【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的運動特點基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局形式相同的機床，即劃分為同一系。 3. 機床的特性代號 機床的特性代號表示機床具有的特出性能，包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，當木類型機床除有普通型外，還具有某種通用特性，則在類別代號之后加上相應的特性代號。 為了區(qū)分主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機床，在型號中用結(jié)構(gòu)特性代號表示。結(jié)構(gòu)特性代號為漢語拼音字母。例如 ： CA6140 型臥式車床型號中的“ A”，可理解為這種型號車床在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于 C6140 型車床。結(jié)構(gòu)特性的代號字母是根據(jù)各類機 床的情況分別規(guī)定的，再不同型號中的意義可不一樣。 4. 機床主參數(shù)、第二主參數(shù)和設計順序號。機床主參數(shù)代表機床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。 5. 機床的重大改進順序號 當機床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進，并按新產(chǎn)品重新設計試制和鑒定時，在原機床型號的尾部，加重大改進順序號，以區(qū)別與原機床型號。序號按 A、 B、 C、 ?? 字母的順序選用。 6. 同一型號機床的變形代號 某些機床，根據(jù)不同的加工需要，在基本機床型號的基礎上僅改變機床的部分性能結(jié)構(gòu)時，則在基型機床型號之后加 ? ? 變形代號。 機床的型號是機床產(chǎn)品的代號，用以簡明的表示機床類型，主要技術(shù)參數(shù)，性能和結(jié)構(gòu)特點。 本次設計機床型號： X62 X：類別代號（銑床類）； 8 6：組別代號（落地式臥試銑床組） 2：主要參數(shù)代號（機床工作臺寬度為 320mm） X62 的特點和用途 1） x62型臥式銑床有以下特點： ，使能承受重負荷的切削工作。 ，能充分發(fā)揮刀具的效能，并能使用硬質(zhì)合金刀具進行高速切削。 ，各有一套功能相同的按鈕和操縱手柄（即復 式操縱裝置），使工作者能選擇最方便的位置進行操縱。 ，能簡化操縱動作，提高生產(chǎn)效率，并且可以進行多機床管理。 、停止和快進行程的開動都有明顯的按鈕，工作臺的進給由手柄操縱，其送進方向和操縱手柄所指方向一致，主軸的轉(zhuǎn)速和工作臺的進給速度用轉(zhuǎn)盤來操作，所有這些，搜使機床的操縱簡單，操作機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，機床導軌有防削裝置這些都保證了機床有足夠長的使用壽命。 ，保證機床的精度和工作平穩(wěn) ，手動進給和機動進給間有互鎖機構(gòu)，再進給量過大時，保險結(jié)合處能自動脫開，使機床零件不致?lián)p壞，同時有保證了操作者的安全。 ，當加工完畢或其他原因而需要停車時，只需按一下“停止”按鈕，機床的全部運動立即停止。 ，操作者可根據(jù)需要靈活運動。 （縱向、橫向、垂直）都能進行快速移動，減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。 的由一個手柄操縱可控制兩個方向的進給和快速移動。 ，重要的傳動件和軸承是由機動泵進行自動潤滑，同時設有指示器進行經(jīng)常檢查，需用手動潤滑的部位，其加油點均設有明顯的標志。 ，提高傳動效率，主軸上的滾錐軸承，還能進行調(diào)整，以保證主軸精度 。 9 2）機床的用途 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，此時每當零件被加工完第一個齒后 ，利用手動使零件繞自己的中心轉(zhuǎn)動一定的角度，以便進行下一個齒的加工。 x62 型臥式銑床還可以安裝萬能銑頭及圓工作臺，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 機床 進給 傳動系統(tǒng)設計 機床設計概論 . 機構(gòu)總體設計的任務和原則 ⑴結(jié)構(gòu)總設計的任務及重要性 結(jié)構(gòu)總體設計的任務是將原理方案設計結(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)”的設計 和“量”的設計。 ⑵結(jié)構(gòu)總體設計原則 明確，簡單，安全可靠是結(jié)構(gòu)總體設計階段必須遵循的三項基本原則。 結(jié)構(gòu)總體設計步驟 ⑴ 初步設計 ① 明確設計要求 ② 主功能載體的初步設計 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 設計結(jié)果初評及選擇 ⑵ 詳細設計 ① 各功能載體的詳細設計 ② 補充完善結(jié)構(gòu)總體設計草圖 ③ 對完善的結(jié)構(gòu)總體草圖進行審核 ④ 進行技術(shù)經(jīng)濟評價 ⑶ 結(jié)構(gòu)總體設計的完善與審核 結(jié)構(gòu)設計基本原理 ⑴任務分配原理 ⑵自補償原理 ⑶力傳遞原理 ⑷變形協(xié)調(diào)原理 ⑸等強度原理 11 ⑹穩(wěn)定性原 理 主要技術(shù)參數(shù)的確定 機床主要技術(shù)參數(shù)的確定 機床主要技術(shù)參數(shù)包括機床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)又包括尺寸參數(shù)，運動參數(shù)及動力參數(shù)。 ⑴ 主參數(shù)和尺寸參數(shù) 機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小及反映機床最大工作性能的一種參數(shù)。 尺寸參數(shù)是指機床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 選擇的機床型號是 X62 主軸轉(zhuǎn)速種數(shù) 18級 轉(zhuǎn)速范圍（轉(zhuǎn) /每分） 30～ 1500 ⑵ 運動參數(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)若采用有級變速，則應進行轉(zhuǎn)速分級。所謂分級即在變速范圍內(nèi)確定中間各級轉(zhuǎn)速。目前，多數(shù)機床主軸轉(zhuǎn)是速是按等比級數(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)速排列是等比級數(shù)規(guī)律分布。主要原因是在轉(zhuǎn)速范圍轉(zhuǎn)速相對損失均勻，如在加工中某一工序要求的合理轉(zhuǎn)速為 n,而在 Z 級轉(zhuǎn)速中沒有這個最佳轉(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 n 趨近 nj|+1 時，仍選用 nj為使用轉(zhuǎn)速。產(chǎn)生的最大相對轉(zhuǎn)速損失率為 Amax= nj|+1nj/(nj+1)=1 nj/(nj+1) 對于普通機床，如果認為每級轉(zhuǎn)速的使用機會相同，那么應使 Amax為一定值，即 Amax＝ 1 nj/(nj+1)＝ const 或 nj/(nj+1)＝ const＝ 1/φ 可見任意兩級轉(zhuǎn)速之間的關系是 nj|+1＝ njφ ② 變速范圍 Rn公比φ和級數(shù) z的關系 Rn= nmax/ nmin= φ z1 ? ?1?? z nR? 12 兩邊取對數(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 = 機床進給傳動系統(tǒng)設計 設計原則 ⑴在滿足一定的轉(zhuǎn)速范圍，級數(shù)條件下，傳動鏈盡可能短和簡單。 ⑵傳動平穩(wěn)，振動，噪聲小，效率高。 ⑶功率及扭矩應滿足使用要求。 ⑷適應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必須考慮制動裝置。 ⑺必須有良好的潤滑。 機床傳動方式和變速方式的選擇 ⑴ 動力參數(shù)及運動參數(shù) 機床電機的功率為 。選擇 J04524D 型電機 ⑵ 主傳動系統(tǒng)的分類 ① 可分為交流電機驅(qū)動，直流電機驅(qū)動。選擇交流電機驅(qū)動 ② 按傳動裝置可分：機械傳動裝置，液壓傳動裝置，電氣傳動裝置 本次設計選擇機械傳動裝置 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 關系 13 ③ 按變速連續(xù)性可分為：有級變速傳動，無級變速傳動 本次設計選用有級變速傳動 ⑶ 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。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操作，箱體數(shù)目少，可減少加工，裝配所需工時和制造成本。 