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1、立式單軸木工銑床設(shè)計(jì) 摘要 木工機(jī)械是指在木材加工工藝中，將木材加工的半成品加工成為木制品的一類機(jī)床。家具機(jī)械是木工機(jī)械的重要組成部分。 木工機(jī)床加工的對(duì)象是木材。木材是人類發(fā)現(xiàn)利用最早的一種原料，與人類的住、行、用有著密切的關(guān)系。人類在長(zhǎng)期實(shí)踐中積累了豐富的木材加工經(jīng)驗(yàn)。木工機(jī)床正是通過人們長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐、不斷發(fā)現(xiàn)、不斷探索、不斷創(chuàng)造而發(fā)展起來的。 木家具是指用木制材料制成的用具。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為框架式家具和板工家具兩大類。典型框架式家具的結(jié)構(gòu)為榫卯結(jié)構(gòu)，，材料為天然實(shí)木板、方材，如紅木家具、明式家具、清式家具、實(shí)木餐桌椅等。典型的板式家具是指以人造板為材料，結(jié)

2、構(gòu)采用連接件、圓榫等方式連接的家具。 目前木加工制品在人們的生活當(dāng)中應(yīng)用越來越多，因此近些年來木加工行業(yè)得到了飛速發(fā)展，對(duì)木工機(jī)械的加工精度和加工效率越來越高，本次設(shè)計(jì)的立式單軸木工銑床主要是用來完成成形銑削、加工榫頭和端面。立式單軸銑床的主要結(jié)構(gòu)是有動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)四個(gè)部分組成，具體說，它將包括電動(dòng)機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置、卡具、直線導(dǎo)軌等部件和組成。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是掌握機(jī)床的技術(shù)要求極其工作特點(diǎn)，對(duì)該機(jī)床進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)、零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。方案設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有兩點(diǎn)：一是結(jié)合產(chǎn)品的技術(shù)要求和需要的具體條件確認(rèn)設(shè)備的機(jī)械機(jī)構(gòu)；二是完成對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力參

3、數(shù)的計(jì)算。通過方案的實(shí)施初步完成機(jī)床的設(shè)計(jì)，通過對(duì)各個(gè)部件的校核來確保該方案的可行性。 關(guān)鍵字：木工機(jī)械； 銑床； 成型銑削 目錄 第1章 緒論 1 1.1 選題的目的及意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.3發(fā)展趨勢(shì) 3 1.4 立式單軸木工銑床的特點(diǎn) 4 1.5主要技術(shù)參數(shù) 4 第2章 總體設(shè)計(jì)方案 5 2.1 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 5 2.2 工件的夾緊裝置的設(shè)計(jì) 5 2.3 機(jī)身的設(shè)計(jì) 5 2.4 本章小結(jié) 5 第3章 切削力計(jì)算 6 3.1速度計(jì)算 6 3.2 功率計(jì)算 6 3.3 選擇電機(jī) 9 3.4 計(jì)算裝置的總傳動(dòng)比 10

4、 3.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 10 3.6 本章小結(jié) 10 第4章 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇 11 4.1 確定計(jì)算功率Pca（kW） 11 4.2 選定帶型 12 4.3 確定帶輪直徑dd1、dd2 12 4.4 確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld 13 4.5 驗(yàn)算小帶輪包角α1 13 4.6 確定V帶根數(shù) 13 4.7 計(jì)算單根V帶初拉力F0 14 4.8 計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ 14 4.9 本章小結(jié) 14 第5章 主軸的設(shè)計(jì) 15 5.1 軸徑的初步估算 15 5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 5.3 軸的強(qiáng)度校核 16 5.3.1 軸的疲勞強(qiáng)度校核 19 5

5、.4 本章小結(jié) 20 第6章 軸承的選擇和計(jì)算 21 6.1 軸承的選用 21 6.2 軸承的壽命計(jì)算 21 6.3 本章小結(jié) 23 第7章 機(jī)床的使用和保養(yǎng) 24 7.1 潤(rùn)滑的作用 24 7.2 機(jī)床的保養(yǎng) 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 附錄 29 第1章 緒論 1.1 選題的目的及意義 我國(guó)木工機(jī)械行業(yè)今年來一直高速發(fā)展，在國(guó)際行業(yè)處于領(lǐng)先地位。生產(chǎn)的木工機(jī)械，不僅國(guó)內(nèi)使用，還大量的出口國(guó)外，并成了世界貿(mào)易的主要組成部分。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，板式家具在人民生活中的地位也越來越重要，應(yīng)用越來越廣泛。而立

6、式單軸銑床正是隨著板式家具的興起而越來越興旺。由于工廠規(guī)模的限制，小型的立式單軸銑需求量成為木工機(jī)械中的佼佼者。 立式單軸木工銑床具有生產(chǎn)效率高，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，操作靈活方便等特點(diǎn)，它的出現(xiàn)大大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。 立式單軸木工銑床只要用于完成成形銑削、加工榫頭和端面等工序的作業(yè)，尤其是對(duì)斷面成型的加工靈活方便，同事成型銑削質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。 板式部件的連接大量的采用圓榫，五金零件逐步取代了其它結(jié)合方式。以適應(yīng)板式家具流水線的需要和連接方便的特點(diǎn)。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 倫教木工機(jī)械起步于上世紀(jì)80年代初。當(dāng)時(shí)倫教有一

