【正文】 排列，工件和刀具本身的和相對的運(yùn)動特點基本相同，且基本結(jié)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 構(gòu)及布局形式相同的機(jī)床，即劃分為同一系。 對于主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)、性能不同的機(jī)床，在型號中加結(jié)構(gòu)代號予以區(qū)分。能用作結(jié)構(gòu)特性代號的字母有： A、 D、 E、 L、 N、 P、 R、 S、 T、U、 V、 W、 X和 Y；也可將上述字母中兩個組合起來使用，如 AD、 AE等。當(dāng)折算值大于 1 時，取整數(shù)，前面不加“ 0”當(dāng)折算值小于 1 時，則以主參數(shù)值表示，并在前面加“ 0”。 (4)主軸數(shù)和第二主參數(shù)的表示方法 對于多軸機(jī)床應(yīng)將主軸數(shù)以實際數(shù)值列入型號，置于主參數(shù)之后 ，用乘號“”分開。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 (6)其他特性 代號 其他特性代號置于輔助部分之首。 (7)機(jī)床企業(yè)代號及其表示 方法 企業(yè)代號包括機(jī)床生產(chǎn)廠及機(jī)床研究所單位代號，置于輔助部分尾部，用“ ”分開，若輔助部分僅有 企業(yè)代號，則可不加“ ”。 X62 型臥式 銑 床主要零部件 (1) 主軸 變速 箱 的結(jié)構(gòu) X62 型銑床的主電動機(jī)安裝在床身后面，通過彈性聯(lián)軸器與Ⅰ軸相聯(lián)。中間軸承決 定機(jī)床工作平穩(wěn)性，因此采用 P6級公差的圓錐滾子軸承。主軸左端的飛輪在銑削過程中能儲存能量和減少振動，以使銑削平穩(wěn)。在軸 Ⅳ 上裝有可滑動的雙聯(lián)齒輪和三聯(lián)齒輪，由于軸 Ⅳ 較長，為了增加軸的剛性和抗振性，也采用三個徑向軸承支承。 彈性聯(lián)軸器由左右兩塊組成。 ④ 主軸制動裝置 X62 型銑床的主軸是采用轉(zhuǎn)速控制繼電器來制動的。油泵體用鑄鐵 制 成，體內(nèi)壓入一個淬過火的鋼套，以及與套內(nèi)孔配磨的淬過火的柱塞。 (3) 主軸箱的變速操縱機(jī)構(gòu) X62 型銑床在變速時，首先將變速桿下壓后向左扳，使固定在同軸上的扇形齒輪作順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動與其嚙合的齒條右移，通過齒條右邊的撥叉，撥動軸 4及固定在右端的變速孔盤一起向右移動，使之與孔盤 的孔相配合的齒桿全部脫離。這時，通過扇形齒輪、齒條、撥叉，使軸 4 和孔盤從右向左移到原位，則孔盤推動三組齒桿連同撥叉撥動三個滑移齒輪向左或 向右移動（或保持原位不變），改變相嚙合的齒輪副，以達(dá)到變速的目的。連續(xù)變速的次數(shù)不宜太多，一般不超過三次，否則會因啟動電流過大，造成超負(fù)荷，導(dǎo)致電機(jī)損壞。 尺寸參數(shù)是指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 ⑥ 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)為 18。所謂分級即在變速范圍內(nèi)確定中間各級轉(zhuǎn)速。為了不降低刀具耐用度，一般選用 jn ，將造成轉(zhuǎn)速損失，其轉(zhuǎn)速損失為 )( jnn? ,當(dāng) n 趨近 1?jn 時，仍選用 jn 為使用轉(zhuǎn)速。然后從表中首先找到 30，然后每隔 3 個數(shù)（ =）取一個值，可得到以下數(shù)列： 、 、 60、 79 11 150、 190、 23 300、 37 47 600、 750、 950、 1180、 1500 等 18級轉(zhuǎn)速。 本次設(shè)計選擇機(jī)械傳動裝置 ③ 按變速連續(xù)性可分為：有級變速傳動，無級變速傳動 。接近電動機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式中各種方案的選擇 結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖主要區(qū)別是，結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動比相對關(guān)系，而不表示傳動比和轉(zhuǎn)速的絕對值。 方案一 931 23318 ??? 方案二 913 23318 ??? 方案三 162 23318 ??? 方案四 126 23318 ??? 方案五 361 23318 ??? 方案六 316 23318 ??? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 圖 21 (1) 傳動副的極限傳動比和傳動組的極限轉(zhuǎn)速范圍 在降速傳動時，為防止被動齒輪的直徑過大而使徑向尺寸太大，常限制最小傳動比 41max?i。即“前密后疏”原則。根據(jù)“前緩后急”原則，即選擇中間傳動軸變速范圍最小的傳動的 方案 。 擬訂轉(zhuǎn)速圖 本題目所選定的結(jié)構(gòu)式共有三個傳動組，變速機(jī)構(gòu) 共需 4 根軸。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 圖 22 擬訂的轉(zhuǎn)速圖 (1) 傳動組 C 的變速范圍。 (3) 確定Ⅱ軸的轉(zhuǎn)速 同理由轉(zhuǎn)速范圍 ? ? 2131 ?? ?? ??Ra ，級比指數(shù)為 1。故最終擬訂的轉(zhuǎn)速圖： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 圖 24 轉(zhuǎn)速圖全圖 計算轉(zhuǎn)速和齒輪齒數(shù)的確定 計算轉(zhuǎn)速的確定 (1) 主軸的計算轉(zhuǎn)速 jn :主軸能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速，稱為主軸的計算轉(zhuǎn)速。 