【文章內(nèi)容簡介】 ，系的劃分原則是： 主參數(shù)相同，并按一定的公比排列，工件和刀具本身的和相對(duì)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局形式相同的機(jī)床，即劃分為同一系。 3. 機(jī)床的特性代號(hào) 機(jī)床的特性代號(hào)表示機(jī)床具有的特出性能，包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，當(dāng)木類型機(jī)床除有普通型外，還具有某種通用特性，則在類別代號(hào)之后加上相應(yīng)的特性代號(hào)。 為了區(qū)分主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號(hào)中用結(jié)構(gòu)特性代號(hào)表示。結(jié)構(gòu)特性代號(hào)為漢語拼音字母。例如 ： CA6140 型臥式車床型號(hào)中的“ A”，可理解為這種型號(hào)車床在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于 C6140 型車床。結(jié)構(gòu)特性的代號(hào)字母是根據(jù)各類機(jī) 床的情況分別規(guī)定的，再不同型號(hào)中的意義可不一樣。 4. 機(jī)床主參數(shù)、第二主參數(shù)和設(shè)計(jì)順序號(hào)。機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。 5. 機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào) 當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)，并按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)試制和鑒定時(shí)，在原機(jī)床型號(hào)的尾部，加重大改進(jìn)順序號(hào)，以區(qū)別與原機(jī)床型號(hào)。序號(hào)按 A、 B、 C、 ?? 字母的順序選用。 6. 同一型號(hào)機(jī)床的變形代號(hào) 某些機(jī)床，根據(jù)不同的加工需要，在基本機(jī)床型號(hào)的基礎(chǔ)上僅改變機(jī)床的部分性能結(jié)構(gòu)時(shí)，則在基型機(jī)床型號(hào)之后加 ? ? 變形代號(hào)。 機(jī)床的型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào)，用以簡明的表示機(jī)床類型，主要技術(shù)參數(shù)，性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)機(jī)床型號(hào)： X62 X：類別代號(hào)（銑床類）； 8 6：組別代號(hào)（落地式臥試銑床組） 2：主要參數(shù)代號(hào)（機(jī)床工作臺(tái)寬度為 320mm） X62 的特點(diǎn)和用途 1） x62型臥式銑床有以下特點(diǎn)： ，使能承受重負(fù)荷的切削工作。 ，能充分發(fā)揮刀具的效能，并能使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速切削。 ，各有一套功能相同的按鈕和操縱手柄（即復(fù) 式操縱裝置），使工作者能選擇最方便的位置進(jìn)行操縱。 ，能簡化操縱動(dòng)作，提高生產(chǎn)效率，并且可以進(jìn)行多機(jī)床管理。 、停止和快進(jìn)行程的開動(dòng)都有明顯的按鈕，工作臺(tái)的進(jìn)給由手柄操縱，其送進(jìn)方向和操縱手柄所指方向一致，主軸的轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)的進(jìn)給速度用轉(zhuǎn)盤來操作，所有這些，搜使機(jī)床的操縱簡單，操作機(jī)床的工人也不需要高熟練的技術(shù)。 ，并經(jīng)特殊處理，容易磨損的件均用耐磨材料制成，機(jī)床導(dǎo)軌有防削裝置這些都保證了機(jī)床有足夠長的使用壽命。 ，保證機(jī)床的精度和工作平穩(wěn) ，手動(dòng)進(jìn)給和機(jī)動(dòng)進(jìn)給間有互鎖機(jī)構(gòu)，再進(jìn)給量過大時(shí)，保險(xiǎn)結(jié)合處能自動(dòng)脫開，使機(jī)床零件不致?lián)p壞，同時(shí)有保證了操作者的安全。 ，當(dāng)加工完畢或其他原因而需要停車時(shí)，只需按一下“停止”按鈕，機(jī)床的全部運(yùn)動(dòng)立即停止。 ，操作者可根據(jù)需要靈活運(yùn)動(dòng)。 （縱向、橫向、垂直）都能進(jìn)行快速移動(dòng)，減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 的由一個(gè)手柄操縱可控制兩個(gè)方向的進(jìn)給和快速移動(dòng)。 ，重要的傳動(dòng)件和軸承是由機(jī)動(dòng)泵進(jìn)行自動(dòng)潤滑，同時(shí)設(shè)有指示器進(jìn)行經(jīng)常檢查，需用手動(dòng)潤滑的部位，其加油點(diǎn)均設(shè)有明顯的標(biāo)志。 ，提高傳動(dòng)效率，主軸上的滾錐軸承，還能進(jìn)行調(diào)整，以保證主軸精度 。 