【正文】 ....... 25 操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................. 27 第 4章 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ................................................................................32 SOLIDWORKS 簡(jiǎn)介 ...................................... 32 實(shí)體 建模 ............................................. 32 裝配體 ................................................ 35 應(yīng)力分析 .............................................. 37 第 5 章 計(jì)算機(jī)輔助制造 ..............................................................................40 CAD/CAM(MASTERCAM)軟件簡(jiǎn)介 .......................... 40 MASTERCAM 繪圖和模擬加工過(guò)程 ........................... 40 結(jié) 論 ...............................................................................................................45 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................46 附錄： .............................................................................................................47 致謝 .................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 1 概 論 機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)家經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供 各種先進(jìn)裝備的任務(wù)，而機(jī)床工業(yè)則是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，是為機(jī)械工業(yè)提供制造技術(shù)和裝備的工業(yè)。機(jī)床的擁有量，產(chǎn)量，品質(zhì)和質(zhì)量，是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水的重要標(biāo)志之一。因此機(jī)床工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要 的 地位。 機(jī)床工作母機(jī)的屬性，決定了它與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門(mén)之間的關(guān)系。機(jī)床工業(yè)可以生產(chǎn)出各種各樣的基礎(chǔ)機(jī)械產(chǎn)品，專業(yè)設(shè)備和機(jī)電一體化的產(chǎn)品， 為能源，交通，農(nóng)業(yè)，輕紡，石油化工，冶金，電子，兵器，航空航天和礦山工程等各種行業(yè)部門(mén)提供先進(jìn)的制造技術(shù)與優(yōu)質(zhì)高效的工藝裝備，從而推動(dòng)這些行業(yè)的發(fā)展。 機(jī)床工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)進(jìn)步起著重大的作用。 金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量，再一般情況下約占機(jī)器的總制造工作量的 40%50%，它的先進(jìn)程度直接影響到機(jī)器制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 這次對(duì) 進(jìn)給 箱 變速機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì)，可以使我們對(duì) 進(jìn)給 箱內(nèi) 部 傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng) 過(guò)程和操縱變速機(jī)構(gòu)的 原理有一個(gè)更深層 的 了解。通過(guò)本次設(shè)計(jì)， 有 利于我們掌握和靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，提高我們的動(dòng)手能力。 