【正文】 根據(jù)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)：分度范圍：3～18N，分度精度：槽距誤差≤，槽距累積誤差為任意300毫米內(nèi)≤。給出了計(jì)算嚙合面、凸輪曲面、順時(shí)接觸線、壓力角和誘導(dǎo)法曲率等一系列公式。這種機(jī)構(gòu)壽命也較長(zhǎng)。停歇時(shí)間與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的比例也可以根據(jù)需要而定。ZXH54型銑槽機(jī)——凸輪分度箱選用的是蝸桿凸輪。 凸輪廓線的曲率半徑滾子從動(dòng)件凸輪廓線的曲率半徑可由計(jì)算公式直接求得。 凸輪廓線的基圓半徑盤形凸輪的基圓半徑一般是指凸輪理論廓線的最小半徑。≤70176。~80176。凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角不僅不能超過(guò)，且在設(shè)計(jì)中，如果對(duì)機(jī)構(gòu)尺寸沒有嚴(yán)格限制時(shí)，為了使機(jī)構(gòu)有良好的受力情況，可將基圓半徑選的大一些，以減小壓力角；反之如要求凸輪尺寸盡量小而受力情況也不致于太差時(shí)，所用基圓半徑，也應(yīng)保證不超過(guò)許用值。當(dāng)載荷和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定以后，為了使凸輪有較小的尺寸，可選取較小的基圓半徑。低速輕載的凸輪機(jī)構(gòu)，對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求不嚴(yán)。②低速重載 各特性值大體可按、的順序來(lái)考慮，故改進(jìn)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律使比較理想的。下列原則可供參考。目前常用的有多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律和組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律兩大類?？梢宰C明，它與加速度和速度乘積的最大值成正比。③最大躍度 躍度和從動(dòng)件的振動(dòng)關(guān)系較大。②最大加速度 因?yàn)閼T性力等于實(shí)際速度乘以質(zhì)量。為此，對(duì)于重載的凸輪機(jī)構(gòu)，因從動(dòng)件的質(zhì)量大，應(yīng)采用小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為宜。這樣，在推程和回程的銜接處，加速度過(guò)渡平滑，且可使最大速度和最大加速度等下降，這對(duì)受力情況和減少振動(dòng)等都是有利的。th ——升程（推程）時(shí)間 運(yùn)動(dòng)類型 在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，對(duì)于這三種運(yùn)動(dòng)類型，應(yīng)該有不同的考慮。類型Ⅱ （）——無(wú)停歇運(yùn)動(dòng)（或升回升運(yùn)動(dòng)）。 槽凸輪的形鎖合 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般概念(1) 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)類型當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件作一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。形鎖合可用槽凸輪、凸緣凸輪、等徑凸輪、等寬凸輪或共軛凸輪等來(lái)達(dá)到這個(gè)目的?？臻g凸輪機(jī)構(gòu)也有移動(dòng)從動(dòng)件和擺動(dòng)從動(dòng)件之分。 凸輪機(jī)構(gòu)及其類型凸輪機(jī)構(gòu)一般是由機(jī)架、主動(dòng)凸輪及從動(dòng)件三部分組成的高副機(jī)構(gòu)。 電機(jī)快退力矩計(jì)算： …………………………………………………… （）最大加速力矩 Jr折算到電機(jī)軸上總慣量(kg7).查機(jī)械手冊(cè)可得接觸疲勞壽命系數(shù)，8).計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1% 安全系數(shù)S=1 可得 許用接觸應(yīng)力(3).代入計(jì)算1). ==2).計(jì)算圓周速度v 3).計(jì)算齒寬b 4).計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) 齒高 5).計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=，8級(jí)精度，查機(jī)械手冊(cè)可得動(dòng)載系數(shù)KV=假設(shè)KA 預(yù)拉伸計(jì)算a. 溫升引起的伸長(zhǎng)量δt，℃，則螺紋部分伸長(zhǎng)量為: 絲杠全長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量為:b. 預(yù)拉伸力Ft,根據(jù)材料力學(xué)歐拉公式： 軸承的預(yù)負(fù)荷不應(yīng)小于軸承最大載荷的三分之一。 δt=α拉伸后，行程等于標(biāo)準(zhǔn)值。絲杠熱伸長(zhǎng)后，會(huì)使預(yù)拉伸力下降或者消失，卻不會(huì)產(chǎn)生行程誤差。 校核計(jì)算(1).