【正文】 28 軸的設(shè)計(jì)與校核 .................................................................................................. 32 Ⅰ軸的設(shè)計(jì)與校核 ......................................................................................... 32 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)與校核 ....................................................................................... 35 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)與校核 ..................................................................................... 39 第 4 章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) .......................................................................................... 42 Solidworks 簡介 ...................................................................................................... 43 Solidworks 設(shè)計(jì)結(jié)果 .............................................................................................. 43 部分零件受力分析 ................................................................................................ 49 第 5 章 計(jì)算機(jī)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(xiàn) ......................................................................................................................... 60 附 錄 ............................................................................................................................. 61 致 謝 ............................................................................................................................. 65 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 概 述 本次課程設(shè)計(jì) 是設(shè)計(jì) X62 型普通臥式銑床 。 在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床可占機(jī)器設(shè)備總臺數(shù)的 50％～ 70％，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量，約占機(jī)械制造總工作量的 40％～60％?？梢姡瑱C(jī)床技術(shù)性能的高低直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造經(jīng)濟(jì)性。通過這次設(shè)計(jì)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(xué)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 近期的國內(nèi)機(jī)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(jī)床的需求多為中、低檔機(jī)床。航天航空工業(yè)對機(jī)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(fù)雜的薄壁件，不僅制造難度大，而且對機(jī)床要求很高，目前基本上以進(jìn)口機(jī)床為主。 面對這樣的機(jī)床市場，面對行業(yè)企業(yè)自身的不足，要擴(kuò)大市場份額，提高市場占有率，任務(wù)是艱巨的。機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)必須付出極大的 努力，正視現(xiàn)實(shí)，積極做好各方面的準(zhǔn)備，才能較為理想地?cái)[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(shí)期帶來的機(jī)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(rèn)識市場，為塑造企業(yè)新形象而奮斗。 在這次的設(shè)計(jì)中我主要負(fù)責(zé)的機(jī)床主軸箱中傳動部分的設(shè)計(jì)，需要對各個(gè)傳動軸進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，并對傳動軸上的各個(gè)齒輪進(jìn)行計(jì)算，確定各個(gè)齒輪的系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)。同時(shí)，也要確定傳動軸的裝配和聯(lián)結(jié)關(guān)系。使主軸箱中的各個(gè)傳動軸能夠滿足設(shè)計(jì)和加工要求。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒 論 機(jī) 械工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的支柱地位 經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的努力，中國機(jī)械工業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)展成為具有一定綜合實(shí)力的制造業(yè)，初步確立了在國民經(jīng)濟(jì)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(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)建成國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。按照這一戰(zhàn)略要求，原機(jī)械工業(yè)部會同原國家計(jì)劃委員會制定了《機(jī)械工業(yè)振興綱要》，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)頒布實(shí)施，要求用 15 年時(shí)間，到 2021 年基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的振興，使之成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。 “ 九五 ” 期間，機(jī)械工業(yè)取得了長足的發(fā)展。突出表現(xiàn)在機(jī)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(jì)提供了大量可靠裝備；先進(jìn)制造技術(shù)得到大量采用，同時(shí)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面取得重大進(jìn)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(jī)械產(chǎn)品出口的迅速增長，有力地支持了機(jī)械工業(yè)乃至全國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；體制改革取得突破性進(jìn)展，市場機(jī)制已在機(jī)械工業(yè)發(fā)展中起主導(dǎo)作用，以建立現(xiàn)代企業(yè)制度為目標(biāo)的國有企業(yè)改革穩(wěn)步推進(jìn)，民營企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)成為機(jī)械工業(yè)發(fā)展的新興力量。 “ 十五 ” 期間是機(jī)械工業(yè)歷史上發(fā)展最快、變化最迅速的時(shí)期。整個(gè)行業(yè)發(fā)展成績喜人，亮點(diǎn)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(gòu)變化喜人、服務(wù)質(zhì)量明顯提高。 多年來中國機(jī)械工業(yè)的高位運(yùn)行，盈利能力的持續(xù)提升，為國民經(jīng)濟(jì)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(xiàn)。因此，大力發(fā)展機(jī)械工業(yè)，用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備去裝備國民經(jīng)濟(jì)各部門，對促進(jìn)中國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重大意義。 