銑床萬(wàn)能分度頭設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】,含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū),銑床,萬(wàn)能,分度頭,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書(shū),仿單 目 錄 摘要 1 Abstract 2 第一章 緒論 4 1.1 課題研究的意義 4 1.2國(guó)內(nèi)外銑床的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 4 1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的 6 1.4 預(yù)期 6 第二章 銑床簡(jiǎn)介 7 2.1 銑床基本概述 7 2.2 分度頭種類(lèi) 8 2.3萬(wàn)能分度頭分度方法 9 第三章 總體技術(shù)方案及設(shè)計(jì)要求 9 3.1萬(wàn)能分度頭結(jié)構(gòu)及其布置原理圖 9 3.2銑床及萬(wàn)能分度頭參數(shù) 11 第四章 各級(jí)傳動(dòng)副設(shè)計(jì) 13 4.1、渦輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13 4.2交錯(cuò)斜齒輪的設(shè)計(jì) 15 4.3直齒輪設(shè)計(jì) 18 第五章 軸的設(shè)計(jì) 20 5.1主軸設(shè)計(jì) 21 5.2 其他軸的設(shè)計(jì) 22 第六章 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 6.1 軸承的選擇 23 6.2 軸承的校核 23 第七章 分度頭的數(shù)控化設(shè)計(jì) 24 7.1 概述 24 7.2數(shù)控化分度頭優(yōu)點(diǎn) 24 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 26 附錄： 27 41 銑床萬(wàn)能分度頭設(shè)計(jì) 摘要 銑床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、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(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。而分度頭是銑床的主要附件之一，本次設(shè)計(jì)主要是銑床萬(wàn)能分度頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)分度頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并用AutoCAD2004軟件大致畫(huà)出了上述設(shè)計(jì)的裝配圖及一些零件圖，力求更清晰直觀的表達(dá)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 分度頭 銑床 蝸輪 蝸桿 斜齒輪 Universal dividing head design of the Milling machine Abstract The milling machine is mainly used machine tools, milling cutter for machining surface. Usually the cutter rotation movement movement, the work piece feed motion and cutter movement. Machining plane, groove, can also process a variety of surfaces, gear, etc.. The milling machine is used in machining milling machine. In addition to milling, milling machine, spiral groove, gear and spline shaft, but also of more complex surface machining, high cutting efficiency, wide use and machinery manufacturing and repair department. But the dividing head is one of the main accessories of milling machine, the design is mainly milling machine universal dividing head structure design. The structure design of lattice transmission of dividing head, and use autoCAD2004 software to draw the general design of assembly drawing and parts diagram, to more clearly express the design intuitive. Keyword Dividing head Milling machine Worm Worm gear Helical gear 第一章 緒論 1.1 課題研究的意義 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)論是飛機(jī)、還是農(nóng)業(yè)機(jī)械化、化工等設(shè)備以及電子工業(yè)方面的設(shè)備等，他們都需要有機(jī)械制造廠生產(chǎn)。從而完整的現(xiàn)代化機(jī)械制造工業(yè)，就是用現(xiàn)代化的裝備武裝各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)的源泉。國(guó)家的制造水平，為科研單位和國(guó)防部門(mén)的獨(dú)立而迅速地發(fā)展提供保障，以免為先進(jìn)技術(shù)所替代，從而也讓我們國(guó)家有了自主產(chǎn)權(quán)。銑床是一種用途廣泛的機(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(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。在一般的生產(chǎn)體系中，銑床的加工范圍占整個(gè)機(jī)器生產(chǎn)的重要部分。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。而在銑削斜面、螺旋槽、齒槽等的時(shí)候，分度頭又是必不可少的輔助機(jī)構(gòu)。用各種分度方法(簡(jiǎn)單分度、復(fù)式分度、差動(dòng)分度)對(duì)工件進(jìn)行各種分度工作?；蛘甙压ぜ惭b成需要的角度，以便進(jìn)行切削加工。萬(wàn)能分度頭的使用，提高了銑床加工的精度，而這正是因?yàn)槿f(wàn)能分度頭的高精度以及其他特點(diǎn)使得分度頭成為銑床必不可少的附件，我們也就更加需要對(duì)銑床分度頭進(jìn)行更多的研究、探索和改進(jìn)以不斷完善它的功能。 