【正文】 in the structural design. The design plans need to start spindle box said the drive pieces of the structure and assembly. In order to clearly show the feed box at the drive pieces and controlling the location, the need to be necessary to view and cutaway view. And the typical ponents for 3D CAD modeling, in order to deepen the understanding of the design and visual impression. 3D assembly with the way more clearly demonstrates a ponent of the link relationship. Key words : X62type milling machine control agencies variable speed a 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： b 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 1 概 論 機械工業(yè)肩負著為國家經(jīng)濟各部門提供 各種先進裝備的任務，而機床工業(yè)則是機械工業(yè)的重要組成部分，是為機械工業(yè)提供制造技術和裝備的工業(yè)。機床工業(yè)可以生產(chǎn)出各種各樣的基礎機械產(chǎn)品，專業(yè)設備和機電一體化的產(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)部門提供先進的制造技術與優(yōu)質(zhì)高效的工藝裝備，從而推動這些行業(yè)的發(fā)展。通過本次設計， 有 利于我們掌握和靈活運用所學的知識，提高我們的動手能力。因此，機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要地位。 20 世紀 50 年代，產(chǎn)品品種 單一，為了提高生產(chǎn)率，滿足市場需要，廣泛采取自動機床，組合機床和專門生產(chǎn)線。 20 世紀 70 年代初研制出的計算機數(shù)控（ CNC），使數(shù)控機床得到了迅速的發(fā)展和普及。 CIMS技術的出現(xiàn)使機械制造自動化水平開始由系統(tǒng)自動化向綜合自動化方向發(fā)展。由于 20 多年內(nèi)我國處于閉關鎖國狀態(tài)下發(fā)展自我。 機械制造裝備類型 機械制造裝備包括，加工裝備，工藝裝備，倉儲輸送裝備和輔助裝備四種類型。 ② 專用機床：是用于加工特定工件的特定工序的機床，是為特殊工序要求專門設計，制造的加工設備。 ③ 激光加工機床：采用激光能量對材料進行加工的設備。 工藝裝備 ⑴ 刀具 4 切削加工時，能從工件上切除多余材料或切斷材料的工具，稱之為刀具。這種專用工具稱模具。 ③ 步伐式輸送裝置：自動線中最常用的是步伐式輸送裝置，其作用是在自動線上輸送工件和隨行夾具。 ⑵ 精度 加工中保證被加工工件達到要求的精度，和表面粗糙度。 ⑸ 宜人性 ① 造型與色彩。根據(jù)我國制定的機床型號編制方法，將機床分為 12 大類：車床，鉆床，鏜 床，磨床，齒輪加工機床，螺紋加工機床，刨床，拉床，切斷機床，鋸床，和其它機床。 （二） 同類型機床按工作精度又可分：普通精度機床、精密機床和高精度機床。 機床型號的編制方法 6 機床型號就是按一定的規(guī)律、賦予每種機床一個代號，以便于機床的管理和使用。 2. 機床類、組、系的劃分及其代號。每類機床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為 10個組，用數(shù)字 09表示。結(jié)構(gòu)特性代號為漢語拼音字母。機床主參數(shù)代表機床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。 機床的型號是機床產(chǎn)品的代號，用以簡明的表示機床類型，主要技術參數(shù)，性能和結(jié)構(gòu)特點。 ，能簡化操縱動作，提高生產(chǎn)效率，并且可以進行多機床管理。 ，當加工完畢或其他原因而需要停車時，只需按一下“停止”按鈕，機床的全部運動立即停止。 ，重要的傳動件和軸承是由機動泵進行自動潤滑，同時設有指示器進行經(jīng)常檢查，需用手動潤滑的部位，其加油點均設有明顯的標志。 x62 型臥式銑床還可以安裝萬能銑頭及圓工作臺，用以銑切凸輪及圓弧形槽。 結(jié)構(gòu)總體設計步驟 ⑴ 初步設計 ① 明確設計要求 ② 主功能載體的初步設計 ③ 按比例繪制主要結(jié)構(gòu)草圖 ④ 檢查主，輔助功能載體結(jié)構(gòu) ⑤ 設計結(jié)果初評及選擇 ⑵ 詳細設計 ① 各功能載體的詳細設計 ② 補充完善結(jié)構(gòu)總體設計草圖 ③ 對完善的結(jié)構(gòu)總體草圖進行審核 ④ 進行技術經(jīng)濟評價 ⑶ 結(jié)構(gòu)總體設計的完善與審核 結(jié)構(gòu)設計基本原理 ⑴任務分配原理 ⑵自補償原理 ⑶力傳遞原理 ⑷變形協(xié)調(diào)原理 ⑸等強度原理 11 ⑹穩(wěn)定性原 理 主要技術參數(shù)的確定 機床主要技術參數(shù)的確定 機床主要技術參數(shù)包括機床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)，運動參數(shù)及動力參數(shù)。所謂分級即在變速范圍內(nèi)確定中間各級轉(zhuǎn)速。178。 nz=nminφ z1 主軸轉(zhuǎn)速排列是等比級數(shù)規(guī)律分布。 ⑵傳動平穩(wěn)，振動，噪聲小，效率高。 ⑹必須考慮制動裝置。選擇交流電機驅(qū)動 ② 按傳動裝置可分：機械傳動裝置，液壓傳動裝置，電氣傳動裝置 本次設計選擇機械傳動裝置 φ 2 110E 4010 20xx 1010 3/20xx 510 410 6/20xx 2E 122 62 32 2 2/3 2 6/5 2 12 Amax % 16% 21% 29% 37% 44% 50% 與 關系 13 ③ 按變速連續(xù)性可分為：有級變速傳動，無級變速傳動 本次設計選用有級變速傳動 ⑶ 主傳動系統(tǒng)傳動方式 ① 集中傳動：主傳動系統(tǒng)的全部傳動和變速機構(gòu)集中裝在同一主軸箱內(nèi)，稱為集中傳動方式。 優(yōu)點：變速箱工作中產(chǎn)的震動和熱量不直接傳給主軸，因而減少主軸的震動和熱變形，提高加工精度。設計機床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最小傳動比 u 主 min? 1/4。 32179。 b) 避免較大的變速傳動。 故由Ⅲ軸到Ⅴ軸只需實現(xiàn) 9種轉(zhuǎn)速。 對于進給傳動鏈，轉(zhuǎn)速較低尺寸小。 16 圖 22 進給傳動轉(zhuǎn)速圖 擬定進給傳動系統(tǒng)圖： Ⅴ軸 Ⅳ軸 Ⅲ軸 圖 23 進給箱的傳 系統(tǒng)圖（部分）： 17 計算轉(zhuǎn)速和齒輪齒數(shù)的確定 計算轉(zhuǎn)速的確定 ⑴ 主軸計算轉(zhuǎn)速由 nj=nmin? 24/31=nmin? 7=n6=50r/min ⑵ 各傳 動軸計算轉(zhuǎn)速 Ⅴ軸共有 18 級轉(zhuǎn)速，其中轉(zhuǎn)速 475r/min，通過斜齒輪使主軸獲得轉(zhuǎn)速： 50r/m。 齒輪 Z23 的計算轉(zhuǎn)速：齒輪 23裝在 5 軸上，從轉(zhuǎn)速圖可看出 23共 有 9級轉(zhuǎn)速，經(jīng)齒輪副 2324 傳動主軸得到 18 級轉(zhuǎn)速，但其中 11 級能夠傳遞全功率，其中最低轉(zhuǎn)速為475r/min，既為齒輪 23 的計算轉(zhuǎn)速。一般推薦齒數(shù)和 SZ≤ 100120，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)。 變速組內(nèi)有三對傳動副時，應檢查三聯(lián)滑移齒輪齒數(shù)之間的關系，以確定其左 右滑移時能順利通過。ia2=51/43 Zmin=3818,Sz=94100120 Z1`Z2`=43384 故滿足要求。 179。 179。 179。 179。 ?m 第二軸扭矩： T2max=9550179。 ?m 第六軸扭矩： T4max=9550179。操縱機構(gòu)雖不直接參與機床的工作運動，對機床的剛度和精度無直接影響，但對機 床性能的發(fā)揮和操作者的勞動強度有一定的影響。 （ 2） 操縱要方便。操作方 向與被操作件的運動方向應一致或遵循一定的習慣。