235r/min 要傳遞全部功率，故軸上的計算轉(zhuǎn)速為 118r/min。一般推薦齒數(shù)和 SZ≤ 100～ 120，常選在 100 以內(nèi)。 (5)保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)。最大與次大的齒輪差應(yīng)大于 4。同理可得到其他的齒輪齒數(shù) 。 可知齒數(shù)比 u=Z2/Z1=54/26=。 KHN2= 。 K 2FN = (3) 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞壽命安 全系數(shù) ，由式（ 1012）得 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 ? ?F? 1 = SK FEFN 11? = ? Mpa= ? ?F? 2 = SK FEFN 22? = ? Mpa= (4) 計算載荷系數(shù) K=KA KV K ?F K ?F = = (5) 查取齒型系數(shù) 由表 10－ 5 查得 Y 1Fa =； Y 2Fa = 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10－ 5 查得 Y 1sa =； Y 2sa = (6) 計算大、小齒輪的 ? ?aSaFaYY? 并加以比較 ? ?111FSaFaYY? = ? = ? ?22F SaFaYY? = ? = 小齒輪的數(shù)值較大。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑。 ? ???= mm 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)。2FSaFadYYzKT σφ () ⒊ 確定公式內(nèi)的計算參數(shù) (1) 查圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1FE? = 2FE? =380Mpa 。 ⑥ 由式 1013 計算應(yīng)力 循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=60*1450*1*(10*300*8) =*109 N2=N1/u=*109 其中壽命按 10 年，每年 300 天，每天工作 8 小 時計算。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 ② 此機(jī)床為普通機(jī)床，故選用 7級精度。 查傳動比為 和 的三行，有數(shù)字者既為可能的方案。 10（φ 1） %是允許的，即 ?? （ n 實 `n 擬 ） /n 擬 ≤? 10（ φ1） % () 式中 n 實 ：主軸實際轉(zhuǎn)速 r/min, n 擬 ： 主軸轉(zhuǎn)速的擬訂值 r/min, 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 φ：選用的公比 (6)三聯(lián)滑移齒輪順利通過的條件。 (3)最小齒輪餓齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切，對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其最小齒數(shù) Zmin≥ 17（變位齒輪除外）。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 其余依次類推，各軸計算轉(zhuǎn)速如下： 表 22 轉(zhuǎn)速序號 電 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 計算轉(zhuǎn)速 r/min 1450 1450 600 300 118 95 (3) 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小的，也是強(qiáng)度最薄弱的齒輪，故也只需 確定最小齒輪計算轉(zhuǎn)速。 (2) 各傳動軸計算轉(zhuǎn)速 其他各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可根據(jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速圖確定。這樣就確定了軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速為 600r/min。 (2) 確定軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速，由 ? ? 6133 ?? ?? ??bR ，級比指數(shù)為 3。故轉(zhuǎn)速圖需 5 條豎線，如圖所示。最低轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，傳動件的尺寸也就可以小一些。根據(jù)式（ 82） m ax)1( RR nn pxn ?? ??? ，在上述幾種方案中 方案一 、二 ? ? m a x129)1( RR nn pxn ???? ????? 滿足 方案 三，四，五、六 ? ? m a x136)1( RR nn pxn ???? ????? 不滿足 故， 方案 三，四，五、六是不可行的。如用斜齒輪傳動，則 ?i 。 在 23318 ??? 中，又因基本組和擴(kuò)大組排列順序的不同而有不同的方案。大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。 ② 分散傳動：主傳動系統(tǒng)中的大部分的傳動和變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的單獨變速箱中，然后通過帶傳動將運(yùn)動傳到主軸箱的傳動方式，稱為分離傳動方式。選擇 J02514型法蘭盤式電機(jī) (2)主傳動系統(tǒng)的分類 ① 可分為交流電機(jī)驅(qū)動，直流電機(jī)驅(qū)動。已知 nmin=30 r/min ,nmax=1500 r/min。則轉(zhuǎn)速排列為 min1 nn? , ?min2 nn ? , 2min3 ?nn ? ?? 1min ?? zz nn ? 主軸轉(zhuǎn)速排列是等比級數(shù)規(guī)律分布。 ⑦ 工作臺進(jìn)給級數(shù)為 18。 ② 工作臺面長度為 1250 mm ③ 工作臺縱向行程 680mm。 第 2 章 機(jī)床總體方案設(shè)計 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 主要技術(shù)參數(shù)的確定 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)包括機(jī)床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)，運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)。這時 ，各軸上的齒輪都轉(zhuǎn)動起來，使滑移齒輪順利的與固定齒輪相嚙合， 容易變速。當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速盤 3時，通過一對錐齒輪帶動軸4和孔盤同步轉(zhuǎn)動。當(dāng)軸Ⅲ 旋轉(zhuǎn)時帶動偏心盤旋轉(zhuǎn)，使柱塞作往復(fù)運(yùn)動。使 進(jìn)入電動機(jī)的線路有兩條電流換向 ， 從而使電動機(jī)企圖反轉(zhuǎn)，但電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降至零時，進(jìn)入電動機(jī)的線路全部斷開，以達(dá)到使主軸迅速停止而不 反轉(zhuǎn)的目的。由于中間有彈性圈，所以在裝配時兩軸之間允許有少量的偏移和傾斜，在工作時能吸收振動和沖擊。軸的另一端的滾動軸承外環(huán)在床身的孔內(nèi)不作軸向固定，只在軸端用彈性擋圈固定軸承的外環(huán)，這樣可使傳動軸在發(fā)熱和冷卻時有伸縮的余地，能防止軸產(chǎn)生變形，也便于制造和裝配。在軸 Ⅱ 上裝有可沿軸向滑移的三聯(lián)齒輪。主軸中部的螺母用來調(diào)整兩個圓錐滾子軸承之間的間隙，間隙的大小取決于銑床的工作性質(zhì)。 ① 主軸部件 主軸由三個軸承支承，由于軸承的間距較短和軸的直徑較大，因此能保證主軸具有必要的抗振性和剛性。 在 X62 上裝置分度頭時可以銑切直齒齒輪和絞刀等零件，此時每當(dāng)零件被加工完一個齒后，利用手動使零件繞自己的中心轉(zhuǎn)動一定的角度，以便進(jìn)行下一個齒的加工。 其他特性代號主要用以反映各類機(jī)床的特性，對于數(shù)控機(jī)床，可用來反映不同的數(shù)控系統(tǒng)；對于加工中心，可用來反映控制系統(tǒng)、自動交換主軸頭、自動交換工作臺等；對于一般機(jī)床可以用來反映同一型號機(jī)床的變型。 (5)機(jī)床的重大改進(jìn)順序號 當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)，并按新產(chǎn)品重新設(shè)計試制和鑒定時，在原機(jī)床型號的尾部，加重大改進(jìn) 順序號，以區(qū)別與原機(jī)床型號。設(shè)計順序號由 1開始。 機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。結(jié)構(gòu)特性代號排在類代號之后。機(jī)床的通用特性代號見下表，表中代號在各類機(jī)床型號中，所表示的意義相同。 普通機(jī)床的類別代號及其讀音如表 11： 表 11 普通機(jī)床的類別代號 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 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用兩位數(shù)字表示。若有內(nèi)容時，則 應(yīng)表示，但不帶括號。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，通用機(jī)床的型號表示方法： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 整個型號由基本部分和輔助部分組成，中間用“ /”隔開，讀作“之”。 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。 (3)專門化機(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)。 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。國產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心 MTBF 雖有少數(shù)廠達(dá) 500 小時，但國際上先進(jìn)水平已達(dá) 800 小時。長城機(jī)床廠 CK7815C 主軸最高轉(zhuǎn)速 3500r/min，快速行程 X軸 9m/min， Z軸 12m/min，定位精度 X軸 ， Z軸 ，工作精度圓度，表面粗糙度 Ra＜ 。我國數(shù)控車床中 70%是由單板機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，電加工機(jī)床中 80%以上是經(jīng)濟(jì)型的，而這兩類數(shù)控機(jī)床占了我國