1.2國(guó)內(nèi)外銑床的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 從美國(guó)人E.惠特尼1818年創(chuàng)制的臥式銑床,到美國(guó)人J.R.布朗為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，再到1884年前后出現(xiàn)了龍門(mén)銑床、20世紀(jì)20年代出現(xiàn)的半自動(dòng)銑床，銑床從的種類(lèi)和性能得到了快速發(fā)展。而1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展也得到了很快發(fā)展，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70年代后，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(kāi)始廣泛應(yīng)用與于機(jī)床類(lèi)操作，極大的釋放了勞動(dòng)力。數(shù)控編程銑床將逐步取代現(xiàn)在的人工操作。對(duì)員工要求也會(huì)越來(lái)越高，當(dāng)然帶來(lái)的效率也會(huì)越來(lái)越高。 在國(guó)內(nèi)，機(jī)械行業(yè)在新形勢(shì)下把握住了“抓創(chuàng)新、調(diào)結(jié)構(gòu)、促改革”這一工作主線，從“十一五”規(guī)劃開(kāi)始，有了很快發(fā)展。近年來(lái)，在有關(guān)文件的精神指導(dǎo)下，數(shù)控機(jī)床專(zhuān)項(xiàng)已制定了“十二五”的實(shí)施計(jì)劃?！笆濉逼陂g將以科學(xué)發(fā)展觀為主題，以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線，以調(diào)整結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，工業(yè)行業(yè)最主要的是抓好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，以保持行業(yè)的長(zhǎng)期、健康、快速發(fā)展。盡管經(jīng)過(guò)多年的努力，我國(guó)的機(jī)床工具企業(yè)中，出現(xiàn)了一批具有國(guó)際影響力的大企業(yè)集團(tuán)，但從全行業(yè)的總體來(lái)看，自主創(chuàng)新能力薄弱、基礎(chǔ)制造水平落后、同質(zhì)化低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、自主創(chuàng)新產(chǎn)品推廣應(yīng)用困難等問(wèn)題依然存在，而且產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平更有待提高，因此貫徹科學(xué)發(fā)展觀，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，力爭(zhēng)“十二五”期間能夠取得大的突破，將是我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)共同努力的方向和目標(biāo)。我國(guó)正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，目前國(guó)際機(jī)床市場(chǎng)也有一定好轉(zhuǎn)。在這種形勢(shì)下，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)發(fā)展和數(shù)控機(jī)床專(zhuān)項(xiàng)“十二五”計(jì)劃的實(shí)施，為我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇，也提出了更大挑戰(zhàn)，只要我們充分利用國(guó)內(nèi)外有利條件，牢牢把握科學(xué)發(fā)展觀這個(gè)主題，抓住轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式這條主線，做好行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，堅(jiān)持對(duì)外開(kāi)放，大力促進(jìn)改革，機(jī)床工具行業(yè)一定會(huì)再邁上一個(gè)新的臺(tái)階，在新的一年，行業(yè)面貌也會(huì)有一個(gè)新的變化。 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì) 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)控技床的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。當(dāng)前數(shù)控設(shè)備正在不斷采用最新的技術(shù)成果，向著高速度化、高精度化、智能化、以及高可靠性的方向發(fā)展。 重型機(jī)床的發(fā)展將呈現(xiàn)兩大趨勢(shì)。一方面：是技術(shù)上以加工中心或大型柔性加工單元、大型組合式復(fù)合加工機(jī)床為發(fā)展方向，以適應(yīng)大型加工零件的單件小批量生產(chǎn)，工藝復(fù)雜，輔助時(shí)間和加工周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。另一方面：是追求精細(xì)化制造，提高裝備制造的工藝含量，體現(xiàn)機(jī)床的安全、環(huán)保及人性化的特點(diǎn)。主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念的更新和機(jī)床運(yùn)行速度及制造工藝水平有很大的提高，另一方面是機(jī)床結(jié)構(gòu)變化大，新技術(shù)的應(yīng)用層出不窮。臥式銑床的結(jié)構(gòu)向高速電主軸方向發(fā)展，功能附件呈高速、多軸聯(lián)動(dòng)、結(jié)構(gòu)型式多樣化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這將是今后一個(gè)時(shí)期技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。 分度頭是銑床的主要附件之一，許多零件如齒輪、離合器、花鍵軸及刀具開(kāi)齒等在銑削時(shí)，都需要利用分度頭進(jìn)行分度。通常在銑床上使用的分度頭有簡(jiǎn)單分度頭、萬(wàn)能分度頭、自動(dòng)分度頭等。其中萬(wàn)能分度頭使用的比較廣。雖然萬(wàn)能分度頭能將工件安裝在卡盤(pán)、頂尖及其他裝卡附件上，用簡(jiǎn)單分度、差動(dòng)分度等方法，對(duì)工件實(shí)現(xiàn)任意分度，又可和銑床縱向絲桿連接進(jìn)行各種螺旋加工。