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山東輕工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文）中期進展報告表 學院 機械工程學院 專業(yè)班級 機械-05-3 學生姓名 席福洋 學號 200501042108 導師姓名 宮濤 設計（論文）題目 矩形型材端面坡口銑削機設計 一、對照任務書中的進度安排介紹已完成的工作 整個設計的主要部分分為：銑床的總體設計、動力頭的運動機構(gòu)、調(diào)整極高的設計，任務要求為設計一臺用于矩形型材端面坡口銑削加工的專用機床。在設計當中遇到了很多問題，先是切削力的計算，但在老師的細心教導之下，終于算出了切削力的大小，選擇標準動力頭，由于是采用了雙立柱式銑削所以要求使用兩個動力頭，在動力頭的安裝出現(xiàn)了很多問題，最主要的是結(jié)構(gòu)不合理，通過老師的講解將整體布局做了調(diào)整，在安裝動力頭的滑座上設計了兩條鏈，用于平衡掉滑臺和動力頭的重力，這樣減小的絲桿的軸向壓力，使絲杠的受力變小，增加了傳動的平穩(wěn)性和準確性。由于傳動精度要求不太高所以傳動裝置選取一般的絲杠，這樣有利于節(jié)約成本。根據(jù)絲杠所受的軸向力設計選取合適的絲杠，并進行校核計算。傳動裝置的動力采用減速電機，減速電機與絲桿之間用聯(lián)軸器連接。 表現(xiàn)形式中的開題報告，實習報告已經(jīng)寫完上交，裝配圖設計完成，經(jīng)過老師的審核后在修改的過程中，零件圖紙由于和初期設計的不一樣，所以要重新設計。設計說明書的大概數(shù)據(jù)已經(jīng)計算完畢，在最后幾天將逐一編寫進設計說明書中。 二、進度安排 5月22日至6月3日：修改裝配圖以及部分零件圖紙 6月4日至6月15日：進行最后數(shù)據(jù)的計算，校核并撰寫設計說明書 三、存在的問題及采取措施 在最后的設計任務中主要存在的問題便是校核問題，對于選擇或者設計的零件中總會出現(xiàn)不符合使用條件的，修改之后又會引起其他零件之間配合的問題。再有便是圖紙的設計問題，由于對軟件掌握的不太熟練，裝置里的一些特征無法具體的體現(xiàn)出來，不能明確的表明各機構(gòu)之間的配合以及傳動。針對以上問題，我會認真檢查設計中出現(xiàn)的問題，精確的計算每一步，將問題逐個解決掉，對于設計所用的軟件，也努力掌握，盡力體現(xiàn)出所設計的裝置的每一部分。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2008年5月22日 指導教師評價意見 1．設計（論文）進展情況評價 （基本完成計劃、部分完成計劃、沒有完成計劃） 2．學生工作態(tài)度情況評價 　　　 （認真、一般、較差） 3．已完成設計（論文）質(zhì)量評價 （較好、一般、較差） 4．設計（論文）不足之處及改進意見 指導教師簽字： 年 月 日 注：每名學生填寫一份，并由指導教師填寫意見、簽字后，返還學生歸檔。 山 東 輕 工 業(yè) 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 機械工程學院 2005 級 機械設計制造及其自動化專業(yè) 姓名 席福洋 題目 矩形型材端面坡口銑削機設計 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等： 1. 主要內(nèi)容：矩形斷面軋制或焊接成型的型材，與底板焊接或是兩型材對接時，焊接工藝要求斷面倒坡口，以提高焊接強度，保證焊接成品件的連接質(zhì)量。 設計一臺用于矩形型材端面坡口銑削加工的專用機床，要求對型材端面的兩平行邊同時加工，銑削角度（5~20）×450，進給速度200mm/min，型材尺寸200×200~400×400mm，最大長度6m。選用標準動力頭，完成該專用銑床的總體設計，和動力頭運動機構(gòu)。 2. 表現(xiàn)形式：裝配圖及部分零件圖（3張零號），設計說明書（30頁），相關(guān)英文資料譯文，實習報告。 3. 主要參考資料：機械設計手冊，相關(guān)產(chǎn)品網(wǎng)站。 完成期限：自 2009 年 3 月 15 日至 2009 年 6 月 15 日 指導教師： 教研室主任： 學院院長： 年 月 日 山　東　輕　工　業(yè)　學　院 畢業(yè)實習報告 院系名稱 機械工程學院 學生姓名 席福洋 專業(yè)班級 機械05-3班 指導教師 宮濤 二○○　九　年　四　月　十五　日 實 習 情 況 一 覽 表 時間 地 點 實習內(nèi)容（講座、參觀、車間工作、總結(jié)等） 指導教師 備注 2009-4-7上午 中國一拖集團有限公司 進廠前公司介紹及安全教育，做好實習前的一切準備 宮濤、王明祿 2009-4-7下午 中國一拖集團有限公司 中國一拖集團有限公司 宮濤、王明祿 2009-4-8上午 中國一拖集團齒輪加工廠 參觀齒輪加工車間，近距離觀察銑床的結(jié)構(gòu)及工作情況 宮濤、王明祿 2009-4-8下午 中國一拖集團有限公司 集中講座，講解發(fā)動機汽缸體的有關(guān)知識 宮濤、王明祿 2009-4-9上午 中國一拖集團 動力機械有限公司 了解發(fā)動機機體的制作工藝和有關(guān)銑床的機床夾具，為畢業(yè)設計做準備 宮濤、王明祿 2009-4-9下午 中國一拖集團 第三裝配廠 參觀大型拖拉機的裝配過程，并收集有關(guān)銑床的資料 宮濤、王明祿 一、 實習目的或研究目的 通過參觀中國第一拖拉機制造廠的生產(chǎn)實習, 使我學到了很多書本上所不能學到的知識，通過現(xiàn)場的跟班學習使我學到了很多知識，為今后的社會工作打下良好的基礎(chǔ)。使我在拖拉機廠認識實習的基礎(chǔ)上，更好地熟悉拖拉機廠零件加工工部分及其裝配線，了解拖拉機廠的生產(chǎn)組織管理和技術(shù)經(jīng)濟指標，培養(yǎng)學生的實際操作能力和分析判斷事故的能力，達到以下目的: 1) 通過實習及其有關(guān)規(guī)程的學習，進一步提高學生對安全經(jīng)濟運行的認識，樹立嚴肅認真的工作作風； 2) 通過實習，搜集和積累有關(guān)大型綜合作業(yè)的資料，為畢業(yè)設計做好準備； 3) 通過實習進一步培養(yǎng)學生的組織性、紀律性、集體主義精神等優(yōu)良品德，為勝任以后的工作打好基礎(chǔ)。 4) 在這次實習中要注意觀察與銑削機或銑床有關(guān)的一切東西，為畢業(yè)設計積累資料 5) 畢業(yè)實習單位的概況 中國一拖集團有限公司是我國“一五”時期興建的 156 個重點建設項目之一。一拖公司目前已發(fā)展成為以農(nóng)業(yè)裝備、工程機械、動力機械、車輛和零部件制造為主要業(yè)務的大型綜合性機械制造企業(yè)集團，最大的子公司——第一拖拉機股份有限公司是我國唯一在香港上市的農(nóng)機制造企業(yè)。一拖公司所擁有的“東方紅”商標為中國“馳名商標”，五十年來，累計為社會提供大中小型拖拉機、工程機械、動力機械等產(chǎn)品 300 多萬臺，向國家上繳利稅 45 多億元，相當于建廠初期國家投資的 16 倍。一拖公司擁有國家首批認定的 42 家國家級企業(yè)技術(shù)中心。 2003 年至今，完成省級自主創(chuàng)新新產(chǎn)品、新技術(shù)鑒定 27 項，獲得中國機械工業(yè)科學技術(shù)獎、?。ㄊ校┛萍歼M步獎等 67 項。 十一五期間，一拖公司通過建設拖拉機、壓路機、非道路柴油機等全國或區(qū)域性產(chǎn)業(yè)基地，將一拖建設成為國內(nèi)先進裝備制造企業(yè)，為實現(xiàn)“中原崛起”和新農(nóng)村建設做出更大的貢獻。 追隨時代和科技的發(fā)展步伐，以品質(zhì)卓越的產(chǎn)品滿足社會的需求，是一拖集團有限公司多年來的信念和追求。