7、定的機(jī)械加工能力，隨著順德家具業(yè)興起，原始型木工機(jī)械應(yīng)運(yùn)而生。進(jìn)入90年代開始發(fā)展，不斷吸收引進(jìn)東北、華東、臺(tái)灣的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新?lián)Q代。1997年以后借助技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)電一體化、會(huì)展經(jīng)濟(jì)等的內(nèi)外延發(fā)展推動(dòng)，迎來了跨越式的進(jìn)步，在國(guó)內(nèi)木工機(jī)械行業(yè)中占有舉足輕重的地位，目前以成為中國(guó)木工機(jī)械行業(yè)最大的制造基地。2004年，倫教的木工機(jī)械行業(yè)總產(chǎn)值為10.04億元，擁有制造企業(yè)78家，配套企業(yè)16家，從業(yè)人員近萬人。產(chǎn)品主要有四面刨、多排刨、冷熱壓機(jī)、木地板生產(chǎn)線以及各種系列實(shí)木家具、纖維板家具的生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)品主要銷往全國(guó)各地、歐美和東南亞。2004年木工機(jī)械銷售貿(mào)易總額占全省的60%，全國(guó)的3

8、0%，年出口產(chǎn)品額為1200萬美元。 倫教的木工機(jī)械行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)的趨勢(shì)，各企業(yè)之間有側(cè)重的發(fā)展方 向，為整機(jī)生產(chǎn)配套刀具、鋸片、進(jìn)料機(jī)、刀頭組合等。如“富豪”、“銳亞”成為了“中國(guó)木工機(jī)械四面刨王國(guó)”，“馬氏”成為了木工機(jī)械高速軸生產(chǎn)基地，“銀光”成為了木材粗加工機(jī)械的排頭兵?！巴铝Α?、“同安”成為了木制品冷、熱壓機(jī)床系列專業(yè)廠，在深圳經(jīng)營(yíng)木工刀具長(zhǎng)達(dá)10年之久、產(chǎn)品品質(zhì)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平的“潤(rùn)祥”公司，到倫教投資后仍然專做刀具。此外，倫教木工機(jī)械制造行業(yè)出現(xiàn)了兩種發(fā)展傾向，一方面規(guī)模企業(yè)產(chǎn)品向大型、重型機(jī)械發(fā)展，與此同時(shí)，另一方面涌現(xiàn)出十余家新辦的木機(jī)廠，它們迅速填補(bǔ)

9、通用、小型產(chǎn)品的空白，使木工制造業(yè)出現(xiàn)了分層次梯度發(fā)展的鮮明特點(diǎn)。不少企業(yè)已近意識(shí)到專業(yè)化分工協(xié)作是降低成本、減少惡性競(jìng)爭(zhēng)，把產(chǎn)品做精做專做出品牌的必由之路。 據(jù)《2013-2017年中國(guó)木工機(jī)械行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示八五到九五期間，倫教均保持著驚人的發(fā)展速度，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值年均遞增30.4%。2004年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值40.15億元，同比增長(zhǎng)18.4%，其中三大產(chǎn)業(yè)比例為8.74:70.98:20.28，工業(yè)總產(chǎn)值205億元，同比增長(zhǎng)41.3%，出口產(chǎn)值19.88億美元，同比增長(zhǎng)47%，比2001年翻了一番。倫教街道擁有工業(yè)企業(yè)413家，從業(yè)人員75000人，其

10、中三資企業(yè)143家，出口產(chǎn)值占工業(yè)生產(chǎn)總值的50% 以上。2001年倫教被省科技廳認(rèn)定為廣東省專業(yè)鎮(zhèn)技術(shù)創(chuàng)新試點(diǎn)。 （1）制造質(zhì)量、技術(shù)性能和可靠性普遍提高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，講求緊湊實(shí)用。采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和組成技術(shù)設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)床的實(shí)用安全性、操作、維修、運(yùn)輸方面和舒適性、色調(diào)和環(huán)境的和諧性、醒目的安全和危險(xiǎn)標(biāo)志、制造的工藝性、外形的美觀和人機(jī)工程原理方面都給予足夠重視。很多廠家都采用了現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量保障系統(tǒng)（CAQ）、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃（CAP）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)控制（CNC）等技術(shù)。 （2）在進(jìn)一步完善、發(fā)展適合少品種、少規(guī)格大批量生產(chǎn)木

11、制品的各類專門化自動(dòng)生產(chǎn)線、聯(lián)合機(jī)的同時(shí)、適用于加工小批量、多變種的木工機(jī)械和木材加工機(jī)組有較快的發(fā)展。 （3）木工刀具在品種規(guī)格、精度、耐用度、新材料和新技術(shù)的應(yīng)用等方面的發(fā)展很受重視。 （4）對(duì)科研、教育和新技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和投資非常重視。木工機(jī)械國(guó)際市場(chǎng)的 競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 1.3發(fā)展趨勢(shì) 伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷地發(fā)展，新技術(shù)、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)。伴隨著我國(guó)加入WTO的腳步，我國(guó)木工機(jī)械裝備水平與國(guó)外的差距會(huì)越來越小，國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備會(huì)不斷涌入，對(duì)國(guó)內(nèi)木工機(jī)械而言，挑戰(zhàn)與機(jī)會(huì)并存。電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、激光技術(shù)、微波技術(shù)以及高壓射流技術(shù)的發(fā)展

12、，給家具機(jī)械的自動(dòng)化、柔性化、智能化和集成化帶來了新的活力，使機(jī)床的品種不斷增加，技術(shù)水平不斷地提高。 高速銑削技術(shù)是目前木工機(jī)械發(fā)展的主要趨勢(shì)，它是將計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于木材加工機(jī)械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實(shí)現(xiàn)加工刀具在各坐標(biāo)軸之間內(nèi)聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到加工程序要求的精確位置和高速度，從而保證加工部件的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)加工復(fù)雜的形狀，提高加工產(chǎn)品的精確度。國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾點(diǎn)： （1）提高機(jī)床的可靠性 由于木工機(jī)床較復(fù)雜，成本也較高，因此它的可靠性是歷來使用者所關(guān)心的問題。 要使機(jī)床不僅好用，而且耐用，機(jī)床設(shè)計(jì)必須合理。 （2）提高加工精度和表面加工質(zhì)