但是其分度精度低、分度柔度差、操縱人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。而直接選用數(shù)控分度頭，準(zhǔn)確可靠又方便。所以，數(shù)控化是不可避免的趨勢(shì)。 1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的 銑床萬(wàn)能分度頭的設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容是設(shè)計(jì)銑床分度頭的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及主軸結(jié)構(gòu)。而其中主軸上蝸輪蝸桿傳動(dòng)副直接影響到分度頭的精度，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)。分度頭的自動(dòng)化同步化方面的設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)交換齒輪軸上的交錯(cuò)斜齒輪的設(shè)計(jì)。由于軸上零件繁多，故軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝方法的確定也是一大重要內(nèi)容。 此次設(shè)計(jì)的目的就是鍛煉完善自己的機(jī)械設(shè)計(jì)能力，把大學(xué)所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)動(dòng)到實(shí)踐中來(lái)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加深入的了解知識(shí)，使自己具備一定的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為今后走入工作崗位做好準(zhǔn)備。 1.4 預(yù)期目的 設(shè)計(jì)好的銑床萬(wàn)能分度頭能滿足要求，提高銑床工作精度可靠新等。 1.5完成課題的方案和主要措施 1、 閱讀《銑床工藝學(xué)》，查閱銑床方面的相關(guān)資料，分析課題任務(wù)及要求。 2、 參閱X5032機(jī)床結(jié)構(gòu)自己設(shè)計(jì)萬(wàn)能分度頭并和老師討論可行性。 3、 去校金工實(shí)習(xí)工廠觀看學(xué)校的銑床的結(jié)構(gòu)。 4、 按照老師每個(gè)星期開(kāi)會(huì)所布置的任務(wù)完成相應(yīng)的工作，最后完成此次設(shè)計(jì)。  第二章 銑床簡(jiǎn)介 2.1 銑床基本概述 銑床是一種用途廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工水平或垂直平面；各類(lèi)溝槽，如鍵槽、T形槽、燕尾槽等；分齒零件，如齒輪、花鍵軸、鏈輪；螺旋形表面，如螺紋、螺旋槽及各種曲面。此外，還可用于對(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。由于是多刀斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，銑床就是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。 銑床有立式銑床與臥式銑床，兩者主要是主軸布置方式的差別，除了主軸布置不同以外，工作臺(tái)可以上下升降， 立式銑床用的銑刀相對(duì)靈活一些，適用范圍較廣。銑床按布局分為升降臺(tái)銑床、龍門(mén)銑床、單柱銑床和單臂銑床、工具儀表銑床等；而按結(jié)構(gòu)又可分為臺(tái)式、懸臂式、龍門(mén)式、平面式、仿形式等?？刂品绞街饕蟹滦问健⒊绦蚩刂剖郊皵?shù)控銑床。 2.2 分度頭種類(lèi) 按其傳動(dòng)、分度形式可分為蝸桿副分度頭、度盤(pán)分度頭、孔盤(pán)分度頭、槽盤(pán)分度頭、端齒盤(pán)分度頭和其它分度頭(包括電感分度頭和光柵分度頭)。按其功能可分為萬(wàn)能分度頭、半萬(wàn)能分度頭、等分分度頭。按其結(jié)構(gòu)形式又有立臥分度頭、可傾分度頭、懸梁分度頭之分。 2.3萬(wàn)能分度頭分度方法 2.3.1 直接分度法 當(dāng)工件等分要求不高，且分度數(shù)較少時(shí)，可采用此法。分度前，扳動(dòng)主軸鎖緊手柄松開(kāi)主軸，扳動(dòng)蝸桿脫落手柄，脫開(kāi)蝸輪和蝸桿，否則轉(zhuǎn)不動(dòng)分度頭主軸。分度時(shí)直接轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭主軸即可，所轉(zhuǎn)過(guò)的角度可以從固定在主軸上的刻度盤(pán)上讀出。在分度后應(yīng)扳動(dòng)主軸鎖緊手柄將主軸鎖緊，以防止在加工中主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.3.2 簡(jiǎn)單分度法 簡(jiǎn)單分度法是最常用的分度方法。它是用分度盤(pán)緊固螺釘將分度盤(pán)固定，拔出插銷(xiāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，帶動(dòng)分度傳動(dòng)軸，通過(guò)一對(duì)直齒圓柱齒輪及蝸輪、蝸桿使主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件分度。在分度前先做，先松開(kāi)主軸，使蝸輪、蝸桿嚙合。擰緊分度盤(pán)緊固螺釘緊固分度盤(pán)，避免分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)分度誤差。分度后鎖緊主軸。 2.3.3差動(dòng)分度法 簡(jiǎn)單分度法的分度范圍有一定局限性，當(dāng)遇到分度數(shù)為79、131等質(zhì)數(shù)時(shí)，用40除不盡，也沒(méi)有這些孔的分度盤(pán)，這時(shí)就要用差動(dòng)分度法分度，在主軸和分度盤(pán)之間需用掛輪連接起來(lái)。首先要松開(kāi)分度盤(pán)，拔出插銷(xiāo)，轉(zhuǎn)動(dòng)分度手柄，使分度傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)兩直齒圓柱齒輪使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)蝸輪使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。并在主軸尾端裝上掛輪芯軸，通過(guò)掛輪系帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳動(dòng)軸前端的螺旋齒輪帶動(dòng)軸套上的螺旋齒輪，才能使分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。 