在中國缺少糧食的年代，一拖生產(chǎn)的拖拉機，完成了中國機耕地60%的耕作，為中國人解決吃飯問題做出了貢獻。在1984年中國首次考察南極、建立長城站時，一拖的產(chǎn)品經(jīng)受住了惡劣環(huán)境的考驗。 · 中國一拖擁有專門的組專機床加工、非標準設備制造、機床修理基地。近年來，該基地又先后開發(fā)、研制了大型輪式拖拉機前驅(qū)動橋和工程機械類壓路機后驅(qū)動橋兩個新型產(chǎn)品，并已形成批量生產(chǎn)能力。 · 加工設備精良，技術(shù)力量雄厚，建立了以CAD技術(shù)支撐的現(xiàn)代化設計網(wǎng)絡。擁有28000平方米的加工制造場所，其中恒溫精加工場所1200平方米。配備有加工中心、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控切割機、座標鏜床、落地鏜床、龍門刨床等大型設備，高精密設備及通用機械加工設備共計539臺，形成了高、大、精、稀和普通類型設備組合的完整加工體系。 · 在各類數(shù)控組專機床、非標準設備、輪拖及工程機械類驅(qū)動橋等產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，具有設計、開發(fā)、制造能力。此外，還具備各類機床、電機修理及通用設備數(shù)控化改造能力。產(chǎn)品共涉及到航空航天、輕工、化工、汽車，拖拉機、柴油機、交通、運輸?shù)榷鄠€行業(yè)，遍布全國二十多個省市。 二、實習內(nèi)容 1、安全教育 2009年4月7日上午我們在一拖培訓中心進行了安全教育工作。老師先是給我們看了一拖取得驕人成績而后還給我們看了一些血淋淋的安全教育案例，這些案例給我們敲響了安全的警鐘，同時老師還給我們講了一些具體的安全知識，如下： 1. 不允許穿涼鞋進廠； 2. 進廠必須穿長褲； 3. 禁止在廠里吸煙，被發(fā)現(xiàn)者罰款； 4. 進廠后衣服不準敞開，外套不準亂掛在身上，不得背背包進廠； 5. 人在廠里不要成堆，不要站在主干道上； 6. 注重自身和學校形象； 7. 不準亂按按扭、開關(guān)； 8. 注意安全?。?！ 2、參觀一拖第一裝配廠 2009年4月7日下午我們?nèi)チ艘煌系谝谎b配廠，該廠是我國最大的農(nóng)業(yè)履帶拖拉機制造基地。工廠始建于1956年，占地面積5.58萬平方米，建筑面積3.66萬平方米，是中國第一個五年計劃期間156項重點工程之一第一拖拉機制造廠的骨干專業(yè)廠。自1958年7月20日裝配出中國第一臺54馬力履帶拖拉機至今，形成年生產(chǎn)能力2.5萬臺履帶拖拉機的生產(chǎn)能力。經(jīng)過40多年的發(fā)展，東方紅牌拖拉機和工程機械遍布中國各省、自治區(qū)并遠銷至歐洲、北美、南美、非洲、東亞、中東等50多個國家和地區(qū)，深受用戶歡迎。第一裝配廠實施全面質(zhì)量管理，于1997年12月31日通過了GB/T19002-1994__ISO9002：1994標準認證。第一裝配廠注重科技投入和產(chǎn)品研發(fā)，使企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力、技術(shù)創(chuàng)新能力不斷增強。近十年來已實現(xiàn)15項重大技術(shù)改造項目，涉及冷、熱、涂、裝、焊等工藝環(huán)節(jié)并新建一條總裝配線，進一步提高了工藝裝備水平和生產(chǎn)能力，增強了企業(yè)產(chǎn)品的競爭實力。本廠擁有各類現(xiàn)代化設備近千臺，包括加工中心柔性加工線、氣體保護焊、進口重型立式拉床、多軸自動立式車床、微機控制的多功能可控氣氛多用爐、光亮淬火、數(shù)控感應加熱處理及全套齒輪件、軸齒件等熱處理設備，并有殼體類、撥叉類、軸類零件的專用生產(chǎn)線、靜電涂裝線。新建成的總裝配線科技含量較高、功能齊全，采用了工業(yè)自動電腦監(jiān)控、在線檢測、計算機監(jiān)測磨合試驗臺、大屏幕物流管理等多項新技術(shù)，可實現(xiàn)多品種混流裝配及大馬力拖拉機的裝配。第一裝配廠除作為第一拖拉機股份有限公司履帶拖拉機、推土機變型產(chǎn)品的主機生產(chǎn)專業(yè)廠外，還具備各種拖拉機變型新產(chǎn)品的改進、開發(fā)、銷售能力；擁有中高級技術(shù)人員百余名，能夠適應國際國內(nèi)市場的發(fā)展變化及用戶不同的需求。工藝設計、產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)管理已廣泛應用了CAD、CAPP及計算機網(wǎng)絡信息系統(tǒng)(ERP)；近年來已先后自行開發(fā)研制履拖系列、液壓挖掘機系列、運輸及農(nóng)用型輪拖系列及特殊用途履帶機械產(chǎn)品等數(shù)十種變型產(chǎn)品，深受廣大用戶歡迎?！皥F結(jié)、奉獻、創(chuàng)一流”是一裝精神,在21世紀知識經(jīng)濟時代到來之際，本廠愿意與國內(nèi)外各企業(yè)、科研機構(gòu)在平等、互惠、互利的原則下廣泛地進行技術(shù)、產(chǎn)品、貿(mào)易合作，振興農(nóng)業(yè)裝備，共謀未來的發(fā)展，讓“東方紅”品牌唱響中國、走遍全球。 我們在進廠之前先有工人師傅介紹一拖第一裝配廠的有關(guān)情況，以及參觀時應注意的事項知道后，我們進入車間自由參觀，在進入車間的一剎那，我驚呆了，車間真大，機器也多，人就不用說了，肯定少不了，大家都在有條不紊的忙碌著，在他們看來，我們好像不存在，但有一點我們必須注意不要靠的工人師傅太近以免發(fā)生安全事故。在車間里我們看到很多不明白的東西，我們就問工人師傅，他們很熱心的慢慢的給我們講解，雖然我們聽不太懂，但似乎也明白了點。在這個車間里我學到很多課本中沒有的知識，同時也深深的體會到了理論與實際的差距。 3、參觀一拖齒輪廠 2009年4月8日上午我們參觀了一拖齒輪廠。廠里的師傅給我們講可一下該廠的有關(guān)情況，然后我們就進了車間，到這兒同樣要很注意安全，各式各樣的車床、機床高速旋轉(zhuǎn)著，很是危險，要十分小心，到了這兒就是真的來到了一個齒輪的王國，各種各樣的齒輪應有盡有。 4、聽有關(guān)發(fā)動機氣缸體的講座 2009年4月8日下午組織全體同學集中聽有關(guān)發(fā)動機氣缸體的講座。首先，技術(shù)設計師給我們介紹了機體的情況：①機體是骨架。需要有足夠的剛性和強度。②材料：氣缸體的材料 球墨鑄鐵 鋁合金。然后，又給我們介紹了氣缸體和氣缸套的形式： 平分式：上曲軸箱、底平面一體品平分線右同一個平面上。 龍門式氣缸體：剛性、強度較好、多用于柴油機。 隧道式氣缸體：剛性、強度最好、大型機、組合式、滾動軸承。 氣缸套：灰口鑄體、耐磨. 干式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～4mm。 濕式氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。 