</p><

43、;p>　　注：1.表中“x” 表示標準中無此規(guī)格，“----”表示尚未設(shè)計。</p><p>　　2. 銑削頭與大一規(guī)格的滑臺配套使用，其他部件均為同一規(guī)格配套使用。</p><p>　　3.立柱型號中帶“A”的用于配置液壓滑臺，帶“B”的用于配置機械滑臺。</p><p>　　3.2通用部件計算選型</p><p>　　3.2.1切削

44、用量選擇</p><p>　　在銑床上（或者加工中心等機床上）用銑刀進行切削的過程稱為銑削。銑削是一種應(yīng)用非常廣泛的切削加工方法。它可以對許多不同形狀的表面進行粗加工和半精加工，其加工精度一般為 IT9～IT8，表面粗糙度為Ra=6.3～1.6μm。由于銑刀多為多齒刀具，所以具有較高的生產(chǎn)率。本機床是設(shè)計用來銑削直齒圓柱齒輪的齒廓面的，其所使用的刀具為指形銑刀，與常規(guī)的盤形齒輪銑刀切削方式類似，故在計算銑削力和銑

45、削功率方面采用了下面所引用的方法。</p><p><b>　　銑削要素</b></p><p>　　銑削時調(diào)整機床的參量稱為銑削用量要素，如圖3-1示。</p><p>　　圖3-1 銑削用量要素</p><p>　　銑削速度銑削速度為銑刀主運動的線速度（單位為m/min）,可用公式計算：</p><

46、;p>　　式中 d0-------銑刀直徑，mm;</p><p>　　n -------銑刀轉(zhuǎn)速，r/min.</p><p>　　進刀量 進刀量是銑刀與工件在進給運動方向上的相對運動位移量。它有進給速度（），每進給量（f），每齒進給量（）等三種表示方式：</p><p>　　進給速度單位時間內(nèi)工件與銑刀的相對位移，單位為mm/min.</p>

47、<p>　　每進給量f 銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件與銑刀的相對位移，單位為mm/r。</p><p>　　每齒進給量 銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒時，工件與銑刀的相對位移，單位為mm/z</p><p>　　通常銑床銘牌上只列出進給速度，因此首先應(yīng)根據(jù)具體加工條件選擇,然后計算出，并按銘牌上實有的調(diào)整機床。三種進給量的關(guān)系為</p><p>　　式中z------銑刀齒

48、數(shù)。</p><p>　　背吃刀量背吃刀量指在通過切削刃基點并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀刃量。它是平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。</p><p>　　側(cè)吃刀量 側(cè)吃刀量平行于工作平面并垂直于切削刃基點的進給運動方向上測量的吃刀量，即垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm。</p><p>　　切削層橫截面積 銑刀每個切削齒的切削層公稱橫截面積

49、。銑刀的總切削層橫截面積應(yīng)為同時參加切削的刀齒切削層面積之和。但是由于切削時切削厚度、切削寬度和同時工作的齒數(shù)均隨時間變化而變化，所以總切削面積也隨時間而變化，從而計算較為復雜。為了簡化計算，常采用平均切削總面積這一參數(shù)，其計算公式如下：</p><p>　　式中 ----平均切削面積，</p><p>　　Q-------材料切除率，</p><p>　　切削力一

50、般只計算切削力，然后算出其他力的大小。計算切削力的實驗公式很多，但大多較煩瑣，現(xiàn)介紹一種簡便實用的公式如下：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　---多刃刀具切削面積的平均值，；</p><p>　　HBS ---被加工材料的布氏硬度。</p><p>　　式中算出切削力為銑刀個同時工作刀齒

51、切削力的平均值，銑刀的總切削力應(yīng)為與的乘積，即</p><p>　　從式中可直接看出，工件材料的硬度很高，切削力很大。還可通過切削面積間接得知，切削時的背吃刀量和進給量的增大，都會導致切削力的增大，但是對的影響要比對影響小。這一點與車削時是相同的。所以在生產(chǎn)中常在切削面積一定的條件下，選用較小的背吃刀量和較大的進給量，以減小切削變形和振動，從而減小銑削力和銑削功率。</p><p>　　基

