【正文】 .............................................................................................. 33 參考文獻 ........................................................................................................................... 34 致謝 .................................................................................................................................... 35 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 1 第 1 章 緒 論 選題的背景、目的及其意義 磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。 1883 年，這家公司制成磨頭裝在立柱上、工作臺作往復移動的平面磨床。 外圓磨床是使用的最廣泛的，能加工各種圓柱形和圓錐形外表面及軸肩端面的磨床。 砂帶磨床是以快速運動的砂帶作為磨具，工件由輸送帶支承，效率比其他磨床高數(shù)倍，功率消耗僅為其他磨床的幾分之一，主要用于加工大尺 寸板材、耐熱難加工材料和大量生產(chǎn)的平面零件等。前期的 FMS，可以說是 “以機床為主的系統(tǒng) ”設計，即根據(jù)現(xiàn)有機床的特黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 3 點來構(gòu)成 FMS，但是傳統(tǒng)的機床（包括數(shù)控機床）設計時并未考慮到它在 FMS 中的應用，因此在功能上制約了 FMS 的發(fā)展。通用機床采用系列 化 設計方法。單件小批量生產(chǎn)用的通用機床則應擴大機床的功能。對于自動化柔性制造系統(tǒng)，機床與物流系統(tǒng)（如輸送線）是自動進行物料交接的，要求機床結(jié)構(gòu)形式開放性好，物料交接方便。機床的切削效率越高，輔助時間越短，則它的生產(chǎn)率越高。 預期結(jié)果和意義 M1432A 液壓系統(tǒng)最終實現(xiàn)， ，并能在 ～ 4m/min 之間無級調(diào)速，工作臺換向平穩(wěn)，起動制動迅速，換向精度高。 從而使 M1432A 型萬能外圓磨床更加穩(wěn)定的工作。電機驅(qū)動方式中又有普通電機驅(qū)動、步進電機驅(qū)動和伺服電機驅(qū)動。上述設計內(nèi)容，在 設計過程中要交叉進行。 ol2下臺橫進給手輪中心手搖臺面機構(gòu)小齒輪中心手搖臺面機構(gòu)手輪中心baL支架l6L油壓筒L活塞L右蓋L床L^ 齒條L頭L頂尖L尾l4oBB1B2B3l6l3l7l8l6l中心l5l1 圖 縱向尺寸圖 確定砂輪對稱中心線位置 1l 由于頭架的縱向尺寸一般大于尾架的縱向尺寸，所以砂輪對稱中心線位置偏于床身對稱中心線的右側(cè)，其偏離值根據(jù)頭、尾架縱向尺寸的大小而定。 這樣床身的長度（ L床）可以初步確定： 42 2 2 8 5 6L l L? ? ?床 支架mm 定 2900L ?床 mm 式中： L支架 ——活塞桿支架長度。 確定齒條長度及齒輪位置 齒條的長度必須大于油壓套的工作長度，以保持小齒輪與齒條不脫開。 確定上、下工作臺厚度和寬度 工作臺在運動時的精度穩(wěn)定性和過重問題，構(gòu)成上下工作臺厚度的一對矛盾，因此在設計中應合理考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 則 M1432A 萬能外圓磨床下工作臺厚度 1 75h? mm 上工作臺厚度 2 53h? mm 上工作臺型面有不同的傾斜，習慣上尺寸注法不一，為便于計算，這里的厚度（ 2h是指地面到斜面最低點的尺寸（圖 ）。所以 1H 取 1000 ~1100 mm,M1432A 萬能外圓磨床取 1010mm。 為了避免上工作臺回轉(zhuǎn)時與墊板相碰，安裝在后床身上的墊板頂面需低于下工作臺的頂面；同時還應考慮橫進給傳動機構(gòu)穿過床身的位置等等。 確定滑鞍長度 L 滑鞍 一般來說 L滑鞍 長則傾側(cè)力小，導向性好，移動輕便，同時滑鞍導軌的接觸剛性亦相對提高，不過太長了對制造不利。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 17 第 4 章 M1432A萬能外圓磨床液壓系統(tǒng) 液壓 傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓傳動系統(tǒng)的設計要同主機的總體設計同時進行。