最后，設計師給我講解了氣缸體工藝，具體如下： 5、在左側(cè)面銑四個基平面和四個平臺 10、粗銑頂面低面和右側(cè)放水閥平面 15、精銑底面 20、在地面鉆鏜兩個定位銷孔 25、粗精銑前后端面固定水泵的法蘭和起動機進水管法蘭 30、粗鏜5個半圓主軸承孔、3個凸輪軸孔和鉆一個惰輪軸孔 35、粗鏜四個汽缸孔 40、銑燃油濾清器安裝面和兩個水管平面 45、銑軸承座分平面 50、銑主軸承座端面和軸承固定槽 55、拉主軸承座分平面 60、精銑頂面和左側(cè)面兩個長方塊 65、在頂面和前后端面鉆孔和倒角 70、在頂面和前后端面攻螺紋 75、鉆潤滑主油道孔 80、在頂面和右側(cè)面鉆孔 85、在底面和左側(cè)面鉆孔 90、鉆十個潤滑支油道孔 95、鉆十個固定主軸承蓋的螺孔底孔和一個深油孔并在側(cè)面鉆油標尺孔底孔 100、在第一軸承座上鉆斜油孔 105、攻固定主軸的十個螺孔和一個油標尺孔 110、在底面和左右側(cè)面攻螺紋 115、鉆八個挺桿導管底孔 120、擴鉸八個挺桿導管 125、精鏜四個氣缸孔 130、在前后端面主軸承座孔上擴孔攻絲并在前端鉆直徑為50mm的油孔 135、清洗和吹干 140、檢查水套的密封性 145、準備移交檢驗 145J、中檢 150、在氣缸體上安裝十個雙頭螺柱 155、安裝主軸孔蓋 160、在四個氣缸孔中鏜阻水圓槽 165、半精鏜五個主軸孔，三個凸輪軸孔和一個惰輪軸孔 170、在第五主軸承座兩端面鏜端面 175、精鏜五個主軸承孔，三個凸輪軸孔和一個惰輪軸孔 180、精鏜四個氣缸上口 190、在氣缸體底面，后端面，左右側(cè)面鉆孔 195、在氣缸體后端面和左右側(cè)面鉸孔，攻絲 200、珩磨五個主軸承孔 205、清洗和吹凈零件 210、清洗兵吹凈全部油道孔 215、壓入三個凸輪軸襯套 220、鉸三個凸輪軸襯套并鉸惰輪軸孔 225、準備已交檢驗 225J、終檢 5、參觀一拖動力機械有限公司 2009年4月9日我們參觀了動力機械有限公司，先介紹該公司的概況，該公司是中國一拖集團有限公司骨干專業(yè)公司之一，由一拖柴油機公司和第一拖拉機股份有限公司于2003年共同投資專業(yè)生產(chǎn)動力機械的公司。其前身為第一拖拉機股份有限公司第一發(fā)動機廠，自1958年建廠以來，已累計生產(chǎn)各類柴油機60多萬余臺。一拖動力機械有限公司主導產(chǎn)品為：YTR105系列柴油機、東方紅4125系列渦流室柴油機、B4125J系列直噴柴油機、YT4130系列直噴柴油機及30～350KW發(fā)電機組。東方紅YTR105系列柴油機秉承一拖柴油機公司LR105系列柴油機的優(yōu)點，采用英國里卡多最新技術(shù)，動力強勁，節(jié)能環(huán)保，使用可靠，是中型輪式拖拉機、叉車、挖掘機、裝載機、農(nóng)用運輸車、輕卡、中巴等主機的理想配套動力；B4125、YT4130目前已經(jīng)全面采用直接噴射燃燒技術(shù)，是東方紅履帶拖拉機、推土機理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。一拖動力機械有限公司產(chǎn)品及企業(yè)先后被國家及有關(guān)部委和行業(yè)協(xié)會授予“節(jié)能級產(chǎn)品”、“用戶信得過產(chǎn)品”、“特級安全級企業(yè)”稱號，并通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認證。 在這個車間里我看到了各種各樣的發(fā)動機，尤其是在拖拉機生產(chǎn)線上，更令我感到驚訝，就看著一個個沒有動力的零件在工人師傅的組裝下變成了動力強勁的拖拉機，這真是太神奇了，同時我也佩服前人的聰明智慧，他們?yōu)槲覀兊纳a(chǎn)和生活帶來了太多的方便。同時我更加感覺到自己所學知識的短淺，在這個車間里的收獲并不比我在課堂上所學的知識少。 在這里我更加深刻的認識到理論與實際的差距，尤其是一些重要零件的加工，以及對它們的有序安排。 6、參觀一拖第三裝配廠 2009年4月9日上午我們?nèi)チ?、一拖第三裝配廠，這個廠子是我們實習的最后一站，所以我格外留意了去廠子的路上開的拖拉機，一開始我還以為他們沒事開著拖拉機在廠子里飆車，來到地點才明白，原來他們在試車，對車進行車廠時的最后一道測試，為了消費者的安全，同時也是為了自己，為了使自己的產(chǎn)品能遠銷別國做著不懈的努力。 三、 實習體會 時光荏苒，轉(zhuǎn)眼間大學四年就快過去了，有很多人對本專業(yè)的認識還不夠，學校為了讓我們了解機械類的產(chǎn)品和設備，提高我們對這些東西的認識和理解，不惜大量的人力和財力為我們準備了這次去洛陽第一拖拉機廠參觀實習。在工廠里我親身感受了所學知識與實際的應用，理論與實際的結(jié)合。同時更感覺到了自己所學專業(yè)知識的短淺。 這次一拖實習是我在大學期間收獲最多的一次實習，只可惜這是我大學時期的最后一次了。為什么人們都是在最后要失去的時侯才知道珍惜？為什么在前幾次的實習中就沒有好好的把握和利用這些機會吶！ 在這次的實習中，和銑床有了更進一步的接觸，了解了銑床的動力設備傳動裝置和調(diào)整機構(gòu)，以及不同銑刀的不同用途，為我設計矩形型材端面坡口銑削機準備了大量的實物資料。 通過這次實習，我學到了很到關(guān)于銑床的知識，給我的設計帶來了很大的幫助，我相信我能很漂亮的完成這次畢業(yè)設計。最后我要感謝學校領(lǐng)導和老師給我們這次充實自己、增長見識的機會。 指導教師評語： 實習成績： 指導教師： 年 月 日 山東輕工業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題名稱 矩形型材端面坡口銑削機設計 課題類型 工程設計（X） 導師姓名 宮濤 學生姓名 席福洋 學 號 200501042108 專業(yè)班級 機械05-3 一 概述 在自動化焊接生產(chǎn)線上，為了提高焊接質(zhì)量提高生產(chǎn)效率，需要在矩形型材的焊接端面上開坡口，人工進行坡口工作效率太低而且還浪費人力，利用矩形型材端面坡口銑削機可以提高工作效率，降低工人的勞動強度，并提高破口質(zhì)量。 二 選題的目的意義： 為了使兩塊矩形鋼材能夠牢固的對接在一起，需要將兩鋼材開坡口，為了滿足這種需要矩形型材端面坡口銑削機就應運而生了，這臺機器具有操作少，結(jié)構(gòu)比較簡單，效率高等優(yōu)點。既提高焊接強度，又保證焊接成品件的連接質(zhì)量。 三 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 我國的無錫大周焊割機械有限公司生產(chǎn)的有關(guān)坡口/端面加工設備就只有三種產(chǎn)品分別是DZXB-銑邊機，DZX系列端面銑，GD-20滾剪倒角機。而國外也只是有一些管道坡口機等等之類的坡口機，像這種用于銑削矩形型材的坡口銑削機還不多。 國外具有代表性的坡口機產(chǎn)品有以下幾種火焰切割/坡口機，由美國H&M公司生產(chǎn)，這種坡口機身采用鋁制的，重量輕，破口角度可調(diào)。管端坡口機，由意大利“古倍喜”公司生產(chǎn)，管端坡口機分為內(nèi)卡式和外卡式，可以滿足不同工作環(huán)境的需求。全自動柔性切管機，由日本開發(fā)研制。美國的爬管式管道切割/坡口機是一種便攜式銑削機，包括美國瓦奇T-L-C爬管式切割/坡口機，以及美國Mathey公司生產(chǎn)的爬管式切割/坡口機，德國GF公司生產(chǎn)的用于薄壁細長管切割/開坡口的RA系列管道切割兼坡口機。 外國研發(fā)和生產(chǎn)的大多數(shù)都是管道式坡口機或銑削機，他們并沒有太多的涉獵用于矩形型材的坡口銑削機，也可以說這是他們的空白，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α? 四 矩形型材坡口銑削機的主要要求 1方案設計要求： 設計一臺用于矩形型材端面坡口銑削加工的專用機床，要求對型材端面的兩平行邊同時加工，銑削角度（5~20）×450，銑削速度200mm/min，型材尺寸200×200~400×400mm，最大長度6m。選用標準動力頭，完成該專用銑床的總體設計，和動力頭運動機構(gòu)。 2 方案設計方法： 1）拿到畢業(yè)設計題目和任務說明書，開始查閱相關(guān)資料并根據(jù)要求初步規(guī)劃設計方案。 2）畫出裝置的草圖，對設計方案進行修正完善。 3）用計算機進行繪圖（裝配圖、零件圖）。 4）完善繪圖，并整理資料，編寫設計說明書。 3.方案設計的時間安排： 第七周至第八周：開始上網(wǎng)查閱資料，撰寫開題報告和畢業(yè)實習報告。 