【正文】 l, 2021 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 25 致謝 畢業(yè)設(shè)計中，我的指導(dǎo)老師 XX給了我很大的幫助，在設(shè)計玉石切割機(jī)過程中起著很大的指導(dǎo)作用，從論文選題，理論研究，到整個論文的完成處處滲透著導(dǎo)師的心血和勞 動，學(xué)習(xí)期間各方面的不斷進(jìn)步與 XX老師的悉心指導(dǎo)是分不開的，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)作風(fēng)，銳意創(chuàng)新孜孜不倦的科研精神和平易近人的師長風(fēng)范深深的鞭笞和教育著我，在論文完成之際謹(jǐn)向 XX 老師表示衷心的感謝，同時對本組的同學(xué)熱情幫助表示感謝。首先，把我以前學(xué)到的書本知識運用到了實際的設(shè)計中，對以前所學(xué)的東西也是一種鞏固與加強(qiáng)，同時也學(xué)到了一些新的東西。 4 銑端面 以兩平面為基準(zhǔn)銑長度方向兩端面，分四刀，每端面兩刀，每刀 1mm。 本次設(shè)計的玉石切割機(jī)的箱體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 61 箱體結(jié)構(gòu)圖 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 22 7 部分零件加工工藝規(guī)程的編制 圖 底座 表 底座加工工藝過程 序號 工序 工序內(nèi)容 1 下料 長 184mm,寬 162mm，高 26mm。 (4) 連接和固定 箱體連接處的剛度主要是結(jié)合面的變形和位移，它包括結(jié)合面的接觸變形，連接螺釘?shù)淖冃魏瓦B接部位的局部變形。箱體壁上的開孔會降低箱體的剛度，實驗證明，剛度的降低程度與孔的面積大小成正比。 (2) 加強(qiáng)筋 為改善箱體的剛度，尤其是箱體壁厚的剛度，常在箱壁上增設(shè)加強(qiáng)筋，若箱體中有中間短軸或中間支承時，常設(shè)置橫向筋板。C 下退火，可以大幅度地降低或消除鑄造箱體中的剩余應(yīng)力。箱體也可用低碳鋼板和型鋼焊接而成。加入合金元素還可以提高耐磨性。焊接箱體一般比鑄造箱體輕，鑄造箱體的熱影響變形小，吸振能力較強(qiáng)，也容易獲得較好的結(jié)構(gòu)剛度。 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 19 箱體壁厚的設(shè)計多采用類比法，對同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，參照設(shè)計者的經(jīng)驗或設(shè)計手冊等資料提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定壁厚、筋板和凸臺等的布置和結(jié)構(gòu)參數(shù)。包括毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運輸、維護(hù)修理等各方面的工藝性。箱體內(nèi)零件摩擦發(fā)熱使?jié)櫥驼扯茸兓?，影響其潤滑性能；溫度升高使箱體產(chǎn)生熱變形，尤其是溫度不均勻分布的熱變形和熱應(yīng)力，對箱體的精度和強(qiáng)度有很大的影響。 考慮到加工難度及 經(jīng)濟(jì)性要求， 本次設(shè)計采用鑄造箱體，用 HT200的灰鑄鐵鑄造 。鑄鐵箱體的特點是結(jié)構(gòu)形狀可以較復(fù)雜，有較好的吸振性和機(jī)加工性能，常用于成批生產(chǎn)的中小型箱體。這類箱體除有對前一類箱體的要求外，還要求能承受箱體內(nèi)液體的壓力。 (3) 使機(jī)器各部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調(diào)整和修理。 5 傳動及夾緊部分裝配 傳動及夾緊部分部分裝配如下圖所示 ，其中 圖 52為圖 51的右視圖，圖中滾動軸承及其密封裝置 未畫出。 軸承座用螺栓固定在 支承座 上 ，而 支承 座是用六角螺栓固定在左側(cè)箱壁上，支承座中間焊一支承 肋板 。 軸承密封型式的選擇 軸承的潤滑可分為油潤滑和脂潤滑。軸承游隙在裝配后會因為內(nèi)孔的漲大及外圓的縮小而導(dǎo)致減少，游隙的減少量 =過盈量 60%（軸承室是鋁的除外）。業(yè)務(wù)人員主要了解用戶的實際負(fù)荷是否與所選軸承相符合，如果軸承達(dá)不到使用要求，應(yīng)盡快建議客戶改選型號，但除非特殊產(chǎn)品在選擇型號上一般不會有什么問題。因此，在選用軸承結(jié)構(gòu)類型 時應(yīng)要求裝拆方便。 （ 4）調(diào)心性能 當(dāng)軸兩端軸承孔同軸性差（制造誤差或安裝誤差所致）或軸的剛度小，變形較大，以及多支點軸，均要求軸承調(diào)心性好，這時應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。高速重載的軸承需驗算其極限轉(zhuǎn)速。在相同內(nèi)徑時，外徑越小，滾動體越輕越小，運轉(zhuǎn)時滾動體作用在外圈上的離心力也越小，因此更適于較高轉(zhuǎn)速下工作。 （ 2）高速性能 一般摩擦力矩小、發(fā)熱量小的軸承高速性能好。增大承受軸向載荷能力提高。各種軸承載荷能力一般以額定載荷比表示。②軸的各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強(qiáng)化處理（噴丸、滾壓）對提高軸的疲勞強(qiáng)度有顯著效果。 合金鋼具有較好的機(jī)械性能，但價格較貴。若扭矩玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 13 變化規(guī)律不清，一般也按脈動循環(huán)處理； b][ 1?? 、 b][ 0? 、 b][ 1?? — 分別為對稱循環(huán)、脈動循環(huán)及靜應(yīng)力狀態(tài)下材料的許用彎曲應(yīng)力 當(dāng)危險截面有鍵槽時，應(yīng)將計算得軸徑增大 4%～ 7% 軸的材料及選擇 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。㎜）， 22 )(aTMM e ?? ； M 為危險截面上的合成彎矩，)( mmNMMM VH ??? 22 ，其中 MH、 MV 分別為水平面上、垂直面上的彎矩。 圓 軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件為 ： ][.. ?? ???? 362010559d nPWTp 由 (式 4)可得軸的直徑計算公式： 33 620 10559 nPAn Pd ??? ][.. ? (式 5) 式中 A— 計算常數(shù)，與軸的材料和承載情況有關(guān) ，主軸功率 P== KW,有上式算得 d .4111 0 0 1 2 3 ???? mm 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 12 上式計算求得的軸頸，對有一個鍵槽的軸段應(yīng)增大 3％，對有兩個鍵槽的軸段應(yīng)增大 7％。 （ 4） 為便于加工，應(yīng)使軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽、退刀槽和越程槽等尺寸一致。 （ 3） 為了便于軸上零件的裝配和去除毛刺，軸及軸肩端部一般均應(yīng)制出 45186。 （ 2） 軸上零件的周向固定：銷、鍵、花鍵、過盈配合和成形聯(lián)接等，其中以鍵和花鍵聯(lián)接應(yīng)用最廣。 圖 35 軸及軸上零件的固定 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 11 軸上零件的定位和固定 軸上零件的定位是為了保證傳動件在軸上有準(zhǔn)確的安裝位置；固 定則是為了保證軸上零件在運轉(zhuǎn)中保持原位不變。 當(dāng) d ?? mm 時，帶輪常采用腹板式帶輪結(jié)構(gòu) 當(dāng) 1D Id ≥100mm時，帶輪通常采用孔板式結(jié)構(gòu)。 計算對軸的壓力 QF 為了設(shè)計安裝帶傳動的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的徑向壓力 QF 。 aK —— 包角系數(shù)，考慮 180?a 時對傳動能力的影響 LK —— 長度系數(shù)，考慮帶的基準(zhǔn)長度不為特定長度時對傳動能力的影響 V 帶的 根 數(shù) Ladd KKPPPPPz )(][111 ???? （ 式 4） 在確定 V 帶的根數(shù)時，為了使各根 V 帶受力均勻，根數(shù)不應(yīng)過多，一般以不超過 8～10 根為宜，否則應(yīng)改選帶的型號，重新計算。 經(jīng)算得 01 ?a ，因此，滿足要求。 玉石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作 6 (3) 計算從動輪的基準(zhǔn)直徑 2d 12 dd idd ? = ， 其中 i 傳動比，其值等于電機(jī)轉(zhuǎn)速與刀片轉(zhuǎn)速之比，即? ， 查表可取 2d =100 mm 確定中心距 0a 和帶的基準(zhǔn)長度 帶傳動的中心距如過大，會引起帶的抖動，且傳動尺寸也不緊湊；中心距如過小，帶的長度愈短，帶的應(yīng)力變化也就愈頻繁，會加速帶的疲勞破壞，當(dāng)傳動比較大時，中心距太小將導(dǎo)致包角過小，降低傳動能力。 (2) 驗算帶的速度 v 由 來計算帶的速度 v ，并滿足 max/5 vvsm ?? 。 由機(jī)械設(shè)計第 108 頁表 77 查得工作情況系數(shù)為 AK =,則功率為 = PKA == kW 選擇帶型 根據(jù)設(shè)計功率 dP 和小帶輪轉(zhuǎn)速 1n 由 圖 。根據(jù)既不打滑又有一定疲勞壽命這兩個條件，在特定的條件下得到的單根 V帶所能傳遞的功率稱為單根 V 帶的基本額定功率。 Y系列電機(jī)，額定電壓為 380V，額定頻率為 50Hz， 3kW 及以下為 “Y”接法， 4kW 以上為 “△”接法。它集中了國內(nèi)外的先 進(jìn)技術(shù)，是全國統(tǒng)一設(shè)計的新系列產(chǎn)品。手工繪制了設(shè)計圖紙一套，包括部分零件圖、產(chǎn)品總裝配圖。