【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6)床身。它是用于支承和連接若干部件。部件都安裝在床身上以保持部件相互位置精度。 攀枝花學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 機(jī)床簡(jiǎn)介 6 CA6140A 臥式車床的主要參數(shù) 表 CA6140A 臥式車床的主要參數(shù) 床身回轉(zhuǎn)直徑 mm 400 刀架上回轉(zhuǎn)直徑 mm 210 馬鞍內(nèi)回轉(zhuǎn)直徑 有效長(zhǎng)度 mm 最大工件長(zhǎng)度 /最大車削長(zhǎng)度 mm 750/650 主軸中心至床身平面導(dǎo)軌距離 mm 205 主軸孔徑 /主軸孔前端錐度 mm φ52 / 莫氏圓錐 6 號(hào) 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn) 24/12 主軸轉(zhuǎn)速范圍 正轉(zhuǎn) r/min 50Hz:111600 60Hz:121680 反轉(zhuǎn) r/min 50Hz:141580 60Hz: 縱向進(jìn)給量范圍（ 64 種） 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給 mm/r 小進(jìn)給 mm/r 加大進(jìn)給 mm/r 橫向進(jìn)給量范圍（ 64 種） 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給 mm/r 小進(jìn)給 mm/r 加大進(jìn)給 mm/r 刀架縱 /橫向的快移速度 m/min 縱向 4 橫向 2 加工螺紋范圍 公制螺紋 44 種 mm 1192 模數(shù)螺紋 39 種 mm 英制螺紋 21 種 牙 /寸 224 徑節(jié)螺紋 37 種 196 上 /下刀架最大行程 mm 140/320 刀架轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)角度 176。 177。90 主軸中心線至刀具支承面距離 mm 26 刀桿截面尺寸 mm 2525 尾座主軸直徑 行程及主軸孔錐度 mm 75150 /莫氏圓錐 5 號(hào) 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 機(jī)床簡(jiǎn)介 7 絲杠螺距 mm 12 主電機(jī)功率 λ W 主機(jī)凈重 (約 ) λ g 1990 主機(jī)輪廓尺寸 (長(zhǎng) 寬 高 ) mm 241810001267 CA6140A 機(jī)床運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng) 機(jī)床的運(yùn)動(dòng) 根據(jù)在切削過(guò)程中所起的作用來(lái)區(qū)分，切削運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)：是形成機(jī)床切削速度或消耗主要?jiǎng)恿Φ墓ぷ鬟\(yùn)動(dòng)。進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)：是使工件的多余材料不斷被去除的工作運(yùn)動(dòng)。切削過(guò)程中主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以多于一個(gè)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由刀具或工件分別完成，也可由刀具單獨(dú)完成。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)除了切削運(yùn)動(dòng)外，還有一些實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削過(guò)程的輔助工作而必須進(jìn)行的輔助運(yùn)動(dòng)。 機(jī)床的傳動(dòng) 機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)指的是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱為機(jī)床的傳動(dòng)。機(jī)床的傳動(dòng)方式按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分為 機(jī)械傳動(dòng) 、 液壓傳動(dòng) 、電力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)以及以上幾種傳動(dòng)方式的聯(lián)合傳動(dòng)等。按傳動(dòng)速度調(diào)節(jié)變化特點(diǎn)將傳動(dòng)分為有級(jí)傳動(dòng)和無(wú)級(jí)傳動(dòng)。 機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)也叫傳動(dòng)鏈，他有首末兩個(gè)端件。首端件又叫主動(dòng)件，末端件又叫從動(dòng)件。每一條傳動(dòng)系統(tǒng)從首端件到末端件都是按一定傳動(dòng)規(guī)律組成，這就是傳動(dòng)比，以此來(lái)保證機(jī)床的性能。一般的機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)按其所擔(dān)負(fù)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可分為主運(yùn)動(dòng)傳遞系統(tǒng)，進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)傳遞系統(tǒng)和快速空行程傳動(dòng)系統(tǒng)三種。 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 8 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 螺紋的形成 一條 直線 AB 平行地繞在圓柱的表面就形成了螺旋線，一個(gè)平面圖形（如三角形、 梯形 、矩形等）繞著圓柱面上的螺旋線運(yùn)動(dòng)，形成的圓柱螺旋體稱為螺紋。如圖 。刀具在圓柱（或者圓錐）外表面加工所形成的螺紋稱為外螺紋；在圓柱或者圓錐內(nèi)表面加工所形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋。內(nèi)外螺紋應(yīng)成對(duì)使用。 圖 螺紋的形成圖 螺紋基本要素 螺紋的基本要素包括牙 型、公稱直徑、旋向、線數(shù)、螺距五個(gè)要素（如圖）。五個(gè)要素都相同的內(nèi)外螺紋才可以旋合。 （ 1）牙型 沿螺紋軸線方向剖開 i，所得到的螺紋牙齒剖面的形狀稱為螺紋的牙型。常見的牙型有三角形、矩形、梯形、鋸齒形等（如圖 ）。 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 9 圖 螺紋牙型 （ 2）螺紋的直徑 大徑 D：螺紋的最大直徑，也稱為公稱直徑。是與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假象圓柱面的直徑。 小徑 D1：計(jì)算直徑，是與外螺紋牙底或者內(nèi)螺紋牙頂相重合的假象圓柱的直徑。 中徑 D2：確定螺旋幾何參數(shù)和配合性質(zhì)的直徑，是母線通過(guò)牙型溝槽和凸起寬度相等處的假象圓柱的直徑。 （ 3） 旋向 螺紋有右旋和左旋兩種。內(nèi)外螺紋旋合時(shí)，順時(shí)針旋入的為右旋，逆時(shí)針旋入的為左旋。 常見的是右旋螺紋，左旋螺紋用在重要的場(chǎng)合。 圖 螺紋旋向 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 10 （ 4） 線數(shù) 螺紋有單線和多線之分。當(dāng)圓柱面上只有一條螺旋線時(shí)所形成的螺紋稱為單線螺紋，兩條或者以上在軸向等距離分布的螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。 圖 線數(shù) （ 5）螺距 P和導(dǎo)程 S 螺紋相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)之間的軸向距離稱為螺距。同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間的軸向距離。稱為導(dǎo)程。單線螺紋的螺距等于導(dǎo)程，多線螺紋的螺距 P=S/n。 圖 、 螺紋要素 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 11 螺旋傳動(dòng)的工作原理 螺旋傳動(dòng)式利用 絲杠 和螺母組成 的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求。它主要用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 根據(jù) 絲杠 和螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，螺旋傳動(dòng)的常用運(yùn)動(dòng)形式，主要有兩種： （ 1） 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)，多用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中； （ 2） 螺母固定， 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)，多用以螺旋起重器或螺旋壓力機(jī)中。 圖 螺旋傳 動(dòng) 的運(yùn)動(dòng)形式 常用設(shè)備的螺旋機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于各種機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。如 起重機(jī)的螺旋起重裝置，螺旋壓力機(jī)的加壓裝置，機(jī)床刀架或者工作臺(tái)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，儀表、測(cè)試裝置的螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)等。 螺旋傳動(dòng)的類型 和特點(diǎn) （ 1）螺旋傳動(dòng)按其用途分為 ①傳力螺旋 典型的形式為螺母固定、 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。利用傳動(dòng)增力的優(yōu)點(diǎn)，以傳遞能量為主，講較小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成較大的軸向推力。用于高速回轉(zhuǎn)、連續(xù)工作、要求自鎖的場(chǎng)合，如螺旋起重器，螺旋壓力機(jī)等。 ②傳導(dǎo)螺旋 典型的形式為 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)、利用傳動(dòng)均勻、平穩(wěn)、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，有較高的傳動(dòng)精度，可承受較大的軸向載荷，主要用于高速回轉(zhuǎn)、攀枝花學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 12 連續(xù)工作、要求高效率、高精度的場(chǎng)合，如機(jī)床的刀架和工作臺(tái)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。 ③調(diào)整螺旋 典型的是 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)、螺母移動(dòng)的形式。調(diào)整螺旋以 調(diào)整、固定零件間的相互位置為主、調(diào)整螺旋主要用于不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，要求自鎖的機(jī)構(gòu)中，如機(jī)床、儀表、測(cè)試裝置中的微調(diào)螺旋，軋鋼機(jī)的螺旋壓力機(jī)構(gòu)。 （ 2）按螺旋副的摩擦性質(zhì)分為： ①滑動(dòng)螺旋 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，工作平穩(wěn)，易于自鎖。但摩擦阻力大傳動(dòng)效率低，定位精度差，磨損較快，主要應(yīng)用于對(duì)傳動(dòng)精度和效率要求不高的場(chǎng)合。 ②滾動(dòng)螺旋 是在螺旋副中的滾道內(nèi)填充滾珠，是螺旋副中的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。這種傳動(dòng)的摩擦力小，傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率高。按滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)在汽車和拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中早已 得到廣泛的應(yīng)用。