【正文】 ，能夠降低加工成本。結(jié)構(gòu)簡單工作平穩(wěn)，為后續(xù)的加工創(chuàng)造了基準(zhǔn)面，降低了加工時(shí)的誤差，為產(chǎn)品的質(zhì)量提供了保障。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42 整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體方案論證(1).確保銑床運(yùn)轉(zhuǎn)順暢和連續(xù)作業(yè)。各工作部件要求能相互協(xié)調(diào)地緊密配合工作，確保銑床擁有較高的生產(chǎn)效率和較好的作業(yè)質(zhì)量；(2).保證銑削頭加工機(jī)殼的兩對(duì)立面時(shí)始終在同一水平面上。銑削時(shí)兩面要同步進(jìn)行，否側(cè)會(huì)使零件孔的加工精度嚴(yán)重降低，甚至不合要求。(3).整體設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)效率高，結(jié)構(gòu)簡單。在整體設(shè)計(jì)上，要保證銑床整體設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。方案一： 5. 臥式滑臺(tái)山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5圖 方案一示意圖該方案的工作過程是銑削頭 4 在立柱滑臺(tái) 3 的帶動(dòng)下完成進(jìn)刀和快速退刀的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)刀完成后，機(jī)殼在中間工作臺(tái) 1 的帶動(dòng)下完成前后方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，左右方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則由臥式滑臺(tái) 5 來完成。方案二： 圖 方案示意圖該方案兩邊的銑削頭 3 分別在臥式滑臺(tái) 2 的帶動(dòng)下完成進(jìn)刀和快速退刀的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)刀完成后，機(jī)殼固定不動(dòng)，銑削頭在工作臺(tái) 1 的帶動(dòng)下完成前后方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，上下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則由立柱滑臺(tái) 4 來完成。左右兩端面的加工是同步進(jìn)行，兩銑頭都以相同的轉(zhuǎn)速銑削并且在同一水平面上，左右保證對(duì)稱加工。方案三：山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6 圖 方案三示意圖該方案兩邊的銑削頭 3 分別在臥式滑臺(tái) 4 的帶動(dòng)下完成進(jìn)刀和快速退刀的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)刀完成后，機(jī)殼在中間工作臺(tái) 5 的帶動(dòng)下完成前后方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑削頭在立柱滑臺(tái) 1 的帶動(dòng)下完成上下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。左右兩端面的加工是同步進(jìn)行，兩銑頭都以相同的轉(zhuǎn)速銑削并且在同一水平面上，左右保證對(duì)稱加工。 總體方案的確定方案一加工機(jī)殼時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由中間工作臺(tái)和臥式滑臺(tái)配合來完成。銑削頭完成旋轉(zhuǎn)銑削運(yùn)動(dòng)和左右方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，中間工作臺(tái)來完成機(jī)殼的前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，保證了機(jī)殼的加工精度。但此方案只能完成一個(gè)端面的銑削，加工效率較低。方案二采用對(duì)稱加工，提高了加工的效率。但機(jī)殼固定不動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在工作臺(tái)和立柱滑臺(tái)帶動(dòng)下由銑削頭來完成，銑削頭既要完成旋轉(zhuǎn)銑削山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7運(yùn)動(dòng)而且要完成全部的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，造成了加工過程中進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不夠平穩(wěn)，加工精度不高。方案三不但保證了左右的對(duì)稱加工，提高了工作效率。而且，將加工時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由中間工作臺(tái)帶動(dòng)機(jī)殼完成和立柱滑臺(tái)帶動(dòng)銑削頭完成，這樣就保證了加工過程中的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了加工的精度。通過對(duì)上述三種方案分析比較，第三種方案既能提高生產(chǎn)效率又能提高加工精度，因此，方案三為最佳的方案。此方案設(shè)計(jì)的專用機(jī)床分為四部分：銑削頭、立柱滑臺(tái)、臥式滑臺(tái)和中間工作臺(tái)。銑削頭完成旋轉(zhuǎn)銑削運(yùn)動(dòng)，立柱滑臺(tái)完成上下方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，臥式滑臺(tái)完成進(jìn)刀和退刀運(yùn)動(dòng)，中間工作臺(tái)完成前后方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即完成加工時(shí)主要的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）83 銑削頭的設(shè)計(jì)計(jì)算該部分用于完成銑削機(jī)殼，工作過程如圖 電機(jī)傳遞的動(dòng)力通過同步帶的減速后帶動(dòng)銑削頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對(duì)機(jī)殼進(jìn)行銑削加工。 圖 銑削頭部分示意圖 動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)銑削頭采用端銑刀。