畢業(yè)設(shè)計(jì)---臥式車銑復(fù)合加工中心主軸自動(dòng)卡盤設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。由于用戶多為航天航空、軍工、船舶等領(lǐng)域，對(duì)于零件的加工精度要求很高，因此這些設(shè)備在加工精度和精度保持性方面下了很大的功夫，如：大連科德的 CXK50和 CXK65 的定位精度達(dá)到了 ，重復(fù)定位精度 ，為以上同類產(chǎn)品中精度最高的。該機(jī)床還具有雙刀架，一個(gè)是主動(dòng)力刀架，其具有自動(dòng)換刀功能，主要完成銑削任務(wù)，其主軸轉(zhuǎn)速高達(dá) 8000r/min；另一個(gè)是副動(dòng)力雙回轉(zhuǎn)刀架，其具有六刀位，可同時(shí)安裝車刀和銑刀，主要完成車銑任務(wù)，可輔助進(jìn)行某些工件端面的銑削任務(wù)。由各方面的考慮，故將此方案 14 作為此次設(shè)計(jì)的原型。如鉸鏈、杠桿等。 16 3．使用性好。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與國(guó)外有所不同，國(guó)外絕大部分為全功能數(shù)控機(jī)床，而我國(guó)簡(jiǎn)易數(shù)控和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床在整個(gè)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量中占有相當(dāng)?shù)谋戎?。主切削?Fz 與切削速度方向一致 , 垂直向下 , 是計(jì)算車床主軸電機(jī)切削功率的主要依據(jù)。 f進(jìn)給量，單位為 mm/s。 M電 =9550 ， F單爪 =Q/tanβ Q—— 作用在卡爪上的圓周力， β —— 盤絲螺旋升角 α —— 盤絲個(gè)點(diǎn)后力角， Q—— 3M/(3r0+) M=M電 i（ 忽略損失 ） M1=9550 11/1500=70Nm M=68 70Nm=4670Nm 電動(dòng)卡盤的盤絲曲線為漸開(kāi)線，如圖 3 所示 23 圖 3 中： AO=r0（ 始點(diǎn)極徑）， A’ O=r1（ 終點(diǎn)極徑） AB 和 A’ B’ 為漸開(kāi)線盤絲的發(fā)生線， tt’ 為發(fā)生線的切線，力的方向和速度方向的夾角為壓力角 ai 速度方向和 tt’ 切線形成的夾角為螺旋升角β i；α i+β i=90176。 必要的剛度，對(duì)要求有較高旋轉(zhuǎn)精度的軸（如機(jī)床主軸等），除強(qiáng)度足夠外，必須滿足剛度要求。 25 合金鋼比碳素鋼具有更高的力學(xué)性能，因而稱為高強(qiáng)度鋼。但鑄鐵的沖擊韌性低，工藝過(guò)程不易控制，軸的質(zhì)量不易控制。 軸的分類 按軸線形狀來(lái)分類，可分為直軸和曲軸，直軸是大多類機(jī)械中使用的零件。 ，軸可分為光軸和階梯軸；光軸加工工藝性好，但不便于軸上零件的裝拆，定位和固定。有時(shí)為了減輕軸的重量或者由于機(jī)器結(jié)構(gòu)的要求而需在軸中裝設(shè)某種零件時(shí)，則將軸制成空心的。 前端角接觸球軸承的剛度（主要為軸向剛度） 43 si n 33 70a a b Nk F d z m? ?? ? ? ? ? ? 其中： 0eF F F? ? ??? 查參考（ 2）表 25?? 20z? ? 查軸承樣本額定動(dòng)載荷 74c KN? 取 10e cF? ? Fα e=3200N Fα 0=80N 代入上式即可計(jì)算得主軸跨距為 168mm 軸的剛度計(jì)算 如果主軸前后軸承頸由數(shù)段組成，則當(dāng)量直徑 d 30 1 1 2 2 nnd l d l d ld l? ? ?? （ mm） 式中 1d 、 1l 、 2d 、 2l ；?； nd nl —— 分別為各段的直徑和長(zhǎng)度（㎜）； l —— 總長(zhǎng)， 12 ()nl l l l m m? ? ? 。 （ 2）計(jì)算 FA/Cor,并確定 e值。 d 、 id —— 主軸的外徑和孔徑（ mm）。因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。所以在一般機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛。