橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 摘 要 組合機(jī)床是一種高效率專(zhuān)用機(jī)床，有特定的使用條件，不是在任何情況下都可以收到良好的經(jīng)濟(jì)效益，在確定設(shè)計(jì)機(jī)床前，應(yīng)該進(jìn)行具體的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。加工同一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的零件，通常會(huì)有很多種工藝方案，不同的方案會(huì)有不同的經(jīng)濟(jì)效果，影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)的因素有很多，有時(shí)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的方案，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不一定優(yōu)越，因此，需要對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作綜合評(píng)價(jià)，綜合多數(shù)的意見(jiàn)，選出優(yōu)化方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)，如果滿意即可決定。 本課題設(shè)計(jì)的是橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床。其來(lái)源于江陰昌明橡膠機(jī)械有限公司。 在總體設(shè)計(jì)中：根據(jù)合同中的 產(chǎn)量要求，來(lái)計(jì)算工件的加工時(shí)間以及專(zhuān)用機(jī)床的進(jìn)給速度等。接著從工件下手，圖紙和工件材料來(lái)計(jì)算出動(dòng)力部件所需要的切削力和切削功率等，從而來(lái)合理的選擇出所需要的動(dòng)力部件。然后根據(jù)切削力以及工件的重量來(lái)設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)工件體積重量等相關(guān)資料，合理設(shè)計(jì)床身、立柱、橫梁等部件。繪制焊接圖和總裝配圖。本設(shè)計(jì)在保證加工效率和質(zhì)量的前提下，盡可能的減少專(zhuān)用機(jī)床的制造成本，將效率、效益最大化。 關(guān)鍵詞： 專(zhuān)用機(jī)床 ； 總體設(shè)計(jì) ； 制造成本 is a of in it in of it of a is a of a on of to if of is a It o., In to to of so as to a of to of to of of to of as as to of 文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 目錄 摘 要 . . 錄 . V 1 緒論 . 1 陰昌明橡膠機(jī)械有限公司簡(jiǎn)介 . 1 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介 . 1 設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求 . 1 盤(pán)工件圖樣 . 2 2 加工方法選擇 . 3 藝方案的制定 . 3 用立式銑削加工的理由 . 3 控編程 . 4 床總體設(shè)計(jì) . 4 控編程坐標(biāo)系的 選取 . 4 3 專(zhuān)用機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 7 床的選擇 . 7 用機(jī)床 的設(shè)計(jì) . 8 要部件 . 8 件材料及制造方法 . 9 動(dòng)系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì) . 9 軌的選擇 . 9 珠絲杠副傳動(dòng)機(jī)構(gòu) . 10 進(jìn)電機(jī)的選用 . 13 定專(zhuān)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，切削力，切削功率、電動(dòng)機(jī)選擇等計(jì)算 . 16 用部件的選用 . 16 用部件選用的方法和原則 . 16 力部件的選用 . 17 它通用部件的確定 . 17 身部件的設(shè)計(jì) . 18 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 19 卻液的作用和選擇 . 19 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 19 制專(zhuān)機(jī)總圖 . 19 機(jī)尺寸聯(lián)系圖 . 19 機(jī)總裝配圖 . 21 4 床身部件的設(shè)計(jì) . 23 料的選擇 . 23 接 方式以及注意事項(xiàng) . 23 接方式 . 23 接加工的注意事項(xiàng) . 23 工工藝路線 . 23 身圖及技術(shù)要求說(shuō)明 . 23 5 結(jié)論與展望 . 27 論 . 27 足之處及未來(lái)展望 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致謝 . 29 附錄 . 30 買(mǎi)文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 1 緒論 陰昌明橡膠機(jī)械有限公司簡(jiǎn)介 江陰昌明橡膠機(jī)械有限公司 ,位于風(fēng)景秀麗的江蘇省無(wú)錫市江陰 祝塘 鎮(zhèn) 文林 社區(qū)，距無(wú)錫市五十公里 ,水陸交通十分便利。 