13、量 由于木制品的精度和表面粗糙度要求的提高和木工機(jī)床本身的精度與機(jī)床壽命 密切相關(guān)，因而，木工機(jī)床精度的確定，必須保證達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益。 要提高機(jī)床的加工精度和表面加工質(zhì)量，就要提高機(jī)床的傳動(dòng)精度和抗震性。提高機(jī)床的抗震性，不只是要增加剛度，重要的是減少引起震動(dòng)的因素，如減少高速傳動(dòng)件數(shù)量并提高其平衡水平。 （3）改善操作的方便性和舒適性 現(xiàn)代機(jī)床應(yīng)盡量減輕操作者的體力和腦力勞動(dòng)強(qiáng)度，使操作者操作機(jī)床感到輕松，舒適。為此設(shè)計(jì)者要特別注意掌握人機(jī)工程學(xué)和機(jī)床藝術(shù)造型的理論。 （4）提高機(jī)械化和自動(dòng)化水平 為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和保證加工

14、精度及精度的穩(wěn)定性，機(jī)床應(yīng)盡量提高機(jī)械化、自動(dòng)化水平。當(dāng)前主要是實(shí)現(xiàn)輔助工序（供料，卸料，檢驗(yàn)，中間輸送）的機(jī)械化和自動(dòng)化。 （5）工序集中 工序集中即在機(jī)床上對(duì)木件進(jìn)行一次裝夾和定位中就可以完成多工序的加工。由于避免了多次定位帶來的定位誤差，提高了加工精度，也節(jié)省了輔助時(shí)間。多工序同時(shí)加工，切削時(shí)間重合，將大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，如具有立式多片圓鋸機(jī)構(gòu)的跑車帶鋸機(jī)，具有臥式多片圓鋸機(jī)構(gòu)的臥式帶鋸機(jī)，都是經(jīng)過一次裝夾完成規(guī)格板，方才加工的。 1.4 立式單軸木工銑床的特點(diǎn) 此機(jī)床是木材加工機(jī)械產(chǎn)品中，結(jié)合木材加工高速銑削的特性要求，實(shí)現(xiàn)刀具固定，通過手工送料實(shí)現(xiàn)加工過程

15、，通過更換不同的刀具，達(dá)到加工不同形狀，提高加工產(chǎn)品技術(shù)附加值。立式單軸木工銑床為通用的木材加工設(shè)備，在木材生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比例。機(jī)床包括機(jī)身、工作臺(tái)、帶刃切削刀頭。根據(jù)用途木工銑床的傳動(dòng)方式主要為主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)并與進(jìn)給傳動(dòng)相結(jié)合，其中主軸直接驅(qū)動(dòng)和手工進(jìn)給最為常見。主軸固定不動(dòng)，通過更換不同的刀具，通過手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，它能保證加工面的粗糙度及加工面的深度。木工銑床多采用連續(xù)加工，刀具和主軸采用皮帶和電機(jī)連接，刀具轉(zhuǎn)速在4500r/min。工件的進(jìn)給采用人工手動(dòng)進(jìn)給。 可以說，家具加工行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了該機(jī)床的進(jìn)一步完善，而立式單軸木工銑床的出發(fā)和發(fā)展又促進(jìn)了木材加工行業(yè)

16、的發(fā)展。立式單軸銑床成為各個(gè)家具廠需求設(shè)備。特別是隨著今年來鄉(xiāng)鎮(zhèn)木工企業(yè)如雨后春筍般的出現(xiàn)和蓬勃發(fā)展，立式單軸木工銑床將會(huì)有更為廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展空間。所以設(shè)計(jì)并改進(jìn)立式單軸木工銑床是十分必要的。 1.5主要技術(shù)參數(shù) （1）銑刀直徑：125mm （2）主軸轉(zhuǎn)速：4500r/min （3）工作臺(tái)尺寸：1200*600mm （4）電機(jī)功率：3.0KW （5）操作高度：850mm 第2章 總體設(shè)計(jì)方案 2.1 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的立式單軸木工銑床主運(yùn)動(dòng)為刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由人工手動(dòng)控制。為了確保工件運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，本機(jī)床采用了靠板，本機(jī)床為

17、木工機(jī)床，體積和功率較小，考慮到機(jī)床工作時(shí)的特點(diǎn)和對(duì)工作環(huán)境的考慮，并且機(jī)床占地面積不大，所以刀具與電機(jī)之間采用皮帶傳動(dòng)以節(jié)省空間，再者刀具在工作時(shí)轉(zhuǎn)速在4500r/min以上，考慮用齒輪傳動(dòng)難以適應(yīng)如此高速的轉(zhuǎn)速，所以綜合考慮采用皮帶傳動(dòng)。 2.2 工件的夾緊裝置的設(shè)計(jì) 為了確保夾緊可靠，動(dòng)作迅速，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)便，較小成本。該銑床的夾緊采用四輪八速送料機(jī)夾緊，同時(shí)，用輔以人工固定。 2.3 機(jī)身的設(shè)計(jì) 機(jī)身由支座、橫梁等組成，為了保證機(jī)床的剛度與穩(wěn)定不變形，底座由鋼板沖壓成矩形并焊接使其具有足夠的剛度，機(jī)身其它部分都采用焊接而成。整體采用槽鋼，從而大大節(jié)省了材料，

18、簡(jiǎn)化了機(jī)身，減輕了機(jī)身自重，詳細(xì)的機(jī)構(gòu)見裝配圖。 2.4 本章小結(jié) 本章介紹了機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)機(jī)床的功能進(jìn)行了講解，并對(duì)各個(gè)部件的選取進(jìn)行了說明，其中包括我對(duì)我任務(wù)總的要求做出了自己的設(shè)計(jì)方案和理念。 第3章 切削力計(jì)算 3.1速度計(jì)算 速度計(jì)算主要包括刀具的切削速度和加工時(shí)的進(jìn)給速度，通過對(duì)機(jī)床的工作技術(shù)參數(shù)要求，進(jìn)行分析計(jì)算確定各個(gè)速度，進(jìn)一步選取部件。 （1） 切削速度v V = πDn6104 （3-1）