它雙可分為固定心軸和轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。由于這些影響因素多，差別也大，因此軸的結(jié)構(gòu)不可能有標(biāo)準(zhǔn)形式。必須指出的是，在一般工作溫度下，碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差甚小，熱處理對(duì)鋼的彈性模量影響也很小，因此，選擇合金鋼的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是提高軸的強(qiáng)度和耐磨性，而不能用合金鋼代替碳素鋼來(lái)提高軸的剛度。 軸的常用材料主要是碳素鋼和合金鋼，對(duì)于某些結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜的軸，還常選用鑄鐵。 α 1=176。當(dāng) Za越多，齒數(shù)差 Zp越少，傳動(dòng)比就越大。 背向力 ?pF 根據(jù)的 .F cz F? .F py F? .Fx fF? 對(duì)應(yīng)關(guān)系 可得： ? ? ? 19 切削功率的計(jì)算 根據(jù)因?yàn)樵谇邢髁?Fp方向產(chǎn)生的位移極小，可忽略不計(jì)，所以可以近似認(rèn)為 Fp不做功，則切削功率 Pc為切削力 Fc 和 Ff做功所消耗的功率之和： 3fCCC 101 0 0 0FVFP ???????? ?? fn w 式中： Fc切削力，單位為 N。 （三） 電動(dòng)卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 17 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空心軸 8 轉(zhuǎn)動(dòng)，與空心軸連接的偏心套 3 帶動(dòng)齒輪 2 在連接盤 7 上和十字連接盤 6上作快速運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)代制造技術(shù)向著高效率、高精密以及柔性制造方向發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床及其夾具提出了高轉(zhuǎn)速、高精度和柔性化要求。 （二）夾緊裝置的基本要求 在不破壞工件定位精度，并保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使夾緊裝置做到： 1．夾緊力的大小適當(dāng)。由于手動(dòng)夾具的夾緊力來(lái)自人力，所以它沒(méi)有動(dòng)力裝置。 該機(jī)床具有雙車削動(dòng)力頭和雙銑削動(dòng)力頭，其中主車削動(dòng)力頭主要進(jìn)行毛胚件的初步粗加工，副動(dòng)力頭主要完成零件的精密加工， 主刀架刀具具有自動(dòng)換刀功能，可實(shí)現(xiàn)車銑一體化，副刀架可進(jìn)行工件端面或圓周面的輔助加工。 航空航天、軍工、船舶產(chǎn)品的制造領(lǐng)域一直是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)揮作用的重要舞 10 臺(tái)，車銑復(fù)合加工技術(shù)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)一些形狀復(fù)雜的異形零件的加工優(yōu)勢(shì)更為凸顯。 車銑復(fù)合加工機(jī)床上有立、臥兩種形式；加工特點(diǎn)分為： 1）以車削為主，如： 9 臺(tái)灣崴立的 VTC1600、杭州友佳的 HT30sy； 2）以銑削為主，如：沈陽(yáng)一機(jī)的HTM40100h、齊重?cái)?shù)控的 HDVTM160 和大連機(jī)床的 VHT800?！耙慌_(tái)機(jī)床就是一個(gè)加工廠”、“一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢(shì)。 車銑復(fù)合加工 (后面簡(jiǎn)稱車銑加工 )不是單純的將車和銑兩種工藝合并到一臺(tái)機(jī)床上。 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“臥式車銑復(fù)合加工中心總體結(jié)構(gòu)及主軸自動(dòng)卡盤設(shè)
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