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畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 學(xué)生姓名： 田寒冰 學(xué) 號(hào)： 2009071307 班 級(jí)： 機(jī)械096班 所在學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目： 汽車差速器體專用鏜床總體結(jié)構(gòu)及其主軸箱設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 成紅梅 完成日期： 2013年4月18日 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告表 班級(jí)：機(jī)械096班 姓名：田寒冰 設(shè)計(jì)題目 汽車差速器體專用鏜床總體結(jié)構(gòu)及其主軸箱設(shè)計(jì) 一、選題背景和意義： 機(jī)床是將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為”工作母機(jī)”或”工具機(jī)”，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱機(jī)床?，F(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多：除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等。在一般的機(jī)器制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的40％-60％，機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。 所以此次提出鏜床及其主軸箱的設(shè)計(jì)。 鏜床是主要用鏜刀對(duì)工件已有的預(yù)制孔進(jìn)行鏜削的機(jī)床。通常，鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鏜刀或工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鏜床作為一種常用的機(jī)床，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造工業(yè)。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個(gè)孔的精加工，在加工箱體類零件時(shí)，需加工數(shù)個(gè)尺寸不同的孔，這些孔的尺寸較大，精度要求較高，孔的軸心線之間有嚴(yán)格的同軸度、垂直度、平行度及孔間距精度等要求，這樣的零件一般應(yīng)在鏜床上進(jìn)行加工。此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。如果使用不同的刀具和附件還可進(jìn)行鉆削和銑削等，而且它的加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是加工大型箱體類零件的主要設(shè)備，它還可以攻螺紋及加工外圓和端面等。 主軸箱是機(jī)床的重要的部件，是用于布置機(jī)床工作主軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。主軸箱中有主軸、變速機(jī)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。如果株洲與變速機(jī)構(gòu)分離，則除主軸箱外還有變速箱。主軸箱采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)，通過一定的傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個(gè)位置上的傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸，最后把運(yùn)動(dòng)傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱除應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，噪聲要低，振動(dòng)要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏、外形美觀等。 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響機(jī)床的性能。主軸箱中主軸是各機(jī)床的關(guān)鍵零件，主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。 二、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)： 關(guān)鍵問題： 1、熟悉圖紙了解加工要求 2、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工藝路線； 3、鏜孔專用鏜床結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)； 4、機(jī)床各部件之間的聯(lián)系尺寸； 5、鏜床主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 6、主軸箱中各軸和軸承的選用及校核； 6、編寫課程設(shè)計(jì)說明書。 難點(diǎn)： 1、 缺少鏜床主軸箱內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)參考圖； 2、 缺乏對(duì)鏜床主軸箱實(shí)物的直觀感受。 3、 調(diào)研報(bào)告： 金屬切削加工在這整個(gè)機(jī)械制造中占有極重的位置，約占機(jī)械制造總工作量的40~60％。在1770年前后，由于用手工和一般金屬加工機(jī)具加工蒸汽機(jī)氣缸不能到達(dá)精度要求，人們就創(chuàng)制了專門加工蒸汽機(jī)氣缸孔的專業(yè)機(jī)床，于是就誕生了第一臺(tái)臥式鏜床。 20世紀(jì)初期,由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展,需要加工孔距精度較高的設(shè)備，1905年在瑞士制成小型臺(tái)式坐標(biāo)定中心機(jī)床。1917年，在美國(guó)制成單柱坐標(biāo)鏜床。1920年瑞士制成雙柱坐標(biāo)鏜床。當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)坐標(biāo)鏜床采用精密絲杠螺母、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)桿(或量塊)和千分表作為坐標(biāo)定位裝置，坐標(biāo)定位精度僅為6～10微米。