銑刀直徑為 d0=200mm；進(jìn)給量 af=；切削深度 ap=3mm；切削寬度 ae=（~）d o=200=160mm；銑削力 Fz= 公式（）山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9 =12 =2510N[2]銑刀的轉(zhuǎn)速 n 刀 =240r/min。銑削速度 v=πd 0n 刀 /1000=。 公式（）Pm=Fzv103=。機(jī)床主軸電機(jī)功率 PE≥。 查表取 P=，n 電機(jī) =970r/min 的電機(jī) [3]；電機(jī)的代號(hào)為 Y160M6B3； 軸的材料為 40Cr。 同步帶的設(shè)計(jì)已知電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 電機(jī) =970r/min，銑刀的轉(zhuǎn)速 n 刀 =240r/min。轉(zhuǎn)動(dòng)比i=970/240=4。電機(jī)的功率 PE= Kw，初定兩同步帶輪的中心距為 380mm，每天工作 8 小時(shí)；（1）求計(jì)算功率由表 ，工作平穩(wěn)查得 KA=，則 Pca=KAP==9Kw。 公式（）（2）選取帶型和節(jié)距帶型：根據(jù) Pca= 9 Kw 和 n 電機(jī) =970r/min,由圖 確定為 H 型；節(jié)距：根據(jù)帶型由表 確定節(jié)距 Pb=；（3）小帶輪的齒數(shù) Z1 根據(jù)帶型和小帶輪轉(zhuǎn)速，由表 查得 Zmin=16，此處定為 Z1=21；（4）小帶輪節(jié)圓直徑D1=Z1Pb/π=。由表 查得其外徑 Da1=； 公式（）（5）大帶輪齒數(shù) Z2 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10Z2=iZ1=4x21=84；由表 查得其外徑 Da2=；（6）大帶輪節(jié)圓直徑 D2=Z2Pb/π=； （7）帶速v=πD 1n1/601000=； 公式（）（8）初定中心距 a0a0=380mm；（9）帶長及其齒數(shù)L0=2a0+ (D1+D2)+ =2380+ (+)+ 2π 0214)(aD?2π384).(2?? =。 公式（）根據(jù)表 查得應(yīng)該選用帶長代號(hào)為 570 的 H 型同步帶，其節(jié)線 Lp=；節(jié)線長上的齒數(shù) Z=114；（10）實(shí)際中心距 aa=a0+ =380+ =。 公式（）20p??（11）小帶輪的嚙合數(shù) ZmZm= 公式（）0136??式中： =1 00012 ??????aD 取 Zm=9；.?mZ（12）基本額定功率 P0由表 查得 Fa=2100N（工作拉力）山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 m=(單位長度的質(zhì)量)P0= 公式（）。(1)( 2KWvmFa ?????（13）所需帶寬 bs bs= 公式 （）pzca??查表 ，H 型帶 bso=；Z m=96, Kz=1。則 bs=；.??由表 ，應(yīng)選代號(hào)為 300 的 H 型帶。其中 bs=；（14）作用在軸上的力 Fr= ； 公式（）? （15）帶輪的結(jié)構(gòu)及尺寸 1）小帶輪的尺寸 [4]山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12表 小帶輪尺寸參數(shù)計(jì)算項(xiàng)目 公式及數(shù)據(jù) 計(jì)算結(jié)果切削帶輪齒形的刀具齒形角齒槽底寬齒高齒根圓角半徑齒頂圓角半徑節(jié)頂距外圓直徑外圓節(jié)距根圓直徑帶輪寬度2Ψbwhgr1r2?DaPaDfB直邊齒形專用Da= D12?[Pa= ](Z帶Zπ輪齒數(shù) )Df=Da2hgB=+（3~15）度mmmmmmmmmmmmmmmmmm400177。30177。~+89山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）132）大帶輪的尺寸表 大帶輪尺寸參數(shù) 傳動(dòng)軸和花鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算因?yàn)槭艿酵綆У膲狠S力 F=2093N 較小，因此忽略不計(jì)，將軸按傳動(dòng)軸來設(shè)計(jì)。只考慮扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的影響。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算： 先按式 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 ，取 A0=112，于是得dmin= ( ?????電速) 公式（）計(jì)算項(xiàng)目 公式及數(shù)據(jù) 計(jì)算結(jié)果切削帶輪齒形的刀具齒形角齒槽底寬齒高齒根圓角半徑齒頂圓角半徑節(jié)頂距外圓直徑外圓節(jié)距根圓直徑帶輪寬度2Ψbwhgr1r2?DaPaDfB直邊齒形專用Da=?[Pa= ](Z帶Zπ輪齒數(shù))Df=Da2hgB=+（3~15）度mmmmmmmmmmmmmmmmmm400177。30177。~+89山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑 d＞100mm 的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大 3％；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)該增大 7％。對(duì)于直徑 d≤100mm 的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大 5%~7%。 有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)該增大 10%~15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。應(yīng)當(dāng)注意，這樣求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。 因此，考慮到最小軸與花鍵的連接取軸的最小直徑為 d1=72mm。軸的扭矩 T= 公式 （）mNnP????軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為符合強(qiáng)度要求。 [5] 5~3][ ??????TTdnW??公式（）為了更好的提高傳動(dòng)效率和增強(qiáng)穩(wěn)定性，軸的右端即最小的軸端設(shè)計(jì)了花鍵的連接。軸的直徑為 72mm，因此花鍵的外徑 D=72mm；經(jīng)過查表得花鍵的配合為： 91271268dHfbHD????花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算與鍵連接相似，首先根據(jù)連接的結(jié)