第三章 總體技術(shù)方案及設(shè)計(jì)要求 3.1萬(wàn)能分度頭結(jié)構(gòu)及其布置原理圖和方案設(shè)計(jì) 方案一 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 圖3-1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 方案二 絲杠螺母加齒輪齒條傳動(dòng) 圖3-2 絲杠螺母加齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 方案三 錐齒輪加齒輪齒條傳動(dòng) 圖3-2錐齒輪加齒輪條傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 采用方案一。 如圖1 為常用的分度頭結(jié)構(gòu)，主要由底座、轉(zhuǎn)動(dòng)體、分度盤(pán)、主軸等組成。 圖3—3 萬(wàn)能分度頭結(jié)構(gòu)圖 1—分度盤(pán)緊固螺釘 2—計(jì)孔板 3—分度盤(pán) 4—傳動(dòng)軸 5—蝸桿脫落手柄 6—主軸鎖緊手柄 7—本體 8—刻度盤(pán) 9—主軸 10—底座 11—分度手柄 12—插銷(xiāo) 13—油面視鏡 14—定位鍵 圖3—4 萬(wàn)能分度頭原理圖 1—主軸 2—刻度盤(pán)3—蝸桿脫落手柄 4—主軸鎖緊手柄 5—交換齒輪軸 6—分度盤(pán) 7—分度定位銷(xiāo) 8—中間軸 9—手柄 10—滾花螺釘 主軸可隨轉(zhuǎn)動(dòng)體在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常在主軸前端安裝三爪卡盤(pán)或頂尖，用它來(lái)安裝工件。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可使主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，這稱(chēng)為分度。 3.2銑床及萬(wàn)能分度頭參數(shù) 用于銑床，屬于銑床附件中的夾具，來(lái)改變工件角度。本次設(shè)計(jì)為F11160A型萬(wàn)能分度頭，分度頭主軸中心高到地面距離為160mm.銑床底部鍵槽寬度為18mm。綜合各方面因素選擇X5032型立式銑床。 3.2.1 X5032型立式銑床的各項(xiàng)參數(shù)　　 主軸端面至工作臺(tái)距離(mm) 45～415 主軸中心線到床身垂直導(dǎo)軌的距離(mm) 350 主軸轉(zhuǎn)速(r.p.m)18級(jí) 30～1500/18級(jí) 主軸軸向移動(dòng)距離(mm) 85 工作臺(tái)工作面(寬度×長(zhǎng)度)(mm) 320×1325 工作臺(tái)行程縱向/橫向/垂向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng))(mm) 720/700、255/240、 370/350 工作臺(tái)進(jìn)給范圍縱向/橫向/垂向(mm/min) 23.5～1180/23.5～1180/8～394 工作臺(tái)快速移動(dòng)速度縱向/橫向/垂向(mm/min) 2300/2300/770 T型槽槽數(shù)/槽寬/槽距(mm/)>3/18/70 主電機(jī)功率(mm) 7.5 進(jìn)給電機(jī)功率(kw) 1.5 外形尺寸(mm) 2530×1890×2380 機(jī)床凈重(kg) 3200 3.2.2 F11160的參數(shù) 表3-1： 中心高 160 主軸由水平位置向上轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 ≦95° 主軸由水平位置向下轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 ≦5° 分度手輪每轉(zhuǎn)，主軸回轉(zhuǎn)角度 9° 游標(biāo)最小示值 10" 蝸桿副傳動(dòng)比 1：40 主軸孔錐度 MT4 定位鍵寬度 18 主軸法蘭盤(pán)定位短錐直徑 Ф53.975 分讀盤(pán)孔數(shù) 第一面 24,25,28,30,34,37,38,39,4,42,43 第二面 46,47,49,51,53,54,57,58,59,62,66 變換齒輪 模數(shù) 2 齒數(shù) 2.5，30,35,40,50,55,60,70,80,90,100 分度手柄一整轉(zhuǎn)主軸單個(gè)分度誤差 ±45" 主軸在任意1/4圓周上的累積誤差 ±1" 最大承重(kg) 130 凈重(kg) 113 毛重(kg) 123 箱體尺寸 710×535×342 3.2.3 分度頭工作條件及要求 萬(wàn)能分度頭工作功率由進(jìn)給電機(jī)提供： 取η0=1/3 萬(wàn)能分度頭一般工作轉(zhuǎn)速（手動(dòng)）: 60r/min 萬(wàn)能分度頭一般工作轉(zhuǎn)速（掛輪輸入）：200r/min 假定使用壽命為30年，每年工作360d，每天工作16h。 第四章 各級(jí)傳動(dòng)副設(shè)計(jì) 4.1、渦輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4.1.1 選擇傳動(dòng)類(lèi)型，精度等級(jí)和材料 考慮到傳動(dòng)功率不大，傳動(dòng)速度較低，選用阿基米德圓柱螺桿（ZA型）傳動(dòng)，精度8c GB/T10089-1988。蝸桿用20Cr,表面淬火，硬度為45~50HRC；表面粗糙度 Ra1.6μm。蝸輪輪緣選用ZCuSn10P1金屬摸鑄造。 4.1.2 選擇蝸桿，渦輪的齒數(shù) 因?yàn)楦鱾€(gè)型萬(wàn)能分度頭傳動(dòng)比都是i=n1n2=z2z1=40,參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表23.5-3，取 Z1=1Z=ZI=1×40=40,變位系數(shù)暫取x=0。 4.1.2 確定許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》齒輪傳動(dòng) 表11-7和 表11-8查得蝸輪的基本許用接觸應(yīng)力[σH]`=268n/mm2，蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力。 蝸輪蝸桿的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60JN2L1=60×1×5×360×360×30×16=5.18×107 (4-1） KHN=8107N=0.814 （4-2） KFN=9106N=0.645 （4-3） 從而求得: [σH]= KHN [σH]` =218.15nmm2 （4-4） [σF]=220.65N/mm2 （4-5） 4.1.3 按蝸輪輪齒接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 根據(jù)鄙視蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核彎曲疲勞強(qiáng)度。 1）確定載荷系數(shù)K 載荷系數(shù)取K=KAKβKV,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-5有使用系數(shù)取KA=1.15，齒向載荷分布系數(shù)取Kβ=1，動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.05，所以，k取1.21。 