3633 銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì),銑床,縱向,工作臺,設(shè)計(jì)
XXXX 大學(xué) XXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目： 銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： XXXX 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 號： XXXX 姓 名： XXXX 指導(dǎo)教師： XXXX 完成日期： 2012 年 5 月 28 日 XXXX 大學(xué) XXXX畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì) 學(xué)號： XXXX 姓名： XXXX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 指導(dǎo)教師： XXXX 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì)》 。主要內(nèi)容包括了三個方面。第一，設(shè)計(jì)銑床縱向移動工作臺的結(jié)構(gòu)。第二，銑床移動工作臺的傳動部分和運(yùn)動原理。第三，與銑床機(jī)體的聯(lián)接部分。基本要求如下：第一，要求銑床縱向移動工作臺的結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)越，能方便的拆卸和安裝。移動工作臺能實(shí)現(xiàn)手動和機(jī)動兩種運(yùn)動方式。銑床工作臺擁有鎖緊裝置，可以在工作中進(jìn)行鎖定，停止機(jī)床的運(yùn)動。第二，傳動部分使用的是螺母絲桿裝置，運(yùn)行可靠，精度可以得到保證。機(jī)床動力由輸入軸帶動一對錐齒輪，驅(qū)動絲桿，工作效率較高，運(yùn)動平穩(wěn)，且輸入軸可以正反轉(zhuǎn)，工作臺正、反兩方向移動。第三，工作臺與機(jī)體用燕尾槽聯(lián)結(jié)，運(yùn)動平穩(wěn)可靠。二、重點(diǎn)研究的問題本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì)》 。主要內(nèi)容包括了三個方面。第一，設(shè)計(jì)銑床縱向移動工作臺的結(jié)構(gòu)。第二，銑床移動工作臺的傳動部分和運(yùn)動原理。第三，與銑床機(jī)體的聯(lián)接部分。重點(diǎn)研究的問題：銑床縱向移動工作臺的工作原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。傳動部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算，校核，包括絲桿，螺母，錐齒輪，絲桿裝置設(shè)計(jì)。三、進(jìn)度安排序號 各階段完成的內(nèi)容 完成時間1 查閱資料、調(diào)研 三月初2 開題報告、制訂設(shè)計(jì)方案 三月中3 近距離觀察實(shí)體 三月末4 開始進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)算 四月初5 畫裝配圖 四月中6 修改 CAD 圖，寫說明書 五月初7 寫出正式稿 五月中8 答辯 五月底四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)［1］周炳章，銑工工藝學(xué)[M].中國勞動社會保障出版社，1996.［2］濮良貴.紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社，2006.［3］晏初宏. 金屬切削機(jī)床[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.［4］羅圣國，吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京:高等教育出版社，2006.［5］阮忠唐. 聯(lián)軸器與離合器設(shè)計(jì)與選用指南[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.［6］戴曙. 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1984.［7］戴曙. 金屬切削機(jī)床[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.［8］梁云高.王建平.CAD2004 機(jī)械制圖百例[M]. 北京:清華大學(xué)出版社，2004.［9］技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會.銑工工藝學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1980.［10］周增文.張亮峰. 機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)[M].長沙:中南大學(xué)出版社，2003.湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評閱表學(xué)號 XXXX 姓名 XXXX 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì) 評價項(xiàng)目 評 價 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。設(shè)計(jì)質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值，有無創(chuàng)新之處。 