工作臺的換向過程平穩(wěn)，啟動、停止迅速為了保證在機床上磨削階梯軸和階梯孔，工作臺應有較高的換向精度，以防止 砂 輪碰撞工件臺階，造成事故。 尾架頂尖的液動夾緊 為了保證安全操作，這臺機床上的尾架頂尖只有在砂輪架退出后才能松開。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 20 另一方面，換向閥左端的油經(jīng)過三種不同的通道返回油箱，使換向閥 D的閥芯產(chǎn)生第一次快跳、慢移和第二次快跳，其過程如下：開始時，由于換向閥左端 → 油路 8→先導閥 C→ 油箱。這是主油路中的油流情況為： 進油路：泵 B→ 油路 1→ 換向閥 D→ 油路 3→ 液壓缸左腔； 回油路：液壓缸右腔 → 油路 2→ 換向 閥 D→ 油路 4→ 先導閥 C→ 油路 6→ 開停閥 E的 a1a1截面 → 開停閥 E 的 b1b1截面 → 油路 14→ 節(jié)流閥 F 的 b2b2截面 → 節(jié)流閥 F 的a2a2截面上的節(jié)流口 → 油箱。 在手動換向閥 M 的下面，有一個行程開關和一個內(nèi)外圓磨削連鎖電磁鐵。良好的換向性能包括換向沖擊小，換向精度高，沖出量小，換向停留時間可調(diào)以及換向時間短等五項。 但采用一個二位四通的機動滑閥作為先導閥，有它來控制一個可調(diào)的液動換向閥以實現(xiàn)工作臺的換向時，（圖 ）上述缺點就可以全部 克 服掉。由此可見，時間控 制 式制動最宜用在換向頻率高，要求換向平穩(wěn)、無沖擊，但不要求換向精度很高的場合（例如，平面磨床上），把它用在外圓磨床上顯然是不合適的。時間控制式換向回路，其工作情況如下：當換向閥 D在壓力油作用下向左移動時，液壓缸右腔的回油通道逐漸關小，工作臺移動速度逐漸減慢，并在閥芯移過一段距離 L 后回油通道全部封閉，工作臺停止運動。 采用先導閥 工作臺自動換向最簡單的機構(gòu)是采用機動的二位四 通 換向閥。阻尼孔 J J8或 J9分別通至手搖機構(gòu)、絲杠螺母副、平導軌及 V 形 軌等處供潤滑之用。 當開停閥 E 處在 “開 ”位時， 從油路 1 來的壓力油經(jīng)開停閥的 d1d1截面和油路 15，進入手搖機構(gòu)液壓 缸 K，推動活塞，使一對嚙合齒輪脫開，因此，工作臺往復運動時，手輪不會轉(zhuǎn)動。 這時閥芯以 節(jié)流閥 J1調(diào)定的速度慢速移動。當工作臺繼續(xù)推先導閥向左移動到先導閥閥芯上右面的環(huán)槽使油路 7 和 9 接通，左面的環(huán)槽使油路 8 和油箱接通時，控制油路被切換。 為保證操作安全，這臺機床工作臺的液壓驅(qū)動和手動操作能互鎖。 ； ，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； ，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 元件； ； ，編制技術(shù)文件。確定 B 10時，考慮必要的水槽寬度及保證滑鞍在墊板前端的 伸出量不要過大。確定滑鞍厚度 4h 時，一般按類比法取： 4 ( 3 ~ 0)hl? 中心 ＝106mm 在確定砂輪中心至砂輪底面的高 度 5H 時，應注意，砂輪架底面與滑鞍接觸的回轉(zhuǎn)面是圓盤式的，則： 52 0 0 1 6 52D H? ? ?砂mm 確定最大最小極限位置 最大砂輪磨削最大工件和最小砂輪磨削最小工件時的極限位置（圖 ）。8 0 .4 0 ~ 0 .4 5 0. 43 21 0 90Bl? ? ? ?中心mm 確定工作臺回轉(zhuǎn)中心位置 9B 工作臺回轉(zhuǎn)中心處于 V—平導軌的中間，即 39。711 (1 2 ~ 3 0 )2BB?? 。2 ( ~ )hl?中心 （ ） B7B6l39。根據(jù)已確定的工作臺導軌參數(shù) 39。 在設計 M1432A 萬能外圓磨床時，根據(jù)實踐經(jīng)驗，認為絲桿和消除間隙的閘鋼應盡可能安置離 V 形導軌近一些，可以提高進給剛性和平穩(wěn)性，而兩者中以閘鋼的影響比較大。 確定上、下工作臺長度 上工作臺長度應考慮除了能容納頭、尾架最大頂尖距和頭、尾架長度外，其二端需有暢流的水槽和壓板的弧形邊。在設計過程中，設計和評價反復進行，可以提高一次設計成功率。 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng) ， 包括工作臺液壓系統(tǒng) ， 砂輪架液壓系統(tǒng) ,尾架液壓系統(tǒng) 。 包括加工對象的種類、批量、及所要求的生產(chǎn)率。 ： (1)工作臺的液動與手動聯(lián)鎖，以免液動時帶動手輪旋轉(zhuǎn)引起工傷事故。這就要求機床設計應盡可能采用現(xiàn)代設計方法，如 CAD、模 塊化設計等。機床精度分為機床本身的精度，即空載條件下的精度（包括幾何精度、運動精度、傳動精度、定位精度等）和工作精度（加工精度）。