【正文】 制造和銷售只能在上訴問題的初步肯定答案的基礎上進行。設計工程師還應該通過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設計方案進行溝通。 通常，在制造過程中會出現(xiàn)某個問題?？赡芤髮δ硞€零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生產(chǎn)變得更容易。但是，工程上的更改必須經(jīng)過設計人員的批準，以保證不會損傷產(chǎn)品的功能。有時，在產(chǎn)品的裝配時或者裝箱外運前的實驗中才發(fā)現(xiàn)設計中的某種 缺陷。這些事例恰好說明了設計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。 機床 一、介紹機床的布局 壓縮機排氣量的大小決定了星輪、螺桿直徑的大小和嚙合中心距的大小，因此螺桿直徑的不同，機床的主軸與刀具的回轉(zhuǎn)中心也不同。為滿足加工不同直徑的螺桿，目前國內(nèi)單螺桿加工機床的布局大致有以下幾種方案。 第一種：機床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式 機床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式，中心距不可調(diào)整。加工幾種直徑的螺桿就需要幾種中心距規(guī)格不同的機床。 優(yōu)點：機床的結(jié)構(gòu)簡單。 缺點：每種機床只能加工一種規(guī)格的螺桿，當市場上某種規(guī)格的壓縮機螺桿需要量大時，造成一臺機床加工，其他機床閑置。 第二種：機床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式 機床可根據(jù)加工螺桿直徑的大小在加工前把主軸箱旋轉(zhuǎn)一個角度。這種主軸箱能夠回轉(zhuǎn)的機床是對上述第一種機床在使用方法上的改進，與第一種機床的結(jié)構(gòu)基本相同。 優(yōu)點：機床的結(jié)構(gòu)簡單，能適應多種規(guī)格螺桿的加工。 畢業(yè)設計（論文）說明書 24 缺點 1：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸回轉(zhuǎn)中心線與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離不易精確測量。 缺點 2：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸前端面與刀具的回轉(zhuǎn)中心線間的距離 減少，因此加工較大直徑的螺桿受到限制。 第三種：機床的主軸箱為橫向移動式 主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動導軌，主軸箱移動的方向垂直于主軸回轉(zhuǎn)中心線并垂直于刀具回轉(zhuǎn)中心線。主軸箱的動力通過花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進給機構(gòu)。 根據(jù)加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進給機構(gòu)把主軸箱移動到適當位置，然后用螺釘將主軸箱固定在底座上。主軸箱的移動距離可用光柵尺檢測，位置誤差177。 。 采用主軸箱可橫向移動的一個機床就可以加工直徑φ 95～φ 385mm 之間任何一種規(guī)格的螺桿。 由于加工φ 95～φ 385mm 直徑的螺桿，造成主軸前端面與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離差值過大，因此在實際應用時設計成兩種規(guī)格的機床，一個機床加工φ95～φ 205mm 直徑的螺桿，另一個機床加工φ 180～φ 385mm 直徑的螺桿。 優(yōu)點：機床能適應多種規(guī)格螺桿的加工，每種規(guī)格的螺桿不需要配備相應的加工機床。 缺點：機床的結(jié)構(gòu)和機床的裝配較前二種機床復雜，機床的造價也較前二種機床高。 二、介紹機床的主軸結(jié)構(gòu) 機床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時螺桿在壓縮機中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時，精度較差的 螺桿會使壓縮機產(chǎn)生發(fā)熱、振動、效率低、磨損快等現(xiàn)象。 國內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機床主軸結(jié)構(gòu)大致有以下兩種方案。 第一種：軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 主軸前軸承采用 1 個雙列圓柱滾子軸承和兩個推力球軸承組合，該主軸使用雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用兩個推力球軸承承受軸向切削力。 主軸后軸承一般采用 1 個雙列圓柱滾子軸承或采用 1個向心球軸承。 畢業(yè)設計（論文）說明書 25 這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：主軸的加工和裝配簡單，造價較低。 缺點 1：由于主軸軸承的徑向游隙不可調(diào)整，所以主軸精度較差。雖然可以利用軸承的內(nèi)徑和軸徑的過盈配合來消 除軸承的徑向游隙，但每個軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個固定值，因此設計和加工時很難給準軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。 缺點 2：在市場上很難買到國產(chǎn)或進口的 C、 D 級或 P P5級的推力球軸承，機床生產(chǎn)廠常用普通級軸承替代使用，此舉也影響了主軸精度的提高。 軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu)適用于一般精度的普通機床，不適用于對主軸精度要求較高的機床。 