2）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2 暫取傳動(dòng)總效率η=0.45，則蝸輪軸的轉(zhuǎn)矩： T2=9550P1ηn2×103=9550×0.5×0.455×103=4.25×105N?mm （4-6） 3）確定彈性影響系數(shù)ZE 因選用鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故ZE=160MPa12 4）先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和中心距比值為，從圖11-18可以查的ZE=3.1 5）計(jì)算中心距a a≥31.21×4.25×105×(160×3.1256)=121mm （4-7） 取中心距a=125mm，故從表11-2中取模數(shù)m=5mm，蝸桿分度圓直徑。從圖11-18中查的接觸系數(shù)，因此以上結(jié)果可用。 4.1.4 確定傳動(dòng)的主要尺寸 已知 a=125 Z1=1 Z21=41 m=5 X2=0.5 α=20° d1=50mm d2=200mm （4-9） 蝸桿齒頂圓直徑 da1=d1+2m=50+2×2=60mm （4-10） 蝸桿齒根圓直徑 df1=d1-2.4m=50-2.4×5=38mm （4-11） 取55mm (4-12） 蝸輪齒頂圓直徑 da2=2+2m=200+2×5=210mm (4-13） 蝸輪外圓直 取214mm（4-14） 蝸輪齒寬 （4-15） 蝸輪齒頂圓弧半徑 （4-16） 蝸輪齒根圓弧半徑 （4-17） 蝸桿軸向齒厚 （4-18） 蝸桿法向齒厚 （4-19） 導(dǎo)程角為= （4-20） 4.1.5按蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度校核 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) Zv2=80S γ=42.42 （4-22） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖11-19查的，螺旋角影響系數(shù)Yβ=1!γ140°=0.9192。代入上式： σF=1.53×1.21×4295050×200×5×2.4×0.9192=35.1Mpa （4-23） 彎曲強(qiáng)度滿足。 4.1.6 驗(yàn)算效率 （4-24） 齒面滑動(dòng)速度 （4-25） 求傳動(dòng)效率，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（11-21） 式中 其中查表11-18用插補(bǔ)法取=3.07°，取 η=0.78×0.98×0.98=0.749 （4-26） 結(jié)果比暫取值高，所以不用重算。 4.1.7蝸輪蝸桿的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑對(duì)于蝸輪蝸桿傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，具有特別的意義。因?yàn)楫?dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，傳動(dòng)效率將顯著降低，并且?guī)?lái)劇烈的磨損和產(chǎn)生膠合破壞的危險(xiǎn)，所以往往采用粘度大的礦物油進(jìn)行良好的潤(rùn)滑，在潤(rùn)滑油中還常加入添加劑，使其提高抗膠合能力。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-21 采用油池潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油油量為浸油深度為一個(gè)齒高。 4.2交錯(cuò)斜齒輪的設(shè)計(jì) 4.2.1選材，熱處理方法，精度等級(jí)，齒數(shù)，初選螺旋角。 考慮到萬(wàn)能分度頭結(jié)構(gòu)緊湊，故兩個(gè)斜齒輪均用40Cr調(diào)制處理后表面淬火；因載荷平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)速不高，故選用7級(jí)精度；閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)，考慮到傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多一些，兩斜齒輪選用齒；按硬齒面齒輪小齒輪懸臂安裝查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7，選齒寬系數(shù)；選螺旋角。 4.2.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（6.20） （4-27） 4.2.3 確定公式中各參數(shù)值 1) 載荷系數(shù) 試選 2) 齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=9550p1N=9.55×106×0.5×0.983200=22471N?mm （4-28） 3）端面重合度系數(shù) 查 圖10-26 =0.5 4）螺旋角影響系數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-28 5）齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) 查表10-5得=2.97 =1.52 6）齒輪許用應(yīng)力 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （4-29） 彎曲疲勞壽命系數(shù) 查 圖10-18取 齒輪疲勞極限 查圖10-20 取=620MPa 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 取S=1.4 代入上式 得齒輪許用應(yīng)力 =372MPa （4-30） 4.2.4 設(shè)計(jì)計(jì)算 1）計(jì)算齒輪的模數(shù) （4-31） 2) 計(jì)算圓周速度v （4-32） 3)計(jì)算載荷系數(shù) 查表10-2得；根據(jù)v=0.4515m/s、7級(jí)傳動(dòng)精度，查圖10-8得 ； 查表10-3斜齒輪傳動(dòng)?。徊?圖10-13得。則載荷系數(shù) （4-33） 4)校正并確定模數(shù) 取 4.2.