缺點：變速箱的傳動件在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的震動和數(shù)量將直接傳給主 軸，因而會降低機床的加工精度。 ② 分散傳動：主傳動系統(tǒng)中的大部分的傳動和變速機構(gòu)裝在遠離主軸的單獨變速箱中，然后通過帶傳動將運動傳到主軸箱的傳 動方式，稱為分離傳動方式。 優(yōu)點：變速箱工作中產(chǎn)的震動和熱量不直接傳給主軸，因而減少主軸的震動和熱變形，提高加工精度。 缺點：多增加一個箱體，使加工和裝配工時增因而提高了成本。 本次設計選用集中傳動方式 . 進給運動 轉(zhuǎn)速圖擬定 擬定轉(zhuǎn)速圖一般原則 ⑴ 傳動副“前多后少”原則 ⑵ 傳動順序與擴大順序相一致原則 ⑶ 確定各變速組的變 速范圍及極限傳動比原則 RI=(umaxi)/ (umini) (i=0、 ? j) 變速組中最大與最小傳動比的比值，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 擴大組 由此可見，式中 xi(pi1)就是變速組中最大傳動比的傳動線與最小傳動比傳動線所拉開的格數(shù)。設計機床主傳動系統(tǒng)時，為避免從動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比 u 主 min? 1/4。為避免擴大傳動誤差，減小振動噪聲，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 主軸的變速范圍應等于主傳動變速系統(tǒng)中各個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，只需檢查最后一個擴大組。因為其它變速組的變速范圍都比最后擴大組小，只要最后擴大組的變速不超過 極限值，其他變速組更不會超過極限值。 18＝ 21179。 32179。 26179。 26 ， ? ＝ 其最后擴大組變速范圍 R3=（ 126） =4 由此的 ? ＝ 其它變速組的變速范圍肯定也符合要求 . ⑷ 分配傳動比原則 a) 各個傳動副的傳動比應盡可能不超出極限傳動比 u 主 min和 u 主 max b) 各中間傳動軸的最低轉(zhuǎn)速適當高些。因為中間傳動軸的軸速高，則在一定條件下，傳遞扭矩小，相應的傳動件的尺寸也小，因此，按傳動順序的各 變速組的最小傳動比應采用遞減的原則，即要求 u aminubminucmin ⑸ 降低噪聲考慮原則 a) 簡化機床傳動系統(tǒng)，減小傳動齒輪對數(shù)。 b) 避免較大的變速傳動。 c) 適當降低齒輪圓周運動速度 ⑹ 為減少空載功率損失應考慮原則 擬定轉(zhuǎn)速圖 ⑴ 確定變速組數(shù)目 大多數(shù)機床廣泛應用滑移齒輪 變速方式，為滿足結(jié)構(gòu)設計和操縱方便要求，通常采用三聯(lián)或雙聯(lián)齒輪。為減小進給箱的尺寸，使結(jié)構(gòu)簡潔便于操作，采用類比法，在Ⅴ軸上采用背輪機構(gòu)。背輪機構(gòu)中的離合器的左右兩位置可實現(xiàn)兩種不同傳動比的傳動。 故由Ⅲ軸到Ⅴ軸只需實現(xiàn) 9種轉(zhuǎn)速。 傳動組和傳動副數(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 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 在降速傳動中，為防止被動齒輪的直徑過大而使徑向尺寸太大，常 限制最小傳動比 41min?i 。升速時，為防止過大的震動和噪聲常限制最大傳動比 2max?i ， 傳動鏈 最大變速范圍一般為 108m inm a xm a x ?? uuR。 對于進給傳動鏈，轉(zhuǎn)速較低尺寸小。 ?? 進i ，故， 14max ?進R . 檢查最后一個擴大組 ? ? 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 進給傳動結(jié)構(gòu)網(wǎng) （ 3） 擬定轉(zhuǎn)速圖 中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機的轉(zhuǎn)速，由前向后推，得勁給傳動轉(zhuǎn)速圖。如圖 22所示。 16 圖 22 進給傳動轉(zhuǎn)速圖 擬定進給傳動系統(tǒng)圖： Ⅴ軸 Ⅳ軸 Ⅲ軸 圖 23 進給箱的傳 系統(tǒng)圖（部分）： 17 計算轉(zhuǎn)速和齒輪齒數(shù)的確定 計算轉(zhuǎn)速的確定 ⑴ 主軸計算轉(zhuǎn)速由 nj=nmin? 24/31=nmin? 7=n6=50r/min ⑵