該公司專(zhuān)門(mén)從事橡膠機(jī)械的生產(chǎn) 目前，該公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的產(chǎn)品已為國(guó)內(nèi)外幾十家生產(chǎn)廠家配套。該公司除對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品精益求精外 ,還可根據(jù)用戶(hù)需要專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì) ,制造特殊的產(chǎn)品 。 公司秉承“創(chuàng)新理念、追求卓越、迅速改善、永續(xù)經(jīng)營(yíng)“的經(jīng)營(yíng)理念；并以“質(zhì)量是第一工作”，“顧客的滿意是我們的榮譽(yù)”作為我們永遠(yuǎn)不變的質(zhì)量政策；以愛(ài)護(hù)環(huán)境、回報(bào)社會(huì)、關(guān)愛(ài) 雇員等社會(huì)責(zé)任為己任；把“誠(chéng)信、負(fù)責(zé)、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)”作為公司不斷的追求和目標(biāo)，愿與廣大朋友攜手共創(chuàng)美好的明天！ 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為“橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì)”，本設(shè)計(jì)的專(zhuān)題為“專(zhuān)用機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和床身部件設(shè)計(jì)”。課題來(lái)源于江陰昌明橡膠機(jī)械有限公司。本課題系橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì)，對(duì)于橡膠輪胎硫 化機(jī)及其這一些橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工均有一定得參考價(jià)值，在硫化機(jī)熱盤(pán)加工行業(yè)技術(shù)更新中起相當(dāng)?shù)淖饔谩?本設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的要求： （ 1）對(duì)熱盤(pán)加工工藝（經(jīng)簡(jiǎn)化）方案的簡(jiǎn)要分析比較； （ 2）完成本設(shè)計(jì)的機(jī)床總圖及床身等部件圖； （ 3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，要求對(duì)機(jī)床的總體設(shè)計(jì)部分詳細(xì)分析說(shuō)明，并包括必要的計(jì)算，文字簡(jiǎn)潔通順； （ 4）對(duì)制造廠家調(diào)研，了解其對(duì)質(zhì)量、成本要求，所設(shè)計(jì)的專(zhuān)機(jī)要結(jié)合廠方具體生產(chǎn)條件； （ 5）作為總體設(shè)計(jì)要求對(duì)各部件設(shè)計(jì)提出恰當(dāng)?shù)囊蟆?設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān) 要求 根據(jù)廠方的要求，本設(shè)計(jì)于四月初定稿，五月開(kāi)始試制，七月裝配完成并投入生產(chǎn)。每只零件加工費(fèi)用為 800 元到 900 元，要求年產(chǎn)量 1000 件并簽訂了兩年的合同，但考慮到今后如有長(zhǎng)期合同，則現(xiàn)有的專(zhuān)用機(jī)床不能完全滿足生產(chǎn)需要，需購(gòu)入大型立式鏜銑加工中心加工，但該機(jī)床售價(jià) 160 萬(wàn)左右，目前經(jīng)濟(jì)上尚不能實(shí)現(xiàn)，所以如果這兩年合同完成后，又有（三年以上）長(zhǎng)期加工合同，則可以考慮購(gòu)買(mǎi)立式加工中心。出于對(duì)盈利的考慮，此設(shè)計(jì)需要盡量降低造價(jià)，力爭(zhēng)造價(jià)在 5 萬(wàn)元以?xún)?nèi)。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 盤(pán)工件圖樣 圖 盤(pán)工件圖樣 橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 2 加工方法選擇 藝方案的制定 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法的工藝文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小，工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)體現(xiàn)。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要而又嚴(yán)肅的工作。為能具體確切地說(shuō)明工藝過(guò)程，一般將機(jī)械加工工藝過(guò)程分為工序、 安裝、工位、工步和走刀。 這是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的一步。工藝方案制定得正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，效率高，質(zhì)量好”的要求 1。