【正文】 28 軸的設計與校核 .................................................................................................. 32 Ⅰ軸的設計與校核 ......................................................................................... 32 Ⅱ軸的設計與校核 ....................................................................................... 35 Ⅲ軸的設計與校核 ..................................................................................... 39 第 4 章 計算機輔助設計 .......................................................................................... 42 Solidworks 簡介 ...................................................................................................... 43 Solidworks 設計結(jié)果 .............................................................................................. 43 部分零件受力分析 ................................................................................................ 49 第 5 章 計算機輔助制造 .......................................................................................... 51 Mastercam簡介 ...................................................................................................... 51 Mastercam加工過程 .............................................................................................. 52 第 6 章 總結(jié) .................................................................................................................. 59 參考文獻 ......................................................................................................................... 60 附 錄 ............................................................................................................................. 61 致 謝 ............................................................................................................................. 65 河北工程大學畢業(yè)設計 1 概 述 本次課程設計 是設計 X62 型普通臥式銑床 。 在一般機械制造廠中，機床可占機器設備總臺數(shù)的 50％～ 70％，機床所擔負的加工工作量，約占機械制造總工作量的 40％～60％?？梢姡瑱C床技術性能的高低直接影響機械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造經(jīng)濟性。通過這次設計使我對以前的各科知識有了一次系統(tǒng)的回顧，加深了對以 前課本上知識的理解。學到了許多以前課本上沒有了知識，為我們今后工作積累了很多實踐經(jīng)驗。 近期的國內(nèi)機床市場，由航天航空、汽車、模具三大工業(yè)形成市場需求的主體，民營企業(yè)雖然有了較快的發(fā)展，但其對機床的需求多為中、低檔機床。航天航空工業(yè)對機床的需求，主要是以高精度、較大規(guī)格的數(shù)控鏜銑床，解決大型鋁合金件，經(jīng)切削加工制成復雜的薄壁件，不僅制造難度大，而且對機床要求很高，目前基本上以進口機床為主。 面對這樣的機床市場，面對行業(yè)企業(yè)自身的不足，要擴大市場份額，提高市場占有率，任務是艱巨的。機床工具行業(yè)企業(yè)必須付出極大的 努力，正視現(xiàn)實，積極做好各方面的準備，才能較為理想地擺脫目前的局面，開創(chuàng)出一片新天地。為此： 1．必須理性地分析新形勢、新時期帶來的機遇與挑戰(zhàn) ； 2．理性地分析企業(yè)與國內(nèi)外同行的優(yōu)勢與不足 ； 3．理性地認識市場，為塑造企業(yè)新形象而奮斗。 