【導讀】隨著社會的不斷發(fā)展，制造業(yè)的制造技術(shù)也在飛快的提高。和加工中心進行加工。對于大型結(jié)構(gòu)的零件加工，需要設(shè)計一臺專用機床進行加工。程長等特點,該機床適用于大型結(jié)構(gòu)件深孔加工。使用結(jié)果表明,具有一定的。實用性和應(yīng)用價值。成鉆鉸直油孔、切削多道工序。其大體工作原理如下：曲軸和夾具安裝在固。置的調(diào)整是通過大拖板橫向運動、搖臂的上下運動、搖臂的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的。本機床原理正確，使用方便，加工效率高，精度有保證。工曲軸，大大縮短了加工時間和制造成本。1．1課題背景········································································-1-

　　

【正文】 即 NFP Xy 54 63/13/1 ???? 支承方式 螺母座，軸承及支架的剛度不足，將嚴重 影響滾珠絲桿副系統(tǒng)的剛度。 由于絲桿主 要承受軸向力，可以采用推力軸承作支承。同時要使絲桿具有調(diào)心性能，來承受徑向載荷。而深溝球軸承主要受徑向載荷，也可以承受一定的雙向軸向載荷經(jīng)過對軸向剛度的考慮，設(shè)計的絲桿采用一端用推力球軸承和深溝球軸承支承，另一端用調(diào)心球軸承支承。 滾珠絲桿撓度的計算 絲桿兩端各裝一個徑向滾動軸承時，根據(jù)機床設(shè)計手冊 2 零件設(shè)計（上冊）（本節(jié)遇到的公式都是按本書查得） 公式計算如下： 222121 / 0 6 1 0 6 1 0 7 8 cmk g fddw ?????? ? 444141 cmddI ????? ? cmEIwl 0 7 2 6 44m a x ???? ????? 因為設(shè)計的絲桿一端是一個軸向軸承和一個徑向軸承 ， 另一端是兩 個徑向軸承，所以設(shè)計的絲桿最大撓度值為 2/5 max? 即 撓度值 cm0 29 72 39。 39。m a x ???? 預拉伸力 P k gfldP ??????? ? 剛度的核算 （ 1）滾珠與螺紋滾道間的接觸變形 1? 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 選用 W 系列的滾珠絲桿副，根據(jù)軸向載荷為 2548kgf，從圖 查得?? 20?Q ，因進行了預緊， ??? 102/11 ?? Q = （ 2）絲桿的軸向拉伸壓縮變形 2? L=1695mm 查圖 得 mmL 6 , 55 ?????? ?? ?? 因為是手冊第三種支承方式，所以： mm0 2 1 8 ???? ?? （ 3）支承滾珠絲桿的軸向接觸變形 3? 現(xiàn)采用 8110 型推力球軸承（ 22, ?? Zmmd Q ） 推 力球軸承 mmZd PQ ac 5 4 60 0 2 0 2 3 223 22???? 因加預緊力，故 mmc 0 1 4 2 ???? ?? 根據(jù)以上計算： )( ?????????? mm???? 故該絲桿可用 軸承的選定及校核 滾動絲桿上深溝球軸承的選定及校核 由于深溝球軸承軸向不受力，根據(jù)《機械設(shè)計手冊（ 3）》，按絲桿的軸 徑， 用 6307 型深溝球軸承，其 d=35mm。 則 D=80mm,B=21mm, kNCKNC orr , ?? 極限轉(zhuǎn)速：脂潤滑時畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 8000r/min,油潤滑時 9500r/min。 其軸向載荷 NFa ? ，徑向載荷 ?rF 1/3? =309N 校核過程如下： 1 3 9 2 0 5 4 6 ??oraCF 根據(jù)機械設(shè)計書表 ，查得 e= eFF ra ??? 0 9/ 5 4 6 查表 得 X=， Y= 因為是進給絲桿傳動，屬中等沖擊，查表 ?df 當量動載荷 P： 根據(jù)公式 NYFXFfP ard 6181)()( ???????? 