為了使工藝方案制定的合理，先進(jìn)，必須從認(rèn)真的分析被加工的零件（或同類(lèi)零件）圖紙開(kāi)始，深入現(xiàn)場(chǎng)全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，定位夾緊方式工藝方法和加工過(guò)程所采用的刀具，輔具，切屑用量情況及產(chǎn)生率要求高，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)設(shè)計(jì)，制造，使用單位和操作者的豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以求理論緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，從而確定零件在 組合機(jī)床上完成的工藝（工序）內(nèi)容及方法，決定刀具種類(lèi)，結(jié)構(gòu)型式，數(shù)量及切屑用量等。 根據(jù)選定的工藝方案確定機(jī)床的配置型式，并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。既要考慮能實(shí)現(xiàn)工藝方案，以確保零件的加工精度，技術(shù)要求及生產(chǎn)率；又要考慮機(jī)床的操作方便可靠，易于維修，且冷卻，排屑情況良好。 以上兩個(gè)步驟是十分重要的。對(duì)于同一個(gè)零件的加工，可能會(huì)有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采取哪種方案時(shí)，決不能草率，要全面地看問(wèn)題，綜合分析各方面的情況，進(jìn)行多種方案對(duì)比，從中選擇最佳方案。 用立式銑削加工的理由 由于銑削具有工藝范圍廣、生產(chǎn)效率高、容易產(chǎn)生振動(dòng)、刀齒散熱條件好等特點(diǎn)，所以立式銑床的銑削加工時(shí)中小零件的加工中非常普遍。 立式銑床銑削加工的特點(diǎn)：銑刀是典型的多刃刀具，加工過(guò)種有幾個(gè)刀齒同時(shí)參加切削， 點(diǎn)的切削寬度較大，銑削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)，有利于進(jìn)行高速切削，故銑刀的生產(chǎn)率高于刨削加工。銑削加工范圍廣，可以加刨削無(wú)法加工或難以加工的表面。 立式銑床 銑削過(guò)程中，就每個(gè)刀齒而言是依次參加切削，刀齒在離開(kāi)工件的一段時(shí)間內(nèi)，可以得到一次冷卻 2。 因此，刀齒散熱條件好，有利于減少銑刀的磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。由于是斷續(xù)切削，刀齒在切入切出工件時(shí)產(chǎn)生沖擊，而且每個(gè)刀齒的切削厚度也時(shí)刻在變化，這就引起切削面積和切削力的變化，因此銑削過(guò)程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，直接影響工件表面粗糙度。 立式銑床銑刀比刨床刨刀結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，銑刀的制造與刃磨比刨刀困難，所以銑削成本比刨削高。銑削與刨削的加工質(zhì)量大致相同，經(jīng)粗精加工后都可達(dá)到中等精度，但在加工大平面時(shí)，刨削后明 顯接刀痕，而且直徑小于工件寬度的端銑刀加工時(shí)，各次走刀間有明無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 顯的接刀痕，影響表面質(zhì)量，銑削加工用于單件小批量生產(chǎn)，也造用于大批量生產(chǎn)。 控編程 于數(shù)控編程 我們都知道，在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，一般是由工藝人員按照設(shè)計(jì)圖樣事先制訂好零件的加工工藝規(guī)程。在工藝規(guī)程中制訂出零件的加工工序、切削用量、機(jī)床的規(guī)格及刀具、夾具等內(nèi)容。操作人員按工藝規(guī)程的各個(gè)步驟操作機(jī)床，加工出圖樣給定的零件。也就是說(shuō)零件的加工過(guò)程是由人來(lái)完成。例如開(kāi)車(chē)、停車(chē)、改變主軸轉(zhuǎn)速、改變進(jìn)給速度和方向、切削液 開(kāi)、關(guān)等都是由工人手工操縱的 3。 在由凸輪控制的自動(dòng)機(jī)床或由仿形機(jī)床加工零件時(shí)，雖然不需要人對(duì)它進(jìn)行操作，但必須根據(jù)零件的特點(diǎn)及工藝要求，設(shè)計(jì)出凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線或靠模，由凸輪、靠?？刂茩C(jī)床運(yùn)動(dòng)，最后加工出零件。在這個(gè)加工過(guò)程中，雖然避免了操作者直接操縱機(jī)床，但每一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)或靠模，只能加工一種零件。當(dāng)改變被加工零件時(shí)，就要更換凸輪、靠模。因此，它只能用于大批量、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)中。 數(shù)控機(jī)床和以上兩種機(jī)床是不一樣的。它是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。