【正文】 130BYG2502 176。（1PC ） 3= 102460106? 179。 447+179。 Fr1=179。工作需要，使軸豎直放置，由于受到本身的重力作用，故應(yīng)該選用角接觸球軸承 ，背對背裝配 。 AB=179。 m 則由 F179。 8， GB/T1095－ 79， 鍵槽用鍵銑刀加工，長為 28mm，為保證良好的對中性，則帶輪輪轂的公差配合為： H7/n6。 3nP=112179。 2=94mm 輪槽角α取值： 38176。 sin 2171? = V 帶輪的設(shè)計 設(shè)計 V帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量??；結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 =+= ㈧ 計算帶傳動作用在軸上的力，壓軸力 Fp 為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力 Fp。 =171176。則中心距 ： a= ao+ 2L`dLd? =200+ ? = 則中心距的變動范圍 ： amin=a－ =－ 179。即 ： Pca=Ka178。 ② 鋸片直徑的確定 由于 ： AD=OD=780mm， OA=780179。這樣可以減少由于石材荒料對鋸片的力直接傳動到電動機(jī)上，而對電動機(jī)不利。 具體粗加工過程如圖 2－ 1 所示，先確定石料的在工作臺上的安放位置及切削走刀的軌跡（圖 2－ 1－ a），經(jīng)過走刀切割以后，形成圖 2－ 1－ b 所示的形狀，然后把切割后的薄片打掉，初步完成以后，翻轉(zhuǎn) 90176。 課題的提出及其設(shè)計意義 我國石材加工設(shè)備與工藝的控制水平比較低，石材礦山開采技術(shù)落后，開采和加工技術(shù)裝備仍需進(jìn)口，名優(yōu)品種與高檔產(chǎn)品少，尤其表現(xiàn)在石球鋸切機(jī)上。 如意大利 OMAG 公司生產(chǎn)的 ID86 系列臥式液壓仿形車床 [17]，這是用于回轉(zhuǎn)體和圓柱成型、拋光的液壓伺服車床，可以加工圓柱、欄桿柱，花瓶等母線小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 8 是任意曲線的回轉(zhuǎn)體制品。工作時，通過更換不同型式的刀具，即可完成曲面板材的銑、磨、 拋光加工。目前用于石材加工的仿形設(shè)備是利用機(jī)械－液壓等方式經(jīng)一定的運(yùn)動關(guān)系組合后形成的仿形機(jī)構(gòu) ，機(jī)械仿形多采用由平行四邊形機(jī)構(gòu)組合而成的形式。由于有關(guān)技術(shù)和關(guān)鍵的間題還未得到完全徹底解決，故在國內(nèi)石材加工中還沒得到廣泛應(yīng)用。鋸切較硬的石材如花崗石等，每米長度小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 6 上應(yīng)配套至少 40 個金剛石串珠；鋸切較軟的石材如大理石等，每米長度上配套的金剛石串珠可少些，一般取 30～ 32 個 [13]，或者更少。實(shí)踐證明，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)與其它方法相比，可降低 原材料消耗； (2)加工表面更便于快速磨光； (3)簡化了工序； (4)可實(shí)現(xiàn)多件生產(chǎn)。粗略估計，使用框架鋸每年需棄置 萬公斤廢鋼砂石灰漿，對環(huán)境污染的嚴(yán)重性可想而知，所以說多道金剛石串珠繩鋸是鋸切石材大板最有發(fā)展前途的機(jī)青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 械設(shè)備。 179。高 )生產(chǎn)效率為 10m2/h[10]。其它優(yōu)越性還有：由于使用清水冷卻，工作場地比較干凈；由于金剛石串珠繩比鋼絲繩加磨料鋸切法用的鋼絲繩短得多，廠房占地面積小，工作噪音也較小，因此這種鋸切花崗石大板的方法已在法國、西班牙、葡萄牙和美國推廣。 