因?yàn)闈L動(dòng)螺旋傳動(dòng)具有傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，目前應(yīng)用日益廣泛，比如飛機(jī)的機(jī)翼和起落架的傳動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、水閘的升降機(jī)構(gòu)和數(shù)控機(jī)床等。 ③靜壓螺旋 在螺旋副中注入高壓油?？朔嘶瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的缺點(diǎn)，是傳動(dòng)效率較高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)自鎖性能，成本較高。只使用與高效率、高精度的重要傳動(dòng)中。 螺旋傳動(dòng)的受力分析 螺旋機(jī)構(gòu)是斜面機(jī)構(gòu)的一種特殊形式，它是將升角為 a的斜面繞在圓柱體上形成的，如圖 所示。由于斜面形成的螺旋機(jī)構(gòu)是 方牙螺旋，所以螺旋機(jī)構(gòu)的受力分析同斜面機(jī)構(gòu)完全相同。圖中 滑塊相當(dāng)于螺母的一部分，它是沿斜面上升的運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于螺母在螺旋上旋動(dòng)，即擰緊螺母。 Fq 是擰緊螺母時(shí)所受的軸向力，它相當(dāng)于斜面機(jī)構(gòu)中滑塊的載荷。 圖 螺旋機(jī)構(gòu)的受力分析 攀枝花學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 螺旋機(jī)構(gòu)的分析 13 水平推力 F是擰緊螺母時(shí)所加的外力，假定作用在螺紋中徑 D2上，如圖 所示。當(dāng)擰緊螺母時(shí)，由公式可求出水平推力 F的大小為 研究機(jī)構(gòu)時(shí)，通常用力矩表示，根據(jù)力矩的概念可以求出作用在螺母上的力矩為 對(duì)于起重螺旋來(lái)說(shuō)，都是通過(guò)手柄來(lái)擰動(dòng)螺旋的，所以在手柄長(zhǎng)為 L時(shí)，加于手柄上的力 P0 應(yīng)為 因?yàn)? 所以 由此公式可知，加 載手柄上的力 P0銅螺母所受的載荷 Fq、螺母中徑 D2 和螺旋升角 a 成正比，與手柄長(zhǎng)度成反比。這就是說(shuō)，載荷 Fq越大，或是螺旋中徑 D2 及升角 a越大，則所需的力 P0也越大，當(dāng)手柄長(zhǎng)度 L越長(zhǎng)，力 P0就可以越小。 前面講的是擰緊螺母時(shí)的情況。防止螺母擰緊后部自動(dòng)退回所需的力 P＇ 也和斜面機(jī)構(gòu)一樣，由公式得 防松時(shí)螺母上的力矩應(yīng)為 自鎖條件亦同斜面機(jī)構(gòu)一樣為 α＜ψ 攀枝花學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 基于 PRO/E 的建模 14 4 基于 Pro/E 的建模 PRO/E 簡(jiǎn)介 Pro/Engineer 簡(jiǎn)稱 PRO/E,該操作 軟件 是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ PTC)旗下的CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。 Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位， Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決牲的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。 PRO/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 Pro/E 軟件模塊組成 Pro/Engineer 是 軟件包 ，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色實(shí)體或線框造型棚完整工程圖產(chǎn)生及不同視圖（ 三維造型還可移動(dòng)，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)）。 Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過(guò)各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（ Ribs）、槽（ Slots）、倒角（ Chamfers）和抽空（ Shells）等，采用這種手段來(lái)建立形體，對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)是更自然，更直觀，無(wú)需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號(hào)式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會(huì)自動(dòng)修正。這種功能使得修改更為方便和 可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機(jī)。 Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來(lái)實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它模塊或自行利用 C語(yǔ)言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下 (沒有任何附加模塊 )具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝能力 (人工 )和工程制圖能力 (不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS標(biāo)準(zhǔn) )，并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀 (HP， HPGL)和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。 Pro/Engineer 功能如下： （ 1） 特征驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）； （ 2） 參數(shù)化（參數(shù) =尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； 攀枝花學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 基于 PRO/E 的建模 15 （ 3） 通過(guò)零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系