湘 潭 大 學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號： XXXX 姓名： XXXX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 42 頁 圖 表 6 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 銑床縱向工作臺的設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要：本次設(shè)計(jì)主要對其銑床縱向移動工作臺做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)首先確 定工作臺的工作原理，選擇國內(nèi)技術(shù)較為成的絲桿傳動機(jī)構(gòu)；其次對絲桿，螺母，軸承，齒輪等關(guān)鍵性零件進(jìn)行了選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算和多次校核；最后應(yīng)用 autoCAD 軟件畫出了機(jī)床移動工作臺的裝配圖以及零件圖，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括三個方面：第一，設(shè)計(jì)機(jī)床移動工作臺的結(jié)構(gòu)；第二，機(jī)床移動工作臺的傳動部分；第三，機(jī)床移動工作臺的運(yùn)動原理。由于之前沒有經(jīng)驗(yàn)，難于動手，通過指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助，在不斷的嘗試中逐步的了解了本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容。通過老師的鼓勵和教導(dǎo)我也逐步明白了此次設(shè)計(jì)的真正含義。即：1.要有正確的設(shè)計(jì)思想并勇于探索創(chuàng)新；2.掌握通用零件的設(shè)計(jì)綜合評價該同學(xué)所選銑床縱向移動工作臺的設(shè)計(jì)符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，有利于對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在工程設(shè)計(jì)方面的訓(xùn)練，難度和工作量適中。該生具有查閱文獻(xiàn)、利用相關(guān)資料和運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力，基本具備了機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的能力，具有一定的外文和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，設(shè)計(jì)的內(nèi)容、設(shè)計(jì)計(jì)算基本正確，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尚可，設(shè)計(jì)的圖紙基本正確，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的內(nèi)容表述基本正確，總之該生基本具備了獨(dú)立工作的能力。評閱人： 年 月 日原理、方法和一般規(guī)律，進(jìn)而綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，研究改進(jìn)或開發(fā)新的基礎(chǔ)件及設(shè)計(jì)簡單機(jī)械的能力；3.具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力；4.掌握典型機(jī)械零件的試驗(yàn)方法，獲得試驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練；5.了解國家當(dāng)前的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并對機(jī)械設(shè)計(jì)的新發(fā)展有所了解。通過這幾個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的設(shè)計(jì)能力和動手畫圖的能力大大的提高，極大地提高了我的獨(dú)立解決事情的能力。在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多以前沒有預(yù)料到的問題，一直重復(fù)著去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。提高了自己獨(dú)立的思考和解決問題的能力；最重要的是提升了自己的自信心，以前覺得自己不能完成的事情一件一件逐漸實(shí)現(xiàn)，開始真正的體會到學(xué)以致用。指導(dǎo)教師評語該生設(shè)計(jì)了銑床縱向工作臺，主要設(shè)計(jì)了工作臺的結(jié)構(gòu)，工作臺的驅(qū)動裝置和移動工作臺與機(jī)床的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理，驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算基本正確，連接結(jié)構(gòu)與軌道可行，所涉及的裝配圖和零件圖的表達(dá)基本滿足工程圖的圖紙要求。設(shè)計(jì)工作量適中，在設(shè)計(jì)期間能自覺的投入大量的時間和精力，態(tài)度積極，表現(xiàn)優(yōu)秀，是一名合格的大學(xué)畢業(yè)生。