【正文】 7654321? 1 0 0 H 7 / j 6? 1 8 0 H 7 / j 6? 2 2 H 7 / n 6 ? 6 7 H 7 / n 6 圖 51工作臺結(jié)構(gòu)示意圖 1小車 2槽鋼 3支撐板 4小支撐軸承 5工作臺 6推力軸承 7帶輪 8減速器 9蝸輪蝸桿 10套筒 11電機 Sketch map of structure of worktable 1barrow 2box iron 3shoe plate 4small axoal bearing 5gallery 6antithrust bearing 7belt wheel 8speed reducer 9worm 10barrel 11electric motor 載球平臺電動機的選擇 已知金剛石圓鋸片鋸切深度與轉(zhuǎn)速關(guān)系：切深為 5mm，進給速度是1800mm/min[24]，切深和進給速度成反比關(guān)系 。現(xiàn)實工作中，經(jīng)常采用變頻調(diào)速，即通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速實現(xiàn)調(diào)速的，在調(diào)速過程中從高速到低速都可以保持有限的轉(zhuǎn)差率，因而具有高效率，寬范圍和高 精度的調(diào)速性能 分配和計算各級傳動比 (1)由于生產(chǎn)加工石球石柱的大小在直徑 500~1500mm 之間，因此引用變頻裝置來對電動機進行調(diào)速，來控制載球工作臺小車的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)對不同產(chǎn)品的加工。 26 179。并且 d4段上的兩軸承只是起到對軸 進行定位的作用，本身隨軸一起轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動速度相對比較低，因此也不需要進行校核。 ④ 確定中心矩 a 和帶的基準(zhǔn)長度 Ld： 此中心距未給出，可根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初定中心距 ao： （ Dd1 + Dd2）＜ ao＜ 2（ Dd1 + Dd2） （ 75+450）＜ ao＜ 2（ 75+450） ＜ ao＜ 1050 由于此傳動要放到小車的平臺上，應(yīng)盡量選者小的尺寸，則取中心矩取 ao=400mm。 由已選電動機型號尺寸， 結(jié)構(gòu)如圖 53， 其輸出軸直徑為 38mm，則：D1=38mm。 選擇蝸桿傳動類型：根據(jù) GB/T 10089— 1988 推薦，采用漸開線蝸桿（ ZI）。由于材料和結(jié)構(gòu)上的原因，蝸桿螺旋齒部分的強度總高于蝸輪輪齒的強度，所以，以失效經(jīng)常發(fā)生在蝸輪輪齒上。 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 46 6 結(jié)論 本文進行 了石柱石球數(shù)控加工機床部分的設(shè)計，主要包括機架部分，機頭的部分及載球工作臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并對其中的需要校核的零部件進行校核，以滿足其使用功能。； 蝸桿軸向齒厚 Sa： Sa=21 πm= 21 =； 蝸桿法向齒厚 Sn： Sn= Sacosζ=176。 15+2179。 5179。 ㈢ 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 Dd1和 Dd2 ①初定帶輪的基準(zhǔn)直徑 Dd1 根據(jù)帶型，選取 Dd1=75≥ Dmin=75mm（考慮到傳動比較大，使得大帶輪直小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 38 徑大，則取小帶輪直徑小一些）。 112=112179。 179。 = 則ηwd PP?=wFvη = ?? = 選電機同步轉(zhuǎn)速為 750r/min，則與其功率相適應(yīng)的電動機我們選用其型號為： Y132S— 8 額定功率 kW，滿載轉(zhuǎn)速： 710r/min=。 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)進行導(dǎo)向，橫梁導(dǎo)架及橫梁由步進電機帶動絲杠進行上下移動。 60247。（ ） 3 =43931h 設(shè)計要求為 36000小時，符合要求。 447= Fd2= e2179。 87=178。取軸端倒角為 2179。 從動輪的 設(shè)計 從動輪同樣采用實心式結(jié)構(gòu)，材料選用 HT150，如圖 35： 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 20 圖 35 從 動 輪 Driven wheel 其結(jié)構(gòu)尺寸選擇為 ： D2=38mm； bd2=； ha 2=2mm； hf2=7mm； e2=12mm； f2= 7mm B2=(Z－ 1)179。