變速及換向用的操縱機構(gòu)應可靠的定位，以免機床工作過程中自動松開。 操縱機構(gòu)的組成 一般操縱機構(gòu)由操縱件、傳動裝置、控制單元與執(zhí)行件四部分組成。控制單元有孔盤、公用凸輪、液壓預選閥等。圖 31b 為齒輪齒條操縱機構(gòu)，手柄通過齒輪 齒條軸套 撥叉 2，控制滑移齒輪 1。缺點是當被操縱件較多時，操縱手柄也相應增多 ，使用不便，操縱時間長。 ⑵ 按執(zhí)行件撥動被操縱件的方式可分為移動式操縱機構(gòu)和擺動式操縱機構(gòu)。 ⑷ 按執(zhí)行件與被執(zhí)行件間的摩擦性質(zhì)可分為滑動摩擦式和滾動摩擦式操縱機構(gòu) 。擺桿擺動時，其端部滑塊的運動軌跡是半徑為 R 的圓弧，因此滑塊在齒輪環(huán)行槽內(nèi)相對于滑移齒輪軸線有偏移量 a（見圖 3－ 2a）。設計時注意如下幾點：（ 1）正確確定擺桿轉(zhuǎn)軸的 位置，見圖 3－ 3。只有當機床結(jié)構(gòu)不允許時，才使擺桿偏置，但偏 23 置量 e不宜過大，如圖 b。（ 3）為了保證擺桿撥動齒輪時不蹩勁，在齒輪環(huán)槽內(nèi)的滑塊 2與擺桿 3 必須為活動連接，即滑塊與擺桿的軸銷為間隙配合。這兩個滑移齒輪由一個平面凸輪上的一條或兩條曲線槽同時控制。當轉(zhuǎn)動凸輪時，從動件受凸輪曲線槽的控制，使滑移齒輪移動。圖 3－ 4 所示為齒輪 —— 齒條機構(gòu)。 為保證齒輪能正確嚙合，在設計操縱機構(gòu)時必須考慮定位問題。當機床振動較大或被操縱的齒輪較重，軸線豎直放置時，就要用銷槽定位。 若采用耐磨材則 成本 較 高。在 2返回原位這一過程中， 2 上對應 4 的位置無孔，對應 3 的位置是一大孔。如圖 a 所示。 27 Ⅱ右位中位左位Ⅲ 軸和Ⅳ軸之間的中心距 L Ⅲ Ⅳ =。 圖 38 Ⅴ 軸上三聯(lián)滑移齒輪移動位置示意圖 操作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設計 ⑴ 變速盤的設計 : 由進給速度分布圖中的設計要求及 傳動系統(tǒng)圖列出滑動齒輪的各個位置從而找出規(guī)律。 如圖 310 所示： 圖 310 進給速度為 對撥動Ⅲ軸上的三聯(lián)滑移齒輪的桿對應孔盤位置的孔，初步選擇大孔的直徑 12? m，小孔的直徑為 8? mm，孔盤的直徑初選為 139? mm。 a）結(jié)構(gòu)設計 桿的 左 側(cè)需要與齒輪軸及相配對的另一個齒條干組件嚙合，且三者之間要實現(xiàn)的相互作用最終要實現(xiàn)齒條桿組件之間的平動，則設計成齒輪齒條結(jié)構(gòu)是最合理的。 30 b）齒條干組件的受力分析 由于機構(gòu)主要實現(xiàn)齒輪的徑向移動且在運動停止時才進行的動作則不需要很大的力。 圖 312 控制 Ⅴ軸上三聯(lián) 滑移齒輪的 齒條組件的結(jié)構(gòu)圖 對撥動Ⅴ軸上的離合器的桿只有兩個位置，故不再考慮用孔來實現(xiàn)定位，初步擬定用法蘭盤通過對齒條的位置控制來實現(xiàn)對離合器左右兩個位置的控制。 Solidwokrs 可充分發(fā)揮用三維工具進行產(chǎn)品開發(fā)的威力，它提供從現(xiàn)有二維數(shù)據(jù)建立三維模型的強大轉(zhuǎn)換工具。 美國 Solidworks 公司可為制造企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)提供完整的信息化解決方案。其中建模過程可由模型樹中特征的排 列順序中看 出。裝配截圖如下 : 36 圖 46 離合器裝配圖 圖 47 進給箱裝配圖 37 應力分析 (1) 采用 SolidWorks 的 COSMOSXPress 插件對桿件進行分析 撥叉的 COSMOSXPress 受力分析過程： 第一步 : 開 SolidWorks 對桿件進行建模。 Mastercam具有強勁的曲面粗加工及靈活的曲面精加工功能。 可靠的刀具路徑校驗功能 Mastercam 可模擬零件加工的整個過程，模擬中不但能顯示刀具和夾具，還能檢查刀具和夾具與被加工零件的干涉、碰撞情況。采用銑削加工。 基于 以上這些優(yōu)點，我們綜合考慮，最后選擇用 Mastercam 進行模擬加工和生成后處理程序。 Mastercam 還具有豐富的曲面精加工功能，可以從中選擇最 好的方法，加工最復雜的零件。 操縱機構(gòu)的受力不大，在這里其他零件的 COSMOSXPress 受力分析 過 程不再詳細介紹。當使用已建構(gòu)的零件來裝配時，這種由下而上的 設計方法較好。