同意其參加答辯，建議成績評定為：指導(dǎo)教師： 2012 年 月 日 答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 2012 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 2012 年 月 日目 錄摘 要 ..................................................................................................3Abstract .....................................................................................................4第一章 緒 論 ......................................................................................51.1 銑床的簡介 ....................................................................................51.2 國內(nèi)外數(shù)控銑床現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ...............................................51.3 數(shù)控銑床未來發(fā)展動態(tài) ................................................................71.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ............................................................................71.5 設(shè)計(jì)的主要參數(shù) ............................................................................8第二章 銑床縱向工作臺的總體設(shè)計(jì) ....................................................102.1 工作臺和底座的結(jié)構(gòu)及調(diào)整 ......................................................102.2 工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動操縱機(jī)構(gòu) ..................................................12第三章 銑床縱向工作臺各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 ............................143.1 工作臺進(jìn)給運(yùn)動分析 ..................................................................143.2 絲桿和螺母的選擇，計(jì)算與校核 ..............................................153.2.1 絲桿與螺母的選擇 .............................................................153.2.2 絲桿的耐磨性計(jì)算 .............................................................163.2.3 絲桿強(qiáng)度計(jì)算 .....................................................................173.2.4 螺母強(qiáng)度計(jì)算 .....................................................................183.2.5 絲桿的穩(wěn)定性計(jì)算 .............................................................183.3 軸承和錐齒輪的選擇，計(jì)算與校核 ..........................................193.3.1 已知條件 .............................................................................193.3.2 對軸承的效率統(tǒng)計(jì) .............................................................193.3.3 選定齒輪精度等級、材料熱處理方式及齒數(shù) .................203.3.4 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 .................................................20第四章 銑床縱向工作臺其他主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................234.1 離合器的設(shè)計(jì) .............................................................................234.2 燕尾槽導(dǎo)軌設(shè)計(jì) ..........................................................................234.3 手輪的設(shè)計(jì) ..................................................................................27結(jié)束語 ......................................................................................................28參考文獻(xiàn) ..................................................................................................29外國文獻(xiàn)翻譯 ..........................................................................................303摘 要本次設(shè)計(jì)的銑床為立式升降臺銑床，這是目前我國使用較廣泛的通用機(jī)床。