在這次的設計中我主要負責的機床主軸箱中傳動部分的設計，需要對各個傳動軸進行設計校核，并對傳動軸上的各個齒輪進行計算，確定各個齒輪的系統(tǒng)參數(shù)和運動參數(shù)。同時，也要確定傳動軸的裝配和聯(lián)結(jié)關系。使主軸箱中的各個傳動軸能夠滿足設計和加工要求。 河北工程大學畢業(yè)設計 2 第 1 章 緒 論 機 械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的支柱地位 經(jīng)過半個多世紀的努力，中國機械工業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有一定綜合實力的制造業(yè)，初步確立了在國民經(jīng)濟中的支柱地位。 “ 八五 ” 期間，中國共產(chǎn)黨十四大明確提出要把機械工業(yè)、汽車工業(yè)建成國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。按照這一戰(zhàn)略要求，原機械工業(yè)部會同原國家計劃委員會制定了《機械工業(yè)振興綱要》，經(jīng)國務院批準頒布實施，要求用 15 年時間，到 2021 年基本實現(xiàn)機械工業(yè)的振興，使之成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。 “ 九五 ” 期間，機械工業(yè)取得了長足的發(fā)展。突出表現(xiàn)在機械工業(yè)產(chǎn)值在全國工業(yè)中的比重超過 25％ ，生產(chǎn)保持穩(wěn)定增長，為國民經(jīng)濟提供了大量可靠裝備；先進制造技術得到大量采用，同時在高新技術產(chǎn)業(yè)化方面取得重大進展；研制、制造重大、精密、成套裝備的能力顯著提高；全方位、多層次的對外開放格局基本形成，機械產(chǎn)品出口的迅速增長，有力地支持了機械工業(yè)乃至全國經(jīng)濟的發(fā)展；體制改革取得突破性進展，市場機制已在機械工業(yè)發(fā)展中起主導作用，以建立現(xiàn)代企業(yè)制度為目標的國有企業(yè)改革穩(wěn)步推進，民營企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)成為機械工業(yè)發(fā)展的新興力量。 “ 十五 ” 期間是機械工業(yè)歷史上發(fā)展最快、變化最迅速的時期。整個行業(yè)發(fā)展成績喜人，亮點頻現(xiàn)：產(chǎn) 出規(guī)模增長迅猛、發(fā)展環(huán)境顯著改善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構變化喜人、服務質(zhì)量明顯提高。 多年來中國機械工業(yè)的高位運行，盈利能力的持續(xù)提升，為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和綜合國力的提高作出了無可替代的貢獻。因此，大力發(fā)展機械工業(yè)，用先進的機械設備去裝備國民經(jīng)濟各部門，對促進中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重大意義。 2021 年機械設備制造行業(yè)增長形勢較好，投資繼續(xù)保持較為快速的增長以及國民經(jīng)濟的結(jié)構調(diào)整、技術改造都對機械制造行業(yè)產(chǎn)生了大量的市場需求，為機械設備制造業(yè)的穩(wěn)定增長提供了良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。 另外， “ 十一五 ” 將為機械行 業(yè)帶來新的發(fā)展契機。眾所周知，國家的每一個五年計劃都涉及到許多大型工程的建設，而每項工程都將率先拿出接近 10%的總投資額做設備投資，其中機械設備就是最為重要的設備投資之一。按照五年計劃的一般規(guī)律，重大工程在 2021 年、 2021 年投資將會達到高潮。由于設備投資提前進行，因此機械行業(yè)就在固定投資增長高潮到來前提前進入輝煌期，即未來若干年將是傳統(tǒng)機械行業(yè)高速發(fā)展期。兩大行業(yè)拉動機械產(chǎn)品需求。從行業(yè)關聯(lián)性來看，由于汽車和航天產(chǎn)業(yè)是與傳統(tǒng)機械保河北工程大學畢業(yè)設計 3 持最為緊密的兩大行業(yè)，這兩大行業(yè)的高速發(fā)展必然直接帶動傳統(tǒng)機械的大幅增長。 面對新的發(fā)展契機，中國機械企業(yè)應把握市場需求、行業(yè)發(fā)展趨勢，搶占先機，制訂未來的發(fā)展戰(zhàn)略 金屬切削機床及其 在機械工業(yè)中的重要性 在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)及生活中，人們大量使用各種各樣的機器 儀器和工具。這些設備和裝備都是由各種機械零件所組成，其中金屬零件占了很大一部分。根據(jù)零件的材料、形狀、技術要求等具體情況，可采用鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工等設備來進行加工制造，但對于尺寸、形狀位置精度要求較高，表面粗糙度要求較小的零件，通常都采用切削加工的方法，經(jīng)過幾道甚至幾十道工序而制成。金屬切削機床就是利用刀具對金屬毛坯進行切削加工的一種加工設備。所以，金屬切削機床是一種制造機器的機器，可稱之為工作母機，通常簡稱為機床。在一般機械制造廠中，機床可占機器設備總臺數(shù)的 50％～ 70％，機床所擔負的加工工作 量，約占機械制造總工作量的 40％～ 60％。