【正文】 …………………………（50）參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………（51）67前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了全部課程之后的一次全面的綜合性的練習(xí)，是我們?cè)谛Ｆ陂g最后一次作業(yè)和考試，是檢查我們能否運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)課理論和專業(yè)課知識(shí)的最有效的形式，是對(duì)我們進(jìn)行的最好的一次訓(xùn)練。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和成熟，而對(duì)作為現(xiàn)代制造業(yè)非常重要的加工中心提出了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)加工中心的組成部分提出了更高的性能指標(biāo)。由于加工中心備有刀具庫，大大增加了刀具的存儲(chǔ)數(shù)量。加工中心利用刀庫實(shí)現(xiàn)換刀，按換刀過程有無機(jī)械手參與，分成機(jī)械手換刀和無機(jī)械手換刀兩種情況。無機(jī)械手換刀時(shí)，刀具庫存放方向與主軸平行，刀具放在主軸可達(dá)到的位置。有機(jī)械手的系統(tǒng)在刀庫配置，與主軸的相對(duì)位置及刀具的數(shù)量都比較靈活，換刀的時(shí)間短。加工中心有多種形式，常見的有盤式、鏈?zhǔn)絻煞N刀庫。在刀庫容量較大時(shí)，為在存放方便的同時(shí)保持結(jié)構(gòu)緊湊，可采用彈倉式結(jié)構(gòu)，目前大量的刀庫安裝在機(jī)車立柱的頂面或側(cè)面，在刀庫較大時(shí)，也有安裝在專門的地基上，以隔離刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)造成的震動(dòng)。鏈?zhǔn)降稁旖Y(jié)構(gòu)比較靈活，可以采用加長鏈帶方式加大刀庫容量，也可以采用鏈帶折疊回繞的方式提高空間利用率，在需要刀具容量較大時(shí)，還利用采用多鏈帶結(jié)構(gòu)。提高可編程控制器的運(yùn)行速度，來滿足數(shù)控機(jī)床高速加工的要求，新型的PLC具有專用的CPU，編程步數(shù)達(dá)到16000步以上，利用PLC的高速處理功能，使CNCPLC之間有機(jī)的結(jié)合起來，滿足數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中的各種時(shí)控要求。估算刀具庫的重量：1. 2設(shè)定鏈節(jié)的尺寸如圖所示： ：1. 4鏈片的重量為：（材料為45鋼）由參考文獻(xiàn)[2]表11得 該材料的密度為即㎏1. 5鏈節(jié)的體積1. 6鏈節(jié)的重量㎏ 30把刀具鏈片鏈節(jié)的總重量為㎏ 30把刀具的總重量為 ㎏（）1. 9整個(gè)刀庫的總重量 ㎏（㎏為一些標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件）電動(dòng)機(jī)的選擇 由參考文獻(xiàn)[3]得 撥銷的轉(zhuǎn)速 r/min 則槽輪的轉(zhuǎn)速 r/min 槽輪的角速度 rad/s 鏈輪的角速度 m/s 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 為電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的載荷,V=，,——，——，——，——，則，則kw 由參考文獻(xiàn)[3]附表F17選用Y90L4型電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為 r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min總傳動(dòng)比 因?yàn)辇X輪的總傳動(dòng)比，所以該減速機(jī)構(gòu)應(yīng)采用三級(jí)傳動(dòng)。因?yàn)槭羌庸ぶ行牡毒邘鞙p速器，要求齒面粗糙度為≤～.因齒輪均為剛質(zhì)齒輪，確定有關(guān)參數(shù)及系數(shù)。軸的設(shè)計(jì)（根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]）Ⅰ的設(shè)計(jì)，確定許用應(yīng)力 由以上條件知減速器傳遞的功率屬小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45號(hào)鋼并調(diào)質(zhì)處理。=118～107. 又由式（）得軸的最小直徑㎜考慮到軸的最小直徑處要按裝制動(dòng)器，會(huì)有鍵槽的存在，故將估算直徑加大3%～5%，取㎜，㎜。參考圖，由于齒輪的軸徑較小所以要采用齒輪軸的形式。 如圖所示，軸段（1）的最小直徑㎜，軸段上要安裝軸承，軸段（2）必須滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段（2）的直徑㎜。 齒輪輪轂寬度為24㎜，為了保證齒輪能夠順利的加工所以要在齒輪的左端開個(gè)退刀槽長度為5㎜，為了保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁間應(yīng)有一定的距離，取該距離為10㎜，為了保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為8㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5㎜，制動(dòng)器的總長L=100㎜（制動(dòng)器安裝在軸（1）與（2）上）軸（1）的長度為75㎜，軸（2）的長度取為62㎜。 