這種機(jī)床可以安裝各種類型的銑刀，適宜于對中小型零件進(jìn)行各種銑削工作，如銑平面、階臺、溝槽、螺旋槽和成型面等等。在同類型銑床中，它的轉(zhuǎn)速高、剛度好、功率大，故可做高速銑削和強(qiáng)力銑削；工作臺縱向絲杠有間隙調(diào)整裝置，因此它既能逆銑又能順銑。設(shè)計(jì)主要對其機(jī)床縱向移動工作臺做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，首先確定了工作臺的工作原理，選擇國內(nèi)技術(shù)較為成熟的絲桿傳動機(jī)構(gòu)；其次對絲桿，螺母，軸承，齒輪等關(guān)鍵性零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇和多次校核；最后用 autoCAD 軟件畫出了機(jī)床移動工作臺的裝配圖以及零件圖以確定其結(jié)構(gòu)的合理性和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞銑床；移動工作臺；絲桿傳動機(jī)構(gòu)4AbstractThe design of the milling machine for vertical milling machine, it is at present our country is the widely used general machine tool.This machine can be installed various types of milling cutter, is suitable for medium and small-sized parts of various milling work, such as milling plane, terraces, grooves, spiral grooves and the molding surface and so on.In the same type of milling machine, the high speed, good rigidity, big power, so can be used in high speed milling and strong milling; table longitudinal screw clearance adjusting device, so it not only can inverse milling and milling.The design of its main machine longitudinal mobile platform to do the detailed design, first determine the working principle of the stage, choose domestic technology is more mature screw drive mechanism; the screw rod, nut, bearing, gear and other key parts of the design choices and repeatedly check; finally using autoCAD software to draw moving working table of machine tool assembly drawing and parts drawing in order to determine its structure is reasonable and optimized design.Keywordmilling machine; mobile workbench；screw transmission mechanism5第一章 緒 論1.1 銑床的簡介銑床一種用途廣泛的機(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、鏈輪乖、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(jìn)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(yùn)動，輔以工作臺或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動，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。1.2 國內(nèi)外數(shù)控銑床現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢在工業(yè)生產(chǎn)中，金屬熱切割一般有氣割、等離子切割、數(shù)控銑床等。其中數(shù)控銑床與氣割相比，其切割范圍更廣、效率更高。而精細(xì)等離子切割技術(shù)在材料的切割表面質(zhì)量方面已接近了激光切割的質(zhì)量，但成本卻遠(yuǎn)低于激光切割。因此，數(shù)控銑床自 20 世紀(jì) 50 年代中期在美國研制成功以來，得到迅速發(fā)展。（1） 、國外數(shù)控銑床現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國外數(shù)控銑床的生產(chǎn)廠家主要集中在德國、美國和日本。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，其發(fā)展經(jīng)歷了十字架型（輕型） 、門型（小型） 、龍門型（大型）3 個階段，相應(yīng)的型號種類繁多。能夠代表數(shù)控銑床技術(shù)最高水平的廠家主要集中在德國，目前，國外已有廠家在龍門式切割機(jī)上安裝一個專用切割機(jī)械手，開發(fā)出五軸控制系統(tǒng)的龍門式專用切割工具，該系統(tǒng)可以在空間切割出各種軌跡，利用特殊的跟蹤探頭，在切割過程中控制切割運(yùn)行軌跡。相比之下，國內(nèi)雖然十字架型、門型、龍門型都有所生產(chǎn)，但廣度不夠，生產(chǎn)廠家產(chǎn)品型號較為單一，尚無龍門式專用型材切割機(jī)產(chǎn)品。