52、于以上原理，在粗銑平面時，常采用階梯形面銑刀，使到齒在頸向和軸向呈階梯形分布，以減小，增大。</p><p>　　3.2.2電機功率計算</p><p><b>　　銑削功率的計算：</b></p><p>　　銑削時消耗的功率（單位為KW）其計算方法與車削相同。即按總切削力和主運動的切削速度來計算：</p><p>　

53、　式中 的單位N，單位為m/min。</p><p>　　根據(jù)實際情況，進給運動所消耗的功率一般為0.15左右，所以總的銑削功率為：</p><p>　　機床的電動功率應(yīng)為=</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　---機床效率，一般=0.70~0.85。</p><p>

54、;　　本組合銑床銑削功率計算如下：</p><p>　　所需銑削加工的齒的最大模數(shù)m=40mm，</p><p>　　銑削加工時刀具進給速度=1.3mm/r，</p><p>　　指狀銑刀轉(zhuǎn)速n=75r/min。</p><p>　　說明：由于目前所需要加工的工件的硬度一般為HB207～262，故本計算中取HBS為300，這也是為了以后可以對

55、機床加工能力進行一定的擴展。</p><p>　　為了保證機床的足夠動力、載荷承受及其購買價格等要素，選用功率5.5KW的主軸電機。</p><p>　　3.3組合機床部件選型</p><p>　　3.3.1銑削頭的選擇</p><p>　　*1TX系列銑削頭 GB 3668.9-83</p><p>　　本系列銑削頭

56、用于鋼、鑄鐵及有色金屬零件的平面銑削和銑槽及銑扁工藝。普通級精度的銑削頭用于粗銑，采用密齒端銑刀可以進行大走刀強力銑削；高精度級(G)銑削頭用于高效高精度銑削，最大進給速度可達2500mm/min，最高加工精度：平面度0.01-0.03/1000,表面粗糙度為≤。</p><p>　　本銑頭分為：I型(手動移動和夾緊滑套)，II型(帶液壓自動讓刀機構(gòu))。 </p><p>　　銑削頭配有四

57、種傳動裝置：皮帶傳動裝置，主軸轉(zhuǎn)速較高，用于有色金</p><p>　　屬的加工；尾置式傳動裝置，主要用于立式配置型式；手柄變速傳動裝置，</p><p>　　用于要求經(jīng)常改變切削速度的場合；頂置式傳動裝置，應(yīng)用范圍較廣。 </p><p>　　表3-2主要技術(shù)性能及配套關(guān)系 </p><p>　　注1、1NG**為皮帶傳動裝置；1N

58、Gb**、1NGe**為頂置式齒輪傳動裝置；1NGc**，為尾置式齒輪傳動裝置；INGd**為手柄變速齒輪傳動裝置。</p><p>　　2、訂貨時必須說明傳動裝置的型號、轉(zhuǎn)速范圍、電機功率</p><p>　　表3-3主軸端部尺寸表</p><p>　　注：1TX＊＊為普通級，1TX＊＊G為高精度級</p><p>　　根據(jù)銑削力和銑削功率

59、的計算，選擇型號1TX32的銑削頭。由表3-1選擇組合機床的其他部件。現(xiàn)將滑臺和立柱的標準列如下。</p><p>　　3.3.2機械滑臺的選擇</p><p>　　*1HJ.1HJb 系列機械滑臺 GB 3668.4-83</p><p>　　本系列機械滑臺是根據(jù)國家標準 GB3688.4-83( 等效國際標準 IS02562-1973) 設(shè)計的，它是用來實現(xiàn)進給

60、運動的動力部件。 1HJ 系列采用滾珠絲杠， 1HJb 系列采用銅螺母絲杠。本滑臺選用優(yōu)質(zhì)鑄鐵導軌或鑲鋼導軌，電氣擋鐵安裝位置有左型或右型等型式。</p><p>　　本滑臺采用 ( 兩導軌之間 ) 雙封閉結(jié)構(gòu)，精度高；精密級采用塑料導軌板，動態(tài)性能好。本滑臺剛度高，熱變形小，進給穩(wěn)定性高，從而保證了加工狀態(tài)下 ( 負荷下 ) 的實際精度。本滑臺很容易實現(xiàn)無級變速及數(shù)控化。所以本滑臺是實現(xiàn)高精度柔性化的理想部件。