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸 1）中心距 （4-34） 2）螺旋角 （4-35） 3）兩分度圓直徑 =48mm （4-36） （4-37） 4)齒寬 （4-38） 取， 4.2.6 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 由式（10-20）得 （4-39） 4.2.7 確定公式中各參數(shù)數(shù)值 1） 兩斜齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 按齒面硬度查 圖10-21得，齒輪的接觸疲勞極限 2） 接觸疲勞壽命系數(shù) 查 圖10-19得 3) 計(jì)算許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù)，則 4） 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查 圖10-30得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 5)材料系數(shù) 由表10-6查得材料系數(shù) 6)齒輪軸向分力 Ft=AT=936.3N 4.2.8 校核計(jì)算 ， （4-40） 基礎(chǔ)疲勞強(qiáng)度滿足條件 4.3直齒輪設(shè)計(jì) 4.3.1 選擇齒輪材料，熱處理方法，精度等級(jí)，齒數(shù)及齒寬系數(shù) 兩個(gè)齒輪都選用45調(diào)制剛處理，齒面硬度都為260HBS，屬軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)速不高，處選7級(jí)精度。又因?yàn)槿f(wàn)能分度頭的傳動(dòng)比皆為固定傳動(dòng)比1/40，取初始齒輪齒數(shù),按軟齒面齒輪懸臂安裝，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7，取齒寬系數(shù) 4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式10-9a得 （4-41） 4.3.3 確定公式中各參數(shù) 1）載荷系數(shù),試選 2）齒輪轉(zhuǎn)矩 （4-42） 3）材料系數(shù) 查表10-6得 4）兩個(gè)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 查 圖10-21 5）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=60×200×1×30×360×16=2.07×108 （4-43） 6)接觸疲勞壽命系數(shù) 查圖10-19得 7)確定許用接觸應(yīng)力 4.3.4 設(shè)計(jì)計(jì)算 1）齒輪分度圓 mm （4-44） 2）計(jì)算圓周速度v （4-45） 3)計(jì)算載荷系數(shù)K 查表10-2得使用系數(shù);根據(jù)v=0.541m/s、7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載系數(shù)；查表10-4得；查表10-3 則 （4-46） 4)校正分度圓直徑 由式10-10a得 （4-47） 4.3.5 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 1）計(jì)算模數(shù) 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2.5mm 2）兩齒輪分度圓直徑 3）中心距 4）齒寬b b2=?dd1=0.6×62.5=37.5mm b1=b2+5-10=42.5mm 5）齒高h(yuǎn) 4.3.6 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由式（10-5a） （4-48） 4.3.7 確定公式中各值的參數(shù) 1） 確定齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 查圖10-20 2） 彎曲疲勞壽命系數(shù) 查圖10-18 3） 許用彎曲應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,應(yīng)力修正系數(shù)，得 4） 確定齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)， 查表10-5得 5）校核計(jì)算 （4-49） 第五章 軸的設(shè)計(jì) 5.1主軸設(shè)計(jì) 5.1．1 主軸的設(shè)計(jì)參數(shù) （1） 確定軸所受功率和轉(zhuǎn)速 由前面得知P輸入=0.75kw n=5r/min （2） 確定相關(guān)的效率 蝸桿嚙合效率，8級(jí)精度 80 其他摩擦消耗 （3） 軸所受到的實(shí)際功率 蝸輪軸的總效率 p=p輸入η總=0.75×0.749=0.5617KW （5-1） （4） 確定軸的轉(zhuǎn)矩 （5） T1=9550pn=9550×0.56175=1072.847N?mm （5-2） 5.1. 2 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）確定軸的最小直徑 該軸選用45剛調(diào)質(zhì)處理，查表15-3確定軸的A=112 dmin=A03pn=11230.56175=54.03mm （5-3） （2）確定各段軸的尺寸 由小端往大端有： Ⅰ-Ⅱ段的長(zhǎng)度 應(yīng)略大于三個(gè)墊片的總和 62mm Ⅰ-Ⅱ段的直徑 應(yīng)略大于軸的最小直徑 Ⅱ-Ⅲ段長(zhǎng)度 應(yīng)保證蝸輪處于箱體的正中間，得= 68mm Ⅱ-Ⅲ段直徑 得 Ⅲ-Ⅳ段長(zhǎng)度 與蝸輪配合且略小于蝸輪長(zhǎng)度64mm Ⅲ-Ⅳ段直徑 為了滿足安裝要求與前面一致 得70mm Ⅳ-Ⅴ段的長(zhǎng)度 起定位作用所以=8mm Ⅳ-Ⅴ段的直徑 Ⅴ 處軸肩高，且該軸肩受到一定軸向力作用h取5mm，則 Ⅴ-Ⅵ段長(zhǎng)度 為減小加工難度取65mm Ⅴ-Ⅵ段直徑 70mm Ⅵ-Ⅶ段長(zhǎng)度 85mm Ⅵ-Ⅶ段直徑 80mm 19mm 109mm Ⅶ-Ⅷ段長(zhǎng)度 與三爪卡盤(pán)配合，滿足裝配要求mm Ⅶ-Ⅷ段直徑 取最小尺寸，取一個(gè)錐度1：20，方便定位 （3）確定倒角和圓角尺寸 查手冊(cè)得取為倒角 各軸肩出圓角半徑 考慮應(yīng)力集中的影響，由軸端直徑手冊(cè)查得R2 （4）軸上零件的選擇 齒輪輪轂與軸的配合 為了保證對(duì)中良好，采用較緊的過(guò)度配合 配合為H7/n6 齒輪出的平鍵選擇 選A型普通平鍵，由查手冊(cè)，平鍵截面尺寸，鍵長(zhǎng)56mm。 5.2 其他軸的設(shè)計(jì) 同5.2的設(shè)計(jì)方法，得到： （1）掛輪輸入軸： （5-4） 鍵選擇 （2）中間軸： （5-5） 斜齒輪處鍵選擇 直齒輪處 在設(shè)計(jì)時(shí)，我們?nèi)筛S的最小直徑為18mm 第六章 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 軸承的選擇 根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，可把軸承分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩大類(lèi)。滾動(dòng)軸承由于摩擦系數(shù)小、啟動(dòng)阻力小，而且它已標(biāo)準(zhǔn)化，選用、潤(rùn)滑、維護(hù)都很方便，因此在一般機(jī)器中應(yīng)用較廣。