（2） 、國內(nèi)數(shù)控銑床現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢我國工廠的板材下料中應(yīng)用最為普遍的是數(shù)控銑床和等離子切割，所用的設(shè)備包括手工下料、仿形機(jī)下料、半自動切割機(jī)下料及數(shù)控切割機(jī)下料等。與6其他切割方式比較而言，手工下料隨意性大、靈活方便，并且不需要專用配套下料設(shè)備。但手工切割下料的缺點(diǎn)也是顯而易見的，其割縫質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后道加工工序的工作量大，同時勞動條件惡劣。用仿形機(jī)下料，雖可大大提高下料工件的質(zhì)量，但必須預(yù)先加工與工件相適應(yīng)的靠模，不適于單件、小批量和大工件下料。半自動切割機(jī)雖然降低了工人勞動強(qiáng)度，但其功能簡單，只適合一種形狀的切割。上述 3 種切割方式，相對于數(shù)控切割來說由于設(shè)備成本較低、操作簡單，所以在我國的中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中仍在廣泛使用。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢的蓬勃發(fā)展以及“以焊代鑄趨勢的加速，數(shù)控銑床的優(yōu)勢正在逐漸為人們所認(rèn)識。數(shù)控銑床不僅使板材利用率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到改進(jìn)，而且改善了工人的勞動環(huán)境，勞動效率進(jìn)一步提高。目前，我國金屬加工行業(yè)使用的數(shù)控銑床是以火焰和普通等離子切割機(jī)為主，但純火焰切割，已不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，該類切割機(jī)可滿足不同材料、不同厚度的金屬板材的下料以及金屬零件的加工的需要，因此需求量將會越來越大，但與國外的差距仍極為明顯，主要表現(xiàn)為：發(fā)達(dá)國家金屬加工行業(yè) 90%為數(shù)控切割機(jī)下料，僅 10%為手工下料；而我國數(shù)控切割機(jī)下料僅占下料總量的 10%，其中數(shù)控銑床下料所占比例更小。我國數(shù)控銑床每年市場需求量約在 400~500 臺之間。相較而言，仿形切割機(jī)每年銷售幾千臺，半自動切割機(jī)每年銷售達(dá)上萬臺。由此可見，我國數(shù)控切割市場，尤其是數(shù)控銑床市場的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹Ｓ?jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展推動了數(shù)控技術(shù)的更新?lián)Q代，而這也日益完善了數(shù)控銑床的高精、高速、高效功能。代表世界先進(jìn)水平的歐洲、美國、日本的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商利用工控機(jī)豐富的軟硬件資源開發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)具有開放式體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能） ，形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次產(chǎn)品的開發(fā)。開放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，并向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。7近幾年來，由于對切割質(zhì)量、勞動環(huán)境等的要求越來越高，其相應(yīng)產(chǎn)品在我國的市場需求量也逐年上升。在我國的數(shù)控銑床設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，由于缺乏切割理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐相轉(zhuǎn)換的機(jī)制，因此新技術(shù)運(yùn)用不廣、新產(chǎn)品開發(fā)速度不快，制約了數(shù)控銑床技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和運(yùn)用。1.3 數(shù)控銑床未來發(fā)展動態(tài)中國數(shù)控銑床雖說價格便宜，但在性能方面還存在不足之處。未來數(shù)控銑床技術(shù)將朝數(shù)字化、高速 高精化、復(fù)合化、智能化等方向發(fā)展。1、高速高精與多軸加工成為數(shù)控銑床的主流，納米控制成為高速高精加工的潮流。 2、多任務(wù)和多軸加工數(shù)控銑床越來越多地應(yīng)用到能源、航空航天等行業(yè)。 3、機(jī)床與機(jī)器人的集成應(yīng)用日趨普及，且結(jié)構(gòu)形式多樣化，應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，運(yùn)動速度高速化，多傳感器融合技術(shù)實(shí)用化，控制功能智能化，多機(jī)器人協(xié)同普及化。 4、智能化加工與監(jiān)測功能不斷擴(kuò)充，車間的加工監(jiān)測與管理可實(shí)時獲取機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測機(jī)床的狀態(tài)，提前進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)，避免事故的發(fā)生，減少機(jī)床的故障率，提高機(jī)床的利用率。 5、最新的機(jī)床誤差檢測與補(bǔ)償技術(shù)能夠在較短的時間內(nèi)完成對機(jī)床的補(bǔ)償測量，與傳統(tǒng)的激光干涉儀相比，對機(jī)床誤差的補(bǔ)償精度能夠提高 3～4 倍，同時效率得到大幅度提升。 6、CAD/CAM 技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控銑床的加工提供強(qiáng)有力的支持，可以大幅度提高加工效率。 