所謂時間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔性，指的是在不同時期，機床各部分重新組合，構(gòu)成新的機床功能，即通過機床重構(gòu)，改變其功能，以適應產(chǎn)品更新變化快的要求。 機床功能的增加，將使機床的結(jié)構(gòu)復雜程度增加，制造難度、制造周期及制造成本增加。 2020 年和 2020 年兩年的磨床市場交易量 (內(nèi)銷、進口、出口量的總和 )為 64756臺，其中內(nèi)銷量占 %、進口量為 %、出口量為 %；市場交易額為 億元，其中內(nèi)銷額占 %、進口額占 %、出口額占 %。尤其在汽車、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天等行業(yè)，國產(chǎn)數(shù)控磨床正在發(fā)揮著越來越大的作用。普通內(nèi)圓磨床僅適于單件、小批生產(chǎn)。 自動測量裝置于 1908 年開始應用到磨 床上。 十八世紀 30 年代，為了適應鐘表、自行車、縫紉機和槍械等零件淬硬后的加工，英國、德國和美國分別研制出使用天然磨料砂輪的磨床。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級期刊和國家級期刊。梅森）因此，沒有創(chuàng)造性，學術(shù)論文就沒有科學價值。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 II 2) 著錄參考文獻能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。使結(jié)構(gòu)緊湊、管路減短、操縱方便，又便于制造和裝配修理 。對機床液壓系統(tǒng)有著較高、較復雜的要求。凡轉(zhuǎn)引文獻資料，應如實說明。 有資格申請學位并為申請學位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學位論文，學士學位論文。 核心期刊審核時間一般為 4個月，須經(jīng)過初審、復審、終審三道程序。 大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和 拋光機等。 1900 年前后，人造磨料的發(fā)展和液壓傳動的應用，對磨床的發(fā)展有很大的推動作用。萬能外圓磨床還帶有內(nèi)圓磨削附件，可磨削內(nèi)孔和錐度較大的內(nèi)、外錐面。 專門化磨床是專門磨削某一類零件，如曲軸、凸輪軸、花鍵軸、導軌、葉片、軸承滾道及齒輪和螺紋等的磨床。 FMS 的發(fā)展對機床提出了新的要求，要求機床設計向 “以系統(tǒng)為主的機床設計 ”方向發(fā)展，即在機床設計時就要考慮到它如何更好地適應 FMS 等先進制造系統(tǒng)的要求，例如要求具有時、空柔性，與物流的可親性等等，這就機床設計的方法學提出了新的要求。 機床是用來完成工件表面加工的，應該具備完成一定工藝范圍（包括加工方法、工件類型、加工表面形狀、尺寸等）的加工功能，因此，也可以把工藝范圍稱之為機床的加工功能。 隨著多品種小批量生產(chǎn)的發(fā)展，對機床的柔性要求越來越高。 機床的剛度將影響機床 的加工精度和生產(chǎn)率，因此機床應有足夠的剛度。對用戶而 言，使用高效率的機床，可以降低工件的加工成本，機床的自動化程度越高，則它的生產(chǎn)率越高，加工精度的穩(wěn)定性越好，越容易適應自動化制造系統(tǒng)的要求。 ，為縮短輔助時間，砂輪架具有快速進退動 作，為避免慣性沖擊，控制砂輪架快速進退的液壓缸設置有緩沖裝置。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 6 第 2 章 機床總體方案的確定 總體設計 主要技術(shù)指標設計 主要技術(shù)指標設計是后續(xù)設計的前提和依據(jù)。驅(qū)動方式的確定不僅與機床的成本有關，還將直接影響運動方式的確定。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 7 詳細設計 包括確定結(jié)構(gòu)原理方案、裝配圖設計、分析計算或優(yōu)化。為避免頭架伸出床身太多，考慮頭架處磨 內(nèi)孔時要安放夾具，尾架處磨長工件時要砂輪修整器，故只 取 1 4 3 0 3 1 5 1 1 5l L L? ? ? ? ?尾頭 mm 定 1 105l ? mm 式中： L頭 ——頭架縱向尺寸； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 9 L尾 ——尾架縱向尺寸。 確定后床身上面的墊導板導軌尺寸位置 從砂輪對稱中心線引出后床身墊板 V開導軌中心線位置 5l ，再根據(jù)已確定的砂輪架墊板導軌參數(shù) B B l 中心 ，繪制 V平導軌（圖 ）。 82l l l??齒條 工作行程 () 8 小齒