第九周：提出初步設計方案。 第十周至第十一周:畫出裝配草圖。 第十二周至十六周：根據(jù)設計方案和資料進行裝置的設計。 第十七周:完善制圖，整理資料編寫設計說明書。 4．方案設計的一般過程： 1）.根據(jù)設計要求選擇動力頭。 2）.根據(jù)工作環(huán)境及條件計算選擇合適的傳動機構(gòu)。 3）.確定調(diào)整機構(gòu)的具體設計 4）.計算選擇好的以上部件，設計底座導軌、以及該專用銑床的中提設計。 5）.模擬裝配各零件，進行計算、校核。 五、主要參考文獻 [1]王美蘭. 畫法幾何及工程制圖[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [2]吳宗澤，羅圣國. 機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006.5. [3]喬世民.機械制造基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社，2003.8. [4]梁景凱，蓋玉先. 機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006.11. [5]齊樂華.工程材料與機械制造基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社，2006.4. [6]王伯平. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004.4. [7]孫恒,陳作模,葛文杰. 機械原理[M]. 北京:高等教育出版社，2006.5. [8]鄧星鐘. 機電傳動控制[M].武漢:華中科技大學出版社,2001.3. [9]弓海霞，房曉明，孟慶鑫，劉富強.管道破口機技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢. 指導教師意見： 指導教師： 年 月 日 注：課題類型填寫：工程設計、技術(shù)開發(fā)、軟件工程、理論研究等，同時注明X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題。 山東輕工業(yè)學院本科畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是本人在指導教師的指導下獨立研究、撰寫的成果。設計（論文）中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設計（論文）中加以說明，除此之外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示了謝意。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 　 　　　　　　　　　　　　　　　畢業(yè)設計（論文）作者簽名：　席福洋　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　2009年06月17日 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 山東輕工業(yè)學院關(guān)于畢業(yè)設計（論文）使用授權(quán)的說明 本畢業(yè)設計（論文）作者完全了解學校有關(guān)保留、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留、送交設計（論文）的復印件，允許設計（論文）被查閱和借閱，學?？梢怨荚O計（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、掃描等復制手段保存本設計（論文）。 指導教師簽名：　　　　　　　　　　　畢業(yè)設計（論文）作者簽名：　席福洋　　　　 　　　　　　　年　　月　　日　　　　　　　　　　　　　　　2009年06月18日 目 錄 摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 緒論…………………………………………………2 1.1課題來源及意義……………………………………………………2 1.2矩形型材斷面坡口銑削機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………2 1.3機械銑削機發(fā)展趨勢………………………………………………3 第二章 機床總體設計………………………………………4 2.1機床總體方案設計的依據(jù)…………………………………………4 2.1.1工件………………………………………………………………4 2.1.2刀具………………………………………………………………5 2.2工藝分析……………………………………………………………5 2.2.1工藝方法的確定…………………………………………………5 2.2.2機床總體布局……………………………………………………5 2.2.3機床運動的確定…………………………………………………6 2.3機床主要參數(shù)的確定………………………………………………6 2.3.1確定工件余量……………………………………………………6 2.3.2 選擇切削用量……………………………………………………7 2.3.3 運動參數(shù)—主運動驅(qū)動電動機功率的確定……………………7 2.3.3.1切削力的計算…………………………………………………7 2.3.3.2切削功率的計算………………………………………………8 2.4進給驅(qū)動電動機功率的確定………………………………………8 第三章 端面坡口銑削機的機械部分設計…………………9 3.1傳動部分的設計…………………………………………………9 3.1.1絲杠選取和設計………………………………………………9 3.1.2.絲杠的校核計算………………………………………………10 3.2軸承的選取………………………………………………………12 3.3聯(lián)軸器的選取……………………………………………………12 3.4導軌的選取………………………………………………………12 摘 要 矩形型材端面坡口銑削機是由大量通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效機床。其特點有: 結(jié)構(gòu)緊湊、工作質(zhì)量可靠、設計和制造周期短、投資少、經(jīng)濟效果好、生產(chǎn)率高等。 本次設計的題目是矩形型材端面坡口銑削機設計。首先針對要加工的型材入手，對機床進行總體方案設計，進而確定機床的總體布局，隨后，對銑削力進行計算，根據(jù)要求選擇合適的動力頭，以加工要求為線索，在滿足要求的前提下完成其它（如絲杠、導軌）所有零件的設計。 關(guān)鍵詞：坡口銑削機；動力頭運動機構(gòu)。 ABSTRACT Modular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include: compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity . The design is a rectangular profile of the subject face groove milling machine design. of all, to the processing of the profiles for the start of the overall machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the calculation of the milling force, in accordance with the requirements of the driving force for the first choice for processing requests for clues to meet the requirements of under the other (eg, screw, rail) to all parts of the design. Keywords: Groove milling machine；Power agency head movement. 