可見，機床技術性能的高低直接影響機械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造經(jīng)濟性。 機械制造工業(yè)是制造各種機械設備及工具的工業(yè)部門，擔負著為國民經(jīng)濟中各部門提供現(xiàn)代化技術設備及裝備的重要任務。一個國家要實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學技術現(xiàn)代化，必須具有強大的機械制造業(yè)，而機床工業(yè)則是為機械制造業(yè)提供各種 制造設備的“裝備部”，是機械制造業(yè)的后盾。因此，機床工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，是整個國民經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力，也是衡量一個國家經(jīng)濟實力標志之一。 機床的發(fā)展概況和我國機床工業(yè)目前的水平 金屬切削機床 是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機床是靠雙手的往復運動，在工件上鉆孔。最初的加工對象是木料。為加工回轉(zhuǎn)體，出現(xiàn)了依靠人力使工件往復回轉(zhuǎn)的原始車床。在原始加工階段，人既是提供機床的動力，又是操縱者。 當加工對象由木材逐漸過度到金屬時，車床，鉆孔等都要求增 大動力。于是就逐漸出現(xiàn)了水力、風力和畜力等驅(qū)動的機床。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要， 15～ 16 世紀出現(xiàn)了銑床和磨床。到 18世紀出現(xiàn)了刨床。 18 世紀末，蒸汽機的出現(xiàn)，提供了新型巨大的能源，使生產(chǎn)技術發(fā)生了革命性的變化。在加工過程中逐漸產(chǎn)生了專業(yè)分工，出現(xiàn)了各種類型的機床。 19 世紀末，機床已擴大到許多類型。這些機床多采用天軸 — 皮帶集中拖動，性能很低。 20 世紀以來，河北工程大學畢業(yè)設計 4 齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機床的結(jié)構和性能發(fā)生了根本性的變化。隨著電氣、液壓等科學技術的出現(xiàn)并在機床上得到普遍應用，使機床技術有了迅速的發(fā)展。除通用機床外，又出現(xiàn)了 許多變型品種和各式各樣的專用機床。在機床發(fā)展的這個階段，機床的動力已由自然力替代了人力。特別是工業(yè)革命以來，人只需要操縱機床。生產(chǎn)力已不受人的體力的限制。 近些年來，隨著電子技術、計算機技術、信息技術以及激光技術等的發(fā)展并應用于機床領域，使機床的發(fā)展進入了一個新時代。人不僅不需要提供動力，連操縱都交給機器了。人只需要規(guī)定電腦的工作程序，由電腦去操縱機床。緊張的、復雜性的操作都可由電腦來完成，而且不會出錯。自動化、精密化、高效化和多樣化成為這一時代機床發(fā)展的特征，用以滿足社會生產(chǎn)多種多樣越來越高的要求。推動社 會生產(chǎn)力的發(fā)展。 我國的機床工業(yè)是在新中國成立后建立起來的。在半封建半殖民地的舊中國，基本上沒有機床制造業(yè)。直至解放前夕，全國只有少數(shù)幾個機械修配廠生產(chǎn)結(jié)構簡單的少數(shù)機床。 1949 年機床年產(chǎn)量僅 1500 多臺。解放后 50 多年來，我國機床工業(yè)獲得了高速發(fā)展。目前，我國已形成了布局比較合理、比較完整的機床工業(yè)體系。機床的年產(chǎn)量不斷上升，機床產(chǎn)品除滿足國內(nèi)建設的需要以外，有一部分已遠銷國外。我國已制定了完整的機床系列形譜。生產(chǎn)的機床品種也日趨齊全?，F(xiàn)在已經(jīng)具備了成套裝備現(xiàn)代化工廠的能力。我國的數(shù)控技術也有新的發(fā)展。 目前我國已能生產(chǎn) 100 多種數(shù)控機床，并研制出六軸五聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，可用于更加復雜型面的加工。 雖然我國的機床工業(yè)已取得了很大的成就，但也應該看到，由于起步晚、底子薄，與世界先進國家相比還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在機床的性能、精度保持性、可靠性和生產(chǎn)率等方面。這就需要進一步加強基礎理論研究，引進世界先進技術，改進和提高加工及裝配工藝，推動機床工業(yè)迅速發(fā)展，從而為機械制造業(yè)及國民經(jīng)濟其他部門提供品種繁多、性能優(yōu)良的技術裝備。 近期的國內(nèi)機床市場，由航天航空、汽車、模具三大工業(yè)形成市場需求的主體，民營企業(yè)雖然有了 較快的發(fā)展，但其對機床的需求多為中、低檔機床。航天航空工業(yè)對機床的需求，主要是以高精度、較大規(guī)格的數(shù)控鏜銑床，解決大型鋁合金件，經(jīng)切削加工制成復雜的薄壁件，不僅制造難度大，而且對機床要求很高，目前基本上以進口機床為主。汽車工業(yè)近期大規(guī)模建設項目不多，主要是技術改造。在世界汽車生產(chǎn)強國完成技術裝備調(diào)整改造后，我國汽車工業(yè)面對入世，也必然著手在 “ 保護期 ” 內(nèi)的裝備改造。首當其沖的是將目前生產(chǎn)中普遍應用的專用機床生產(chǎn)線改造為具有較高柔性