最大靜載荷的驗(yàn)算和當(dāng)滾珠絲杠副在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)n≤10r/min,其破壞形式主要是在滾珠接觸面上產(chǎn)生的塑性變形，規(guī)定其塑性變形量不得超過(guò)滾珠直徑的萬(wàn)分之一。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)； 9).有專業(yè)廠生產(chǎn)，選用配套方便。 FF簡(jiǎn)圖為了提高剛度和絲杠的穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)中滾珠絲杠用的支承結(jié)構(gòu)形式為兩端固定形式。 滾珠絲杠支承結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)及應(yīng)用一端固定，一端自由（FO）特點(diǎn)及應(yīng)用：1).結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2).絲杠的軸向剛度比兩端固定低；3).絲杠的壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速都比較低；4).設(shè)計(jì)時(shí)盡量使絲杠受拉伸；5).適用于較短和豎直的絲杠。 滾珠絲杠副的計(jì)算和選用滾珠絲杠傳動(dòng)工作原理：它是在螺桿和螺母之間連續(xù)裝入一定量的等徑的滾珠，當(dāng)螺桿和螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿著螺旋槽內(nèi)滾動(dòng)，使螺桿和螺母作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而滾珠在螺桿上滾動(dòng)數(shù)圈后，通過(guò)回程引導(dǎo)裝置，逐個(gè)地又進(jìn)入軌道內(nèi)，從而構(gòu)成一個(gè)閉合的循環(huán)回路進(jìn)行工作。 碟型彈簧估計(jì)滑臺(tái)重量不超過(guò)4500N，夾具及工件重量不超過(guò)2500N，估計(jì)總載荷不超過(guò)7000N。當(dāng)導(dǎo)軌將要滑動(dòng)時(shí)候，油流進(jìn)鎖緊油缸，鎖緊油缸產(chǎn)生液壓克服彈簧力使鍥鐵離開導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌滑動(dòng)。(2).壓板壓板用于調(diào)整間隙的承受傾覆力矩，多用于經(jīng)常調(diào)整間隙和受力不大的場(chǎng)合，如中、小型車床床身導(dǎo)軌的后壓板等。常用鑲條和夾板來(lái)調(diào)整導(dǎo)軌的間隙。根據(jù)以上條件和本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,本設(shè)計(jì)采用的導(dǎo)軌摩擦副為灰鑄鐵的孕育鑄鐵。1).灰鑄鐵應(yīng)用最多的灰鑄鐵牌號(hào)是HT2040，在潤(rùn)滑與防護(hù)較好的條件下有一定的耐磨性。導(dǎo)軌材料的搭配情況由：鑄鐵鑄鐵、鑄鐵淬火鑄鐵、鑄鐵淬火鋼、有色金屬鑄鐵、塑料鑄鐵、淬火鋼淬火鋼等。多而軟的導(dǎo)軌面容易刮研，既減輕勞動(dòng)又節(jié)約工時(shí)。不均勻磨損對(duì)加工精度的影響較大。因此，應(yīng)盡量分別采用不同的產(chǎn)量。長(zhǎng)導(dǎo)軌長(zhǎng)2450mm，短導(dǎo)軌長(zhǎng)480mm。 燕尾形導(dǎo)軌(4).圓柱型導(dǎo)軌制造簡(jiǎn)單，內(nèi)孔可衍磨、外圓采用磨削可達(dá)配合精度，磨損不能自動(dòng)調(diào)整間隙。(2).矩形導(dǎo)軌（平導(dǎo)軌）制造簡(jiǎn)單、承載能力大、剛度高、不能自動(dòng)補(bǔ)償磨損，必須有調(diào)整間隙裝置，導(dǎo)向精度低，須良好的防護(hù)。凹形特點(diǎn)與凸形相反，高、低速均可采用。5).結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好設(shè)計(jì)時(shí)要注意使得制造、維修方便，刮研勞動(dòng)量要少，如果是鑲裝導(dǎo)軌則應(yīng)盡量做到更換容易。3).精度保持性精度保持性主要是由導(dǎo)軌的耐磨性決定的，它與導(dǎo)軌的摩擦性質(zhì)、導(dǎo)軌材料、工藝方法以及受力情況等有關(guān)。2).剛度 導(dǎo)軌的剛度就是抵抗載荷的能力。 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的要求 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)軌的基本要求是導(dǎo)向精度高，剛性好，運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)，耐磨性好，溫度變化影響小以及結(jié)構(gòu)工藝性好等。(5).靜壓導(dǎo)軌1).摩擦系數(shù)很小，驅(qū)動(dòng)功率小；2).低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好；3).承載能力大，剛性、吸震性好；4).需要一套液壓裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難。(3).塑料導(dǎo)軌1).動(dòng)導(dǎo)軌表面貼塑料軟帶等與鑄鐵導(dǎo)軌搭配，摩擦系數(shù)小，不易爬行，抗磨損性好；2).貼塑工藝簡(jiǎn)單；3).剛度低、耐熱性差，容易蠕變。3).摩擦大、壽命低、運(yùn)動(dòng)精度不穩(wěn)定。(3).