如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則壓軸力 可以近似的按代的兩邊的預(yù)緊力 Fo 的合力來計算。 810= amax=a+=+179。 2 = AB=AO－ OB =－ 780 = AG=AB179。以后（圖 2－ 1－ c），用同樣的方式加工另外一側(cè)沒有加工的表面（圖 2－ 1－ d），這樣，就完成了石 料的粗加工，完成粗加工以后，進行半精加工，這個時候要把粗加工時留下的切削余量全部去除掉，因為余量較小，所以這個過程可以讓石球轉(zhuǎn)動及刀具進給速度快一些，并且保證刀具在進給一個刀具厚度的時間內(nèi)，石球應(yīng)該至少轉(zhuǎn)動一周，這樣才能保證石球被完全切削到，經(jīng)過一次走刀后，就完成了石球的半精加工，進行精加工主要是對石球表面進行打磨或者拋光，這樣加工以后就能得到理想的形狀了。通過選配不同的動力頭或配套機構(gòu)，該機還可以加工多棱柱、羅馬柱和球類石材制品。模型與工件的比例一般為 1： 1。針對異型石材制品的加工形狀不同，對機械的要求也是不同的。 應(yīng)指出的是，石材加工機械還應(yīng)包括 金剛石帶鋸、金剛石鏈鋸、橋切機等等。 這種多道金剛石串珠繩鋸與同規(guī)格的框架鋸相比，其優(yōu)點是： (1)單位時間內(nèi)鋸切量提高 倍； (2)輔助設(shè)備減少； (3)廠房占地面積只相當(dāng)于框架鋸廠房面積的 1/3； (4)冷卻水的處理比廢砂漿的處理容易得多； (5)鋸切精確性提高； (6)初期投資減少。由于效率低和環(huán)境污染等問題，到了 80 年代末才把這種鋸切方法用單道金剛石串珠繩鋸來代替。 400179。原因是框架鋸的鋸條作往復(fù)運動，致使金剛石燒結(jié)塊刀頭上的金剛石粒后部無法形成。然而，我們必須清醒地認(rèn)識到我國石材產(chǎn)業(yè)薄弱的方面，尤其在資源開發(fā)方面存在著嚴(yán)重不足，相對整個行業(yè)來說，從找礦到開采，從技術(shù)到生產(chǎn)，整個原來的生產(chǎn)階段投入資金的比例與整個行業(yè)的發(fā)展極不協(xié)調(diào)。應(yīng)當(dāng)說，我國石材采礦業(yè) 目前的狀況還不適應(yīng)石材工業(yè)乃至國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。“魚尾”狀支撐，支持力小，容易從胎體上脫落。 15mn 石材面磚所需的板材。 單道金剛石串珠繩鋸有多種結(jié)構(gòu)，鋸切板材用的是框架式，在兩邊主柱上安裝著直徑為 2m的金剛石串珠繩驅(qū)動輪。 不過，這種多道金剛石串珠繩鋸尚存在的問題是：鋸切板材厚度的調(diào)整必須更換具有不同導(dǎo)向槽間距的驅(qū)動圓筒，工序復(fù)雜。 異形石材的加工 在異形石材加工方面，主要用一些異形板材加工設(shè)備，回轉(zhuǎn)體加工設(shè)備等，還有一些有計算機控制的自動化程序相當(dāng)高的機械加工方式的普通機械。對于用來加工等截面的石材異型制品，或者截面形狀相似、但面積不等的異型回轉(zhuǎn)體制品以金剛石串珠繩鋸和高壓水射流技術(shù)為主，而對于用來加工截面形狀不等的空間立體制品則主要是仿形 、數(shù)控機械為主。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 （ 2）數(shù)控銑磨設(shè)備 數(shù)控銑床是專門加工非回轉(zhuǎn)體制品的數(shù)控加工中心，其功能可以通過選配不同的部件或裝置而增加。該設(shè) 備加工的工藝過程是：先按照被加工工件的輪廓形狀，在液壓仿形系統(tǒng)的控制下，通過鋸片將坯料切割成需要的輪廓形狀，然后使用圓柱拋光動力頭對工件表面進行精加工，最終可獲得所需產(chǎn)品。 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 10 石柱的加工原理也是先對起表面進行切割，形成一層層薄片，然后人工打掉，再進行半精加工， 原理 和加工石球基本一致。 2 = OH=DG=AD－ AG OH FEBDGCA圖 32石料加工圖 Stone material processing chart 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 =780－ =， OF=750mm， HF= 則： BC=AB/ 2 =. 最大切深 GF=HG－ HF=780－ =， 盡管最大切深為 ，但是為了使鋸片軸能不受阻擋的切入，鋸片半徑應(yīng)該大于 BC 的長度，即 297mm，同時為了方便鋸片在實際工作中能夠順利地工作，選取鋸片時，考慮到應(yīng)該大一些，同時考慮鋸片直徑應(yīng)該大于切深的三倍，因此選鋸片直徑為 560mm。 810= ㈤ 驗算主動輪上的包角α 1 α1=180176。即 Fp=2179。 e2+2179。 45176。 mm 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 總彎矩 如圖 e 所示得 ： M= mmN2 5 9 9 5 9 4 72 0 5 3 2MM 222V2H ????? 