61、</p><p>　　表3-5主要技術(shù)性能表</p><p>　　注：最大進給力為在滑臺中心線上距臺面高等于臺面寬 1/2 處所能保證的進給力。</p><p>　　本設(shè)計中需要用到兩個機械滑臺,水平移動滑臺用來調(diào)整銑削頭的水平位置，滿足各種不同直徑大小的工件加工；垂直徑向滑臺用來實現(xiàn)徑向進給，實現(xiàn)刀具切削。又因為要滿足組合機床的通用部件配置，因此機械滑臺的選型是一

62、樣的，只是滑臺的行程不一樣。</p><p>　　3.3.3立柱的選擇</p><p>　　立柱、立柱底座是滑臺的支承部件，它與相應(yīng)的液壓滑臺及機械滑臺配套，用以組成立式組合機床及其自動線。</p><p><b>　　3.4選型配套表</b></p><p>　　由切削用量計算得到電機主軸功率,從而對組合機床的通用部件

63、基本選型如下圖3-8所示:</p><p><b>　　表3-8選型配套表</b></p><p>　　注：水平機械滑臺選用行程630mm，垂直徑向滑臺選用行程400mm.</p><p><b>　　4 回轉(zhuǎn)工作臺</b></p><p>　　4.1回轉(zhuǎn)工作臺概述</p><p

64、>　　回轉(zhuǎn)工作臺是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機床不可缺少的重要附件 ( 或部件 ) 。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動，以使數(shù)控機床能完成指定的加工工序。常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。 </p><p>　　4.1.1分度工作臺 </p><p>　　分度工作臺的功能是完成回轉(zhuǎn)分度運動，即在需要分度時，將工作臺及其工件回轉(zhuǎn)一定角度

65、。其作用是在加工中自動完成工件的轉(zhuǎn)位換面，實現(xiàn)工件一次安裝完成幾個面的加工。由于結(jié)構(gòu)上的原因，通常分度工作臺的分度運動只限于某些規(guī)定的角度；不能實現(xiàn) 范圍內(nèi)任意角度的分度。 </p><p>　　為了保證加工精度，分度工作臺的定位精度 ( 定心和分度 ) 要求很高。實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位的機構(gòu)很難達到分度精度的要求，所以要有專門定位元件來保證。按照采用的定位元件不同，有定位銷式分度工作臺和鼠齒盤式分度工作臺。 </

66、p><p>　　4.1.2銑內(nèi)齒回轉(zhuǎn)工作臺工作原理</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺由電機帶動減速機，減速機和齒輪通過螺栓連接，同時齒輪與三排滾柱回轉(zhuǎn)支承的外齒圈嚙合，同理回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒圈通過螺栓與底座相連。制齒工裝臺與回轉(zhuǎn)支承連接起來，所以當電機通電是，減速機帶動齒輪，齒輪帶動回轉(zhuǎn)支承，從而實現(xiàn)工件的分度轉(zhuǎn)動，達到生產(chǎn)設(shè)計的要求。</p><p>　　4.2驅(qū)動設(shè)備選擇

67、 </p><p>　　4.2.1減速機的選用</p><p>　　回轉(zhuǎn)支承的摩擦力矩（主要是由于外載所引起的摩擦力矩）：</p><p>　　驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承所需功率：</p><p>　　其中， ———————— 徑向負荷 KN</p><p>　　———————— 軸向負荷 KN</p>

68、<p>　　———————— 傾翻力矩 KNm</p><p>　　———————— 滾道中心圓直徑 m</p><p>　　———————— 摩擦系數(shù) </p><p>　　———————— 角速度</p><p>　　———————— 每分鐘轉(zhuǎn)速</p><p>　　———————— 傳動效率

69、</p><p><b>　　計算如下：</b></p><p>　　=177.43 KN =1774 KN = 0 KN =4000mm</p><p>　　=0.003 =0.5r/m =0.75</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)計算：</b></p>&l

70、t;p><b>　　=</b></p><p>　　=1282.78N·m</p><p><b>　　=1.28KN·m</b></p><p>　　由于考慮到其他參數(shù)影響的情況下，取參考系數(shù)為1.5，因此</p><p>　　=1.28×1.5 =1.92

71、KN·m</p><p>　　通過查閱湖北行星減速機產(chǎn)品目錄得，</p><p>　　選取減速機型號為PX190的產(chǎn)品。</p><p><b>　　4.3齒輪強度校驗</b></p><p>　　工作臺驅(qū)動部分齒輪的強度分析：</p><p>　　所設(shè)計的機床的工作臺部分的驅(qū)動使用的是