開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌在部件自重和外在的條件下，導(dǎo)軌面在導(dǎo)軌全長(zhǎng)上可始終貼合的叫做開式導(dǎo)軌。(2).按摩擦性質(zhì)分：1).滑動(dòng)導(dǎo)軌，即兩導(dǎo)軌面間的摩擦性質(zhì)是滑動(dòng)摩擦。2).進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，即動(dòng)導(dǎo)軌是作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，機(jī)床中大多數(shù)導(dǎo)軌屬于進(jìn)給導(dǎo)軌。通常動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于支承導(dǎo)軌只能作直線運(yùn)動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)機(jī)床，長(zhǎng)2650mm，寬1300mm，高810mm。在國(guó)外，大型及重型機(jī)床的支承件采用焊接結(jié)構(gòu)的也越來(lái)越多。例如可以加焊隔板和筋板。（3）提高固有頻率。但是大多情況下還是選擇焊接，因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)更明顯，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）不需要制造木模和澆鑄，生產(chǎn)周期短，不易產(chǎn)生廢品。保留砂芯的結(jié)構(gòu)雖然固有頻率改變不大，但由于砂芯的吸震作用，阻尼加大了，從而提高了抗振性。本設(shè)計(jì)采用厚壁結(jié)構(gòu)，即厚度為10毫米的鋼板。中型機(jī)床的焊接支承件如用薄壁結(jié)構(gòu)，可用厚度為3到6毫米的鋼板。隔板的作用，在于能把支承件的局部載荷，傳遞給其它的壁板。有時(shí)，甚至連三面封閉都很難做到。如果彎矩和扭矩都相當(dāng)大，則截面形狀常取為接近于正方形。 (b)方形截面的抗彎剛度比圓形大，而抗扭剛度比圓形的小。(a)空心截面的慣性距比實(shí)心的大。本設(shè)計(jì)采A3鋼作為支承件的材料。 支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）材料支承件的材料，主要為鑄鐵和鋼。在較少影響剛度的條件下可在隔板和筋上開孔以減輕重量。提高機(jī)床抗振性就是降低其動(dòng)態(tài)柔度,而動(dòng)態(tài)柔度取決于靜剛度，頻率比和阻尼比。振動(dòng)頻率較高。連如車床刀架導(dǎo)軌面間的振動(dòng)，主要發(fā)生在溜板與床身結(jié)合的導(dǎo)軌面間。頻率較高。因此，可以出現(xiàn)各種形態(tài)的振動(dòng)。這類零件可看作是箱體件。如底座、工作臺(tái)及刀架等。 (4)．支承件應(yīng)該排屑通暢，吊運(yùn)安全，并具有良好的工藝性以便與制造和裝配。支承件的設(shè)計(jì)過(guò)程，通常是根據(jù)其使用要求和受力情況，參考同類型機(jī)床，初步?jīng)Q定其形狀和尺寸，然后對(duì)比較重要的支承件進(jìn)行驗(yàn)算或模型試驗(yàn)，根據(jù)驗(yàn)算和試驗(yàn)結(jié)果作恰當(dāng)?shù)男薷?。因此，支承件是機(jī)床十分重要的構(gòu)件。銑削功率 Pm = ~ kw 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖（簡(jiǎn)）4 床身部件設(shè)計(jì) 支承件的設(shè)計(jì) 支承件的功用、分類和應(yīng)滿足的要求支承件是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件，如床身、立柱、橫梁，搖臂、底座、箱體、刀架及工作臺(tái)等。(2).銑削力計(jì)算銑削力Fz = 銑削力系數(shù)CFZ = t=~ mm Sz= D=80mm B=~ mm Z=90Fz = ~ N FH為沿銑削方向的分力 FV為垂直于銑削方向的分力FH = (~) Fz = ~ N FV = (~) Fz = ~ N (3).銑削功率的計(jì)算銑削功率 Pm = Fz V103kw Fz = ~ N V = ~ m/minPm = ~ kw(4).伸出軸扭矩的計(jì)算扭矩 Tn = Fz D/2 = ~ NSz = mm每分鐘進(jìn)給量Vf = Z 被加工零件工序圖 加工示意圖 加工示意圖數(shù)據(jù)處理(1).耐用度計(jì)算。 擬定方案“三圖一卡”制作 被加工零件工序圖本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)針板式銑槽組合機(jī)床，用于加工針床（針板）。(4).一把刀具與多把組合刀具比較，零件的加工工藝要求在長(zhǎng)方形針床鋼板上銑出多條細(xì)小的槽，從效率的角度來(lái)講，一把刀具加工速度較慢，效率也較低，但單刀加工所受切削阻力較小，發(fā)熱量也較小，工件不容易變形；用多把組合刀具同時(shí)加工，所受切削阻力較大，也會(huì)降低加工速度，同時(shí)發(fā)熱量也也會(huì)增加，工件容易變形，影響加工精度。而液壓滑臺(tái)只要將液壓系統(tǒng)中的一次工作進(jìn)給回路改為二次工作進(jìn)給回路，便可實(shí)現(xiàn)二次工作進(jìn)給的工作循環(huán)，且每次進(jìn)給量均可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)整。液壓滑臺(tái)的進(jìn)給量則往往不夠穩(wěn)定，特別是當(dāng)承受的載荷或溫度發(fā)生變化時(shí)，其進(jìn)給穩(wěn)定性更差。