山東輕工業(yè)學院2009屆本科生畢業(yè)設計（論文） 矩形型材端面坡口銑削機設計 作 者 姓 名 席福洋 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師姓名 宮濤 專業(yè)技術(shù)職務 高級試驗師 17 目 錄 摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 緒論…………………………………………………2 1.1課題來源及意義……………………………………………………2 1.2矩形型材斷面坡口銑削機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀……………………2 1.3機械銑削機發(fā)展趨勢………………………………………………3 第二章 機床總體設計………………………………………4 2.1機床總體方案設計的依據(jù)…………………………………………4 2.1.1工件………………………………………………………………4 2.1.2刀具………………………………………………………………5 2.2工藝分析……………………………………………………………5 2.2.1工藝方法的確定…………………………………………………5 2.2.2機床總體布局……………………………………………………5 2.2.3機床運動的確定…………………………………………………6 2.3機床主要參數(shù)的確定………………………………………………6 2.3.1確定工件余量……………………………………………………6 2.3.2 選擇切削用量……………………………………………………7 2.3.3 運動參數(shù)—主運動驅(qū)動電動機功率的確定……………………7 2.3.3.1切削力的計算…………………………………………………7 2.3.3.2切削功率的計算………………………………………………8 2.4進給驅(qū)動電動機功率的確定………………………………………8 第三章 端面坡口銑削機的機械部分設計…………………9 3.1傳動部分的設計…………………………………………………9 3.1.1絲杠選取和設計………………………………………………9 3.1.2.絲杠的校核計算………………………………………………10 3.2軸承的選取………………………………………………………12 3.3聯(lián)軸器的選取……………………………………………………12 3.4導軌的選取………………………………………………………12 摘 要 矩形型材端面坡口銑削機是由大量通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效機床。其特點有: 結(jié)構(gòu)緊湊、工作質(zhì)量可靠、設計和制造周期短、投資少、經(jīng)濟效果好、生產(chǎn)率高等。 本次設計的題目是矩形型材端面坡口銑削機設計。首先針對要加工的型材入手，對機床進行總體方案設計，進而確定機床的總體布局，隨后，對銑削力進行計算，根據(jù)要求選擇合適的動力頭，以加工要求為線索，在滿足要求的前提下完成其它（如絲杠、導軌）所有零件的設計。 關(guān)鍵詞：坡口銑削機；動力頭運動機構(gòu)。 ABSTRACT Modular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include: compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity . The design is a rectangular profile of the subject face groove milling machine design. of all, to the processing of the profiles for the start of the overall machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the calculation of the milling force, in accordance with the requirements of the driving force for the first choice for processing requests for clues to meet the requirements of under the other (eg, screw, rail) to all parts of the design. Keywords: Groove milling machine；Power agency head movement. 第一章 緒論 1.1課題來源及意義 在自動化焊接生產(chǎn)線上，為了提高焊接質(zhì)量提高生產(chǎn)效率，需要在矩形型材的焊接端面上開坡口，人工進行坡口工作效率太低而且還浪費人力，利用矩形型材端面坡口銑削機可以提高工作效率，降低工人的勞動強度，并提高破口質(zhì)量。 為了使兩塊矩形鋼材能夠牢固的對接在一起，需要將兩鋼材開坡口，為了滿足這種需要矩形型材端面坡口銑削機就應運而生了，這臺機器具有操作少，結(jié)構(gòu)比較簡單，效率高等優(yōu)點。既提高焊接強度，又保證焊接成品件的連接質(zhì)量。 在型鋼非標準設備現(xiàn)場制作中，經(jīng)常遇到一些尺寸較大、重量較重的部件的破口加工，如型鋼的焊縫坡口加工、短側(cè)板的焊縫坡口加工、分解槽壁板縱焊縫坡口加工等，對于這些焊縫坡口加工，如果使用火 自動切割機切割，坡口尺寸偏差較大，互換性差，而如果使用刨邊機，龍門銑等大型機床切削，不僅加工臺班費昂貴，而且大型機床不適于在各個施工現(xiàn)場之間頻繁搬，針對以上情況，我們提出了研制坡口專用銑削機床的課題。為了使研制工作切合實際、有的放矢，我們首先認真分析了矩形型鋼端面的加工特點。 最近由于金融危機的影響，機床行業(yè)受宏觀經(jīng)濟形勢的影響，呈現(xiàn)出增長逐步減緩的趨勢。自去年下半年以后，機床市場需求出現(xiàn)了嚴重滑坡。普通機床和經(jīng)濟型數(shù)控機床產(chǎn)品市場需求急劇下滑，傳統(tǒng)普通產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)庫存量大幅增加。而中、高檔數(shù)控機床，成套設備和大型重型數(shù)控機床需求相對集中，這說明行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了非常大的變化，單臺產(chǎn)品平均價格走高，市場需求繼續(xù)向高端傾斜，重型機床領(lǐng)域競爭將更加激烈。為了使適應廣大客戶的需要，我們要求設計了矩形型材端面坡口銑削機，這種機械有很大的發(fā)展?jié)摿?，在這次金融危機的影響下會有更好的發(fā)展。 1.2矩形型材斷面坡口銑削機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國的無錫大周焊割機械有限公司生產(chǎn)的有關(guān)坡口/端面加工設備就只有三種產(chǎn)品分別是DZXB-銑邊機，DZX系列端面銑，GD-20滾剪倒角機。