30年代,在德國(guó)、瑞士等先后出現(xiàn)了以線紋尺定位的光學(xué)坐標(biāo)鏜床，坐標(biāo)定位精度提高到2～6微米。60年代以后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，坐標(biāo)鏜床向數(shù)字顯示和數(shù)字控制方向發(fā)展，采用光柵、感應(yīng)同步器、激光干涉儀和磁柵等作為坐標(biāo)定位裝置，有的還增設(shè)了自動(dòng)換刀裝置。 到了二十世紀(jì)中期，又相繼出現(xiàn)了加工各種復(fù)雜大型零件的坐標(biāo)鏜床。由于加工零件的不斷變化，促進(jìn)了鏜床的不斷發(fā)展完善。終于發(fā)展成為今天具有通用性、萬年性的臥式鏜床。對(duì)于重型制造業(yè)來說，那些體積大、噸位重的大型工件的孔加工，由于工件的移動(dòng)和裝夾困難，無法在普通臥式鏜床上加工，因此，在臥式鏜床的基礎(chǔ)上又發(fā)展制造了重型落地鏜床。 現(xiàn)代機(jī)器向著高速度、高效率、高精度發(fā)向發(fā)展對(duì)機(jī)械零件精度要求越來越高，同時(shí)機(jī)構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點(diǎn)它除了本身有尺寸精度要求外，還有形狀精度和孔系之間的位置精度要求。鏜床在這些加工中由為重要。 主軸箱動(dòng)力傳動(dòng) （1)帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，這種傳動(dòng)主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)本身的調(diào)速能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)與噪聲。它適用于高速、低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸。 (2)內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu) （電主軸），這種主傳動(dòng)方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸影響較大。 現(xiàn)代機(jī)器向著高速度、高效率、高精度發(fā)向發(fā)展對(duì)機(jī)械零件精度要求越來越高，同時(shí)機(jī)構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點(diǎn)它除了本身有尺寸精度要求外，還有形狀精度和孔系之間的位置精度要求。鏜床在這些加工中由為重要。 主軸箱變速系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動(dòng)變速的，需要變速時(shí)，只能把機(jī)床停止，然后手動(dòng)變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無級(jí)變速。目前，無級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機(jī)，通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣，又可無級(jí)調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。 主軸支撐配置方式 傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床主軸支撐方式有以下幾種： （1）前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和60角接觸球軸承組合，后支承采用成對(duì)角接觸球軸承。這種配置形式使主軸的綜合剛度得到大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床的主軸。 （2）前軸承采用高精度雙列（或三列）角接觸球軸承，后支承采用單列（或雙列）角接觸球軸承。角接觸球軸承具有較好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min，但這種軸承的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。 （3）前后軸承分別采用雙列和單列圓錐滾子軸承。這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較大的動(dòng)載荷，但這種軸承配置形式限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，故適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床主軸。 四、方案論證： 本設(shè)計(jì)為汽車差速器體專用鏜床及其主軸箱設(shè)計(jì)，根據(jù)鏜床工作原理以及工件的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)出主軸箱各部分零件的外形尺寸等技術(shù)參數(shù)，并校核，然后繪制圖紙。合理地分配個(gè)零件的結(jié)構(gòu)位置，組裝成完整的主軸箱，并繪制裝配圖。擬定主軸系統(tǒng)為四個(gè)傳動(dòng)組，根據(jù)降速比“前快后慢”的原則，確定各傳動(dòng)組的最小傳動(dòng)比，然后繪制出轉(zhuǎn)速圖，最后確定出齒輪齒數(shù)，并進(jìn)行校核。 五、進(jìn)度安排： 第六周：調(diào)查研究，收集、查閱資料； 第七周：資料翻譯、文獻(xiàn)綜述開題； 第八周：擬定總體方案； 第九周～第十周: 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)與計(jì)算、繪圖； 第十一周～第十二周: 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)與計(jì)算、繪圖； 第十三周～第十四周: 結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)與計(jì)算、繪圖； 第十五周～第十六周: 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書并準(zhǔn)備答辯； 第十七周：畢業(yè)答辯。 六、指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 七、教研室（或開題審查小組）意見： 簽字： 年 月 日 教務(wù)處制