9 2）機(jī)床的用途 x62 型臥式銑床適用于圓柱、圓片銑刀，角度銑刀，成型銑刀及端面銑刀來銑切各種零件，也可以加工平面，斜面，溝槽，齒輪等。 裝上分度頭，可以銑切直齒齒輪和鉸刀等零件，此時(shí)每當(dāng)零件被加工完第一個(gè)齒后 ，利用手動(dòng)使零件繞自己的中心轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，以便進(jìn)行下一個(gè)齒的加工。 x62 型臥式銑床還可以安裝萬能銑頭及圓工作臺(tái)，用以銑切凸輪及圓弧形槽。 因此 x62 型臥式銑床能適用于各種企業(yè)，從小規(guī)模的機(jī)械修理廠到大量生產(chǎn)的的汽車制造廠都可以使用。 10 第 2 章 機(jī)床 進(jìn)給 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)床設(shè)計(jì)概論 . 機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)和原則 ⑴結(jié)構(gòu)總設(shè)計(jì)的任務(wù)及重要性 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)是將原理方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化，即把一維或三維的原理方案圖轉(zhuǎn)化為三維的可制造形狀過程，包括“質(zhì)”的設(shè)計(jì) 和“量”的設(shè)計(jì)。 ⑵結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)原則 明確，簡單，安全可靠是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)階段必須遵循的三項(xiàng)基本原則。 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)步驟 ⑴ 初步設(shè)計(jì) ① 明確設(shè)計(jì)要求 ② 主功能載體的初步設(shè)計(jì) ③ 按比例繪制主要結(jié)構(gòu)草圖 ④ 檢查主，輔助功能載體結(jié)構(gòu) ⑤ 設(shè)計(jì)結(jié)果初評(píng)及選擇 ⑵ 詳細(xì)設(shè)計(jì) ① 各功能載體的詳細(xì)設(shè)計(jì) ② 補(bǔ)充完善結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)草圖 ③ 對(duì)完善的結(jié)構(gòu)總體草圖進(jìn)行審核 ④ 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) ⑶ 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的完善與審核 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理 ⑴任務(wù)分配原理 ⑵自補(bǔ)償原理 ⑶力傳遞原理 ⑷變形協(xié)調(diào)原理 ⑸等強(qiáng)度原理 11 ⑹穩(wěn)定性原 理 主要技術(shù)參數(shù)的確定 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)的確定 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)包括機(jī)床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。 ⑴ 主參數(shù)和尺寸參數(shù) 機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作性能的一種參數(shù)。 尺寸參數(shù)是指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 選擇的機(jī)床型號(hào)是 X62 主軸轉(zhuǎn)速種數(shù) 18級(jí) 轉(zhuǎn)速范圍（轉(zhuǎn) /每分） 30～ 1500 ⑵ 運(yùn)動(dòng)參數(shù) ① 主軸轉(zhuǎn)速的合理安排 根據(jù) nmax , nmin，在已知變速范圍內(nèi)若采用有級(jí)變速，則應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí)。所謂分級(jí)即在變速范圍內(nèi)確定中間各級(jí)轉(zhuǎn)速。目前，多數(shù)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)是速是按等比級(jí)數(shù)排列，其公比為φ。則轉(zhuǎn)速排列為 n1=nmin, n2=nminφ , n3=nminφ 2，178。178。178。178。178。178。， nz=nminφ z1 主軸轉(zhuǎn)速排列是等比級(jí)數(shù)規(guī)律分布。主要原因是在轉(zhuǎn)速范圍轉(zhuǎn)速相對(duì)損失均勻，如在加工中某一工序要求的合理轉(zhuǎn)速為 n,而在 Z 級(jí)轉(zhuǎn)速中沒有這個(gè)最佳轉(zhuǎn)速，它是處于 nj 和 nj+1，若采用 nj+1，比轉(zhuǎn)速高，由于過高的切削速度會(huì)使刀具耐用度下降。 為了不降低刀具耐用度，一般選用 nj，將造成轉(zhuǎn)速損失，其轉(zhuǎn)速損失為 (nnj),當(dāng) n 趨近 nj|+1 時(shí)，仍選用 nj為使用轉(zhuǎn)速。