我們把零件的加工工藝路 線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù) (主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進(jìn)給量、背吃刀量等 )以及輔助功能 (換刀、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、切削液開(kāi)、關(guān)等 )，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)成加工程序單，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上 (如穿孔紙帶、磁帶、磁盤(pán)、磁泡存儲(chǔ)器 )，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加工零件。 這種從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)的全部過(guò)程叫數(shù)控程序的編制。從以上分析可以看出，數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床加工零件的區(qū)別在于控機(jī)床是按照程序自動(dòng)加工零件，而普通機(jī)床要由人來(lái)操作，我們只要改變控制 機(jī)床動(dòng)作的程序就可以達(dá)到加工不同零件的目的。因此，數(shù)控機(jī)床特別適用于加工小批量且形狀復(fù)雜要求精度高的零件。 從外觀看，數(shù)控機(jī)床都有 幕，我們可以從屏幕上看到加工各種工藝參數(shù)等內(nèi)容。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，數(shù)控機(jī)床沒(méi)有變速箱，主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是由直流或交流無(wú)級(jí)變速伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)完成另外，數(shù)控機(jī)床一般都有工件測(cè)量系統(tǒng)，在加工過(guò)程中，可以減工件進(jìn)行人工測(cè)量的次數(shù)。所以數(shù)控機(jī)床在各行各業(yè)中的使用將來(lái)越普及。 由于數(shù)控機(jī)床要按照程序來(lái)加工零件，編程人員編制好程序以后，入到數(shù)控裝置中來(lái)指揮機(jī)床工作。程序的 輸入是通過(guò)控制介質(zhì)來(lái)的。具體的方法有多種，如穿孔紙帶、數(shù)據(jù)磁帶、軟磁盤(pán)及手動(dòng)輸入即 控編程坐標(biāo)系的選取 角坐標(biāo)系數(shù)控編程 機(jī)床中使用順時(shí)針?lè)较虻闹苯亲鴺?biāo)系（右手笛卡爾直角坐標(biāo)系），機(jī)床中的運(yùn)動(dòng)是指刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是道具相對(duì)于靜止工件的運(yùn)動(dòng)。 直角坐標(biāo)系的編程程序更加適用于縱向工作臺(tái)。縱向工作臺(tái)由縱向絲杠帶動(dòng)在轉(zhuǎn)臺(tái)的導(dǎo)軌上作縱向移動(dòng)，以帶動(dòng)臺(tái)面上的工件作縱向進(jìn)給 4。臺(tái)面上的 T 形槽用以安裝夾具或工件。根據(jù)工件加工的需要，在機(jī)床上各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的 數(shù)字控制可以是相互獨(dú)立的，也可以橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 是聯(lián)動(dòng)的。縱向工作臺(tái)在精度，穩(wěn)定和快速相應(yīng)等方面十分配合系統(tǒng)，且縱向工作臺(tái)價(jià)格較低，設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單，使用更加便捷。 使用直角坐標(biāo)系編寫(xiě)的數(shù)控編程見(jiàn)圖 角坐標(biāo)系的數(shù)控編程 坐標(biāo)數(shù)控編程 在數(shù)學(xué)中的極坐標(biāo)系是由極點(diǎn)、極軸和極角組成，然而在數(shù)控車(chē)銑加工中心上的極坐標(biāo)系的概念與數(shù)學(xué)中的極坐標(biāo)系完全不同，在車(chē)銑加工中心上的極坐標(biāo)系是在與 機(jī)床 Z 軸垂直的平面內(nèi)，由相互垂直的實(shí)軸（第一軸） X 和虛軸（第二軸） C 組成，極坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)與程序原點(diǎn)重合，且虛軸 C 的單位不是度或弧度，而是與實(shí)軸 X 軸的單位一樣，均為毫米。 極坐標(biāo)系編程適應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是機(jī)械加工中常用的機(jī)床附件，用于鏜床，銑床，鉆床等需要多面轉(zhuǎn)位加工的工件。 使用極坐標(biāo)編寫(xiě)的數(shù)控編程見(jiàn)圖 錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 坐標(biāo)系的數(shù)控編程 標(biāo)系的選擇 極坐標(biāo)的數(shù)控編程適合分度回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)，這樣的工作臺(tái)，機(jī)床占地面積比較小，但是該工作臺(tái)上料很不方便，要增加一個(gè)工作臺(tái)推出機(jī)構(gòu)或者一臺(tái)上料機(jī)，這樣的話，專(zhuān)機(jī)的制造成本將會(huì)增加， 而且分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)繁瑣，造價(jià)比較昂貴并且不便于大型工件裝夾 。 