將花崗石荒料鋸切成不同厚度的板材供加工各種碑石之用，以及將花崗荒料鋸切成一定尺寸的方形塊，以便用小型框架鋸進(jìn)行面磚板坯的 鋸切，一向是采用鋼絲繩加碳化硅砂漿來鋸切的。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 金剛石串珠繩鋸 金剛石串珠的形狀一般為圓柱形，也可制成截面為梅花形，其優(yōu)點(diǎn)是不加大直徑可增加切削面積，因而初始鋸切速度較快，并可減少磨合時間。另一種較大直徑的圓鋸片為 ，用于生產(chǎn) 400179。從技術(shù)上說， 金剛石圓盤鋸 難于做得很大，因為鋸機(jī)的驅(qū)動軸不能完全有效地支承較大重量的圓鋸片沿空間垂直平面進(jìn)行鋸切。 金剛石刀頭的鋸條目前還不能用于鋸切花崗石等較硬的石材?？蚣茕彽匿徢羞^程是非連續(xù)性的，因而鋸切速度不可能快，一般不超過 2m/s[1]，所小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 2 以提高生產(chǎn)率的途徑之一就是向大型化發(fā)展，增加每批次的鋸切數(shù)量。這說明我國石材業(yè)已從粗放的原始生產(chǎn)向技術(shù)含量大，產(chǎn)品增值率高的精細(xì)加工方面轉(zhuǎn)化，已向“從大到強(qiáng)”的目標(biāo)邁出可喜的一步。雖然我國現(xiàn)代石材工業(yè)比發(fā)達(dá)國家起步較晚，但通過引進(jìn)吸收國外的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)及全體石材界的共同努力，使得我國石材工業(yè)得到了全面的提高。重視資源開發(fā)，提高開采水平，擴(kuò)大石材品種，增加荒料產(chǎn)量是發(fā)展我國石材工業(yè)的一項基本任務(wù)，也是一項非常重要而艱巨的任務(wù)。 1997 年意大利推出兩種使用金剛石刀頭鋸條的大型框架鋸 [2]。因此，用框架鋸來鋸切花崗石大板一直沿用鋼砂。雖然圓鋸片的鋸切線速度高達(dá)30m/s，比框架鋸高十 多倍，但從鋸切深度和一次鋸切的板材數(shù)量來說，圓鋸片鋸不如框架鋸，所以在石材大板生產(chǎn)中， 金剛石圓盤鋸 在短期內(nèi)還不能完全替代框架鋸。裝機(jī)鋸片數(shù)量一般為 30 片，多者可達(dá) 50 片 [6]。機(jī)所要用的切削刀具是串珠繩，它利用串珠 (金剛石燒結(jié)環(huán) )內(nèi)含有的金剛石顆粒，在石材表面 20m/s 或更高 的線速度高速運(yùn)動，切割石材。鋸切速度可根據(jù)不同的石材在 30～40mm/s 之間調(diào)節(jié)，可鋸切特大塊的荒料，高度達(dá) 2m，寬度 4m[8]，長度不限。鑒于金剛石串珠繩鋸的一系列獨(dú)特優(yōu)越性，日本于 1988 年開始研制多道金剛石串珠繩鋸用于鋸切花崗石大板，遂于 1995 年研制成功 10道金剛石串珠繩鋸，采用電腦控制，鋸切速度可在 20～ 36m/s 之間調(diào)節(jié)。這一問題在 1996 年意大利研制的 Falcon600 型多道金剛石串珠繩鋸已經(jīng)獲得解決。鋸切參數(shù)由電腦控制，一人可同時監(jiān)管三臺鋸機(jī)。異型石材加工常用的有金剛石結(jié)塊圓盤刀片、金剛石串珠繩、圓柱球頭銑刀、圓柱錐頭銑刀、金剛石結(jié)塊圓筒鉆頭和專用于加工花線與臺面板邊角的各種成形刀具等 [3]。其組成包括金剛石的品級、粒度和濃度、金屬胎體成份。 高壓水射流技術(shù)是以高壓水射流或磨料射流為切割手段的石材加工技術(shù)，它以異型石材制品的加工為突破口進(jìn)人石材加工領(lǐng)域并在石材加工中應(yīng)用發(fā)展得很快。這些加工中心可以通過編程來完成多種復(fù)雜形狀的石材異型制品加工如，如回轉(zhuǎn)主體雕刻制品加工，平面雕刻加工。如 OMAG95TOP 型數(shù)控銑床 [15]，其基本配置是在活動橫梁上安裝一個圓柱銑刀動力頭，通過控制橫梁、刀架的移動和銑刀的旋轉(zhuǎn)完成平面異型制品的加工；山東大學(xué)石材工程技術(shù)研究中心研制的 SST 系列數(shù)控異型臺面加工設(shè)備適于各種異型臺面板材內(nèi)外邊沿花線的銑、磨、拋光加工，通過更換粗細(xì)或不同形式的銑磨輪即可完成臺面板邊緣花線的銑磨工 作，得到所需的各種平面板材制品。