產(chǎn)生的最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為 Amax= nj|+1nj/(nj+1)=1 nj/(nj+1) 對(duì)于普通機(jī)床，如果認(rèn)為每級(jí)轉(zhuǎn)速的使用機(jī)會(huì)相同，那么應(yīng)使 Amax為一定值，即 Amax＝ 1 nj/(nj+1)＝ const 或 nj/(nj+1)＝ const＝ 1/φ 可見任意兩級(jí)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是 nj|+1＝ njφ ② 變速范圍 Rn公比φ和級(jí)數(shù) z的關(guān)系 Rn= nmax/ nmin= φ z1 ? ?1?? z nR? 12 兩邊取對(duì)數(shù)，可寫成 lgRn=(z1)lgφ z=1+ lgRn/ lgφ 已知 z=18 Rn= nmax/ nmin=50 得 ? ?1?? z nR? =17√ 50 ＝ 查表得 φ = 機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則 ⑴在滿足一定的轉(zhuǎn)速范圍，級(jí)數(shù)條件下，傳動(dòng)鏈盡可能短和簡單。 ⑵傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)，噪聲小，效率高。 ⑶功率及扭矩應(yīng)滿足使用要求。 ⑷適應(yīng)主軸精度及剛度要求。 ⑸操作方便，輕巧，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。 ⑹必須考慮制動(dòng)裝置。 ⑺必須有良好的潤滑。 機(jī)床傳動(dòng)方式和變速方式的選擇 ⑴ 動(dòng)力參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù) 機(jī)床電機(jī)的功率為 。選擇 J04524D 型電機(jī) ⑵ 主傳動(dòng)系統(tǒng)的分類 ① 可分為交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。選擇交流電機(jī)驅(qū)動(dòng) ② 按傳動(dòng)裝置可分：機(jī)械傳動(dòng)裝置，液壓傳動(dòng)裝置，電氣傳動(dòng)裝置 本次設(shè)計(jì)選擇機(jī)械傳動(dòng)裝置 φ 2 110E 4010 20xx 1010 3/20xx 510 410 6/20xx 2E 122 62 32 2 2/3 2 6/5 2 12 Amax % 16% 21% 29% 37% 44% 50% 與 關(guān)系 13 ③ 按變速連續(xù)性可分為：有級(jí)變速傳動(dòng)，無級(jí)變速傳動(dòng) 本次設(shè)計(jì)選用有級(jí)變速傳動(dòng) ⑶ 主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)方式 ① 集中傳動(dòng)：主傳動(dòng)系統(tǒng)的全部傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)集中裝在同一主軸箱內(nèi)，稱為集中傳動(dòng)方式。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操作，箱體數(shù)目少，可減少加工，裝配所需工時(shí)和制造成本。 缺點(diǎn)：變速箱的傳動(dòng)件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的震動(dòng)和數(shù)量將直接傳給主 軸，因而會(huì)降低機(jī)床的加工精度。 ② 分散傳動(dòng)：主傳動(dòng)系統(tǒng)中的大部分的傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的單獨(dú)變速箱中，然后通過帶傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳到主軸箱的傳 動(dòng)方式，稱為分離傳動(dòng)方式。 優(yōu)點(diǎn)：變速箱工作中產(chǎn)的震動(dòng)和熱量不直接傳給主軸，因而減少主軸的震動(dòng)和熱變形，提高加工精度。 缺點(diǎn)：多增加一個(gè)箱體，使加工和裝配工時(shí)增因而提高了成本。 本次設(shè)計(jì)選用集中傳動(dòng)方式 . 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)速圖擬定 擬定轉(zhuǎn)速圖一般原則 ⑴ 傳動(dòng)副“前多后少”原則 ⑵ 傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致原則 ⑶ 確定各變速組的變 速范圍及極限傳動(dòng)比原則 RI=(umaxi)/ (umini) (i=0、 ? j) 變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值，稱為該變速組的變速范圍。 RI＝ ? xi(pi1) i=0、 2?j 依次為基本組，第一，二， ?j 擴(kuò)大組 由此可見，式中 xi(pi1)就是變速組中最大傳動(dòng)比的傳動(dòng)線與最小傳動(dòng)比傳動(dòng)線所拉開的格數(shù)。