額定動載荷： NnLPC hr 3 2 83 91 6 67 02501 0 00 06 1 811 6 67 0 3339。39。 ????? 基本額定動載荷 rC 查手冊 NCr 33400? rC 〉 39。rC ，故 6007 深溝球軸承可以滿足軸承壽命的要求 滾動絲桿上推力球軸承的選定 由于推力 球軸承主要受軸向力，根據(jù)《機械設(shè)計手冊（ 3）》，按絲桿的直徑選用 51107 型推力球軸承： D=35mm,D=52mm,T=12mm,基本額定載荷 KNCKNC oaa , ?? ，極限轉(zhuǎn)速脂為 3800r/min,油極限轉(zhuǎn)速為 5300r/min. 本章小結(jié)：對加工 孔方向運動的直齒輪進行計算和校核 ，確定其大小齒輪的齒數(shù)、模數(shù)和齒寬等；對主軸箱高速軸進行校核，確定其符合要求；對畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 31 絲桿進行設(shè)計并對其上支承軸承進行選擇和校核。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 32 第五章 造型 PRO/E 的介紹 Pro/E自 1988年問世以來，日趨盛行，已成為當今最為普及 的 3D CAD/CAM設(shè)計系統(tǒng)。它集零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、 NC 加工、鈑金設(shè)計、鑄造件設(shè)計、造型設(shè)計、反求工程、自動測量、機構(gòu)設(shè)計、仿真、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)同設(shè)計開發(fā)等功能于一體。 Pro/E 在企業(yè)制造三維設(shè)計中占有機器重要的地位， Pro/E 對世界制造的貢獻是不可磨滅的。 對 Pro/E 的軟件學習，首先以圖標、學習流程圖來了解該軟件 3D 零件設(shè)計的核心 — 實體、曲線及曲面；其次，來學習零件裝配及出圖的基本操作步驟： Pro/E 窗口介紹、 Pro/E 命令的位置、實體特征簡介（包括延伸、旋轉(zhuǎn)、掃描及混合等基礎(chǔ) 特征，空、殼、肋、拔模、倒圓角等工程特征）、曲線的五中創(chuàng)建方式、曲線的 8中編輯方式等來設(shè)計曲面造型零件；最后掌握零件裝配、生成各類工程圖的方法。 一、簡述 Pro/E 三維實體特征 實體特征是 Pro/E 系統(tǒng)的核心，實體特征可分為基礎(chǔ)特征及工程特征。 基礎(chǔ)特征：此類特征的二維截面呈現(xiàn)不規(guī)則的幾何形狀，學習者必須繪制出特征和二維截面的草圖，方能創(chuàng)建出特征的三維集合模型。 工程特征：此類特征創(chuàng)建在零件粗胚或現(xiàn)有零件上，加入時僅需給特征的工程數(shù)據(jù)（如圓孔直徑、圓角半徑、薄殼厚度等），即可創(chuàng)建出特征的三維幾何形狀。 運用 Pro/E 進行實體三維建模需要如下大體步驟 進入 Pro/E 的畫面，主畫面左側(cè)顯示硬盤中文件夾及預設(shè)的工作 目錄，右側(cè)是自動鏈接至參數(shù)科技公司的網(wǎng)頁區(qū)。如創(chuàng)建新的零件文件或打開舊的畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 33 零件文件，則畫面顯示下列區(qū)域： 零件顯示區(qū) — 為 Pro/E 的主畫面，用以顯示零件的三維幾何形狀。 特征圖標區(qū) — 主畫面的右側(cè)有數(shù)個 常用特征的小圖標，用以進行特征的創(chuàng)建。 瀏覽區(qū) — 主畫面的左側(cè)為瀏覽區(qū)，用以顯示零件的模型樹、零件的圖層、各個文件夾的文件、個人常用的文件夾等。 下拉菜單 — 位于畫面的最上方，包括有多種類型的命令，如文件、編輯、視圖、插入、分析、信息、應(yīng)用程序、工具、窗口、幫助等，讓我們在進行零件設(shè)計時能控制 Pro/E 的整體設(shè)計環(huán)境。 