72、直齒圓柱齒輪傳遞運動的形式，使用的是小齒輪驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承的形式。工作過程中，回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)速為0.5r/min，回轉(zhuǎn)支承上部負荷總計為：軸向力Fa=177428N，徑向力Fr=17742.8N，傾翻力矩Mk=0。工作臺每天工作24小時，使用壽命10年，間歇轉(zhuǎn)動，齒輪為非對稱放置，軸的剛性較大，原動機為伺服電動機，工作機載荷為輕微沖擊載荷。，，，，。大齒輪（回轉(zhuǎn)支承）材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)，小齒輪材料為45，調(diào)質(zhì)。齒輪精度為10級，則有如下計

73、算：</p><p>　　以下所有圖與表均查來自鐘毅芳，吳昌林主編,機械設(shè)計（第二版）．武漢：華東科技大學出版社，2001</p><p><b>　　1）、確定許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　查圖3-16，得；</b></p><p>　　查圖 3-17，得；</p>

74、<p>　　查表 3-4，取，；</p><p>　　查圖3-18，得 ，；</p><p>　　查圖3-19，得 。</p><p>　　2）驗算齒面接觸疲勞強度條件</p><p><b>　　計算工作轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)支承的摩擦力矩（主要是由于外載所引起的摩擦力

75、矩）：</p><p>　　驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承所需功率：</p><p>　　其中， —— 徑向負荷 KN</p><p>　　—— 軸向負荷 KN</p><p>　　——傾翻力矩 KNm</p><p>　　——滾道中心圓直徑 m</p><p><b>　　——摩擦系數(shù) &

76、lt;/b></p><p><b>　　——角速度</b></p><p><b>　　——每分鐘轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　——傳動效率</b></p><p><b>　　確定載荷系數(shù)K</b></p><p&

77、gt;　　工作機為回轉(zhuǎn)工作臺，可以認為有輕微沖擊，查表 3-1 ，。齒輪精度較高，?。积X輪非對稱布置，取；。</p><p><b>　　計算齒面接觸應(yīng)力</b></p><p>　　查圖 3-11，。查表 3-2，。</p><p><b>　　因齒數(shù)較多，取。</b></p><p>　　齒面接

78、觸強度滿足要求。</p><p>　　3）、驗算輪齒彎曲強度</p><p>　　由圖3-14 查得，，；</p><p>　　查圖 3-15 得，，。取。</p><p>　　故兩齒輪的輪齒彎曲強度都滿足要求。</p><p>　　5 組合機床刀具及工具</p><p>　　5.1組合機床刀具

79、的特點</p><p>　　組合機床刀具是組合機床主要組成部分之一。組合機床刀具設(shè)計、制造和使用的情況，將影響到組合機床加工出零件的質(zhì)量、組合機床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟效果。</p><p>　　要使組合機床刀具很好的工作，就必須了解組合機床刀具與一般刀具不同的特點。</p><p>　　要求有較高的耐用度和可靠性，并用于裝卸和調(diào)整。</p><p>

80、;<b>　　有較高的復合程度</b></p><p><b>　　有良好的導向</b></p><p><b>　　具有一定的通用性</b></p><p>　　5.2銑齒刀具的選擇</p><p>　　5.2.1選擇銑齒刀具的主要因素</p><p>

81、;<b>　　銑刀的類型</b></p><p>　　銑刀的類型選擇決定于加工的性質(zhì)、加工表面的分布情況及形狀、加工表面的尺寸、所要求加工表面粗糙度、工件材料及其他因素。</p><p><b>　　銑刀的尺寸</b></p><p>　　銑刀尺寸的選擇決定于加工表面的尺寸及銑刀深度，同時銑刀的夾持方法也影響銑刀構(gòu)造的選擇

82、。</p><p><b>　　銑刀的材料</b></p><p>　　銑刀材料的選擇決定于工件的材料、加工的方法、加工精度和表面粗糙度的要求、以及機床的情況：如有效功率、主軸轉(zhuǎn)數(shù)和進給量等等。用碳素工具鋼制成的銑刀僅用于加工黃銅、紫銅及其他類似的材料。</p><p><b>　　5.2.2指形銑刀</b></p&