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最小傳動(dòng)比 u 主 min? 1/4。為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差，減小振動(dòng)噪聲，一般限制直齒圓柱齒輪的最大變速比 u 主 max? 14 R 主 max= u 主 max/u 主 min? (2～ )/=8～ 10 主軸的變速范圍應(yīng)等于主傳動(dòng)變速系統(tǒng)中各個(gè)變速組變速范圍乘積 RN=R0R1R2?R j 檢查變速組的變速范圍是否超過極限值時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠渌兯俳M的變速范圍都比最后擴(kuò)大組小，只要最后擴(kuò)大組的變速不超過 極限值，其他變速組更不會(huì)超過極限值。 18＝ 21179。 32179。 26179。 26 ， ? ＝ 其最后擴(kuò)大組變速范圍 R3=（ 126） =4 由此的 ? ＝ 其它變速組的變速范圍肯定也符合要求 . ⑷ 分配傳動(dòng)比原則 a) 各個(gè)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比應(yīng)盡可能不超出極限傳動(dòng)比 u 主 min和 u 主 max b) 各中間傳動(dòng)軸的最低轉(zhuǎn)速適當(dāng)高些。因?yàn)橹虚g傳動(dòng)軸的軸速高，則在一定條件下，傳遞扭矩小，相應(yīng)的傳動(dòng)件的尺寸也小，因此，按傳動(dòng)順序的各 變速組的最小傳動(dòng)比應(yīng)采用遞減的原則，即要求 u aminubminucmin ⑸ 降低噪聲考慮原則 a) 簡化機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)，減小傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù)。 b) 避免較大的變速傳動(dòng)。 c) 適當(dāng)降低齒輪圓周運(yùn)動(dòng)速度 ⑹ 為減少空載功率損失應(yīng)考慮原則 擬定轉(zhuǎn)速圖 ⑴ 確定變速組數(shù)目 大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪 變速方式，為滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便要求，通常采用三聯(lián)或雙聯(lián)齒輪。為減小進(jìn)給箱的尺寸，使結(jié)構(gòu)簡潔便于操作，采用類比法，在Ⅴ軸上采用背輪機(jī)構(gòu)。背輪機(jī)構(gòu)中的離合器的左右兩位置可實(shí)現(xiàn)兩種不同傳動(dòng)比的傳動(dòng)。 故由Ⅲ軸到Ⅴ軸只需實(shí)現(xiàn) 9種轉(zhuǎn)速。 傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)可能的方案有： 339 3?? 199 1?? 后一種方案可以省掉一根軸，但是需要一個(gè) 9 聯(lián)齒輪，增加了軸向尺，故選前一種方案。 15 ⑵ 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 在降速傳動(dòng)中，為防止被動(dòng)齒輪的直徑過大而使徑向尺寸太大，常 限制最小傳動(dòng)比 41min?i 。升速時(shí)，為防止過大的震動(dòng)和噪聲常限制最大傳動(dòng)比 2max?i ， 傳動(dòng)鏈 最大變速范圍一般為 108m inm a xm a x ?? uuR。 對(duì)于進(jìn)給傳動(dòng)鏈，轉(zhuǎn)速較低尺寸小。 ?? 進(jìn)i ，故， 14max ?進(jìn)R . 檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組 ? ? m a x1 RR nn pxn ?? ?? 31?x , 31?p ? ? m a x1331 ??? ? , 可行 。 由結(jié)構(gòu)式畫出 如圖 21 所示 結(jié)構(gòu)網(wǎng)： 圖 21 進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)網(wǎng) （ 3） 擬定轉(zhuǎn)速圖 中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，由前向后推，得勁給傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖。如圖 22所示。 16 圖 22 進(jìn)給傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖 擬定進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)圖： Ⅴ軸 Ⅳ軸 Ⅲ軸 圖 23 進(jìn)給箱的傳 系統(tǒng)圖（部分）： 17 計(jì)算轉(zhuǎn)速和齒輪齒數(shù)的確定 計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 ⑴ 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速由 nj=nmin? 24/31=nmin? 7=n6=50r/min ⑵