工具欄圖標 — 位于下拉菜單的下方，將下拉菜單中常用的功能以小圖標顯示出來。 儀表板 — 在創(chuàng)建特征時，特征的各種信息、各個選項及其圖標會顯示在主畫面左下方的儀表板中。 信息窗口 — 當在進行零件設(shè)計時，在儀表板的下方會提示學習者下一步的操作步驟是什么，或要求輸入必要的數(shù)據(jù)，并回饋命令執(zhí)行的結(jié)果等信息。 命令簡要說明 — 當鼠標位于：任意個工具欄圖標上時，儀表板的任意一個圖表時，命令菜單的任一個命令時，在畫面的地步 立刻會出現(xiàn)一個關(guān)于該命令的簡要說明。 在用 Pro/E 創(chuàng)建基礎(chǔ)特性時，須繪制特征的二維截面的草圖，繪圖的基本步驟如下：（ 1）畫線條（ 2）確認尺寸（ 3）單擊確認按鈕，完成二維截面的草圖的繪制。 在加入基礎(chǔ)特征時，會用到拉伸 — 由現(xiàn)有零件選取適當?shù)钠矫鎭? 繪制二維截面的草圖， Pro/E 系統(tǒng)會垂直該截面長出實體，然后將該實體加入現(xiàn)有零件，或由現(xiàn)有零件切掉該實體。在利用旋轉(zhuǎn)的方式加入基礎(chǔ)特征時，由現(xiàn)有零件選取適當?shù)钠矫鎭砝L制中心線及二維截面的草圖，此二維截面饒畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 34 著中心線旋轉(zhuǎn)，做出一個旋轉(zhuǎn)實體，然后將此實體加入現(xiàn)有零件，或 由現(xiàn)有零件切掉此實體。 而加入工程特征孔時，如一個圓孔為貫穿零件的孔，或圓孔底面 為平面，則可直接選取該圓孔的鉆孔平面，定出圓孔中心軸的位置，再指定此圓孔的直徑與深度，即可創(chuàng)建出此圓孔。對于加入工程特征倒圓角時，可以將零件的一條或數(shù)條邊作為圓弧面。 二、簡述曲線及曲面 曲線的創(chuàng)建 創(chuàng)建一條曲線的方式包括：（ 1）在一個平面上直接繪制二維曲線；（ 2） 通過兩個或兩個以上的點創(chuàng)建曲線；（ 3）讀入一連串的點資料來創(chuàng)建曲線（ 4）讀入二維剖面，抓取此剖面的邊界線作為曲線；（ 5）輸入方程式創(chuàng)建出曲線。 曲線的編輯 當零件 上有曲線存在時，可使用下列方式進行曲線的編輯：（ 1）復制現(xiàn)有的線條；（ 2）將曲線鏡象；（ 3）將曲線移動；（ 4）對曲線進行修剪；（ 5）求取兩個曲面的交線；（ 6）將線條進行投影；（ 7）對線條進行包若絡(luò)；（ 8）將線條進行偏移。 曲面的創(chuàng)建 曲面的創(chuàng)建與實體特征類似，可使用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、混合等方式，由二維截面長出曲面，或抓取現(xiàn)有零件的二維權(quán)限來創(chuàng)建曲面。 曲面的編輯 當零件上有曲面存在時，可使用下列方式進行曲面的編輯，并產(chǎn)生新的曲面：（ 1）復制實體上或曲面上的面；（ 2）將曲面鏡象；（ 3）將曲面移動；（ 4）將兩個 曲面合并；（ 5）對曲面進行修剪；（ 6）以填充的方式做平面型的曲面；（ 7）將曲面延伸；（ 8）將曲面偏移。 同時 Pro/E可以進行陣列的應(yīng)用，并能對零件進行裝配和工程圖的制作。畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 35 掌握 Pro/E 軟件的使用，對我們機械制圖，三維造型有著極大的幫助。 軸、齒輪、搖臂的三維圖 圖 圖 是 Z 向進給運動圓柱直齒小齒輪的三維圖，齒數(shù)為 27 圖 圖 是 Z 向進給運動圓柱直齒大齒輪的三維圖，齒數(shù)為 54 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 36 圖 圖 是主軸箱高速軸 VI 的三維圖 本章小結(jié)： 介紹了下 Pro/E 軟件的功能和一些功能指令，并進行了造型。