19、 式中： D = 銑刀直徑mm n = 銑刀轉(zhuǎn)速r/min 刀具的最大切削速度： =29.437m/s （2）進(jìn)給速度U U = Unn1000 （3-2） 該機(jī)床Un一般?。?.1-0.5）mm/r。 Umin=45000.1/1000 = 0.45 m/min Umax=45000.5/1000 = 2

20、.25 m/min 3.2 功率計(jì)算 （1）切削功率Np Np = Kq1000 （KW） （3-3） 式中： K — 切削比功（Jcm3） ； q — 每分鐘切下的切削體積（cm3s）； q = πD24+ID0.1U(cm3) （3-4） D — 刀具直徑（cm）； U — 進(jìn)給速度（mms）。 （2）切削比功K 切削比功可根據(jù)下式確定

21、 K =K0KhKzKuzKγKd 式中K0— 系數(shù)。表3.1 列出了每刀進(jìn)給量Uz對(duì)切削比功K影響的修正系數(shù)Kuz,同時(shí)也列出了白樺及云杉K0值，對(duì)其他樹種的木材必須在乘以樹種修正系數(shù)。 Kh — 銑削深度修正系數(shù) （見表3-2）； Kz — 刀具側(cè)刃數(shù)修正系數(shù)（見表3-3）； Kγ — 刀具前角的修正系數(shù)（見表3-4）； Kd — 切削直徑的修正系數(shù)（見表3-5）。 根據(jù)上各表確定K值，并求出每秒切削體積q，按公式可求得切削功率。 查表得： K0=26.3 Kuz=1.50 Kh=1.29

22、 Kz=4.50 Kγ=0.46 Kd=0.29 Ks = 2.0 K = 26.31.501.294.500.460.292.0=61.10 q = πD24+ID0.1U(cm3) 式中： q — 每分鐘銑下的木屑體積； D — 銑刀直徑（cm） D = 1.25cm； l — 極端銑頭中心間的距離 l = 2.7cm； u — 進(jìn)給速度 u = 10cm/s； q = 3.14（1.25）24+2.71.250.1100 =46 c

23、m3 Np = 61.10461000 = 2.8 kW 3.3 選擇電機(jī) （1）選擇電機(jī)類型 按工作要求條件選用Y系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)。 （2）選擇電機(jī)容量 工作有效功率Pw = 2.8kW 電機(jī)輸出功率P0 P0= Pwη kW （3-5） 公式中η為電動(dòng)機(jī)到刀具的傳動(dòng)裝置總效率。 取皮帶傳功效率η帶 = 0.96； 滾動(dòng)軸承效率η滾 = 0.995 η = 0.96 (0.995)4 = 0.

24、941 P0= 2.80.941 =2.975 kW 因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于P0即可，查電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選擇額定功率Pm為3.0kW，型號(hào)Y100L-2，最高轉(zhuǎn)速2870r/min。 3.4 計(jì)算裝置的總傳動(dòng)比 I = nmnw = 28704500 = 0.638 3.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) （1）各傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)速 n電機(jī) = 2870r/min

25、 n主軸 = n電機(jī)i = 28700.638 = 4500r/min （2）各部件功率 P0 = 3.0 kW （3）各軸扭矩 T電機(jī)= 9550 P0nm = 9550 2.82870 = 9.317Nm

26、 T主軸= 9550 P0nm = 9550 2.9754500 = 6.313Nm 3.6 本章小結(jié) 本章通過對(duì)給個(gè)部件的分析計(jì)算，從基本參數(shù)入手，通過分析計(jì)算確定了其它重要的參數(shù)，并通過計(jì)算選取電機(jī)。 第4章 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)選擇 傳動(dòng)裝置是任何機(jī)械系統(tǒng)的主要組成部分，傳動(dòng)裝置的選擇十分重要。此機(jī)床為木工機(jī)床，體積和功率較小，考慮到機(jī)床工作時(shí)的特點(diǎn)和對(duì)工作環(huán)境的考慮，機(jī)床占地面積不大，所以刀具與電機(jī)之間采用皮帶傳動(dòng)以節(jié)省空間，再者刀具在工作時(shí)轉(zhuǎn)速在6000r/min以上，考慮用齒輪傳動(dòng)難以適應(yīng)如此高的

27、轉(zhuǎn)速，所以綜合考慮采用皮帶傳動(dòng)。 4.1 確定計(jì)算功率Pca（kW） Pca=KA （4-1） 式中：P — 傳遞的額定功率（kW），如電機(jī)的額定功率； KA — 工作情況系數(shù)，見表4-1。 注：1.空、輕載啟動(dòng)—電動(dòng)機(jī)（交流啟動(dòng)、三角啟動(dòng)、直流并勵(lì)），四缸以上的內(nèi)燃 機(jī)，裝有離心式離合器、液力聯(lián)軸器的動(dòng)力機(jī)； 2.重載啟動(dòng)—電動(dòng)機(jī)（聯(lián)機(jī)交流啟動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串聯(lián)），四缸以下的內(nèi)燃機(jī)； 3.反復(fù)啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)頻繁、工作條件惡劣等場(chǎng)合，KA應(yīng)乘以

28、1.2。 4.增速傳動(dòng)時(shí)，KA應(yīng)乘以下列系數(shù)： 當(dāng) i≥1.25～1.74時(shí)為1.05； i≥1.75～2.49時(shí)為1.11； i≥2.50～3.49時(shí)為1.18； i≥3.50時(shí)為1.25。 由表4.1查得工作情況系數(shù)KA=1.18，故 Pca = KAP = 1.18 3 = 3.54 kW 4.2 選定帶型 根據(jù)Pca和n有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，選擇A型V帶。 4.3 確定帶輪直徑dd1、dd2 （1）選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，取小帶輪直徑dd1 = 75 mm （2）驗(yàn)算帶速ν。 ν1 = πdd1