Mpa，[]=60Mpa 。又由式（）得軸的最小直徑㎜考慮到軸上會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大3%～5%，取㎜。（a） 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定。由參考文獻(xiàn)[2]表6—1選用6202型深溝球滾子軸承，軸承與軸周向采用過盈配合固定，軸向采用彈性擋圈固定。該軸段最右端是齒輪軸，其齒寬為25㎜。㎜Ⅱ—Ⅱ截面的彎矩為：N㎜ Ⅰ—Ⅰ截面右側(cè)彎矩為：N㎜ Ⅰ—Ⅰ截面：N㎜Ⅱ—Ⅱ截面:N㎜ Ⅰ—Ⅰ截面： N㎜Ⅰ—Ⅰ截面： MpaⅡ—Ⅱ截面: Mpa Mpa，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕度。Ⅲ的設(shè)計(jì)與計(jì)算由已知條件知減速器的傳遞的功率屬與小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45號(hào)鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。=118～117。由參考文獻(xiàn)[3]—4取標(biāo)準(zhǔn)直徑㎜。參考圖，齒輪從軸的左端裝入，齒輪的左端用軸套與墊片定位，左端用彈性擋圈固定，這樣齒輪在軸上的位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵聯(lián)接。軸兩端最小直徑（軸①）處安裝軸承，其軸向均用軸套固定，周向采用過盈配合固定。左端齒輪輪轂的寬度為30㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面間與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，該間距為10㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為9㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面幾距箱體內(nèi)壁的距離為5㎜，取軸段②長度為62㎜，軸段①長度為20㎜。，如圖（b）所示：圓周力為：N N徑向力為：N N（c）由平衡條件可得AB軸的平衡方程式為： 上式得 水平面內(nèi)支點(diǎn)的反力為：N NⅠ—Ⅰ截面的彎矩為：N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面的彎矩為：N.㎜Ⅲ—Ⅲ截面的彎矩為：N.㎜（d），支點(diǎn)反力為：N N Ⅰ—Ⅰ截面左側(cè)彎矩為：N.㎜ Ⅰ—Ⅰ截面右側(cè)彎矩為：N.㎜ Ⅱ—Ⅱ截面處的彎矩為：N.㎜ Ⅲ—Ⅲ截面的彎矩為：N.㎜Ⅰ—Ⅰ截面：N.㎜ N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面：N.㎜Ⅲ—Ⅲ截面：N.㎜ N.㎜ Ⅰ—Ⅰ截面： N.㎜ Ⅱ—Ⅱ截面：N.㎜ Ⅲ—Ⅲ截面：N.㎜Ⅰ—Ⅰ截面： MpaⅡ—Ⅱ截面： MpaⅢ—Ⅲ截面： Mpa，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。Ⅳ的設(shè)計(jì)與計(jì)算由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45號(hào)鋼并調(diào)質(zhì)處理。=108～107。由參考文獻(xiàn)[3]—4去標(biāo)準(zhǔn)直徑㎜。參考圖，軸段（1）上的齒輪從軸的左端裝入，齒輪的左端均用軸套定位，右端采用軸肩固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。軸承對(duì)稱安裝與齒輪兩側(cè)（齒輪右端軸承安裝與軸段（2）上），其軸向用軸套、彈性擋圈及軸承端蓋固定。如圖所示，軸段（1）上安裝軸承，軸段（1）必須滿足軸承內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段（1）的直徑為20㎜；用相同的方法確定軸段（2）的直徑為25㎜。左端齒輪輪轂的寬度為45㎜，為了保證齒輪的端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面間與箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的距離，該間距為10㎜，為了軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為9㎜），并考慮軸承的潤滑，取軸承端面幾距箱體內(nèi)壁的距離為5㎜，所以軸段①長度為65㎜，取軸段②長度為25㎜。（b），如圖所示：圓周力為：N徑向力為： N（c）支點(diǎn)反力為：NⅠ—Ⅰ截面的彎矩為：N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面的彎矩為：N.㎜（d）支點(diǎn)反力為： N N Ⅰ—Ⅰ截面左側(cè)彎矩為： N.㎜Ⅰ—Ⅰ截面右側(cè)彎矩為： N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面處的彎矩為： N.㎜ Ⅰ—Ⅰ截面： N.㎜ N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面： N.