已知鋸片軸轉(zhuǎn)速為 1024r/min， 電動機傳到鋸片軸上的功率為 ： 為η 帶 =[19] P=Pwη=179。 Fr2＝ 179。 機頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮采用 圖 310 結(jié)構(gòu) ： 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 87654321???? 圖 310電機及傳動主軸 1鋸片 2墊片 3槽鋼 4角接觸球軸承 5鍵 6主軸 7橫梁 8絲杠 Electric motor and Transmission axis 1swa bit 2filler piece 3box iron 4angular contact ball bearing 5key 6shaft 7beam 8lead screw 這里不用對主軸箱中各零部件進行校核。 T360 179。具體的結(jié) 構(gòu)如圖 43 所示 。 載球小車傳動部分的設(shè)計計算 （ 1）當(dāng)加工直徑為最大時 已知金剛石圓鋸片鋸切深度與轉(zhuǎn)速關(guān)系：切深為 5mm，進給速度是1800mm/min[24]，切深和進給速度成反比關(guān)系， 此時 ,加工半徑為 780mm，最大切深是 ，則金剛石鋸片進給速度小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 34 v=?=87mm/min=，鋸片的進給速度即是石料在切割點的線速度，切割點的半徑 r==， 由 srrvn /0 0 03 7 0 0 14 ????? ?，則傳動比 34705 ??i，這個傳動比即是最大的傳動比。 +16179。 3 33600 0 0 3 1010301 8 3 ? ?????= 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 36 d 1d 2d 3d 4d 5L1L2L3L4L5 圖 52主軸 Axis 選用一個推力球軸承 ， 支承被加工石料 ， 所以應(yīng)選用承載能力大的 ， 選取型號為 ： 51420 GB/T30195 基本尺寸 ： d=100mm T=85mm， D=210mm，Cr=400kN， C0a=1080kN， 因此 ， 取 d1=100mm， L1應(yīng)小于 85mm， 取 L1=80mm，取 d2=150mm， L2=50mm， d3=130mm， L3=50mm。 ②驗算帶速 V： smnDv d /1 0 0060 111 ?? ??????＜ 30m/s 所以 ,可以 ③計算從動輪的基準(zhǔn)直徑 Dd2： Dd2=i179。 179。 10=80mm ??? a2d2a2 2hdd 450+= 輪槽角α 取 38176。 =； 蝸輪齒厚 St： St 取值 8mm； 蝸桿節(jié)圓直徑 d1＇： d1＇ = m(q+2X2)= (+20)=； 蝸輪節(jié)圓直徑 d2＇： d2＇ = d2=； 小型石柱石球數(shù)控加工機機床部分的設(shè)計 44 蝸輪頂圓直徑 de2： de2≤ da2＋ 2m＝ ＋ 2＝ 取值 470mm； 蝸輪寬度 B： Be2≤ =。 本設(shè)計的加工流程是石球毛坯安裝于可旋轉(zhuǎn)的工作臺上，兩維方向的進給運動由橫梁的水平運動和沿立柱的垂直運動實現(xiàn)，可使安裝于橫梁上的鋸片完成球面的加工運動。 25 2542 3022 23 232930 121481442564721412079345圖 55蝸桿軸 Worm shaft 蝸桿傳動承載能力的的計算 和齒輪傳動一樣，蝸桿傳動的失效形式也有點蝕（齒面接觸疲勞破壞），齒根折斷，齒面膠合及過度磨損等。故在設(shè)計蝸桿傳動時，均取中間平面上的參數(shù)（如模數(shù)，壓力角等）和尺寸（如齒頂圓，分度圓等）為基準(zhǔn)，并沿用齒輪傳動的計算關(guān)系。 主動輪 的設(shè)計 由于小帶輪直徑較小，所以，采用實心式結(jié)構(gòu)，材料選用 HT150。 75=450mm 按 V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列表 8— 7[24]， Dd2取值 450mm。 ①由于此軸為傳動軸，只受扭矩作用，則 22 )(4 δ τα ????ca? （其中τ=WT ） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 22 )(4 δ τα ????ca? = 22 )w2 7801833.(040 ????? = 2)w2 7 8 01 8 33.(04 ???? =2.9MPa＜ [δ1]=275MPa 石球重量通過小車直接傳到地面，軸并不承受載荷，因此不用對此軸進行校核。 179。 由于工作中所加工的石球或石柱尺寸不定，（ 500～ 1500mm 之間），因此，該載球小車的實際工作轉(zhuǎn)速也應(yīng)該隨之而變化，其由電動機到載球小車之間的傳動比范圍為 3340～ 34705 之間，并用調(diào)速裝置。但同時石球重量很大，其所受的重力應(yīng)該直接傳到地面上，而傳動裝置進傳遞轉(zhuǎn)動，不承受重力，同時要