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。滾動(dòng)軸承主要承受徑向載荷，也能承受一定的軸向載荷；極限轉(zhuǎn)速較高，當(dāng)量摩擦因數(shù)最小；高轉(zhuǎn)速時(shí)可用來(lái)承受不大的純軸向載荷；允許角偏差較小，承受沖擊能力差。適用于剛性較大的軸上。 根據(jù)各軸段設(shè)計(jì)好的直徑尺寸，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中圓錐滾子軸承設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表， 主軸：直徑80mm處選擇軸承30210，直徑60mm處選用軸承30212 中間軸：采用軸承30206 交錯(cuò)傳動(dòng)軸：采用軸承30206 6.2 軸承的校核 首先查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[10]得： 30206型軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=43.2,e=0.37,Y=1.6。 30210型軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=73.2,e=0.42,Y=1.4。 30212型軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=102.2,e=0.4,Y=1.5。 6.2.1軸承的壽命計(jì)算 30212型和30210軸承計(jì)算 1、切削力的計(jì)算 根據(jù)公式得 , 根據(jù)典型切、銑削工藝取n=1200r/min。 又∵ （6-1） ∴ （6-2） 2、徑向力的確定 單列圓錐滾子軸承背對(duì)背組合 由分析可知： （6-3） （6-4） 3、計(jì)算兩軸的派生軸向力S 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得單列圓錐滾子軸承的派生軸向力計(jì)算公式為。 所以 KN （6-5） （6-6） 4、計(jì)算兩軸的軸向載荷 軸承外加的軸向力。 ∴ （6-7） 所以軸承1被壓緊，軸承2被“放松”。 ∴ ； 。 （6-8） 5、計(jì)算兩軸的當(dāng)量載荷P 查機(jī)械設(shè)計(jì)得：載荷系數(shù)。 軸承2的當(dāng)量動(dòng)載荷P1： ，∴查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ∴ （6-9） 軸承1的當(dāng)量動(dòng)載荷P2： 所以查得： ∴ （6-10） 6、 驗(yàn)算兩軸承的壽命 正常情況下軸承是在正常溫度下工作，t＜120°C，所以查得 圓錐滾子軸承的，所以軸承的壽命為： 軸承1 ，能工作幾十年，滿足要求。 軸承2 綜上所述，最終選定的圓錐滾子軸承為30212型號(hào)和30210型號(hào)。 30106的校核同上，經(jīng)驗(yàn)證皆符合要求。 第七章 分度頭的數(shù)控化設(shè)計(jì) 7.1 概述 手動(dòng)分度頭分度精度差、分度柔性差、操作人員腦動(dòng)力強(qiáng)度大，所以我們?nèi)孕璨粩喔倪M(jìn)，而對(duì)其數(shù)控化改造正是大勢(shì)所趨。數(shù)控分度頭，準(zhǔn)確可靠又很方便，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，綜合來(lái)說(shuō)非常經(jīng)濟(jì)。 為了分度的靈活精確，可采用PLC控制 7.2數(shù)控化分度頭優(yōu)點(diǎn) 1、分度頭速度快、幾何參數(shù)強(qiáng)，在同一軸上可以正反轉(zhuǎn)，提高了分度的靈活性。 2、精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 3、減輕了勞動(dòng)者勞動(dòng)強(qiáng)度。 4、與普通分度頭相比，產(chǎn)量能有很大提高，而且可多機(jī)同時(shí)操作。 綜合上述，數(shù)控化的分度頭值得推廣應(yīng)用。 總結(jié) 本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的，一學(xué)期以來(lái)老師無(wú)微不至的關(guān)心給了我莫大的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我所取成績(jī)都浸透著老師大量的心血。在本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多，特別是老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深的影響著我，這種影響不管是在學(xué)習(xí)還是生活上，必將會(huì)使我以后的人生受益終生?？傮w體現(xiàn)在以下幾方面：一方面，增加了自己在機(jī)械方面的見(jiàn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我熟悉了銑床及其一些附件的結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行分析。另一方面，回顧和總結(jié)了大學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并使自己綜合能力得到了很大的提升。再者掌握并實(shí)踐了一個(gè)總體設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。從查詢相關(guān)資料設(shè)計(jì)計(jì)算，從查手冊(cè)到壽命計(jì)算，從蝸輪蝸桿以及各類(lèi)齒輪的設(shè)計(jì)到強(qiáng)度校核，設(shè)計(jì)的基本步驟和方法我都比較系統(tǒng)的去把握了。最后培養(yǎng)了自己獨(dú)立解決事情的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中間，我遇到了很多問(wèn)題，一直自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并盡量思考去解決問(wèn)題。學(xué)會(huì)了從總體上去把握結(jié)構(gòu)，然后再分析部分結(jié)構(gòu)。 參考文獻(xiàn) [1] 陳?？?，銑工工藝學(xué).3版.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005. 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Zun ?egaet al. / Tribology International 54 (2012) 77–86 （表一） （圖一：劃痕試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。） （圖.2 粒樣品（a）在1通，（二）后更高的放大倍率1通塑料滑樁區(qū)域內(nèi)靠近的WC晶粒磨損軌道上塑性變形，箭頭表示晶內(nèi)斷裂的WC晶粒和各界表明WC晶粒破碎，（c）在五科及格，（四）高磁顯示劃傷和相鄰的未刮開(kāi)表面經(jīng)過(guò)五科及格，（e）在10次傳球，及（f）更高的放大倍率，劃傷和相鄰的未刮開(kāi)表面經(jīng)過(guò)10次。） 