29、n1601000 = π754500601000 ≈ 17.6625 m/s, ν1在5～25m/s內(nèi)，帶的速度合適 （3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2 dd2 = idd1 = n1n2dd1 = 45002870 75 = 117.59 mm 查機(jī)械設(shè)計(jì)手機(jī)，取dd2 = 118 mm （4）傳動(dòng)比 i = dd1dd2 = 75118 ≈ 0.635 （5）從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1 n1 = n2i = 28700.635 ≈ 4519r/min 4519-45004500 100% = 0.4% ＜ 5% 允許 4.4 確定中心

30、距a和帶長(zhǎng)Ld （1）初選中心距a0 0.7 （dd1+dd2）≤ a0 ≤2（dd1+dd2） 0.7 （75+118）≤ a0 ≤2（75+118） 135.1 mm ≤ a0 ≤ 386 mm，取a0 = 292 mm （2）計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L0 L0 = 2a0 + π2(dd1+dd2) + (dd2-dd1)24a0 = 2 292 +

31、 π2(75+118)+ (118-75)24292 ≈888mm 取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld = 900 （3）計(jì)算實(shí)際中心距 a = a0 + Ld- L0 2 = 292 + 900-888 2 = 298 mm （4）確定中心距調(diào)整范圍 amax = a + 0.03Ld = 298 + 0.03 900 ≈ 325 mm amin = a - 0.015Ld = 298 – 0.015 900 ≈ 284.5 mm 4.5 驗(yàn)算小帶輪包角α1 α1 = 180－d2- d1 a 60

32、 = 180－ 118-75 298 60 ≈ 171.34 ＞ 120 滿足 4.6 確定V帶根數(shù) （1）查表的 dd1 = 75 mm，n1=4500 r/min P0 = 1.07 kW （2）查表的△P0 = 0.48 kW （3）查表得包角系數(shù)Kα ≈ 0.98 （4）查表得長(zhǎng)度系數(shù)KL = 0.87 （5）計(jì)算V帶根數(shù)z z ≥ Pca(P0+△P0)KαKL = 3.541.07+0.480.980.87 ≈ 2.403 ， 取z = 3 根。 4.7 計(jì)算單根V帶初拉力F0 F0 = 500Pcauz（2.5Kα -

33、1）+ qv2 =500 3.5417.663 （2.50.98 - 1）+ 0.1 17.662 ≈ 83 N 4.8 計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ 由公式： FQ ≈ 2zF0sinα12 = 2 3 83 sin1712 ≈ 495 N 4.9 本章小結(jié) 本章主要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行了選取，通過分析選用皮帶作為傳動(dòng)裝置，并對(duì)皮帶進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和校核，以確保機(jī)床工作時(shí)的穩(wěn)定性。 第5章 主軸的設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須經(jīng)過初步強(qiáng)度計(jì)算，在確定了軸的最小直徑之后才能進(jìn)行。主要的步驟為：1.確定軸上零件的裝配方案，軸

34、的結(jié)構(gòu)形式與軸上主要零件的位置及裝配方案有關(guān)，確定裝配方案就是定出軸上主要零件的裝配方向和順序；2.確定軸上的零件定位和固定方法；3.確定各個(gè)軸段的直徑長(zhǎng)度；4.對(duì)軸進(jìn)行校核。 5.1 軸徑的初步估算 軸的材料選用45鋼。根據(jù)表得A = 107-118。 d ≥ A3Pn （5-1） 式中： A — 與材料有關(guān)的系數(shù)； P — 軸傳遞的功率kW； n — 軸的轉(zhuǎn)速r/min； d — 危險(xiǎn)截面的直徑尺寸mm。

35、 故d≥ （107-118）33 0.964500 = 9.22 – 10 mm 又因?yàn)殂姷兜闹睆綖?25mm，刀體的安裝尺寸為30mm，所以，軸的最小直徑選擇為30mm。 5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）擬定裝配方案。 軸上的上端蓋，套，上端軸承，以及仿型靠輪刀體由軸的上端裝配；下端蓋，下端軸承由下端裝配。 （2）根據(jù)軸向定位及固定要求，確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度見下表 軸段位置 軸段直徑和長(zhǎng)度 說明 1-2 D1-2 = 22mm、L1-2 = 15mm 自由段 2-3 D2-3 = 30mm、L2-3 = 30mm 上端螺帽位置 3-4

36、D3-4 = 30mm、L3-4 = 204mm 刀體安裝位置 4-5 D4-5 = 35mm、L4-5 = 17mm 軸承安裝位置 5-6 D5-6 = 44mm、L5-6 = 237mm 自由段 6-7 D6-7 = 35mm、L6-7 = 44mm 軸承安裝位置 7-8 D7-8 = 30mm、L7-8 = 65mm 帶輪安裝位置 （3）軸上零件的周向固定 帶輪的固定采用平鍵連接，刀體的固定采用螺紋與壓板的壓緊力固定。按軸的直徑尺由手冊(cè)查得，D7-8初采用的平鍵尺寸為b h l = 8 7 63（GB/T 1095-2003），同時(shí)為了保證