2 第 1 章 緒 論 機(jī)械制造裝備的重要地位 制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要 來(lái)源，可以說(shuō)，制造業(yè)的發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力，科技水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。 機(jī)械制造是制造業(yè)核心，是向其它部門(mén)提供工具，儀器及各種先進(jìn)制造裝備的部門(mén)。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的標(biāo)志之一。因此，機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位。而機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和水平主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械制造生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的演變。 19 世紀(jì)20年代制造業(yè)開(kāi)始起家，二次世界大戰(zhàn)期間，大規(guī)模軍工生產(chǎn)，使的制造業(yè)得到飛速發(fā)展。 20 世紀(jì) 50 年代，產(chǎn)品品種 單一，為了提高生產(chǎn)率，滿足市場(chǎng)需要，廣泛采取自動(dòng)機(jī)床，組合機(jī)床和專門(mén)生產(chǎn)線。在大批量生產(chǎn)條件下，這種生產(chǎn)方式可以實(shí)現(xiàn)剛性自動(dòng)化，大幅度降低成本，極大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 20 世紀(jì) 70 年代后期，社會(huì)需求日益多樣化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，為了在競(jìng)爭(zhēng)中求的生存和發(fā)展 ,生產(chǎn)企業(yè)不僅要求提高產(chǎn)品質(zhì)量 ,而且頻繁的改變 ,以滿足市場(chǎng)不斷的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的，她極其有效的為單件小批量生產(chǎn)的精密復(fù)雜零件提供了自動(dòng)加工手段。 20 世紀(jì) 70 年代初研制出的計(jì)算機(jī)數(shù)控（ CNC），使數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展和普及。 20世紀(jì) 80 年代初，市場(chǎng)上出現(xiàn)了更多系統(tǒng)化，規(guī)?；蟮娜嵝灾圃煜到y(tǒng)（ FMC）它是采用一組數(shù)控機(jī)床和其它自動(dòng)化的工藝裝備，由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的整體。 FMS 既是自動(dòng)化，又是柔性的，比單臺(tái)數(shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益有大幅度提高，特別用于中小批量生產(chǎn)。 隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)向智能化，網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展，為了充分利用企業(yè)的軟硬件資源，發(fā)揮企業(yè)的整體效益，國(guó)外 20 世紀(jì) 80 年代出現(xiàn)了一種新的生產(chǎn)模式 CIMS。 CIMS技術(shù)的出現(xiàn)使機(jī)械制造自動(dòng)化水平開(kāi)始由系統(tǒng)自動(dòng)化向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。 20 世紀(jì) 90 年代， 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，快速響應(yīng)為市場(chǎng)制造發(fā)展的重要方向。為加快響應(yīng)市場(chǎng)，相繼提出了精良生產(chǎn)（ LP），敏捷制造 (AM),虛擬公司 (Virture Compration)精良 敏捷 柔性 (LAF)生產(chǎn)系統(tǒng)等許多新的生產(chǎn)模式和新的哲理。 我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)是在 1949 年建國(guó)后建立和發(fā)展起來(lái)的，以成為一個(gè)規(guī)模宏大，門(mén)類齊全的工業(yè)部門(mén)。