第二種：軸承徑向游隙可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 主軸前軸承采用一個 P4級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和 1個 P4級的雙列向心推力球軸承組合。該主軸使用圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承承受徑向切 削力，使用雙列向心推力球軸承承受軸向切削力和部分徑向切削力。 主軸后軸承一般采用 1 個 P5 級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承。 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的內(nèi)圈和配合軸徑均為 1： 12 圓錐，用圓螺母鎖緊軸承則使軸承在軸向產(chǎn)生一個位移并使軸承的內(nèi)圈膨脹，從而達到減少或消除軸承徑向游隙的目的。 這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：主軸精度較高。在主軸前端面φ 230mm 直徑上測量主軸的端面跳動值為 。在主軸前端φ 230mm 外圓上測量主軸的徑向跳動值為 。第二種結(jié)構(gòu)的主軸精度比第一種主軸精度提高 50%左右。 這種主 軸結(jié)構(gòu)的缺點： 主軸的加工工藝較復雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗的工人操作才能使主軸精度達到理想數(shù)值。 三、刀具進給深度的控制 不同直徑的螺桿需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度從幾十毫米到一百多毫米不等，刀具進給機構(gòu)大約需要旋轉(zhuǎn)進刀幾千圈才能完成一個螺桿零件的加工。 由于刀具進給機構(gòu)在刀具旋轉(zhuǎn)的同時還要完成進刀動作，所以一些在普通機床上常用的機械、電氣控制切深的方法都不適用于單螺桿加工機床。 畢業(yè)設計（論文）說明書 26 單螺桿加工機床的刀具進給機構(gòu)采用以下不同的方法都可以達到控制進刀深度的目的。 第一種：摩擦離合器和電氣 開關控制刀具進給深度 它的控制原理是刀具切深增大時刀具進給機構(gòu)的負載扭距增大，使刀具進給機構(gòu)傳動鏈中的摩擦離合器打滑，一個機械連桿機構(gòu)觸發(fā)電氣開關并發(fā)出聲、光信號提示操作者，此時操作者人工操作斷開刀具進給機構(gòu)的動力。 這種控制方法的優(yōu)點是：控制方法簡單及零件加工和操作不受突然斷電的影響。 缺點是：加工不同直徑的螺桿需要調(diào)整摩擦離合器壓緊碟簧的預緊力。 由于每個螺桿材質(zhì)的密度、硬度存在細微差異及刀具鋒利程度也存在差異，因此使這種控制方法的精度不太準確，可能導致螺桿螺旋槽的深度公差過大。 第二種：用電 磁離合器、編碼器組合控制刀具進給深度 刀具進給系統(tǒng)中，裝有電磁離合器及一對用于檢測刀具轉(zhuǎn)動圈數(shù)的測速齒輪和一個編碼器。 畢業(yè)設計（論文）說明書 27 附件 2 Introduction to Mechanical Design Mechanical design is the application of science and technology to devise new or improved products for the purpose of satisfying human is a vast field of engineering technology which not only concerns itself with the original conception of the product in terms of its size,shape and construction details,but also considers the various factors involved in the manufacture,marketing and use of the product. People who perform the various functions of mechanical design are typically called designers,or design design is basically a creative ,in addition to being innovative,a design engineer must also have a solid background in the areas of mechanical drawing,kinematics,dynamics,materials engineering,strength of materials and manufacturing processes. As stated previously,the purpose of mechanical design is to produce a produce a product which will serve a need for ,discoveries and scientific knowledge by themselves do not necessarily benefit people。only if they are incorporated into a designed product will a benefit be should be recongnized,therefore,that a human need must ba identified before a particular product is designed. Mechanical design should be considered to be an opportunity to use innovative talents to envision a design of a product,to analyze the system