37、帶輪與軸有良好的對(duì)中性，故采用H7/k6的配合。 5.3 軸的強(qiáng)度校核 強(qiáng)度校核計(jì)算是設(shè)計(jì)軸的重要內(nèi)容之一，其目的在于根據(jù)軸的受載荷情況及相應(yīng)的強(qiáng)度條件來確定軸的直徑。若軸的直徑已由經(jīng)驗(yàn)方法或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所確定，則計(jì)算的目的就是驗(yàn)算已確定的軸的直徑是否滿足強(qiáng)度條件。 常用的軸的強(qiáng)度計(jì)算方法有：（1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算；（2）按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算；安全系數(shù)校核計(jì)算。本章選用按彎扭合成條件計(jì)算，當(dāng)軸的支撐位置和軸所受載荷的大小、方向及作用點(diǎn)等均已確定，支點(diǎn)反力及彎矩可以求得時(shí)，可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 軸的材料：該軸吳特殊要求，因而選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查

38、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得，由需要調(diào)質(zhì)處理，因此，性能數(shù)據(jù)按毛坯直徑≤200mm的選用，查得 σB = 650 MPa， σS = 360 MPa， σ-1 = 300 MPa， τ-1 = 155 MPa。 許用應(yīng)力：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得[σ+1]b = 215 MPa，[σ0]b = 100 MPa，[σ-1]b = 155 MPa。 由（3-1）和（3-3）得知刀具的切削速度v = 29.437m/m，功率P = 2.8kW FAH = pv = 280029.437 = 98.51

39、N 對(duì)B點(diǎn)求矩： FAH 158 - FCH 258 = 0 FAH + FBH + FCH = 0 從而求得FBH = -158.81N ，F(xiàn)CH = 60.32 N 對(duì)B點(diǎn)求矩： FCY 158 – Q 74.5 = 0

40、 FCY + FBY – Q = 0 Q = 495 N 從而求得FCY =142.93 N，F(xiàn)BY = 352.07N。 5.3.1 軸的疲勞強(qiáng)度校核 確定危險(xiǎn)截面 根據(jù)載荷分布及應(yīng)力集中部選取截面B為危險(xiǎn)截面。 校核危險(xiǎn)截面安全系數(shù) S = SσSτSσ2+Sτ2 ≥ [S] 因計(jì)算不夠精確，材質(zhì)不夠均勻 [ S ] 取1.5 – 1.8 Sσ = σ-1kσβεσ σa

41、+ψσσm Sτ = τ-1kτβετ τa+ψττm 式中 Kσ — 彎曲疲勞極限的綜合影響系數(shù)； σa — 平均應(yīng)力幅； σm — 平均應(yīng)力； ψτ、ψσ — 材料特性。 計(jì)算軸的工作應(yīng)力 首先計(jì)算彎曲正應(yīng)力及其循環(huán)特征 M = FAH 158 = 98.51 158 = 15564.58 Nmm 取α = 1,扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化，由計(jì)算可得T = 6.313Nm。 Me = M2+（αT）2 = 16796

42、Nmm W = 0.1d3 = 0.1 (0.035)3 = 0.0000042875 m3 σa = MeqmaxW = 167960.0000042875 = 39.17 Mpa σm = 0 其次計(jì)算扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力及其循環(huán)特征 Wt = 0.2d3 = 0.2 (0.035)3 = 0.000008575 m3 τmax = TmaxWt = 6.3130.000008575

43、= 0.73 Mpa τm = τa = τmax2 = 0.365 Mpa 查手冊(cè)確定各系數(shù) Sσ = σ-1kσβεσ σa+ψσσm = 3001.90.820.88 39.17+0 = 8.183 Sτ = τ-1kτβετ τa+ψττm = 1551.50.820.81 0.365+0.210.365 = 188 S = SσSτSσ2+Sτ2 = 8.183 1888.1832+1882 8.183 ≥ [S] 由計(jì)算所得安全系數(shù)大于許用值，故軸的疲勞強(qiáng)度合適。 5.4 本章小結(jié) 本

44、章通過計(jì)算對(duì)軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和校核，從軸的工作要求以及裝配條件出發(fā)，對(duì)軸的外形進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合傳動(dòng)裝置，考慮力和力矩的作用對(duì)其進(jìn)行校核，選取危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果軸符合要求。 第6章 軸承的選擇和計(jì)算 選用軸承首先是選擇類型。要合理選擇軸承的類型，則必須根據(jù)各類軸承的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，綜合考慮軸承的載荷、轉(zhuǎn)速、剛度及調(diào)心性能要求、裝配條件、經(jīng)濟(jì)性等各種因素來進(jìn)行。 6.1 軸承的選用 （1）由工作條件及軸頸直徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選深溝球軸承 6207-LS。按軸承樣本和機(jī)械手冊(cè)查得軸承的Cr = 25500 N，C0 = 15200 N。 （2

45、）由于單面防塵深溝球在承受徑向力時(shí)不會(huì)引起軸向力，所以在一根上裝兩個(gè)軸承以使主軸能夠穩(wěn)定工作。 （3）根據(jù)要求的精度，選軸承精度0級(jí)。 （4）軸向固定方式：采用雙固定方式。 6.2 軸承的壽命計(jì)算 （1）對(duì)兩個(gè)軸承進(jìn)行受力分析。 （2）計(jì)算軸承的徑向載荷Fr1、Fr2 由靜力學(xué)公式計(jì)算軸承支反力。得FCY =142.93 N，F(xiàn)BY = 352.07N；軸承的徑向載荷Fr1 = FBY= 352.07N，F(xiàn)r2 = FCY =142.93 N （3）計(jì)算軸承的軸向載荷S1、S2 軸承的內(nèi)部軸向力為： S = 0.6

46、8F S = 0.68Fr1 = 239.4 N S = 0.68Fr2 = 91.19 N S + Fa = 239.4 + 168.2 = 407.6 ＞ S 故 S1 = S = 239.4 N，S2 = S +Fa = 239.4 + 168.2 = 407.6 N （4）軸承當(dāng)量載荷計(jì)算 當(dāng)量載荷P 的一般計(jì)算公式 P = fp（XFr+YFa） 式中X 、 Y 為徑向和軸向的載荷系數(shù)，其值見