7、刀具技術(shù)發(fā)展迅速，眾多刀具的設(shè)計(jì)涵蓋了整個加工過程，并且新型刀具能夠滿足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。81.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)以 X62W 型臥式萬能銑床為原型，是目前應(yīng)用最廣泛的一種升降臺式銑床。X62W型銑床是用圓柱銑刀、圓盤銑刀、角度銑刀、成型銑刀及端面銑刀來加工平面、成型面、各種形式的溝槽、螺旋槽及齒輪等。它適用于單件小批生產(chǎn)及成批生產(chǎn)中對中小型零件的加工。本機(jī)床具有轉(zhuǎn)速高、功率大、剛性好及操縱方便等特點(diǎn)。加工時，銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主體運(yùn)動，工作臺相對刀具的直線運(yùn)動為進(jìn)給運(yùn)動。由于工作臺縱向絲桿有間隙調(diào)整裝置，故它既可順銑也可逆銑。機(jī)床的主要特點(diǎn)：1、工作臺沿床鞍移動實(shí)現(xiàn)縱向運(yùn)動；床鞍沿升降臺移動實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)動；其垂向運(yùn)動由升降臺沿床身導(dǎo)軌移動實(shí)現(xiàn)； 2、機(jī)床具有基礎(chǔ)鑄件鋼性好，能承受重負(fù)荷切削； 3、主軸傳動和進(jìn)給傳動均采用18級齒輪變速，具有較寬的變速范圍和很寬的加工范圍。 4、機(jī)床電氣控制貫徹了國家GB5226.1-2002標(biāo)準(zhǔn)，提高了安全性和可靠性。5、機(jī)床通用性強(qiáng)、互換性好，可以配置分度頭、圓工作臺、鏜刀架、銑夾頭等附件，進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床加工范圍； 6、容易磨損的部分都有消除間隙的調(diào)整裝置。保證機(jī)床的精度和工作平穩(wěn)；1.5 設(shè)計(jì)的主要參數(shù)本次設(shè)計(jì)的機(jī)床的主要技術(shù)規(guī)格如下：（1） 工作臺工作面積（寬 ?長） 320 ?1250 mm（2） 工作臺最大行程（手動/機(jī)動）縱向 700\680 mm橫向 255 \240 mm9垂向 320 \300 mm（3） 工作臺最大回轉(zhuǎn)角度 45° （4） 工作臺 T 型槽 （寬度×距離×條數(shù)） 18 mm×70 mm×3 （5） 主軸孔錐度 7：24（6） 主軸軸心線至橫梁的距離 30 mm（7） 床身垂直導(dǎo)軌至工作臺中心的距離最大 470 mm最小 215 mm（8） 主軸轉(zhuǎn)速 18 級 30～1500 r \min（9） 工作臺工作進(jìn)給量 18 級縱向、橫向 23.5～1500 mm \min（10）主電動機(jī)功率 7.5KW（11）進(jìn)給電動機(jī)功率 1.5KW（12）最大載重量 500Kg（13）機(jī)床的工作精度 加工表面不平度 0.02/150 毫米加工表面不平行度 0.02/150 毫米加工表面不垂直度 0.02/150 毫米本次設(shè)計(jì)主要針對機(jī)床移動工作臺進(jìn)行討論，著重于機(jī)床工作臺的結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)，對絲桿，螺母，軸承，齒輪等關(guān)鍵性零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇和多次校核。其設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下：緒論主要介紹了銑床的由來，銑床在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和動態(tài)，以及數(shù)控銑床未來發(fā)展情況；還有本課題設(shè)計(jì)的主要課題，工作內(nèi)容和主要參數(shù)。第二章介紹銑床縱向工作臺的總體設(shè)計(jì)。第三章是整個設(shè)計(jì)說明書的最核心的部分。這里包括了對絲桿，螺母，軸承，錐齒輪的選擇，計(jì)算和校核。第四章主要介紹銑床縱向工作臺其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 10設(shè)計(jì)說明書的結(jié)尾部分，列出了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果以及心得，并且完成了機(jī)床移動工作臺 CAD 的繪圖工作，并對進(jìn)行檢查，以確定其結(jié)構(gòu)的合理性和對模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。第二章 銑床縱向工作臺的總體設(shè)計(jì)2.1 工作臺和底座的結(jié)構(gòu)及調(diào)整X62W 型臥式萬能銑床的主要部件有床身、主軸、懸梁、托架、縱向工作臺、回轉(zhuǎn)盤、床鞍及升 降臺。床身內(nèi)裝有主體運(yùn)動傳動機(jī)構(gòu)，升降臺內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動和快速移動傳動機(jī)構(gòu)。工作臺與回轉(zhuǎn)盤可以繞床鞍頂面上的圓型導(dǎo)軌中心轉(zhuǎn)動，用來調(diào)整工作臺的回轉(zhuǎn)角度。工作臺可沿回轉(zhuǎn)盤上的燕尾型導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給運(yùn)動，床鞍沿升降臺頂面的矩形導(dǎo)軌作橫向進(jìn)給運(yùn)動，升降臺沿床身側(cè)導(dǎo)軌作垂直進(jìn)給運(yùn)動。銑床工作時，夾具或工件固定在工作臺上，由工作臺帶動夾具或工件實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。底 座是用來調(diào)整工作臺的搬轉(zhuǎn)方向和使工作臺得到橫向進(jìn)給的部件。