因?yàn)榱慵殚L(zhǎng)方形鋼板，所以應(yīng)選立式床身機(jī)構(gòu)。 組合機(jī)床設(shè)計(jì)方案ZXH54針板銑槽機(jī)是專門用于長(zhǎng)方形針床鋼板成型加工的銑床，根據(jù)產(chǎn)品的加工特性，生產(chǎn)效率，擬定以下幾種方案：方案一：采用臥式床身，機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)，單工位式組合機(jī)床；每個(gè)工件使用一把刀具。3)標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容：（1).表明機(jī)床的配置型式和總布局。 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。 加工示意圖加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。2)本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。 技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的“三圖一卡”，設(shè)計(jì)機(jī)床各專用部件正式總圖，如設(shè)計(jì)夾具、多軸箱等裝配圖以及根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件有關(guān)參數(shù)和機(jī)床循環(huán)要求，設(shè)計(jì)液壓和電氣控制原理圖?？傮w方案設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。 總體方案設(shè)計(jì)總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案(確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等)、確定機(jī)床配置形式、制訂影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。2)深入到組合機(jī)床使用和制造單位，全面細(xì)致地調(diào)查使用單位車間的面積、機(jī)床的布置、毛坯和在制品流向、工人的技術(shù)水平、刀具制造能力、設(shè)備維修能力、動(dòng)力和起重設(shè)備等條件以及制造單位的技術(shù)能力、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備狀況等條件。組合機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟大致如下。4）.工作進(jìn)刀速度≤300毫米/分，快退速度≤4000毫米/分。選擇通用部件時(shí)，還應(yīng)根據(jù)加工精度要求、制造成本等確定通用部件的精度等級(jí)。當(dāng)遇到動(dòng)力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不太大時(shí)，不要輕易地選用大一規(guī)格的動(dòng)力部件，而應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削用量或改變工藝方法，如將同一面部分通孔順序鉆削，刮削端面改為車端面等，但必須以不影響加工精度和生產(chǎn)率要求為前提。2) 動(dòng)力部件規(guī)格的確定 影響動(dòng)力部件規(guī)格的因素有功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程及多軸箱外形尺寸等。對(duì)于完成主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，如鉆削頭、銑削頭、鏜削頭等，通常是根據(jù)加工工藝要求和配置型式等確定。選用時(shí)應(yīng)注意結(jié)構(gòu)不同或者結(jié)構(gòu)相同、精度等級(jí)不同的動(dòng)力部件所能達(dá)到的加工精度是不同的。2)進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計(jì)算進(jìn)給力、進(jìn)給速度和工作行程及工作循環(huán)的要求，同時(shí)還需考慮裝刀、調(diào)刀的方便性。目前， 自動(dòng)線通用部件劃分為通用零件、夾具、工件輸送、排屑等幾類。例如：臥式組合機(jī)床的床身是由通用的側(cè)底座和專用中間底座組合而成；立式機(jī)床的床身則由立柱及立柱底座組合而成。 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置主要有兩大類：一類是與通用主軸部件配套使用的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置；另一類是與多軸箱(專用部件)相配的動(dòng)力箱。主軸部件與相應(yīng)規(guī)格的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置(跨系列)配套使用。 機(jī)械滑臺(tái)結(jié)構(gòu)比較圖 主軸部件主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀具，尾部聯(lián)接傳動(dòng)裝置，即可進(jìn)行切削。根據(jù)被加工零件的工藝要求，在滑鞍上安裝動(dòng)力箱(用以配多軸箱)或切削頭(如鉆削頭、鏜削頭、銑削頭、攻螺紋頭等主軸部件配以傳動(dòng)裝置)，可以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、倒角、刮端面、銑削及攻螺紋等工序；臺(tái)面寬320mm以下