2021 年機(jī)械設(shè)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(jì)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)改造都對機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)生了大量的市場需求，為機(jī)械設(shè)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(jī)械行 業(yè)帶來新的發(fā)展契機(jī)。眾所周知，國家的每一個(gè)五年計(jì)劃都涉及到許多大型工程的建設(shè)，而每項(xiàng)工程都將率先拿出接近 10%的總投資額做設(shè)備投資，其中機(jī)械設(shè)備就是最為重要的設(shè)備投資之一。按照五年計(jì)劃的一般規(guī)律，重大工程在 2021 年、 2021 年投資將會達(dá)到高潮。由于設(shè)備投資提前進(jìn)行，因此機(jī)械行業(yè)就在固定投資增長高潮到來前提前進(jìn)入輝煌期，即未來若干年將是傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)高速發(fā)展期。兩大行業(yè)拉動機(jī)械產(chǎn)品需求。從行業(yè)關(guān)聯(lián)性來看，由于汽車和航天產(chǎn)業(yè)是與傳統(tǒng)機(jī)械保河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jī)械的大幅增長。 面對新的發(fā)展契機(jī)，中國機(jī)械企業(yè)應(yīng)把握市場需求、行業(yè)發(fā)展趨勢，搶占先機(jī)，制訂未來的發(fā)展戰(zhàn)略 金屬切削機(jī)床及其 在機(jī)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(jī)器 儀器和工具。這些設(shè)備和裝備都是由各種機(jī)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(shù)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(shè)備來進(jìn)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(jī)床就是利用刀具對金屬毛坯進(jìn)行切削加工的一種加工設(shè)備。所以，金屬切削機(jī)床是一種制造機(jī)器的機(jī)器，可稱之為工作母機(jī)，通常簡稱為機(jī)床。在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床可占機(jī)器設(shè)備總臺數(shù)的 50％～ 70％，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作 量，約占機(jī)械制造總工作量的 40％～ 60％?？梢?，機(jī)床技術(shù)性能的高低直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造經(jīng)濟(jì)性。 機(jī)械制造工業(yè)是制造各種機(jī)械設(shè)備及工具的工業(yè)部門，擔(dān)負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)中各部門提供現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備及裝備的重要任務(wù)。一個(gè)國家要實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，必須具有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)，而機(jī)床工業(yè)則是為機(jī)械制造業(yè)提供各種 制造設(shè)備的“裝備部”，是機(jī)械制造業(yè)的后盾。因此，機(jī)床工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動力，也是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力標(biāo)志之一。 機(jī)床的發(fā)展概況和我國機(jī)床工業(yè)目前的水平 金屬切削機(jī)床 是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機(jī)床是靠雙手的往復(fù)運(yùn)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(fù)回轉(zhuǎn)的原始車床。在原始加工階段，人既是提供機(jī)床的動力，又是操縱者。 當(dāng)加工對象由木材逐漸過度到金屬時(shí)，車床，鉆孔等都要求增 大動力。于是就逐漸出現(xiàn)了水力、風(fēng)力和畜力等驅(qū)動的機(jī)床。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要， 15～ 16 世紀(jì)出現(xiàn)了銑床和磨床。到 18世紀(jì)出現(xiàn)了刨床。 18 世紀(jì)末，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，提供了新型巨大的能源，使生產(chǎn)技術(shù)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(jī)床。 19 世紀(jì)末，機(jī)床已擴(kuò)大到許多類型。這些機(jī)床多采用天軸 — 皮帶集中拖動，性能很低。 20 世紀(jì)以來，河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了根本性的變化。隨著電氣、液壓等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)并在機(jī)床上得到普遍應(yīng)用，使機(jī)床技術(shù)有了迅速的發(fā)展。除通用機(jī)床外，又出現(xiàn)了 許多變型品種和各式各樣的專用機(jī)床。在機(jī)床發(fā)展的這個(gè)階段，機(jī)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(jī)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(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及激光技術(shù)等的發(fā)展并應(yīng)用于機(jī)床領(lǐng)域，使機(jī)床的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。人不僅不需要提供動力，連操縱都交給機(jī)器了。人只需要規(guī)定電腦的工作程序，由電腦去操縱機(jī)床。緊張的、復(fù)雜性的操作都可由電腦來完成，而且不會出錯(cuò)。自動化、精密化、高效化和多樣化成為這一時(shí)代機(jī)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(jī)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(jī)床制造業(yè)。直至解放前夕，全國只有少數(shù)幾個(gè)機(jī)械修配廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的少數(shù)機(jī)床。 1949 年機(jī)床年產(chǎn)量僅 1500 多臺。解放后 50 多年來，我國機(jī)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(jī)床工業(yè)體系。機(jī)床的年產(chǎn)量不斷上升，機(jī)床產(chǎn)品除滿足國內(nèi)建設(shè)的需要以外，有一部分已遠(yuǎn)銷國外。我國已制定了完整的機(jī)床系列形譜。生產(chǎn)的機(jī)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(shù)也有新的發(fā)展。 目前我國已能生產(chǎn) 100 多種數(shù)控機(jī)床，并研制出六軸五聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，可用于更加復(fù)雜型面的加工。 雖然我國的機(jī)床工業(yè)已取得了很大的成就，但也應(yīng)該看到，由于起步晚、底子薄，與世界先進(jìn)國家相比還存在一定的差距，主要體現(xiàn)在機(jī)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(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)和提高加工及裝配工藝，推動機(jī)床工業(yè)迅速發(fā)展，從而為機(jī)械制造業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)其他部門提供品種繁多、性能優(yōu)良的技術(shù)裝備。 近期的國內(nèi)機(jī)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(jī)床的需求多為中、低檔機(jī)床。航天航空工業(yè)對機(jī)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(fù)雜的薄壁件，不僅制造難度大，而且對機(jī)床要求很高，目前基本上以進(jìn)口機(jī)床為主。汽車工業(yè)近期大規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目不多，主要是技術(shù)改造。在世界汽車生產(chǎn)強(qiáng)國完成技術(shù)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(hù)期 ” 內(nèi)的裝備改造。首當(dāng)其沖的是將目前生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的專用機(jī)床生產(chǎn)線改造為具有較高柔性