㎜ N.㎜ ⅠⅠ截面： N.㎜Ⅱ—Ⅱ截面： N.㎜Ⅰ—Ⅰ截面： MpaⅡ—Ⅱ截面： Mpa，滿足的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。鍵的選用與計(jì)算（由參考文獻(xiàn)[3]） 因?yàn)殒I是靜聯(lián)接，所以選用普通的平鍵（圓頭）Ⅱ上鍵的選擇 —5得鍵的寬度㎜,高㎜，長㎜ —2得鍵的強(qiáng)度公式為：Mpa —3得Mpa 即鍵的強(qiáng)度足夠。Ⅳ（左、右）端上鍵的選擇—5得鍵的寬度㎜ 高㎜ 長㎜ —3得鍵的強(qiáng)度公式為： —3得 即鍵的強(qiáng)度足夠。= KW 由表6—1可知6002型深溝球滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷KW，基本額定靜載荷N 即 軸承的壽命大于軸承的預(yù)期使用壽命。Ⅱ上軸承的選用與計(jì)算 由表6—1由軸的直徑暫選用6002深溝球滾子軸承 已知軸的直徑㎜，轉(zhuǎn)速/min,軸承所受的徑向載荷為N，工作溫度正常，要求軸承的預(yù)期壽命為... 因?yàn)樵撦S承只承受徑向載荷，由參考文獻(xiàn)[1] （式中的ε為壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承ε=3，是溫度系數(shù)）。 。= KW 由表6—1可知6002型深溝球滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷KW，基本額定靜載荷N 。鏈輪的設(shè)計(jì) 已知鏈輪的材料為45號(hào)鋼，鏈的節(jié)距㎜，先設(shè)定齒數(shù)Z=8。該零件主要加工面為A﹑B﹑C﹑D面和鏜孔，其中φ32和φ47的一組通孔的同軸度要求很高，因此在加工它們時(shí)，最好能在一次裝夾下加工出來。確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，根據(jù)零件的材料確定毛坯為主見。毛坯的鑄造方式選用金屬鑄造方式，此外為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效處理?；娴倪x則是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中最重要的工作之一，基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到可靠的保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但在工藝規(guī)程中出現(xiàn)問題，甚至?xí)斐沙膳膱?bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠、操作方便。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的大中批生產(chǎn)條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配已專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。箱體的加工一般是先進(jìn)行面的加工，在進(jìn)行孔的加工。而方案二與方案一的不同之處在于在加工B、C、D面時(shí)分為了六道工序進(jìn)行加工。方案二工序70～120對(duì)B、C、D面進(jìn)行加工，在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工工藝精度的情況下，雖然盡量不選用專用組合機(jī)床，但此時(shí)加工位置精度卻無法保證，因此為了保證加工位置精度的要求，應(yīng)選擇方案一比較合適。zzzz15㎜/r 切削速度 = 確定主軸轉(zhuǎn)速 r/s=109r/min 由機(jī)床說明書取主軸轉(zhuǎn)速 =100r/min= = 基本時(shí)間的計(jì)算 min(3)粗鏜的孔 由參考文獻(xiàn)[5] 選切削深度 =㎜ 進(jìn)給量 =㎜/r 切削速度 = 確定主軸轉(zhuǎn)速 r/s= 由機(jī)床說明書取主軸轉(zhuǎn)速 =160r/min= m/s 基本時(shí)間的計(jì)算 =min(4) 粗鏜的孔 由參考文獻(xiàn)[5] 選切削深度 =㎜ 進(jìn)給量 =㎜/r 切削速度 = 確定主軸轉(zhuǎn)速 r/s=136r/min 由機(jī)床說明書取主軸轉(zhuǎn)速 =160r/min= m/s 基本時(shí)間的計(jì)算 min(5) 粗鏜的孔 由參考文獻(xiàn)[5] 選切削深度 =㎜ 進(jìn)給量 =㎜/r 切削速度 = 確定主軸轉(zhuǎn)速 r/s= 由機(jī)床說明書取主軸轉(zhuǎn)速 =160r/min 此時(shí)切削速度 m/s 基本時(shí)間的計(jì)算 min(6) 粗鏜的孔 由參考文獻(xiàn)[5] 選切削深度 =㎜ 進(jìn)給量 =㎜/r 切削速度 = 確定主軸轉(zhuǎn)速 r/s= 由機(jī)床說明書取主軸轉(zhuǎn)速 =120r/min=2r/s 此時(shí)切削速度 m/s 基本時(shí)間的計(jì)算 min(8)粗鏜孔 （1）由參考文獻(xiàn)[5] 取 ㎜，㎜/r,m/s（2）確定主軸轉(zhuǎn)速r/s=68r/min（3）根據(jù)機(jī)床說明書取 r/min 此時(shí)的切削速度為 m/s（4）基本時(shí)間的計(jì)算 min工序90 精鏜ф3ф3ф2ф2ф