【正文】 第 1 頁 共 44 頁 引 言 在機(jī)械加工中，金屬切削刀具的幾何參數(shù)的合理選擇及高質(zhì)量的刃磨直接 影響到機(jī)械加工的質(zhì)量、刀具耐用度、生產(chǎn)效率和加工成本。其中刀具材料固然重要，但當(dāng)?shù)毒卟牧虾偷毒呓Y(jié)構(gòu)確定之后，刀具切削部分的集合參數(shù)對切削性能的影響就成為十分重要的因素，如何刃磨這些參數(shù)使其達(dá)到加工中的要求，是一項(xiàng)非常重要的工作。隨著對加工精度的提高，對刀具的要求也更高，相對刀具的成本也在增加，所以刀具的重新修磨就顯得尤為重要！以往的刀具刃磨僅僅只限于人工在砂輪上修磨，或者由刀具廠家回收修磨，這些方式就談不上效率可言了。在實(shí)際加工中，要保證加工出合格的產(chǎn)品，首先必須根據(jù)加工的實(shí)際情況，合理選擇刀具的材料、刀具的幾何參數(shù)等，然后按照具體要求來獲得刀具合理的幾何參數(shù)，對于焊接車刀而言，這些幾何參數(shù)往往要經(jīng)過刃磨達(dá)到要求。詳細(xì)闡述了刀具各個(gè)角度的刃磨方法，并建立刀具的數(shù)學(xué)模型。 車刀的刀頭由以下部分組成： （ 1）前刀面 ?A :又稱為前面，是指切削工件時(shí)，切屑流經(jīng)的刀面。 （ 4）主切削刃 S ：又稱為主刀刃，是指前刀面和后刀面的交線，切削工件時(shí)擔(dān)任主要切除金屬層的工作。為了提高刀尖強(qiáng)度，很多刀具都在刀尖處磨出圓弧型或直線型過渡刃。缺點(diǎn)：價(jià)格較貴，維修成本高，無過 ee 第 4 頁 共 44 頁 1裝配 簡圖 載保護(hù)。 電動(dòng)機(jī)參數(shù)的計(jì)算 輸送帶所需功率為 KwFvP w 0 0 0 3 0 01 0 0 0 ???? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》第 3 版， 吳宗澤，羅圣國主編， 表 17 和 18 得到機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值： 帶 wewadfasf 第 3 版， 吳宗澤，羅圣國主編， 表 121所示的電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)選取電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 為 4 kw。 (2)計(jì)算帶 所需的基準(zhǔn)長度 mma ddddaL ddddd )()(22 02122100 ?????? ? 由表 82選帶的基準(zhǔn)長度 mmLd 2500? ，帶長修正系數(shù) ?LK 。 查表 85得 ??K ，查表 82得 ?LK ，于是 kwKKppP Lr )1 1 ()( 00 ?????????? ? (2)計(jì)算 V帶的根數(shù) ??? rcaPPZ 取 Z為 4。由表 101 選擇小齒輪材料為 40 rC （調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度之差為 40HBS。 (2)由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 。 (7)由圖 1026查得 ??? ， ??? ，則 ??? ??? ??? 。 a a 1 ????????? o??? ? Zd (5)計(jì)算載荷系數(shù) K。 (5)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 ?SaY ， ?SaY 。 (10)設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmn 14c 224 ???? ??????o 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取 mmmn 3? ，已可滿足彎曲強(qiáng)度。 (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 3)7619(a rc c os2 )(a rc c os 21 ?? ?????? a mZZ n? 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? ， ?K ， HZ 等不必修正。 (2)選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選用常用材料 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。帶輪用軸肩 某某 ，軸肩高 ? ? mmdh ~~ 1 ?? ，軸徑 mmhdd ~ ??? ，最終由密封圈決定，查表 712選取氈圈，則 mmd 302 ? 。通常一根軸上的兩個(gè)軸承取相同型號，則 mmd 356 ? ，可使軸承內(nèi)圈端面與軸承座端面共面，故可取 mmL 176 ? 。齒輪左端面與箱體內(nèi)壁距離，以及齒輪右端面與軸承左端面的距離均取 10mm，則箱體內(nèi) 壁與高速軸右側(cè)軸承座端面的距離為為 60mm。 高速軸上鍵的設(shè)計(jì) 帶輪與軸段 1之間采用 A型普通平鍵連接，查表 41，選其型號為鍵 8*7GB/T10962021。 在垂直面上為 0?aVM mmNlRM VbV ???????? 4 4 0 合成彎矩， aa 剖面為 mmNMMM aVaHa ??????? )( 222 bb 剖面左側(cè)為 mmNMMM bVbHb ???? 1 2 5 4 9 622 bb 剖面右側(cè)為 mmNMMM bVbHb ???? 1 2 9 2 6 02239。 （ 6） 校核軸承壽命 計(jì)算軸承的軸向力，由表 99查得 30207 軸承的 C=54200N， e=， Y= 910查得軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算公式，則軸承 1,2 的內(nèi)部軸向力分別是 NYFF Rd 02 11 ???? NYFF Rd 22 ???? 外部軸向力 A=，各軸向力方向如高速軸軸承受力簡圖圖 ： 12 2 3 1 2 dFAS ???? 則兩軸承的軸向力分別為 NASF a 1 4 2 3 1 221 ????? NSFa ?? 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，因?yàn)?eFF Ra ?? ，軸承 1 的當(dāng)量動(dòng)載荷為 NFFP aR 5 5 1 4 8 0 111 ??????? 因?yàn)?eFF Ra ?? ，軸承 2 的當(dāng)量動(dòng)載荷為 NFP R ?? 因?yàn)?21 PP? ，故只需要校核軸承 1， 1PP? ，軸承 1 的壽命為 hPCnL h 10)(6010310631026 ?????????? 減速器預(yù)期壽命為 hL h 3 8 4 0 083 0 08239。軸上的作用力 圓周力 NdTF t 2 32 ???? 徑向力 NFFtr os 20t a ost a n22 ???? oo?? 軸向力 NFF ta a a n22 ???? o? 軸向力的方向可用左手法則確定，即用左手握住軸線，并使四指的方向順著 輪的 哈哈 方向，此時(shí)拇指的指向即為該力的方向。 （ 5）齒輪與軸段 4的設(shè)計(jì)，該軸段上安裝齒輪，為便于安裝齒輪， 4d 應(yīng)略大于 3d ，可初定 4d 為60mm，齒輪的寬度為 60mm，為使套筒能頂?shù)烬X輪端面，軸段 4 的長度應(yīng)小于齒輪的寬度，取mmL 584 ? 。 （ 9） 軸段 2和軸段 3的長度，軸段 2的長度等于箱體內(nèi)壁到軸承座端面 距離減去軸承的寬度 B，再加上軸承座端面到帶輪端面的距離 K=35mm，經(jīng)計(jì)算得 mmL 622 ? ，軸段 3 的長度等于軸承的寬度 B加上套筒的長度，經(jīng)計(jì)算得 mmL 343 ? 。齒輪與軸段 4采用 A型普通平鍵連接， 取其型號為 1118? GB/T10962021，鍵長為50mm。 在垂直面上， aa 剖面為 mmNlRM VaV ????? 