對于數(shù)控型設(shè)備，鋸片和圓柱銑刀這兩個動力頭可以共用一個運(yùn)動支承座，也可分開安裝、獨(dú)立運(yùn)動，控制維數(shù)為 3～ 6 個 [17]。 、雕刻加工設(shè)備 一般來說，立體異型制品、雕刻制品空間造型都比較復(fù)雜，對所需加工設(shè)備的要求也很高，多功能數(shù)控加工中心是加工這類制品的理想設(shè)備。但同時，還注意到該公司生產(chǎn)的這種球銑機(jī)采用雙立柱的結(jié)構(gòu)，這樣使得其體積很大，占的面積大。 圖 21 石球加工原理圖 Sketch map of stone ball machining a) 石料毛坯及切割刀痕 b) 加工后打掉薄片 c) 轉(zhuǎn) 90176。機(jī)頭部分的電動機(jī)通過傳動裝置帶動鋸片旋轉(zhuǎn)。 ㈡根據(jù)石材加工機(jī)械鋸片速度參數(shù)，選定此鋸片外緣瞬時線速度為 30m/s，則鋸片軸轉(zhuǎn)速： srrvn /1 02 40 .5 6603060 ?? ????? π? 。 ③計算從動輪直徑 Dd2 Dd2=i178。－ aDD d1d2－ 179。 ㈦ 確定預(yù)緊力 Fo 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 18 根據(jù)公式，并考慮離心力的不利影響時，單根帶所需的預(yù)緊力為： Fo=500179。 Z179。 e1+2179。 f2=（ 4－ 1）179。則對應(yīng)緊定鋸片的圓螺母選用型號為：GB6172— 86 M38 厚為 12mm。各軸肩處圓角的半徑 。 CD=236179。 =（ 包括了軸承的效率 ） N軸 =1024r/min 所以軸的扭矩為 ： T 軸 =9549179。 Fr1=179。 = Fa1= Fae+Fd2=400+= ； Fa2= Fd2= 0a1 ?? 0a2 ?? 兩次計算值相差不大，因此確定 e1= e2= ③ 求軸承當(dāng)量動載荷 P1 和 P2 因為 ?＞ e1 ?? e2 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 26 分別進(jìn)行查表 135： 對于軸承 1： X1= Y1= 對于軸承 2： X2=1 Y=0 因為軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，得 fp為 取 則 P1= fp179。 Fr2+ Y2179。 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 28 4 縱向橫向進(jìn)給系統(tǒng)部分的設(shè)計 這個系統(tǒng)的設(shè)計要求是能實(shí)現(xiàn)鋸片的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給，要求橫向進(jìn)給長度為 1500mm，縱向進(jìn)給 高 度為 1200mm，步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計使得 半精加工最小進(jìn)給步長 。cm2 ≥ 10 kHZ 當(dāng)步進(jìn)電機(jī) 一個脈沖轉(zhuǎn)過一個步距角時，絲杠就會轉(zhuǎn)過一圈，由于電機(jī)的步距角為 176。 X 其中：步進(jìn) 電機(jī)的轉(zhuǎn)速單位是： r/min 頻率單位是： HZ x 指細(xì)分倍數(shù) T 指 固有步進(jìn)角 步進(jìn)電機(jī)采用整步，即 1 細(xì)分 ， 這里頻率選擇 10kHZ， 則轉(zhuǎn)速 =10000179。橫梁放在橫梁導(dǎo)架上 ， 由橫梁導(dǎo)架與立柱形成配合，由鍵聯(lián)結(jié)進(jìn)行導(dǎo)向，橫梁導(dǎo)架及橫梁由步進(jìn)電機(jī)帶動絲杠進(jìn)行上下移動。