而國外也只是有一些管道坡口機等等之類的坡口機，還有十一冶安裝工程公司制作了兩套臥式坡口銑削專用機床，一次試車成功，并先后在云南鋁業(yè)公司，河南焦作萬方鋁業(yè)公司、山東魯西鋁廠和四川廣興鋁業(yè)公司的電解槽制作工程中投入使用 ，發(fā)揮了重要的作用，解決了電解槽等非標設計超大零部件坡口機械化生產(chǎn)問題，保證了質(zhì)量和工期，節(jié)約了成本像這種用于銑削矩形型材的坡口銑削機還不多。 國外具有代表性的坡口機產(chǎn)品有以下幾種火焰切割/坡口機，由美國H&M公司生產(chǎn)，這種坡口機身采用鋁制的，重量輕，破口角度可調(diào)。管端坡口機，由意大利“古倍喜”公司生產(chǎn)，管端坡口機分為內(nèi)卡式和外卡式，可以滿足不同工作環(huán)境的需求。全自動柔性切管機，由日本開發(fā)研制。美國的爬管式管道切割/坡口機是一種便攜式銑削機，包括美國瓦奇T-L-C爬管式切割/坡口機，以及美國Mathey公司生產(chǎn)的爬管式切割/坡口機，德國GF公司生產(chǎn)的用于薄壁細長管切割/開坡口的RA系列管道切割兼坡口機。 外國研發(fā)和生產(chǎn)的大多數(shù)都是管道式坡口機或銑削機，他們并沒有太多的涉獵用于矩形型材的坡口銑削機，也可以說這是他們的空白，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α? 1.3機械銑削機發(fā)展趨勢 機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，是國民經(jīng)濟各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟的重要支柱，是生產(chǎn)力的重要組成部分。機械制造業(yè)不僅為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、科研和國防等部門提供各種生產(chǎn)設備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機械制造業(yè)本身提供機械制造裝備。機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平標志著一個國家或地區(qū)的科學技術(shù)水平、經(jīng)濟實力。伴隨著國際經(jīng)濟危機的不斷加深及全球經(jīng)濟增長的放緩，機床行業(yè)受宏觀經(jīng)濟形勢的影響，呈現(xiàn)出增長逐步減緩的趨勢。自去年下半年以后，機床市場需求出現(xiàn)了嚴重滑坡。 機械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平，主要取決于機械制造裝備的先進程度。機械制造裝備的核心是金屬切削機床，精密零件的加工，主要依賴切削加工來達到所需要的精度。金屬切削機床所擔負的工作量約占機器制造總工作量的40%～60%，金屬切削機床的技術(shù)水平直接影響到機械制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。換言之，一個國家的機床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學技術(shù)水平。顯然，金屬切削機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化建設中起著不可替代的作用。 縱觀幾十年來的歷史，機械制造業(yè)從早期降低成本的競爭，經(jīng)過20世紀70年代、80年代發(fā)展到20世紀90年代乃至21世紀初的新的產(chǎn)品的競爭。目前，我國已加入世界貿(mào)易組織，經(jīng)濟全球化時代已經(jīng)到來，我國機械制造業(yè)面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，也面臨著新的形勢：知識——技術(shù)——產(chǎn)品的更新周期越來越短，產(chǎn)品的批量越來越小，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量的要求越來越高，環(huán)境保護意識和綠色制造的呼聲越來越強，因而以敏捷制造為代表的先進制造技術(shù)將是制造業(yè)快速響應市場需要、不斷推出新產(chǎn)品、贏得競爭、求得生存和發(fā)展的主要手段。 矩形型材端面坡口銑削機，是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。它具有：生產(chǎn)率高；加工精度穩(wěn)定；研制周期短，便于設計、制造和使用維護，成本低；配置靈活等。正是由于這些特點的存在，決定了端面坡口銑削機在焊接領(lǐng)域的廣泛應用。 矩形型材端面坡口銑削機采用高速銑削加工，而這種加工可獲得較高的金屬切除率、很高的加工精度和良好的加工表面質(zhì)量，因此，在現(xiàn)代制造業(yè)中受到普遍重視，發(fā)展也相當迅速。相對于傳統(tǒng)的切削加工，高速加工中切削速度、進給速度都有了很大的提高，而且切削機理也不相同。隨著對高速加工技術(shù)研究的不斷深入，尤其是在加工機床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)的推動下，高速切削加工技術(shù)已越來越多地應用于模具型腔的加工中。高速銑削加工的特點是熱變形小等優(yōu)點，其單位功率的金屬切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%，留于工件的切削熱大幅度降低，低階切削振動幾乎消失。隨著切削速度的提高，單位時間毛坯材料的去除率增加了，切削時間減少了，加工效率提高了，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。同時，高速加工的小吃刀量、大進給速度減少了作用在工件上的切削力，切屑的高速排出減少了傳遞到工件上的切削熱，相應地減少了熱應力變形，從而提高了工件的加工剛性，并為薄壁零件的切削加工提供了可能。對硬度超過HRC60的材料進行高速銑削加工，可在一定程度上替代效率較低的電火花加工，這樣，一定程度上縮短了模具的制造周期。與傳統(tǒng)銑削加工相比，高速切削加工具有溫升低等優(yōu)點[9]。 此次設計的是由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 第二章 坡口銑削機的總體設計 設計機床的第一步，是確定總體方案?？傮w方案是機床部件和零件的設計依據(jù)，對整個設計的影響較大。因此，在擬定總體方案的過程中，必須全面地、周密地考慮，使所定方案技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。 2.1機床總體方案設計的依據(jù) 2.1.1工件 工件是機床總體方案設計的重要依據(jù)之一，設計者必須明確工件的特點和加工要求。本次畢業(yè)設計要求設計一臺矩形型材端面坡口銑削機，用于矩形型材斷面軋制或是焊接成型的型材，與底板焊接或是兩型材對接時，焊接工藝要求斷面到坡口，工件材料為熱軋45號鋼，矩形型材200200～400400，硬度為207～241HBS,生產(chǎn)批量為中小批量。加工部位的加工要求如下： (1) 被加工表面的粗糙度均為R10； (2) 銑削角度（5～20）×450 。 2.1.2刀具 機床設計力求簡單實用，考慮到切削材質(zhì)單一，切削參數(shù)變化范圍十分有限， 因此銑削轉(zhuǎn)速不分檔，銑削高速鋼角銑刀[1]，刀齒材料為YG6，=450，d=80，B=22,D=27,Z=22。 