83、gt;<p>　　本設(shè)計中加工回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)齒輪圈時用到指形銑刀。用指形銑刀加工內(nèi)齒輪，但是必須用戶特殊定貨才可以。如圖5-1所示，為刀桿在主軸中配合簡圖，主刀架主軸中心至工作臺中心距離范圍為100mm～1200mm。指形刀轉(zhuǎn)速范圍為36r/m～510r/m，級數(shù)為無級調(diào)速。</p><p>　　5.2.3指形刀架的主要技術(shù)性能</p><p>　　表5-1指形刀架的主要技術(shù)性

84、能參數(shù)</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　大型回轉(zhuǎn)支承是起重機、風機以及輪船等工程行業(yè)中的主要部件，根據(jù)大直徑回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒輪的加工需要，本文設(shè)計了一套專門用于銑內(nèi)齒的組合機床。</p><p>　　在銑齒機床設(shè)計過程中采用了計算選型方法，按照技術(shù)要求選用標準銑削頭和動力滑臺，可以實現(xiàn)垂直進給與徑向進給，根據(jù)加工直徑的

85、不同選用標準水平移動滑臺來調(diào)整銑削頭的水平位置；另外，自行設(shè)計了回轉(zhuǎn)工作臺，工作臺具有分度功能，它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動，以使機床能完成指定的加工工序。</p><p>　　通過對回轉(zhuǎn)工作臺中回轉(zhuǎn)支承的強度校核，以及外齒輪的強度校核，該組合式專用銑齒機床能夠滿足大直徑回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒輪加工使用要求，提高了生產(chǎn)率。 </p><p><b>　　

86、致謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計經(jīng)歷了3個多月的時間,濃縮了大學三年學習的全過程，體現(xiàn)了我們對所學知識的掌握和領(lǐng)悟程度。由于我們是第一次進行整體性地設(shè)計，不可避免地碰到了許多困難，有時甚至會感到無法下手。無論碰到什么樣的困難，我都沒有退縮，憑借著一股求知的熱情，再加上指導老師的幫助，然后再回到書本攻克一個又一個的難題，最終圓滿地完成了本次設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我在各個方面都有了很大的

87、提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　1）對大學三年學到的東西進行了歸納總結(jié)，找到了各種學科之間的交叉點，同時構(gòu)成了一個知識網(wǎng)絡(luò)，形成了一個整體的知識體系，進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2）所學習知識點進行查漏補缺，并了解學習了新的知識，開闊了視野，拓寬了自己的知識面。養(yǎng)成了勤學好問的習慣，同時具有了一定的創(chuàng)新思維。</p><p&g

88、t;　　3）利用理論知識解決實際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學習中的問題打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　4）學會了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問題的思維方法，對新信息和新知識及時做筆記。</p><p>　　5）敢于面對困難，同時也懂得了互助合作的重要性。</p><p>　　但是，設(shè)計研究過程中仍然存在不足之

89、處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：</p><p>　　1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理。</p><p>　　2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。</p><p>　　3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。</p><p>　　本文能夠順利完成，與孫麗婭老師的

90、悉心指導和精心的培養(yǎng)分不開的。對老師3三個多月來學習上的關(guān)懷和幫助，表示衷心的感謝。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的工作作風、謙和的待人方式以及自由的學術(shù)氛圍，無不給作者以深刻的印象，必將對作者以后的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。老師的親切關(guān)懷和熱忱指導，作者將銘刻在心。</p><p>　　最后，衷心地感謝所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學！</p><p><b>　　參考文獻</b&

91、gt;</p><p>　　[1] 郭彩芬主編.《機械制造技術(shù)》 機械工業(yè)出版社，2009 .</p><p>　　[2] 郭彩芬主編.《機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導書》 機械工業(yè)出版社，2010 .</p><p>　　[3] 李宜民主編 .《簡明手冊》 機械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[4]. 魏康民主編. 《機

92、械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 重慶大學出版社.2004</p><p>　　[5]. 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會編.《金屬機械加工工藝人員手冊》上?？茖W技術(shù)出版社.1982. [6]. 鄭修本, 馮冠大主編. 《機械制造工藝學》. 北京機械工業(yè)出版社. 1991 .</p><p>　　[7] 艾興主編.《切削用量簡明手冊》 機械工業(yè)出版社，2000 .</p><p>