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 87654321??圖 43機(jī)架 1縱向絲杠 2橫梁 3橫梁導(dǎo)架 4立柱 5鍵 6橫向絲杠 7步進(jìn)電動機(jī) 8鍵 Generator bracket 1longitudinal lead screw 2beam 3guide case of the beam 4frame 5key 6lateral directed lead screw 7stepper motor 8key 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 32 5 載球工作臺的設(shè)計 由所設(shè)計載球工作臺的要求：石球能在載球車上轉(zhuǎn)動。η 聯(lián) 由于此工作環(huán)境惡劣，故η均取低值： η 帶 = η 減 = η 聯(lián) = η 蝸 = η=179。 （ 2）當(dāng)加工直徑最小時 此時，加工半徑為 280mm,計算過程同上 ,求出最大切深是 ，則金剛石鋸片進(jìn)給速度 v= 51800? =357mm/min=，鋸片的進(jìn)給速度即是石料在切割點(diǎn)的線速度，切割點(diǎn)的半徑 r== 由 srrvn /0 0 34 5 0 0 59 ????? ? ，則傳動比 1 ??i，這個傳動比即是最小的傳動比。在此，我們選取的減速器型號為 ZLY112— 10— Ⅱ JB/T 8853— 1999，傳動比為 10。 31 179。 103 179。 對于 d4段軸上的軸承 ， 只作支承轉(zhuǎn)動用 ， 其型號為 ： 6120 GB/T27694； 基本尺寸為 ： d=100mm， D=180mm， B=34mm， 其中 ， Cr=122kN； Cor=；d4=100mm； L4=150mm 對于 d5， L5，則需要通過以后的傳動方面計算來確定，將另行分析。因此，帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則應(yīng)為：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命 [7]。 Dd1=6179。 ⑦ 確定帶的預(yù)緊力 Fo： 根據(jù)公式，并考慮離心力的不利影響時，單根帶所需的預(yù)緊力為： 2ca0 )(Z P5 00 VqKVFa ?????? ) ( 2 ??????? ⑧ 計算帶傳動作用在軸上的力，壓軸力 Fp： 為了設(shè)計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力 Fp。 sin ? = 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 40 帶輪的設(shè)計 設(shè)計 V帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力； 質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工，以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 ha1=75＋ 2179。 小型石柱石球數(shù)控加工機(jī)機(jī)床部分的設(shè)計 42 蝸桿傳動的設(shè)計計算 在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動及相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動。 ③蝸桿頭數(shù) Z1： 蝸桿頭數(shù) Z1可以根據(jù)要求的傳動比，和效率來選定。取值 30mm。因此，這種計算是必須進(jìn)行的。 機(jī)頭部分主要是電動機(jī)通過皮帶輪帶動鋸片主軸旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到切割加工的目的，這里主要是電動機(jī)的選擇及鋸片主軸的轉(zhuǎn)速的確定，確定電動機(jī)和主軸轉(zhuǎn)速以后，求出傳動比，然后再