2.2工藝分析 2.2.1 工藝方法的確定 機床的工藝方法是多種多樣的，按工種可分為車、銑、刨、鉆、鏜、磨、研磨、電加工、振動加工、激光加工等；每一種還可再分，如車削加工有車外圓、車端面、車槽、車球面等之分；按加工精度各表面粗糙度可分為粗加工、半精加工、光整加工等；按工序集中程度可分為單刀、多刀、單工件、多工件、單工位、多工位等；按作業(yè)形式可分平行作業(yè)、順序作業(yè)、平行-順序作業(yè)等。 工藝方法對機床的結(jié)構(gòu)和性能的影響很大，工藝方法的改變常導致機床的運動、傳動、布局、結(jié)構(gòu)、性能以及經(jīng)濟效果等方面的一系列變化。 加工斷面坡口的方法有很多，比如說，銑削，刨削。對于對于矩形型材斷面，用刨床進行刨削加工時，機床需要兩個運動，機床和刀具結(jié)構(gòu)簡單，裝夾在工件臺上快速，穩(wěn)固，但生產(chǎn)率低，加工精度也達不到工件要求；用角銑刀進行銑削加工時，生產(chǎn)率不僅提高了，也能滿足工件所要求的加工精度，且裝夾快速，方便。與其它機床相比，矩形型材斷面銑削機具有生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定，研制周期短，便于設計、制造和使用維護、成本低、自動化程度高、勞動強度低，配置靈活等特點，因此，當生產(chǎn)量很大時，用矩形型材斷面銑削機進行加工更合理[2]。 2.2.2 機床總體布局 機床的總體布局指確定機床的組成部件之間的相對位置及相對運動關(guān)系。 合理的總體布局的基本要求有： (1)保證工藝方法所要求的工件與刀具的相對運動關(guān)系； (2)保證機床具有足夠的加工精度和相適應的剛度和抗振性； (3)便于操縱、調(diào)整、維修，便于輸送、裝卸工件和排屑等； (4)節(jié)省材料，占地面積小，即經(jīng)濟效果好； (5)造型美觀。 考慮到工件較大，為簡化進給機構(gòu)，采用工件固定在裝夾臺上不動，而讓刀具相對于工 件運動的加工模式。矩形型材安裝在工作臺上，銑刀動力頭帶動銑刀作旋轉(zhuǎn)主運動，上下運動為進給運動，且動力頭的主軸可以伸縮，這樣可以完成進刀和退刀的要求?？紤]到節(jié)能問題，在機床上安裝了鏈輪和重錘，使重錘平衡掉一部分動力頭的重量和滑臺的重量，這樣使得進給動力變小，選擇較小的進給電機即可，如臺灣永坤YK立式減速電機。此方案的有點是各部件均是針對矩形型材設計的，因此，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好，生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。 由于本設備的制造數(shù)量較少，設計本專用機床的出發(fā)點，主要考慮其結(jié)構(gòu)設計，保證其適用性及安全性，除一些較大部件或遠動部件如支座，滑臺采用HT200，其余部件均就地取材。 2.2.3 機床運動的確定 為適應設備頻繁搬遷，不但整個機床可以解體，尺寸較大的零部件也應可以分解，同時設備應易于拆卸、吊裝，易于組合安裝，為防止機床在頻繁的拆卸、 吊裝過程中損壞，要適當增加零部件的安全裕度。在以上研制原則的指導下，我們設計了坡口銑削專用設備，它的表面粗糙度可達6.3。確定機床運動，指確定機床運動的數(shù)目，運動類型以及運動的執(zhí)行件。 本次畢業(yè)設計的矩形型材斷面坡口銑削機的工藝方法是，用兩把角銑刀直接進行對型材端面的兩平行邊同時加工。相應的450坡口成形運動為：兩動力頭主軸的回轉(zhuǎn)運動，動力頭上下運動為進給運動；輔助運動為：動力頭主軸伸縮為調(diào)整運動。通過著寫運動即可完成所要求的坡口切削[11]。 2.3機床主要技術(shù)參數(shù)的確定 機床主要技術(shù)參數(shù)包括主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)，運動參數(shù)，動力參數(shù)。 2.3.1確定工件余量 矩形型材200200～400400，材料為熱軋45號鋼，硬度為207～241HBS，生產(chǎn)類型為中小批量，熱軋毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2～2.5,取加工余量為2.5mm。如果余量過大，不僅浪費金屬，增加切削工時，增加機床和道具的負荷，有時還會將加工表面所需保存的最耐磨的表面層切掉；如果余量過小，則不能去掉表面在加工前所存在的誤差和缺陷層以致產(chǎn)生廢品，有時還會使刀具處于惡劣的工作條件，例如刀尖要直接切削夾沙外皮和冷硬層加劇了刀具的磨損。為了合理確定加工余量，必須了解加工余量的各項因素如加工表面上的表面粗糙度，加工前的尺寸公差等。 確定加工余量的方法，由工序余量確定背吃刀量；根據(jù)加工表面粗糙度要求確定進給量：選擇刀具磨鈍標準及確定刀具耐用度；確定切削速度，并按機床主軸轉(zhuǎn)速表選取接近的轉(zhuǎn)速。 根據(jù)以上所說，我確定采用高速鋼角銑刀，同時考慮到該銑床銑削工件的尺寸，初步選擇銑削轉(zhuǎn)速1440r/min左右，在此前提下，我查閱資料得出： a：當進給速度在V=440mm/min～270mm/min的范圍內(nèi)、銑削深度為3t0.8時，銑削粗糙度為100～50： b：當進給速度在V=270mm/min～180mm/min的范圍內(nèi)、銑削深度為3t0.8時，銑削粗糙度為50～25： c：當進給速度在V=170mm/min的范圍內(nèi)、銑削深度為t0.8時，銑削粗糙度為12.5。 由于施工圖部件坡口的粗糙度要求通常在25～50之間，因此結(jié)合工地的實際情況，采用V=200mm/min，符合加工要求。 2.3.2 選擇切削用量 由于被加工零件的銑削寬度為20mm,需進行一次走刀，即：a=20mm。 根據(jù)《組合機床設計簡明手冊》第132～133頁，選擇銑削切削用量。 銑削用量的選擇與要求的加工表面粗糙度值及其生產(chǎn)率有關(guān)系。當銑削表面粗糙度數(shù)值要求較低時，銑削速度應選高一些，每齒走刀量應小些。若生產(chǎn)率要求不高，可以取很小的每齒走刀量，一次銑削4～5mm的余量達到R=1.6μm的表面粗糙度。這時每齒的進給量一般為0.02～0.03mm。 根據(jù)本次設計所加工的零件要求，其表面粗糙度數(shù)值較低，加工材料為熱軋鋼，查《切削用量手冊》表4得： a=0.03～0.05mm/z,V=15～35m/min,取a=0.04mm/z。 2.3.3 運動參數(shù)—主運動驅(qū)動電動機功率的確定 機床的運動參數(shù)包括主運動轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍、進給量范圍、進給量數(shù)列以及空行程速度等。此次設計主要確定主運動的運動參數(shù)。 2.3.3.1切削力的計算 有工作條件等查《切削用量手冊》表22得： F= （2-1） 其中：CF,=45，xF=1.0，yf=0.72，nf=0.88，qf=0，f=0.86，為有關(guān)系數(shù)和指數(shù) KF為切削條件改變是，切削力的修正系數(shù) a—銑削寬度，a=20mm a—銑削深度，由于是一次銑削就能達到設計尺寸，則銑削深度為工件加工余量，即a=20mm。 af—進給量，a=0.04mm/z Z—齒數(shù)，取Z=22 則切削力大小為: F=5197.1N 取 F=5200N 2.3.3.2切削功率的計算 根據(jù)《機械制造工藝金屬機床設計指導》第72頁，可得切削功率公式為： P===2.07KW2.1KW （2-2） 由常州市高翔組合機床制造有限公司提供的TX40銑削動力頭功率為7.5Kw，主軸滑套軸向調(diào)整70mm，動力頭燕尾導軌軸向位移100mm。使用兩個這樣的動力頭在兩側(cè)面同時銑削坡口，而型材的規(guī)格為200200～400400，單邊軸向位移量最大為100mm，而常州市高翔組合機床制造有限公司提供的TX40銑削動力頭即可滿足此要求。 