【正文】 .............................................. 43 Solidworks 設(shè)計結(jié)果 .............................................................................................. 43 部分零件受力分析 ................................................................................................ 49 第 5 章 計算機輔助制造 .......................................................................................... 51 Mastercam簡介 ...................................................................................................... 51 Mastercam加工過程 .............................................................................................. 52 第 6 章 總結(jié) .................................................................................................................. 59 參考文獻 ......................................................................................................................... 60 附 錄 ............................................................................................................................. 61 致 謝 ............................................................................................................................. 65 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 概 述 本次課程設(shè)計 是設(shè)計 X62 型普通臥式銑床 。同時，也要多對各個傳動軸進行設(shè)計和 校核。根據(jù)已給定的傳動比與轉(zhuǎn)數(shù)范圍及工作臺寬度，要對齒輪的齒數(shù)和模數(shù)進行計算，并確定齒輪的各個運動參數(shù)。 齒輪齒數(shù)的確定 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 面對這樣的機床市場，面對行業(yè)企業(yè)自身的不足，要擴大市場份額，提高市場占有率，任務(wù)是艱巨的。按照這一戰(zhàn)略要求，原機械工業(yè)部會同原國家計劃委員會制定了《機械工業(yè)振興綱要》，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)頒布實施，要求用 15 年時間，到 2021 年基本實現(xiàn)機械工業(yè)的振興，使之成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。 另外， “ 十一五 ” 將為機械行 業(yè)帶來新的發(fā)展契機。根據(jù)零件的材料、形狀、技術(shù)要求等具體情況，可采用鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工等設(shè)備來進行加工制造，但對于尺寸、形狀位置精度要求較高，表面粗糙度要求較小的零件，通常都采用切削加工的方法，經(jīng)過幾道甚至幾十道工序而制成。 機床的發(fā)展概況和我國機床工業(yè)目前的水平 金屬切削機床 是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。到 18世紀(jì)出現(xiàn)了刨床。在機床發(fā)展的這個階段，機床的動力已由自然力替代了人力。推動社 會生產(chǎn)力的發(fā)展。我國已制定了完整的機床系列形譜。航天航空工業(yè)對機床的需求，主要是以高精度、較大規(guī)格的數(shù)控鏜銑床，解決大型鋁合金件，經(jīng)切削加工制成復(fù)雜的薄壁件，不僅制造難度大，而且對機床要求很高，目前基本上以進口機床為主。 面對這樣的機床市場，面對行業(yè)企業(yè)自身的不足，要擴大市場份額，提高市場占有率， 任務(wù)是艱巨的。知不足可以激人奮進，企業(yè)必須樹立一種憂患意識，時刻保持危機觀念，將自己置身于全球競爭中，發(fā)奮進取，獲取新的動力。按 2021 年 162家金切機床企業(yè)銷售收入統(tǒng)計，非機床產(chǎn)品銷售收入占 25%，則市場消費額為 億元人民幣，合 億美元，則是第一消費大國，還不是強國。最高轉(zhuǎn)速一般在 2021r/min，個別轉(zhuǎn)速達 8000r/min，坐標(biāo)定位精度一般在 ，重復(fù)定位精度在 ，工作 精度圓度在 之間，表面粗糙度 。 機床的分類及型號編制 機床的分類 金屬切削機床種類繁多，為了便于區(qū)分，使用和管理，有必要對機床進行分類和型號編制。 機床還可按重量和尺寸分為：儀表機床、中型機床（一般機床）、大型機床（重量達 10t）、重型機床（大于 30t ）和超重型機床（大于 100t）。另外，有括號的代號或數(shù) 字， 當(dāng)無內(nèi)容時，則不表示。 (2)機床的特性代號 當(dāng)某類型機床除有普通型式外， 還有某種通用特性時，則在類代號之后加通用特性予以區(qū)分。 表 12 通用特 性代號 通用 特性 高精度 精密 自動 半自動 數(shù)控 加工中心（自動換刀） 仿形 輕型 加重型 經(jīng)濟型 柔性加工單元 數(shù)顯 高速 代號 G M Z B K H F Q C J R X S 讀音 高 密 自 半 控 換 仿 輕 重 間 柔 顯 速 (3)機床主參數(shù) 或設(shè)計順序號。 當(dāng)機床的最大工件在 長度、 最大切削長度、 工作臺面長度 、最大跨距 等 以長度為單位表示的第二主參數(shù)的范圍內(nèi)變化時，將引起機床結(jié)構(gòu)、性能發(fā)生較大變化，為了區(qū)分，可將第二主參數(shù)引入型號。 X62 型臥式 銑床 的工藝范圍和 主軸箱的主要部件 機床的工藝范圍 X62 型臥式 銑床 的工藝范圍很廣， 它適用于用圓柱、圓片銑刀、角度銑刀、成型銑刀及端面銑刀來銑切各種零件，這兩種銑床都可以加工平面、斜面、溝槽、齒輪等。