圖為 X62W 型銑床工作臺及底座的結(jié)構(gòu)圖。工作臺 1 由縱向絲桿 2 帶動，沿底座上部的回轉(zhuǎn)盤 3 頂面上的燕尾導(dǎo)軌作縱向進(jìn)給運(yùn)動。燕尾導(dǎo)軌的間隙由鑲條調(diào)整。工作臺頂面上有縱向“T”型槽，用來固定夾具或工件。轉(zhuǎn)動手柄 8 經(jīng)偏心銷的作用，可以將床鞍溜板夾緊在升降臺上。工作臺隨回轉(zhuǎn)盤 3 一起可繞固定在溜板上的圓環(huán) 5 相對溜板做 的調(diào)整轉(zhuǎn)動。調(diào)°45?整后用 4 個頭部是錐體的螺釘 6 和穿在溜板頂面環(huán)形“T”形槽里的銷子 7，將回轉(zhuǎn)盤固定在溜板上?？v向絲桿 2 由錐齒輪 9 帶動旋轉(zhuǎn)，與絲桿 2 配合的螺母 12，13 固定在轉(zhuǎn)盤的左軸承座內(nèi)，由絲桿移動帶動工作臺作縱向進(jìn)給運(yùn)動?？v向絲桿上有長鍵槽，用滑11鍵與長套筒 10 配合，長套筒又以花鍵與牙嵌式離合器 M5 配合。圓錐齒輪 9 的轉(zhuǎn)動，牙嵌式離合器、套筒傳給縱向絲桿。用操作手把經(jīng)撥叉 18 撥動牙嵌式離合器，可接通或斷開工作臺的縱向進(jìn)給運(yùn)動?？v向絲桿支承在工作臺兩端的滑動軸承上，兩端均裝有推力球軸承，承受縱向絲桿帶動工作臺移動時產(chǎn)生的軸向力。絲桿左端的空套手輪 14，用于手動移動工作臺。手動工作臺時，將手輪向右推移，使其與固定在縱向絲桿上的牙嵌式離合器 15 結(jié)合，手輪方可帶縱向絲桿旋轉(zhuǎn)。松開手輪時，由于彈簧的作用，手輪自動與牙嵌式離合器脫開，保證工作臺在機(jī)動進(jìn)給或快速移動時，手輪不轉(zhuǎn)，以免打傷操作工人?？v向絲桿的右端有帶鍵槽的軸頭，用來安裝配換掛輪，將縱向絲桿的運(yùn)動傳給工作臺上的附件，如分度頭等。絲桿螺母機(jī)構(gòu)使用一定時間后，由于磨損要產(chǎn)生間隙。順銑時，水平切削分力與工作臺進(jìn)給方向相同，絲桿螺母機(jī)構(gòu)中存在間隙，會使工作臺產(chǎn)生跳動或振動，嚴(yán)重時會損壞刀具。為了消除間隙采用了雙螺母機(jī)構(gòu)，螺母 13 在回轉(zhuǎn)盤的軸承座中固定不動，螺母 12 外緣銑有左旋齒，與蝸桿 11 嚙合，蝸桿 11 可帶動螺母 12 轉(zhuǎn)動。調(diào)整時打開回轉(zhuǎn)盤上的蓋板，擰松螺釘 17，順時針轉(zhuǎn)動蝸桿 11，帶動螺母 12 轉(zhuǎn)動，由于兩螺母的端面緊靠著，結(jié)果使螺母 13 和 12 分別與絲桿兩側(cè)面靠緊，消除了絲桿與螺母間存在的間隙。 13 108AA145 214M52543 ?2512713A6圖 2—1 工作臺及其底座2.2 工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動操縱機(jī)構(gòu)圖 2-2 是工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動操縱機(jī)構(gòu)示意圖。工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動操縱機(jī)構(gòu)的作用是控制進(jìn)給電動機(jī)正反轉(zhuǎn)開關(guān)的壓合和離合器 M 的結(jié)合，從而獲縱得工作臺的縱向進(jìn)給運(yùn)動。手柄 1 處于中間位置（如圖示位置） ，開關(guān) 9,10 處于斷位，進(jìn)給電動機(jī)不轉(zhuǎn)（即無動力） ，并且離合器 M 處于脫離位置（彈簧 5 受壓） ，故此時縱向工縱作臺無縱向進(jìn)給運(yùn)動。圖 2-2 工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動操作機(jī)構(gòu)示意圖1---手柄 2---靠板 3---柱銷 4---杠桿板 5---彈簧 6—內(nèi)花鍵 137---縱向絲桿 8---軸 9，10---開關(guān)手柄 1 向右扳時，手柄軸帶動靠板 2 逆時針轉(zhuǎn)過一個角度?？堪?2 尾部壓合開關(guān) 9，使進(jìn)給電動機(jī)啟動，同時靠板 2 不再頂住柱銷 3，于是軸 8 上的彈簧向左推動，杠桿板 4 逆時針轉(zhuǎn)過一個角度，離合器 M 隨之結(jié)合，則縱向絲桿縱7 被帶動旋轉(zhuǎn)，并連動工作臺一起向右移動（即工作臺向右進(jìn)給） 。手柄 1 向左扳時，手柄軸帶動靠板 2 順時針轉(zhuǎn)過一個角度。靠板 2 尾部壓合開關(guān) 10，使進(jìn)給電動機(jī)啟動，同時靠板 2 不再頂住柱銷 3，于是軸 8 上的彈簧向右推動，杠桿板 4 順時針轉(zhuǎn)過一個角度，離合器 M 隨之結(jié)合，則縱向絲縱桿 7 被帶動旋轉(zhuǎn)，并連動工作臺一起向左移動（即工作臺向左進(jìn)給） 。另外，工作臺橫向和垂向進(jìn)給運(yùn)動操縱機(jī)構(gòu)中，也有控制進(jìn)給電動機(jī)正，反轉(zhuǎn)的兩個開關(guān)。當(dāng)兩個開關(guān)之一處于壓合狀態(tài)時，工作臺即橫向或垂向做進(jìn)給運(yùn)動；若開關(guān) 9 或者 10 兩者之一被壓和，均使進(jìn)給電動機(jī)的電路切斷，電機(jī)切斷，進(jìn)給運(yùn)動停止。反之，也是如此。所以工作臺橫向和垂向進(jìn)給與工作臺進(jìn)給是電器互鎖。14第三章 銑床縱向工作臺各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核3.1 工作臺進(jìn)給運(yùn)動分析銑床縱向工作臺進(jìn)給運(yùn)動由進(jìn)給電動機(jī)帶動，此次電動機(jī)的功率為1.5KW，轉(zhuǎn)速為 1410r/min,經(jīng)過傳動比為 兩對齒輪的減速傳動，使軸Ⅲ642?以 1410× =320 r/min 的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。再經(jīng)軸 Ⅲ和軸Ⅴ上的兩個三聯(lián)滑移642?齒輪，分別與軸Ⅳ上的固定齒輪齒合，使軸Ⅴ有 3×3=9 種轉(zhuǎn)速。