47、表6-2. fp 為考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)。 S1C0 = 0.0157，按表， S1C0 在0.014 – 0.028 之間，e應(yīng)該在0.19 – 0.22 之間。 取 e = 0.014 S1Fr1 = 239.4352.07 = 0.67 ＞ e 按表，則 X1 = 0.56，Y1 = 2.30 S2C0 = 0.0268，按表， S1C0 在0.014 – 0.028 之間，e應(yīng)該在0.19 – 0.22 之間。 取 e = 0.014 S2Fr2 = 407.6142.93 = 2.85 ＞ e 按表，則 X2 = 0.56，Y2

48、= 2.30 按表6 – 2 fp = 1.2 – 1.8，取fp = 1.5. P1 = fp（X1Fr1+Y1S1）= 1121.65 N P2 = fp（X2Fr2+Y2S2）= 1526.28 N （5）計(jì)算軸承的基本額定壽命Lh （P1 ＜ P2,故以軸承二為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算） Lh2 = 166704500 255001526.283 = 17240 軸承的壽命足夠大，故選用深溝球軸承 6207-LS符合要求。 6.3 本章小結(jié) 本章通過計(jì)算對(duì)軸承進(jìn)行了選取和校核，考慮到對(duì)軸承的工作要求以及傳動(dòng)方式的限制，采用雙固定方式。通過力和力矩的計(jì)算對(duì)軸承行了校核

49、，結(jié)論兩個(gè)軸承全部符合要求。 第7章 機(jī)床的使用和保養(yǎng) 7.1 潤(rùn)滑的作用 潤(rùn)滑對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用。其作用主要是： （1）控制摩擦 在摩擦表面之間加入潤(rùn)滑劑，形成潤(rùn)滑油膜層，就可以降低摩擦系數(shù)，減低摩擦阻力，減少功率消耗。例如在良好的液體摩擦條件下，其摩擦系數(shù)可以降低到0.001，甚至更低。此時(shí)的摩擦阻力主要是液體潤(rùn)滑膜內(nèi)部分子間互相滑移的剪切阻力。 （2）減少磨損 潤(rùn)滑劑在摩擦表面之間，可以減少硬粒磨損，表面銹蝕和金屬表面間咬焊與撕裂等造成的磨損。只要選用合適的潤(rùn)滑劑，就能形成良好的潤(rùn)滑

50、條件，避免油膜的破壞，保持零件配合精度，從而大大較少磨損。 （3）降低溫度 潤(rùn)滑劑能夠降低摩擦系數(shù)，減少摩擦熱的產(chǎn)生。機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，引起摩擦部件的溫度升高。使用潤(rùn)滑劑，不僅降低了摩擦阻力，使摩擦產(chǎn)生的熱量減少，部件的溫度相應(yīng)的降低，可使摩擦表面溫度降低，起到降溫冷卻的作用，使機(jī)械控制在所要求的溫度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （4）防止腐蝕，保護(hù)金屬表面 機(jī)械表面不可避免地要和周圍介質(zhì)接觸（如空氣，水濕，蒸汽，腐蝕性氣體以及液體等），而使機(jī)械的金屬表面生銹，腐蝕進(jìn)而被損壞。尤其是高溫及腐蝕性很強(qiáng)的工作環(huán)境，腐蝕磨損顯得更為嚴(yán)重。 （5）密封作用 潤(rùn)滑劑不僅能

51、起到潤(rùn)滑減摩作用，而且還有增強(qiáng)密封的效果，防止水濕或其它灰塵，雜質(zhì)侵入摩擦副而起到良好的密封效果。 此外，潤(rùn)滑油還可以起到減少震動(dòng)和噪音的效能。 7.2 機(jī)床的保養(yǎng) 每日操作準(zhǔn)備： （1）開始安裝（開動(dòng)機(jī)床前），應(yīng)看懂熟悉裝配圖。 （2）嚴(yán)格按照機(jī)床潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑。 （3）電源為3相 380V，需4 6mm 2銅導(dǎo)線接在電源上，然后檢查旋轉(zhuǎn)方向是否正確，方能切削。 結(jié)論 4月我開始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，時(shí)至今日，設(shè)計(jì)基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)設(shè)計(jì)過程難

52、以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。 我在圖書館搜集資料，還在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在U盤上，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于完成設(shè)計(jì)。然后我將收集到的資料仔細(xì)整理分類。資料查找完了，我開始著手設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中遇到困難我就及時(shí)和指導(dǎo)老師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請(qǐng)教專業(yè)課老師。在大家的幫助下，困難一個(gè)一個(gè)解決掉，設(shè)計(jì)也慢慢成型。 當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢

53、業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。在設(shè)計(jì)中我充分地運(yùn)用了自考期間所學(xué)到的知識(shí)。 我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對(duì)無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮；親手設(shè)計(jì)零件圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多機(jī)械制造的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對(duì)當(dāng)今機(jī)械制

54、造的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對(duì)我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 致謝 本設(shè)計(jì)是對(duì)自考所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)又進(jìn)行了一遍復(fù)習(xí)，解決了以前存在的一些問題，更深一層的理解力已經(jīng)掌握的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)是在李老師的關(guān)系和悉心指導(dǎo)下完成的。從選題到結(jié)束李老師都給予了我許多的幫助。在老師的

55、幫助和指導(dǎo)下，我現(xiàn)在已熟練掌握了CAXA等軟件，并對(duì)銑床有了一定的了解。我向李老師表示誠(chéng)摯的謝意。在此期間很多自考的同學(xué)也給予了我很多幫助，再次也一并表示深深的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 聞邦椿 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第3卷.-5版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1 [2]吳總澤/羅圣國(guó) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)-3版 北京：高等教育出版社，2006.5 [3]陳于萍/高曉康 互換性與測(cè)量技術(shù)-2版 北京：高等教育出版社，2005.7 [4]馬永林 機(jī)械原理 北京：高等教育出版社，1992.4 [5]鄭志祥 機(jī)械零件-2版 北