由于 20 多年內(nèi)我國(guó)處于閉關(guān)鎖國(guó)狀態(tài)下發(fā)展自我。我國(guó)的機(jī)械制造 3 裝備水平還很落后，產(chǎn)品種類少，檔次低，多數(shù)裝備還處于 20 世紀(jì) 60~70 年代水平。機(jī)械制造水平落后，又嚴(yán)重影響了機(jī)械制造業(yè)，及其整 個(gè)制造業(yè)的振興。因此我們必須深入廣泛的開(kāi)展科學(xué)研究和技術(shù)革命，把學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和自己的創(chuàng)新結(jié)合起來(lái)，迅速提高我國(guó)機(jī)械制造裝備產(chǎn)品的技術(shù)水平和時(shí)常競(jìng)爭(zhēng)力。 機(jī)械制造裝備類型 機(jī)械制造裝備包括，加工裝備，工藝裝備，倉(cāng)儲(chǔ)輸送裝備和輔助裝備四種類型。 加工裝備 ⑴ 金屬切削機(jī)床 金屬切削機(jī)床種類繁多，按使用范圍可分為：通用機(jī)床，專用機(jī)床，和專門(mén)化機(jī)床。 ① 通用機(jī)床：又稱萬(wàn)能機(jī)床，這類機(jī)床可加工多種工件，完成多種工序，使用范圍廣，通用性高，主要用于單件小批量生產(chǎn)。按切削方式通用機(jī)床可分：車 床，鉆床，鏜床，磨床，齒輪加工機(jī)床，螺紋加工機(jī)床，刨床，拉床，切斷機(jī)床，鋸床，和其它機(jī)床。 ② 專用機(jī)床：是用于加工特定工件的特定工序的機(jī)床，是為特殊工序要求專門(mén)設(shè)計(jì)，制造的加工設(shè)備。 ③ 專門(mén)化機(jī)床：這類機(jī)床用于加工形狀相似而尺寸不同的工件特定工序，生產(chǎn)率很高，是用于成批生產(chǎn)。 ⑵ 特種加工機(jī)床 ① 電加工機(jī)床：是直接利用電能對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)床主要有點(diǎn)火花加工機(jī)床，點(diǎn)火化線切割機(jī)床和電解加工機(jī)床。 ② 聲波加工機(jī)床：是利用工具端面作超生頻振動(dòng)，通過(guò)工作液中的懸浮磨料對(duì)工件進(jìn)行加工和拋磨實(shí)現(xiàn)加工的。 ③ 激光加工機(jī)床：采用激光能量對(duì)材料進(jìn)行加工的設(shè)備。 ④ 電子束加工機(jī)床：加工范圍廣，可對(duì)任何金屬導(dǎo)體，半導(dǎo)體和非半導(dǎo)體材料進(jìn)行加工。 ⑶鍛壓機(jī)床 鍛錘是利用鍛頭與砧座之間撞擊能量對(duì)金屬進(jìn)行壓力加工。曲柄液壓機(jī)是鍛壓生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種鍛壓機(jī)床，它可以用于板料沖擊，冷熱加工等。 工藝裝備 ⑴ 刀具 4 切削加工時(shí)，能從工件上切除多余材料或切斷材料的工具，稱之為刀具。 ⑵ 夾具 在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過(guò)程中廣泛應(yīng)用各種不同的用于使工件正確的位置，然后使工件加緊的工藝裝備，統(tǒng)稱夾具。 ⑶ 模具 在工業(yè)生產(chǎn) 中，用各種壓力機(jī)和壓力機(jī)上的壓力工具。通過(guò)壓力把金屬和非金屬制出所需形狀和制品。這種專用工具稱模具。 ⑷ 量具 以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量器。 輸送及倉(cāng)儲(chǔ)裝備 ⑴ 物料輸送裝置（有三種形式）： ① 重力輸送裝置：靠工件自身重力或退力，使工件在滾道上前行實(shí)現(xiàn)輸送。 ② 強(qiáng)制輸送裝置：由鏈條式輸送帶，蓮板式輸送帶帶動(dòng)工件或隨行夾具；采用輸送機(jī)械手柄在兩工位之間輸送工件。 ③ 步伐式輸送裝置：自動(dòng)線中最常用的是步伐式輸送裝置，其作用是在自動(dòng)線上輸送工件和隨行夾具。 ⑵ 倉(cāng)儲(chǔ) 倉(cāng)儲(chǔ)是用于存儲(chǔ)原料，外購(gòu)器 材，半成品，成品，工具，胎夾模具，托盤(pán)，分別歸廠和車間管理。 輔助裝置 輔助裝置包括清洗機(jī)，排屑和計(jì)量等裝備。 機(jī)床設(shè)計(jì)概論 機(jī)床設(shè)計(jì)的基本要求及評(píng)價(jià)指標(biāo)： ⑴ 工藝范圍 機(jī)床是用來(lái)完成工件表面加工的，應(yīng)該具備完成一定工藝范圍（包括加工方法，工件類型，加工表面形狀，尺寸等）的加工功能，因此也可以把工藝范圍稱之為機(jī)床的加工功能。 ⑵ 精度 加工中保證被加工工件達(dá)到要求的精度，和表面粗糙度。 ⑶ 生產(chǎn)率與生產(chǎn)自動(dòng)化 5 生產(chǎn)率的要求根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定，常用單位時(shí)間機(jī)床所能加工出的工件數(shù)量表示。