6 4 3 9 8 311 合成彎矩， aa 剖面左側(cè)為 mmNMMM aVaHa ???? aa 剖面右側(cè)為 mmNMMM aVaHa ???? 2 0 1 5 92239。 （ 8） 校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 MP ahld Tp )1850(1160 379270441 ???? ???? 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 MP ahld Tp )1270(842 379270441 ???? ???? 鍵和軸的材料都為鋼，查表 得 ? ? M Pap 150~120?? ，故強(qiáng)度足夠。 （ 2） 在“類型”選項(xiàng)組中選擇“零件”單選按鈕，在“子類型”選項(xiàng)組中選擇 “實(shí)體”單選按鈕；在“名稱”文本框中輸入“ 斜齒輪” ；并清除“使用缺省模板” 復(fù)選框 ，不使用默認(rèn)模板，單擊“確定”按鈕。 （ 2） 單擊 10 次添加按鈕 ，從而增加 10 個(gè)參數(shù)。 (6)分別繪制 4 個(gè)圓，如圖 所示，這時(shí)候不必修改其尺寸。 圖 關(guān)系對話框 （ 5） 單擊 （繼續(xù)當(dāng)前部分）按鈕。 ee 第 27 頁 共 44 頁 圖 創(chuàng)建漸開線 fagzbcx住 Ctrl 鍵選擇分度圓曲線，如圖 ，在它們的并蒂交 點(diǎn)處產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)ＰＮＴＯ。 （ 3）打開拉伸工具操控板中的“放置”上滑面板，單擊“定義”按鈕，彈出“草 繪”對話框。 ee 第 28 頁 共 44 頁 （ 9）選擇圓柱形曲面，單擊“基準(zhǔn)軸”對話框的“確定”按鈕，在圓柱的中心 處創(chuàng)建基準(zhǔn)軸 A1,如圖 。 vxv。 圖 分度圓圓柱面 （ 8）單擊（拉伸工具）按鈕，打開拉伸工具操控板。 （ 14）單擊（繼 gbage部分）按 d。 圖 （ 2）按?。?trl 鍵的同時(shí)，選擇分度圓的圓柱曲面，如圖 。如圖 。單擊草繪按鈕，進(jìn)入草繪模式。 （ 6）選擇零件面作為草繪平面，以 RIGHT 基準(zhǔn)平面作為“右“方 向參照。 ee 第 32 頁 共 44 頁 建立角分析特征及其參數(shù) （ 1）從菜單中選擇“分析”“測量”“角”命令，打開“角”對 話框。 圖 角分析特征計(jì)算結(jié)果 （ 4） 切換到“特征 ”選項(xiàng)卡，如圖所示，創(chuàng)建了一個(gè)名為 ANGLE 的參數(shù)。 （ 3）在菜單管理器中出現(xiàn)的“復(fù)制特征 ”菜單中，選擇“移動(dòng)”“選取”“從屬” “完成 ”命令，如圖 。 （ 6）在文本框中，輸入便宜距離為齒輪寬度的一半，單擊（接受）按鈕。 (10) 在文本框中輸入旋轉(zhuǎn)角度為 ANGLE： FID_ANGLE,單擊接受按 鈕。 （ 14）在菜單管理器中出現(xiàn)的“復(fù)制特征”菜單中，選擇“移動(dòng)”“選取”“從屬” “完成”命令 fwafs在菜單管理器中選擇“反向”“正向” 命令 。 （ 2）在掃描混合工具板中單擊（創(chuàng)建實(shí)體）按鈕，并單擊（去除材料）按 鈕。 ee 第 35 頁 共 44 頁 圖 剖面選項(xiàng)卡 （ 6） 單擊“剖面”上滑面板中的“草繪”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 圖 類型對話框 （ 8）在“剖面”上滑面板中，單 fa的“草繪”按鈕，進(jìn)入草繪模式。 （ 13）單擊操控板中的（設(shè)置陣列的角度范圍）按鈕，設(shè)置角度范圍為 360 度，輸入第一方向的陣列數(shù)為 76，如圖 ： ee 第 36 頁 共 44 頁 圖 陣列所有齒槽 （ 14）單擊操控板中的（完成）按鈕，完成了所有齒槽，如圖 。如圖 ： 圖 齒輪副對話框 （ 4） 單擊小齒輪所在的軸 ee 第 39 頁 共 44 頁 （ 5） 圖 齒輪副定義完成效果圖 （ 6） 單擊 （伺服電機(jī)）命