2.4進給驅(qū)動電動機功率的確定 查《金屬切削機床設計》第41頁，可知：進給驅(qū)動電動機功率取決于進給的有效功率和傳動件的機械效率[9]， N= （2-3） 式中：N—進給驅(qū)動電動機功率(KW) V—進給速度(m/min) Q —進給抗力(N)，Q=(0.3～0.5)F （2-4） η—進給傳動系統(tǒng)的總機械效率(一般取0.15～0.2) 粗略計算時，可根據(jù)進給傳動與主傳動所需功率之比值來估算進給驅(qū)動電機功率。 銑床的進給功率P’=0.5P=0.5KW 采用臺灣永坤YK立式減速機，采取全封閉全壽命機電一體化設計，硬齒面斜齒傳動，低噪聲、高效率。整體結(jié)構(gòu)、重量輕，適應性強，可附加電磁制動器，輸出轉(zhuǎn)速：69～260r/min，輸出轉(zhuǎn)矩：高至1500Nm。電機功率：0.12～4Kw。安裝形式：安裝法蘭方式安裝，電機型號為CV 25-750-25-C。 第三章 端面坡口銑削機的機械部分設計 3.1傳動部分的設計 3.1.1絲杠選取和設計 根據(jù)本設計中對銑削速度及加工精度的要求，減速電機的輸出最高轉(zhuǎn)速n設為200 r/min。減速電機通過連軸器與絲杠直接連接，即i=1，動力頭快速進給的最高速度要求達到v=1m/min。進給速度為v=200mm/min,減速電機的輸出最高轉(zhuǎn)速為200 r/min，則絲杠的最高轉(zhuǎn)速也為200 r/min?；窘z杠導程 P= ==5(mm) （3-1） 絲杠中徑d2==30mm （3-2） Pp=7.5—13MPa低速潤滑良好，材料為鋼， 查《機械零件設計手冊》[19]表5-13得： d=48mm,p=5mm,d2=D2=44.752mm,D4=42.587,d3=29,D1=42.587 螺目工作高度H=d2=(1.2～1.5)44.752=53～67mm圓整為60mm。 螺紋的工作高度h=0.5p=3mm 螺牙根部的寬度b=0.65p=3.9mm 絲杠所受的軸向力為Q=(0.3～0.5)F=1560取Q=1600N 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 T=T1+T2+T3 （3-3） T2,T3—軸承摩擦力矩 T1—螺紋力矩 T1=F24.5N·M （3-4） T2+T3=0.5 N·M T=25 N·M,減速電機的轉(zhuǎn)矩為26 N·M，符合要求。 3.1.2絲杠的校核計算 由絲杠的設計計算可得：P=6mm， 查《機械設計師手冊》表18-10得： 選擇滑動螺旋副材料：螺桿螺母材料均為鋼，摩擦系數(shù)f=0.11～0.17(定期潤滑)，8到10級精度，需用壓強[P]=7.5～13MPa，取10MPa 選擇30o梯形螺紋,整體螺母=1.2～1.5，取1.5 計算螺旋副壓強p= （3-5） 由公式可得：p==1.95MPa （3-7） p [p]螺旋副強度符合要求。 旋合圈數(shù)n=H/P=45/6=7.510～12 驗算自鎖=arctan通常 （3-8） =3.30自鎖性好。 驗算螺牙強度： 螺桿和螺母的材料相同，只需校核螺桿的螺牙強度。 螺桿剪切強度 （3-9） 螺桿彎曲強度 （3-10） 所以螺牙的強度符合要求。 螺桿的穩(wěn)定性校核：臨界載荷 先計算 （3-11） ——長度系數(shù)，與螺桿的端部結(jié)構(gòu)有關(guān)，查《機械零件設計手冊》表17-7得 =0.6 ——螺桿最大工作長度，1000mm ——螺桿危險截面的慣性半徑 mm ==29/4=7.25 （3-12） ==8285 所以=10927N （3-13） 穩(wěn)定條件是2.5～4 （3-14） =4.374所以螺桿的穩(wěn)定性良好。 螺桿的剛度校核： 軸向載荷使導程產(chǎn)生的彈性變形 （3-15） =11.3 轉(zhuǎn)矩使導程產(chǎn)生的彈性變形== （3-16） ==5.4 （3-17） 導程的總彈性變形量=+=16.7 （3-18） 每米螺紋距離上的彈性變形量/S=20.9/m 查《機械零件設計手冊》表17-9得7級精度的=30 所以/S=30螺桿的剛度滿足要求。 綜上校核可得,絲杠符合要求。 3.2軸承的選取 根據(jù)載荷的方向選擇軸承的類型，絲杠安裝在滾動軸承上，由于軸承需要承受2500N的軸向力，受到較大的軸向載荷，選擇圓錐滾子軸承。根據(jù)絲杠的公稱直徑和安裝條件查《機械設計課程設計手冊》表6-7得：選取型號為圓錐滾子軸承30000型23系列和雙列圓錐滾子軸承20系列。對于實際工作的圓錐滾子軸承，為了保證它的可靠地工作，應使它至少下半圈的滾動體全部受載。因此，在安裝這類軸承時，不能有較大的軸向竄動量[10]。 3.3聯(lián)軸器的選取 由工作條件和受力情況，選擇GYH2型凸緣聯(lián)軸器[10]，凸緣聯(lián)軸器的材料是用灰鑄鐵或碳鋼，這種聯(lián)軸器需要兩軸的對中性要求很高，但由于結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故坡口銑削機所用的聯(lián)軸器選用凸緣聯(lián)軸器。由《機械設計師手冊》表4-2灰鑄鐵的牌號和力學性能得，選取HT250，公稱轉(zhuǎn)矩63N·m,許用轉(zhuǎn)速10000r/min,軸孔直徑25mm，軸孔長度62mm。如圖所示： 圖1 GHY2型聯(lián)軸器 3.4導軌的選取 銑床上的直線運動部件都是沿著它的床身、立柱、橫梁等支承件上的導軌進行運動的，導軌的作用概括地說是對運動部件起導向和支承作用，導軌的制造精度及精度保持性對機床加工精度有著重要的影響。 本設計中一是對精度的要求不高，二是要控制加工成本，綜上考慮，決定用矩形導軌，動力頭上下運動完成了銑削的進給運動，為了使銑削表面具有較好的粗糙度選擇矩形導軌，而且動力頭的運動使導軌受到一定的顛覆力矩，由常州市斯德利精工機械有限公司提供的直線導軌滑塊系列中的BRH45BL型號的導軌，此導軌的基本負荷,動額定載荷8330kgf，靜額定載荷14950kgf，容許靜力矩MX=267kgfm,MY=210kgfm,MZ=210kgfm.滑塊重量2.8kg滑軌重量12.3kg。 3.5 T型槽選取 圖2 T型槽尺寸 根據(jù)GB/T158-1996，A=18mm，B=32mm，C=12～14mm取C=14mm，H=30～36mm取H=36,P=32～100取P=100mm。EMAX=1.6mm,FMAX=1mm。 與此T型槽配套使用的螺栓是M16,SMAX=28mm,KMAX=10mm。 參考文獻 [1] 大連組合機床研究所.組合機床設計第一冊（第一版，機械部分）[M].北京：機械工業(yè)出版社，1975年6月 [2] 沈陽工業(yè)大學，大連鐵道學院，吉林工學院.組合機床設計（第1版）[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1985年9月 [3] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.實用機械設計手冊上、下冊(第1版)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1985年7月 [4] 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在畢業(yè)設計即將結(jié)束之際，本該是一件值得很慶幸的好事，但卻苦于不知道以怎樣的方式來表達在畢業(yè)設計中幫助過我的老師、同學及學院領(lǐng)導，更不知道用什么樣的詞句來形容此時此刻的心情，我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設計就不會做得這么順利，我在這兒只有向所有幫助過我的同學、老師和領(lǐng)導說一聲：你們辛苦了，謝謝！