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 37 第六章 總結(jié) 研究總結(jié) 經(jīng)過了三個多月的畢業(yè)設(shè)計，從整體方案的確定到機床的各部件的設(shè)計進行了大量的研究，使設(shè)計的專機基本符合加工要求。通過查閱 網(wǎng)上資料，閱讀各種機械機床設(shè)計的文獻和設(shè)計手冊，使 機床具有更好 的 實用價值。 本論文通過對專用機床的設(shè)計和研究， 取得了一定的成果： （ 1）在參考了各種對孔加工的鉆削機床的設(shè)計基礎(chǔ)上，對所需要加工的曲軸進行工藝分析，對要具體鉆削的潤滑油孔進行幾何參數(shù)的確定，確定了適合加工要求的總體方案。 （ 2）分析了機床的工作原理，確定了設(shè)計機床 有幾個方向的工作 運動，并對每個運動進行了合理的設(shè)計。 （ 3） 選擇刀具、 計算選取切削電機和幾個進給運動的驅(qū)動電機減速器 。 （ 4）對設(shè)計中機床比較關(guān)鍵的部件進行了說明，提出了一些注意事項，使專機有更好的可靠性。 （ 5）對機床幾個傳動部件軸、絲桿，和支承部件軸承進行計算和校核，確保滿足剛度和強度，能在整個機床 中工作不影響 性能 。 研究展望 由于時間的有限和 在設(shè)計工作中的經(jīng)驗不足，本文只考慮機床的整體布局、運動方案及部分部件設(shè)計，機床存在不足，今后研究向下列方面展 開： （ 1） 主軸變速箱的整體設(shè)計及箱內(nèi)所有傳動軸及齒輪的設(shè)計 （ 2） 機床的床身、導軌，搖臂及立柱設(shè)計。 （ 3） 搖臂上下運動、大拖板橫向運動中傳動部件的選取和校核。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 38 致謝 在畢業(yè)設(shè)計完成之際 ， 我要向幫助過我的老師、同學表示衷心的感謝！ 首先要衷心地 感謝 我的導師 **副 教授 。您 知識淵博 ,治學認真而嚴謹 。感謝您在機械設(shè)計這門 課上對我 的教導 ,你豐富的授課內(nèi)容拓寬了我的視野 ,讓我能更順利的完成 這次 畢業(yè)設(shè)計。感謝您 在 本次 機床的設(shè)計 中 從 設(shè)計 題目的選定 、開題 到 論文的書寫 給我 耐心 的指導和無私的幫助 。您的教誨讓我在以后的學習生活中 受益非淺。 感 謝 機械動力與工程學院，讓我有了這次鍛煉的機會；更感謝李純金 、王明強 老師的論文為我提供了研究的思路與方法。 最后向 ****同學和我的家人表示深深的謝意。你們的支持和鼓勵使我不斷的進取學習，使我能夠順利的完成大學四年的學業(yè)。 你們的幫助 讓 我在 今后的工作中更加奮發(fā)圖強，在 以后的人生道路上充滿 必勝 信念。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 39 參考文獻 1. 本書編寫組編 ， 機床設(shè)計手冊 （ 2） [M]， 機械工業(yè)出版社， 1979。 2. 本書編寫組編 ， 機床設(shè)計手冊 （ 3） [M]， 機械工業(yè)出版社， 1986。 3. 徐灝 主編 ， 機械設(shè)計手冊 [M]， 機械工業(yè)出版社， 2021。 4. 本書編委會編 ， 機械設(shè)計手冊 [3][M]， 北京工業(yè)出版社， 2021。 5. 邱宣懷主編 ， 機械設(shè)計 [M]， 高等教育出版社， 1997。 6. 葛常清、曹玉華主編 ， 工程制圖 [M]， 中國礦業(yè)大學出版社， 2021。 7. 林清安編 ， Pro/Engineer基礎(chǔ)入門與范例 [M]， 電子工業(yè)出版社， 2021。 8. 上海紡織工學院主編 ， 機床設(shè)計圖冊 [M]， 上?？茖W技術(shù)出版社， 1979。 9. 李純金 、 王明強 ， 曲軸潤滑油孔及連接法蘭 孔專用鉆床的研制 [J]， 工藝 與裝備， 2021（ 9） 。 10. 夏曉平 ， 槍鉆曲軸斜油孔機床 [J]， 組合機床與自動化加工技術(shù)， 2021。 11. 韋宗源， Z30125? 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