當(dāng)軸Ⅴ上的空套齒輪（Z=40）右移時，其右側(cè)齒狀離合器與離合器結(jié)合，將軸Ⅴ的 9 種轉(zhuǎn)速，經(jīng) 傳動比為 1 的一對齒輪及離合器傳至軸Ⅵ，使軸Ⅵ獲得與軸Ⅴ相同的 9 種4較快的轉(zhuǎn)速。當(dāng)軸Ⅴ上的空套齒輪（Z=40）左移時（其右側(cè)離合器脫開） ，與軸Ⅳ上的雙聯(lián)空套齒輪中 Z=18 的齒輪齒合，同時仍與軸Ⅳ上的 Z=40 的寬齒輪齒合。則軸Ⅴ上的 9 種傳速，經(jīng)傳動比為 的三對齒輪傳動，再經(jīng)離合401853?器傳至Ⅵ，其中因有兩次減速 使軸Ⅵ又獲得 9 種較慢的轉(zhuǎn)速。因此軸Ⅵ401?共有 9+9=18 種轉(zhuǎn)速。在經(jīng)過傳動比為 的一對齒輪傳至軸Ⅶ，最后經(jīng)過若干32齒輪、軸和離合器縱、橫和垂分別傳給縱向、橫向和垂向的絲杠，使工作臺獲得三個方向 18 種工作進(jìn)給量。電機(jī)傳動到絲桿則經(jīng)過了十對齒輪的傳動，則設(shè)經(jīng)過每對齒輪的傳動效率=0.99 而經(jīng)過每對齒輪的傳動比分別為:1?i1=26/44；i 2=24/64；i 3=18/36；i 4=18/40；i 5=13/45；i 6=40/40；i 7=28/35；i8=18/33；i 9=33/37；i 10=37/33?？v向絲桿的最大進(jìn)給量絲/18068371528403186410max ?????S縱向絲桿的最小進(jìn)給量15絲/18068 3718524018534624min?? ??S由此可知：（3-1）r/min 3.92IN絲（3-2）1.45085ηP???則可計(jì)算處絲杠的扭矩為：（3-3）6627.31.9T絲絲N查0（高約束） ，見[7]細(xì)節(jié)。本文件的目的是展示如何在 T-脅迫對裂紋擴(kuò)展的方向和因此混合模式下的負(fù)載條件下裂紋的路徑。在同一時間內(nèi)，限制影響對疲勞裂紋在混合模式的條件下繁殖速度進(jìn)行了討論?；炯僭O(shè)該文件是小屈服條件（對應(yīng)于高周疲勞條件下） ，對應(yīng)的二維平面應(yīng)變近似條件根據(jù) ASTM 標(biāo)準(zhǔn) E467。2 理論背景2.1 對裂紋擴(kuò)展方向一個疲勞裂紋擴(kuò)展，通常用數(shù)字的離散遞增的數(shù)字模擬步驟。在每個裂紋長度的增加相應(yīng)的裂紋擴(kuò)展方向，必須零假設(shè)計(jì)算。因此，估計(jì)在零假設(shè)是非常重要的。不同的裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則在混合模式加載方向已經(jīng)提出在文獻(xiàn)中，例如見[8]。在本文件一兩參數(shù)的最大拉伸應(yīng)力修改（MTS）的標(biāo)準(zhǔn)是用于確定零假設(shè)值。多邊貿(mào)易體制的標(biāo)準(zhǔn)是由上海實(shí)業(yè)推出埃爾多安和[1,9,10]，是使用最廣泛的理論之一混合模式 I 和 II 裂紋增長。它指出，裂紋傳播的方向?yàn)槠淝芯€應(yīng)力最大。它是一個本地方法，因?yàn)閷α鸭y擴(kuò)展的方向是確定的直接在一個半徑為 r 的小圈子局部應(yīng)力場集中在裂紋尖端。對傳播的方向角通過求解裂紋計(jì)算公式如下：( 3 ) ??????????;-2/sinK{0)1sin3(sin 0I001 ????withKI其中和是為初始裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子對應(yīng)的模式，我和 II 型載入中，分別與h0 為預(yù)測的方向角。多邊貿(mào)易體制的兩個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)修改考慮到第二屆的存在在威廉姆斯的應(yīng)力33場擴(kuò)建，見式。 （1） ，并具有以下形式（如見詳細(xì)信息[11]）：( 3 ) ??????02cossin316)cos3(sin 0000 ?????????? rTKII ????這里 T 是在 T-應(yīng)力對應(yīng)的值。裂紋擴(kuò)展方向的現(xiàn)在可以表示為格式如下：( 5 ) ??dTI,/0?其中 d 是一個額外的長度占規(guī)模斷裂過程區(qū)的大小，例如見由金正日的文章等 [12]?；?Eq（4）可發(fā)現(xiàn)，負(fù)向 T-應(yīng)力降低了裂紋萌生角零假設(shè)，但陽性 T-應(yīng)力增大的角度假設(shè)。2.2 疲勞裂紋擴(kuò)展速率在混合模式條件下的疲勞裂紋擴(kuò)展率通常取決于價值改良巴黎埃爾多安混合模式疲勞裂紋擴(kuò)展速率估計(jì)法通常用于（例如參見由亨恩等工作。[13]） 。該方法的缺點(diǎn)是事實(shí)，相應(yīng)的材料常數(shù)不知道在大多數(shù)情況下。越來越多的自然彎曲裂縫通常是輕微的。在按 Kne'sl[14,15]，疲勞裂紋紙稍微改變混合模式下繁殖的條件進(jìn)行了研究，得出的結(jié)論是在條件，裝載剪切模式影響的路徑，因此裂紋的應(yīng)力值強(qiáng)度因子但估計(jì)的疲勞裂紋擴(kuò)展速率，巴黎的標(biāo)準(zhǔn)版本埃爾多安法律為正常模式加載，da / dN 的= C 米，都可以使用。為了評估約束水平的變化對疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響，修改后的期雙參數(shù)斷裂力學(xué)巴黎埃爾多安法律的形式被引入[16]。這使得可能占了約束的形式對疲勞擴(kuò)展速率的影響：( 6 ) ????,//0mIaKTCdN???其中 C 和 M 是相應(yīng)的物質(zhì)條件為 T=0，為獲得常數(shù)循環(huán)屈服應(yīng)力。在 T-式中應(yīng)力值。 （六）代表相應(yīng)的約束水平給定的幾何形狀和標(biāo)本( 7 )??302000 6..3.1/ ????????????????????????? TTT的逼近式。 （七）持有的-0.6
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