2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)置和程序 劃痕試驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)從無(wú)到有測(cè)試的系統(tǒng)采用聚晶金剛石壓頭洛氏C200毫米的刀尖半徑。恒定負(fù)載，30 N和線性位移5毫米。設(shè)備監(jiān)控瞬時(shí)施加的負(fù)荷觸控筆的筆尖的深度從表面和動(dòng)摩擦系數(shù)。示意圖劃痕試驗(yàn)的示意圖示于圖中1。使用單獨(dú)的壓頭1對(duì)每個(gè)樣品和劃痕，兩種樣品，進(jìn)行了2，5和10重復(fù)或過(guò)濾板。該做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（即多個(gè)從頭過(guò)濾板手寫(xiě)筆旅行來(lái)來(lái)回回沒(méi)有提升）。每個(gè)從頭通后，壓頭成像，清潔和重新成像之前，它被用于從零開(kāi)始。例如，當(dāng)進(jìn)行1次通過(guò)，壓頭被拍攝到一起磨屑;然后清洗非常非常精細(xì)（4000砂礫）砂紙輕輕摩擦到手寫(xiě)筆尖而不斷地檢查一直在SEM下，如果碎片刪除。 掃描電鏡成像然后開(kāi)始下一個(gè)劃痕試驗(yàn)最后一次。這種成像和清洗因此，觸控筆的筆尖的程序被重復(fù)1，2，5和10后過(guò)濾板。進(jìn)行劃痕試驗(yàn)的樣品進(jìn)行了檢查利用共聚焦顯微鏡的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和掃描電鏡成像給而EDX的磨損機(jī)制和信息FIB-SIMS分析進(jìn)行探測(cè)更多信息產(chǎn)生摩擦層的表面上的劃傷。 圖3 軌道細(xì)粒樣品（a）在1通，（B）1通塑料防滑WC晶粒內(nèi)堆積靠近更高的放大后的圖像塑性變形區(qū)域中，箭頭表示W(wǎng)C晶粒和圓圈示出了壓實(shí)相鄰的WC晶粒的晶內(nèi)骨折，（c）在5道次，（四）倍率顯示5張過(guò)濾板后，劃傷和相鄰表面無(wú)刮痕，（e）在10次傳球，及（f）顯示劃傷和相鄰的更高的放大倍率10次??后表面無(wú)刮痕。 3.結(jié)果 本研究結(jié)果討論的四個(gè)子部分涵蓋磨損破壞機(jī)制的討論上看到上形成的劃痕的摩擦層的區(qū)域;分析表面刮傷的區(qū)域;磨損測(cè)量;和摩擦行為的樣本測(cè)試。 3.1磨損機(jī)制 檢驗(yàn)上獲得的第一個(gè)從頭開(kāi)始的粗粒樣本顯示，WC晶粒的傷害是很明顯的（圖2（a））。較高的放大圖像（圖2（b））顯示，WC晶粒的斷裂（帶箭頭）是占主導(dǎo)地位的機(jī)械主義和局部碎裂的區(qū)域中也觀察到的WC晶粒接觸其他WC晶粒（包圍）。在以前的研究[13，14]上進(jìn)行的計(jì)算伸縮性會(huì)話時(shí)創(chuàng)建的一個(gè)球形滑動(dòng)接觸，應(yīng)力是最大的圓的圓周上的接觸因此預(yù)期，最大的傷害是劃傷的區(qū)域。塑料滑移帶是很明顯的WC晶粒相鄰到劃傷地區(qū)。也有開(kāi)槽沿劃痕運(yùn)行。這是通過(guò)粗糙壓頭的運(yùn)動(dòng)可能是造成樣品的表面上，并且可能涉及到摩擦層，其形成的過(guò)程中劃傷[4，5]，將討論在下一個(gè)分節(jié)的更多細(xì)節(jié)。在第二階段，更碎片發(fā)生的WC晶粒片段。由于數(shù)量通過(guò)增加至5及10次（圖2（c）和（e）），在WC劃痕區(qū)域上的顆粒不再是可見(jiàn)的，相反，它看出，表面覆蓋著一層光滑的再嵌入WC晶粒片段的Co基體中分散 （圖2（d）和（f））。重新嵌入式WC晶粒的大小變細(xì)（圖2（d）與圖2（f）條）作為重復(fù)的次數(shù)接近納米級(jí)粒子的增加。與細(xì)粒樣品的圖像圖圖3（a）和（b）所示最小的WC晶粒碎片和WC晶粒骨折相比，所觀察到的損傷的粗粒樣品。硬度強(qiáng)烈影響磨料磨損碳化鎢/鈷硬質(zhì)合金，硬度較高的細(xì)粒樣品可以解釋較低的水平上觀察到的損傷表面劃傷。 5科及格（圖3（c）），摩擦層完全覆蓋了底層結(jié)構(gòu)。 5道次后的高放大倍率的圖像（圖3（d））示出存在的納米尺寸的WC晶粒的片段，變得難以辨認(rèn)后10次??（圖3（e）和（f））。附近的碎片累計(jì)堆起來(lái)的區(qū)域是發(fā)現(xiàn)含有重新沉積物，這些沉積物有限合作WC晶粒碎片分散到矩陣（圖2（D），（F）和第3（D），（f）條）。 圖4 上粗細(xì)粒度的的樣品的軌道上（一個(gè)）10 kV的加速的電壓1張過(guò)濾板，（B）為0.5 kV后的加速電壓1張過(guò)濾板：，（C）10 kV的加速voltageafter5張過(guò)濾板，及（d）0.5 kV的加速電壓經(jīng)過(guò)10張過(guò)濾板 圖5 軌道細(xì)粒樣品（一）10千伏加速電壓1通及（b）1通后使用加速電壓為0.5 V。 3.2形成摩擦層 摩擦層的粗、細(xì)晶粒樣品已被詳細(xì)研究。使用的技術(shù)介紹由先前的研究中[4，5]使用一個(gè)較低的加速電壓在SEM 500 V，摩擦層是可見(jiàn)的，即使是在第一遍的粗粒樣本。圖圖4（a??）及（b）比較不同的功能，進(jìn)行觀察。在第一階段中的摩擦層圖圖4（b）表示的劃傷的表面，該表面的凹凸表現(xiàn)上看到這個(gè)抹上層間斷。為例如，功能為A，B，C，D，E，F(xiàn)圖。圖4（a??）為與晶粒A，B，C，D，E，F(xiàn)在圖的邊緣。圖4（b）。作為傳球次數(shù)的增加，更多的WC晶粒重新嵌入和Co基體變得明顯（圖4（c）及（d））。在第一遍的罰款，摩擦層當(dāng)時(shí)也在場(chǎng) 用更少的可辨的WC晶粒度的樣品（圖5（a）和（b）），但功能呈現(xiàn)。晶粒細(xì)化版樣品具有較高的鈷含量這種觀察可以歸因于較低的鄰接樣品。由于通過(guò)次數(shù)增加至5及10通行證， 摩擦層覆蓋的表面的劃傷的表面的類(lèi)似的觀察與粗粒樣本。這種摩擦層進(jìn)一步分析使用FIB-SIMS發(fā)現(xiàn)富含有限公司，鈷含量的比較劃傷區(qū)域和未刮開(kāi)區(qū)（圖6）顯示出鈷含量劃傷區(qū)域的顯著增加。這也是指出，這是比較難磨（例如，更多的時(shí)間是所需的軋機(jī)相同的深度）的表面的劃傷層相比未刮開(kāi)區(qū)域的表面表明壓實(shí)致密的摩擦層。的FIB圖像圖。 7示出的橫截面的摩擦層10經(jīng)過(guò)后揭示了摩擦層是由分散的納米尺寸的WC晶粒的Co基體中嵌入放在頂部大頭的材料。此外，可見(jiàn)的損壞，被限制在1 WC晶粒沿晶斷裂和深和表現(xiàn)分層共同矩陣和WC晶粒之間。嚴(yán)重也觀察到WC晶粒晶內(nèi)骨折相鄰的摩擦層上相鄰的WC晶粒上 另一個(gè)WC晶粒 圖6 FIB-SIMS粗粒樣品10次（后區(qū)分析100毫米？ 100毫米）比較合作深度剖面上的表面無(wú)刮痕，A和劃傷表面，B.