由此在玉石切割機(jī)的應(yīng)用方面對于本人的畢業(yè)設(shè)計的參考有著重要的優(yōu)勢。報導(dǎo)，五十年代末期，世界年產(chǎn)寶玉石的價值約為 2 億美元，但僅僅過了三十年，到 1989 年國際寶石總貿(mào)易額就達(dá)到了 720億美元以上， 2021 年達(dá)到 1000 億美元以上，市場需求與價格水平依然成倍上升，堅挺不衰。由此也可看出玉石加工機(jī)的市場也很大。我國的玉石加工企業(yè)多，個體多，玉石加工技術(shù)發(fā)展迅速，隨著市場的需求的增加，而玉石作為一次性資源的不可再利用的特點，這就要求玉石加工機(jī)械隨之相應(yīng)發(fā)展。 processing craft is established. Key words: structural design。 （論文）課題撰寫本報告一份，作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。 第 3周∽第 5周： 查閱資料，提出設(shè)計方案，論證、修改、確定設(shè)計方案。 4． 完成本課題所必須的工作條件（如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研 、計算機(jī)輔助設(shè)計條件等等）及解決的辦法 ： 完成本課題所需工具如下及解決的辦法 ： 繪圖工具一套（自備） 繪圖板一張。 2． 本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題重點及關(guān)鍵在于 ： （ 1） 了解玉石切割機(jī)的加工性能和工藝特點 （ 2） 玉石切割機(jī) 主要參數(shù)的設(shè)計與計算 （ 3） 機(jī)械結(jié)構(gòu)合理 分析 （ 4） 主要結(jié)構(gòu)件的受力分析 （ 5） 零件強(qiáng)度與剛度分析 （ 6） 產(chǎn)品試驗及驗證 備 （ 7）工作零件加工工藝具有可行性、經(jīng)濟(jì)性 驗證 解決思路 ： （ 1）查閱資料， 提出設(shè)計方案 ，論證、修改、確定 設(shè)計方案。 畢業(yè)設(shè)計論文要求語句通順、內(nèi)容完整無誤，字?jǐn)?shù)不少于 8000字，用計算機(jī)打印。 國外玉石加工產(chǎn)業(yè)的自動化水平比國內(nèi)的普遍要高，國內(nèi)的寶玉石 加工生產(chǎn)已具相當(dāng)大的規(guī)模和實力，已經(jīng)引起了國外珠寶商的高度關(guān)注 ， 外商 欲尋 求 國內(nèi) 加工業(yè)比較集中、能提供綜合服務(wù)的、信譽度較好的寶石加工區(qū)域 一體化的市場格局已經(jīng)成為追在眉睫的現(xiàn)實 。 玉石切割 機(jī)產(chǎn)業(yè)緊跟市場的需求，不斷地引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)力量和生產(chǎn)設(shè)備，如計算機(jī)輔助設(shè)計、數(shù)控車床等，使玉石加工設(shè)備的自動化程度不斷提升。目前國內(nèi)有 專業(yè)于設(shè)計制造寶石加工機(jī)械、寶石工具、寶石自動化加工設(shè)備、寶石超聲波打孔設(shè)備以及寶玉石超聲波雕刻設(shè)備 的企業(yè)，比如 廣州卓的寶玉石機(jī)械有限公司 ， 廣州雄興寶石機(jī)械工具廠 等。 我國的玉石加工企業(yè)多，個體多， 玉石加工技術(shù)發(fā)展迅速 ，隨著市場的需求的增加，而玉石作為一次性資源的不可再利用的特點，這就要求玉石加工機(jī)械隨之相應(yīng)發(fā)展。由此也可看出玉石加工機(jī)的市場也很大。 報導(dǎo)，五十年代末期，世界年產(chǎn)寶玉石的價值約為 2億美元，但僅僅過了三十年，到 1989年國際寶石總貿(mào)易額就達(dá)到了 720億美元以上， 2021年達(dá)到 1000億美元以上，市場需求與價格水平依然成倍上升，堅挺不衰。 機(jī)械結(jié)構(gòu)合理，具有足夠的強(qiáng)度和剛度；傳動 機(jī)構(gòu) 和進(jìn)給機(jī)構(gòu) 平穩(wěn)、可靠，避免零件變形。 指導(dǎo)老師在機(jī)械設(shè)計方 面有豐富的理論知識和實際經(jīng)驗，對我完成這次任務(wù)會有很大的啟發(fā)和幫助，我相自己信在老師的指導(dǎo)與幫助下，一定能夠順利完成玉石切割機(jī)的設(shè)計與制作，圓滿完成任務(wù)。 （ 4） 依據(jù)需要和零部件的加工及裝配的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用合理的結(jié)構(gòu)； （ 5） 對主要的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行受力分析，并進(jìn)行強(qiáng)度與剛度校核； （ 6）結(jié)合學(xué)校實際設(shè)備和技術(shù)情況，編制合理、可行的零件加工工藝規(guī)程，并進(jìn)行正確加工和裝配。（機(jī)電系 CAD 中心 ） 主要參考資料： 機(jī)械設(shè)計手冊 成大