機(jī)床 自動(dòng)化有半自動(dòng)化和全自動(dòng)化之分。 ⑷ 可靠度 可靠度是在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，機(jī)床完成規(guī)定的能力及其穩(wěn)定性。 ⑸ 宜人性 ① 造型與色彩。 ② 噪音，一般機(jī)器允許噪音不大于 85dB，精密機(jī)床不大于 75dB。 ⑹ 成本 價(jià)值 = 功能 /成本 機(jī)床的分類及型號(hào)編制 機(jī)床的分類 金屬切削機(jī)床種類繁多，為了便于區(qū)分，使用和管理，有必要對(duì)機(jī)床進(jìn)行分類和型號(hào)編制。 （一） 機(jī)床的傳統(tǒng)分類方法，主要是按加工性質(zhì)和所用的刀具進(jìn)行分類。根據(jù)我國(guó)制定的機(jī)床型號(hào)編制方法，將機(jī)床分為 12 大類：車床，鉆床，鏜 床，磨床，齒輪加工機(jī)床，螺紋加工機(jī)床，刨床，拉床，切斷機(jī)床，鋸床，和其它機(jī)床。 同類型機(jī)床按應(yīng)用范圍（通用性程度）又可分為： （ 1） 通用機(jī)床：又稱萬(wàn)能機(jī)床，這類機(jī)床可加工多種工件，完成多種工序，使用范圍廣，通用性高，主要用于單件小批量生產(chǎn)。 （ 2） 專用機(jī)床：是用于加工特定工件的特定工序的機(jī)床，是為特殊工序要求專門(mén)設(shè)計(jì)，制造的加工設(shè)備。 （ 3） 專門(mén)化機(jī)床：這類機(jī)床用于加工形狀相似而尺寸不同的工件特定工序，生產(chǎn)率很高，是用于成批生產(chǎn)。 （二） 同類型機(jī)床按工作精度又可分：普通精度機(jī)床、精密機(jī)床和高精度機(jī)床。 機(jī)床還可按自動(dòng)化程度 分為：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)的機(jī)床。 機(jī)床還可按重量和尺寸分為：儀表機(jī)床、中型機(jī)床（一般機(jī)床）、大型機(jī)床（重量達(dá)10t）、重型機(jī)床（大于 30t ）和超重型機(jī)床（大于 100t）。 按機(jī)床主要工作部件的數(shù)目，可以分為單軸的、多軸的或單刀的、多刀的機(jī)床等。 機(jī)床型號(hào)的編制方法 6 機(jī)床型號(hào)就是按一定的規(guī)律、賦予每種機(jī)床一個(gè)代號(hào)，以便于機(jī)床的管理和使用。我國(guó)機(jī)床型號(hào)的編輯，是采用漢語(yǔ)拼音加阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組成的，它可簡(jiǎn)明地表達(dá)出機(jī)床的類型，主要規(guī)格幾有關(guān)特征等。 普通機(jī)床型號(hào) ： 1. 普通機(jī)床型號(hào) 用下列方式表達(dá)： 其中： 1）有“○”符號(hào)者，為大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母； 2）有“◎”符號(hào)者，為阿拉伯?dāng)?shù)字； 3）“（）”的代號(hào)或數(shù)字，當(dāng)無(wú)內(nèi)容時(shí)，則不表示。若有內(nèi)容時(shí)，則不帶括號(hào)。 2. 機(jī)床類、組、系的劃分及其代號(hào)。 機(jī)床的類別用漢語(yǔ)拼音大寫(xiě)字母表示，例如：“銑床”的漢語(yǔ)拼音是“ xi chuang” ,所以用“ X”表示。當(dāng)需要時(shí)，每類又可分為若干分類；分類代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，在類代號(hào)之前，居于型號(hào)的首位，但第一分類不予表示，例如：磨床類分為 M、 2M、 3M三類。 普通機(jī)床的類別代號(hào)及其讀音如表 11： （ ）( )( ) （ ）( )( )( )( )同一類型號(hào)機(jī)床的變型代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)組別、惜別代號(hào)通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)重大改進(jìn)順序號(hào)第二主參數(shù)類別代號(hào)分類代號(hào) 7 表 11 普通機(jī)床的類別代號(hào) 類 別 車 床 鉆 床 磨 床 鏜 床 齒輪 加工機(jī)床 螺紋 加工機(jī)床 銑 床 刨 插床 拉 床 特種 加工機(jī)床 鋸 床 其它機(jī)床 代號(hào) C Z M 2M 3M T Y S X B L D G Q 讀音 車 鉆 磨 二磨 三磨 鏜 牙 絲 銑 刨 拉 電 割 其 機(jī)床的組別和系別代號(hào)用兩位數(shù)字表示。每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為 10個(gè)組，用數(shù)字 09表示。每組機(jī)床又分為若干個(gè)系列