56、京：高等教育出版社，2000 [6]吳清 木材切削原理與刀具 北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1995 [7]東北林業(yè)大學(xué)機(jī)械系木工機(jī)械教研室編 木工銑床設(shè)計(jì) 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1983 34 附錄 銑床 銑床（millingmachine）系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主要運(yùn)動(dòng)，工件和銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、齒輪、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(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。 銑床是一種用途

57、廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工平面（水平面、垂直面）、溝槽（鍵槽、T型槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪）、螺旋線表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可以用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí)，工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刃斷續(xù)切削，因而銑床生產(chǎn)效率較高。簡(jiǎn)單來說，銑床可以對(duì)工件進(jìn)行銑削、鉆削和鏜孔加工的機(jī)床。 銑床最早是由美國(guó)人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人J.R.布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬能銑床，是為升降臺(tái)銑床的雛形。1

58、884年前后出現(xiàn)了龍門銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 隨著機(jī)械化進(jìn)程不斷加劇，數(shù)控編程開始廣泛應(yīng)用與于機(jī)床類操作，極大的釋放了勞動(dòng)力。數(shù)控編程銑床將逐步取代人工操作。對(duì)員工要求也會(huì)越來越高，當(dāng)然帶來的效率也會(huì)越來越高。 按布局形式和適用范圍加以區(qū)分銑床 （1）升降臺(tái)銑床：有萬能式、臥式和立式等，

59、主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣。 （2）龍門銑床：包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。 （3）單柱銑床和單臂銑床：前者的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給；后者的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。兩者均用于加工大型零件。 （4）工作臺(tái)不升降銑床：有矩形工作臺(tái)式和圓工作臺(tái)式兩種，是介于升降臺(tái)銑床和龍門銑床之間的一種中等規(guī)格的銑床。其垂直方向的運(yùn)動(dòng)由銑頭在立柱上升降來完成。 （5）儀表銑床：一種小型的升降臺(tái)銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件。 （6）工具銑床：用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬能角度工作臺(tái)和插頭等多種附件，

60、還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。 （7）其他銑床：如鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。 按結(jié)構(gòu)分 （1）臺(tái)式銑床：小型的用于銑削儀器、儀表等小型零件的銑床。 （2）懸臂式銑床：銑頭裝在懸臂上的銑床，床身水平布置，懸臂一般可沿床身一側(cè)立柱導(dǎo)軌作垂直移動(dòng)，銑頭沿懸臂導(dǎo)軌移動(dòng)。 （3）滑枕式銑床：主軸裝在滑枕上的銑床。 （4）龍門式銑床：床身水平布置，其兩側(cè)的立柱和連接梁構(gòu)成門架的銑床。銑頭裝在橫梁和立柱上，可沿其導(dǎo)軌移動(dòng)。通常橫梁可沿立柱導(dǎo)軌垂向移動(dòng)，工作臺(tái)可沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，用于大件加工。 （5）平面銑床：用

61、于銑削平面和成形面的銑床。 （6）仿形銑床：對(duì)工件進(jìn)行仿形加工的銑床。一般用于加工復(fù)雜形狀工件。 （7）升降臺(tái)銑床：具有可沿床身導(dǎo)軌垂直移動(dòng)的升降臺(tái)的銑床，通常安裝在升降臺(tái)上的工作臺(tái)和滑鞍可分別作縱向、橫向移動(dòng)。 （8）搖臂銑床：搖臂銑床亦可稱為炮塔銑床，搖臂銑，萬能銑，機(jī)床的炮塔銑床是一種輕型通用金屬切削機(jī)床，具有立、臥銑兩種功能，可銑削中、小零件的平面、斜面、溝槽和花鍵等。 （9）床身式銑床：工作臺(tái)不能升降，可沿床座導(dǎo)軌作縱向、橫向移動(dòng)，銑頭或立柱可作垂直移動(dòng)的銑床。 （10）專用銑床：例如工具銑床：用于銑削工具模具的銑床，加工精度高，加工形狀復(fù)雜。 按控制方式分

62、 （1）銑床又可分為仿形銑床。 （2）程序控制銑床和數(shù)控銑床。 銑刀分類 銑刀按用途區(qū)分有多種常用的型式： （1）圓柱形銑刀：用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上，按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分粗齒和細(xì)齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度高，容屑空間大，適用于粗加工；細(xì)齒銑刀適用于精加工。 （2）面銑刀：用于立式銑床、端面銑床或、龍門銑床、上加工平面，端面和圓周上均有刀齒，也有粗齒和細(xì)齒之分。其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式3種。 （3）立銑刀：用于加工溝槽和臺(tái)階面等，刀齒在圓周和端面上，工作時(shí)不能沿軸向進(jìn)給。當(dāng)立銑刀上有通過中心的端齒時(shí)，可軸向進(jìn)給（通常

63、雙刃立銑刀又被稱之為“鍵槽銑刀”可軸向進(jìn)給）。 （4）三面刃銑刀：用于加工各種溝槽和臺(tái)階面，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。 （5）角度銑刀：用于銑削成一定角度的溝槽，有單角和雙角銑刀兩種。 （6）鋸片銑刀：用于加工深槽和切斷工件，其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時(shí)的摩擦，刀齒兩側(cè)有15’～1的副偏角。此外，還有鍵槽銑刀 燕尾槽銑刀 T形槽銑刀和各種成形銑刀等。 銑刀的結(jié)構(gòu)分為4種： （1）整體式：刀體和刀齒制成一體。 （2）整體焊齒式：刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成，并釬焊在刀體上。 （3）鑲齒式：刀齒用機(jī)械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭，也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式；刀頭在夾具上單獨(dú)刃磨的稱為體外刃磨式。 （4）可轉(zhuǎn)位式：這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。