后軸承主要支承主軸的尾部。變速箱中各個軸 上一端的徑向滾動軸承，其外環(huán)都用彈性擋圈固定在床身上，內(nèi)環(huán)用彈性擋圈固定在軸上，即軸的一端對床身不能作軸向移動。轉(zhuǎn)速控制繼電器的作用是：當(dāng)按下主軸 “ 停止 ” 按鈕時 。此時，可轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速盤，使所需轉(zhuǎn)速 對準(zhǔn)箭頭所指的位置。為了避免損壞齒輪，主軸轉(zhuǎn)動時嚴(yán)禁變速。轉(zhuǎn)速范圍是 30— 1500r/min。產(chǎn)生的最大相對轉(zhuǎn)速損失率為 : )1/(1)1/(1m a x ?????? ? jjjjj nnnnnA 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 對于普通機 床，如果認(rèn)為每級轉(zhuǎn)速的使用機會相同，那么應(yīng)使 Amax 為一定值，即 c o n s tnnA jj ???? )1/(1m a x 或 ?/11)1/( ???? c o n s tnn jj 可見任意兩級轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是 ?jj nn ??1 (2) 變速范圍 Rn 公比 φ 和級數(shù) z 的關(guān)系 1m inm ax / ??? zn nnR ? )1( ?? z nR? 兩邊取對數(shù)，可寫成 ?LgzLgR n )1( ?? ?LgLgRz n /1 ?? () 已知 z=18 50/ m inm ax ?? nnR n 得 )1( ??? ?z nR? 查表得 φ= 采用了標(biāo)準(zhǔn)公比后，轉(zhuǎn)速數(shù)列可以從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出。 本次設(shè)計選用有級變速傳動 (3)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。在結(jié)構(gòu)網(wǎng)上代表傳動 比的射線常畫成對稱形式，所以結(jié)構(gòu)網(wǎng)可以是轉(zhuǎn)速的一種形式，它只規(guī)定傳動比相對關(guān)系，不規(guī)定絕對值。 因為最后一個擴大組的變速范圍比其他擴大組的變速范圍都大，所以只需要檢查最后一個擴大組的變速范圍。加上電動機共需 5根軸?？纱_定 1ai ， 2ai ， 3ai 如下：311 ??ai，22 1??ai ，?13?ai。其他的直接按傳動副找出。所確定的齒輪齒數(shù)之比為實際傳動比，它與理論傳動比一般存在誤差，因而造成主軸轉(zhuǎn)速的誤差，只要轉(zhuǎn)速誤差不超過 177。 列表如下： 表 24 齒輪組 電機 — Ⅰ Ⅱ軸 基本組 齒輪 340 339 370 373 370 372 370 371 齒數(shù) 26 54 16 39 22 33 19 36 齒數(shù)和 94 55 55 55 齒輪組 第一擴大組 第二擴大組 齒輪 372 373 371 373 372 373 330 327 331 328 齒數(shù) 18 47 28 37 33 26 19 71 82 28 齒數(shù)和 65 65 65 90 110 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 圖 25 傳動軸傳動圖 第 3 章 動力計算及參數(shù)計算 傳動裝置運動參數(shù)計算 各軸功率計算 電機軸功率： P0 = 第一軸功率： PⅠ =Pη 1η 2 圖3 機床 傳動系統(tǒng)圖ⅤⅠⅡⅢⅣ河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 η 1：聯(lián)軸器效率：η 1= η 2：軸承效率：η 2= PⅠ =Pη 1η 2= = 第二軸功率： PⅡ = PⅠ η 2η 3 η 3： 齒輪 效率： η 3= PⅡ = = 第三軸效率： PⅢ = PⅡ η 2η 3 PⅢ = = 第四軸效率： PⅣ = PⅢ η 2η 3 PⅣ = = kw 第五軸效率： PⅤ = = kw 各軸扭拒計算 電機軸扭拒： T0=9550P0/n0=?m 第一軸扭拒： T1=9550 ?m 第二軸扭拒： T2max=9550 ?m 第三軸扭拒： T3max=9550 ?m 第四軸扭拒： T4max=9550 ?m 第五軸扭 拒： T5max=9550 ?m 表 31 軸號 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 扭矩 T(N?m) 輸出功率 P(kw) 電機軸 1450 Ⅰ軸 1450 Ⅱ軸 600 Ⅲ軸 300 Ⅳ軸 235 Ⅴ軸 95 齒輪參數(shù)的確定 Ⅰ Ⅱ軸齒輪計算 、精度等級、材料、及齒數(shù) ① 按圖示的傳動方案 ， 選用 直齒圓 柱齒輪傳動。 ⑧ 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式（ 1012）得 [σ H]1=KHNI*σ Hlim1/S=*625=575 MPa [σ H]2=KHNI*σ Hlim1/S=*625= MPa ⑵ 計算 ① 試計算小齒輪分度圓直徑 d1t ,代入 [σ H]中較小的值 d1t≥ 3 21][1 ??????????? HEdt ZuuTK ? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 =* 3 24 )575 ( 10** ???= mm ② 計算圓周速度： V=1000*60 11 ndt?= 1000*60 1450**?= m/s ③計算齒寬 b: b=φ d * d1t= mm ④計算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt= d1t/z1=齒高 h=*mt= m b/h=⑤計算載荷系數(shù) 根據(jù) V= m/s, 7 級精度，查圖 108 得動載荷系數(shù) KV=，直齒輪，由表 103 查得 KHα=KFα= 由表 102 查得使用系數(shù) KA= 由表 104 查得， 7 級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， KHβ=+(1+*φ d2) *φd2+*103*b 將數(shù)據(jù)代入后得 KHβ=+(1+*) *+*103*= 由 b/h＝ ， KHβ=，查圖 1013 得 KFβ=, 故載荷系數(shù) K=KA*KV*KHα* KHβ=***= ⑥按實際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 d1= d1t*3 KtK= mm ⑧計算模數(shù) m= d1/Z1=： 由式（ ）得彎曲強度的計算公式為 mn≥ ? ?3211 1