直角坐標(biāo)系的數(shù)控編程適合縱向移動(dòng)的工作臺(tái)加工，這樣的話，工作臺(tái)自己就能縱向推出，方便上料，而且縱向移動(dòng)的工作臺(tái)結(jié)構(gòu)相對(duì)于分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)說(shuō)更加簡(jiǎn)單，所以對(duì)于它的設(shè)計(jì)和制造，跟分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)相比之下，成本更低，設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單方便。 所以綜上所述，由于造價(jià)成本的需求，此次選用直角坐標(biāo)系進(jìn)行編程 。 橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 3 專(zhuān)用機(jī)床總體設(shè)計(jì) 床的選擇 立式銑床 （見(jiàn)圖 與 臥式銑床 （見(jiàn)圖 相比較，主要區(qū)別是主軸垂直布置，除了主軸布置不同以外，工作臺(tái)可以上下升降， 立式銑床用的銑刀相對(duì)靈活一些，適用范圍較廣?？墒褂昧姷丁C(jī)夾刀盤(pán)、鉆頭等?？摄婃I槽、銑平面、鏜孔等。臥式銑床也可使用上面各種刀具，但不如立銑方便，主要是可使用掛架增強(qiáng)刀具（主要是三面刃銑刀、片狀銑刀等）強(qiáng)度?？摄姴邸?平面、切斷等。臥式銑床一般都帶立銑頭，雖然這個(gè)立銑頭功能和剛性不如立式銑床強(qiáng)大，但足以應(yīng)付立銑加工。這使得臥式銑床總體功能比立式銑床強(qiáng)大 5。立式銑床沒(méi)有此特點(diǎn)，不能加工適合臥銑的工件。生產(chǎn)率要比臥式銑床高。立式銑床是一種通用金屬切削機(jī)床。本機(jī)床的主軸錐孔可直接或通過(guò)附件安裝各種圓柱銑刀、成型銑刀、端面銑刀、角度銑刀等刀具 。 產(chǎn)品用途：適用于加工各種零部件的平面、斜面、溝槽、孔等，是機(jī)械制造、模具、儀器、儀表、汽車(chē)、摩托車(chē)等行業(yè)的理想加工設(shè)備 。 所以現(xiàn)在很多 廠家 ，都選用臥式銑床加 立銑頭，節(jié)省設(shè)備投資。但是由 于立銑的零活多，這種臥式銑床 加 立銑頭的方式，實(shí)際上是天天掛著立銑頭，當(dāng)立銑用，反而不如立式銑床更適合。 臥銑多用于齒輪 ,花鍵 ,開(kāi)槽 ,切割等加工 ,立式銑床除多用于平面加工方面外 ,平面有高低曲直幾何形狀的工件 ,如模具類(lèi) ,立銑 也可以發(fā)揮很大的作用。 圖 式銑床 圖 式銑床 龍門(mén)銑床簡(jiǎn)稱(chēng)龍門(mén)銑 （見(jiàn)圖 ，是具有門(mén)式框架和臥式長(zhǎng)床身的銑床。龍門(mén)銑床上可以用多把 銑刀同時(shí)加工表面，加工精度和生產(chǎn)效率都比較高，適用于在成批和大量生產(chǎn)中加工大型 工件 的平面和斜面。數(shù)控龍門(mén)銑床還可加工空間曲面和一些特型零件。龍門(mén)銑床的外形與 龍門(mén)刨床 相似，區(qū)別在于它的橫梁和立柱上裝的不是刨刀刀架而是帶有主軸箱的 銑刀 架，并且龍門(mén)銑床的縱向工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不是 主運(yùn)動(dòng) ，而是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng) 6。 且 龍門(mén)銑床具有足夠的剛性，效率高，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能全面性等特點(diǎn)。 另外，由于龍門(mén)銑床的特殊結(jié)構(gòu)，十分便于 大型 工件 的裝夾。 通過(guò)對(duì)于立式銑床與龍門(mén)銑床的性能分析，本次 設(shè)計(jì)將龍門(mén)銑床與立式銑床相結(jié)合，立銑式龍門(mén)銑床不僅大大節(jié)約了機(jī)床的制造成本，并且提高了工件的裝夾效率。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 1 工作臺(tái) 2、 9 水平銑頭 3 橫梁 4、 8 垂直系統(tǒng) 5、 7 立柱 6 頂梁 10 床身 圖 門(mén)銑床 用機(jī) 床的設(shè)計(jì) 要部件 （ 1） 機(jī)床立柱是機(jī)床重要的結(jié)構(gòu)件之一，起著機(jī)床上下運(yùn)動(dòng)及支撐作用。立柱主要是對(duì)主軸箱起到支撐作用，滿足主軸的 Z 向運(yùn)動(dòng)。普遍采用的是雙立柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，對(duì)于大中型的移動(dòng)立柱固定于滑座上。因?yàn)榱⒅沁B接床身與主軸、刀庫(kù)的重要 部件，所以它的設(shè)計(jì)必須得到重視。對(duì)于主軸來(lái)講，正確的安裝立柱對(duì)于加工中心加工出合格的零件有著不能忽視的作用，而立柱的安裝主要反映在其與工作臺(tái)的垂直度上。 （ 2） 橫梁是機(jī)床的主要支承件，對(duì)整個(gè)機(jī)床的性能影響非常大。因此應(yīng)該根據(jù)載荷情況以及機(jī)床的使用要求，設(shè)計(jì)橫梁的結(jié)構(gòu)形式。龍門(mén)式機(jī)床橫梁的受力結(jié)構(gòu)為兩點(diǎn)簡(jiǎn)支梁支承形式，造成橫梁變形的主要原因是重力和加工時(shí)的切削力。除了衡量本身重量大造成穩(wěn)定變形以外，當(dāng)考慮橫梁上的托板和主軸箱等移動(dòng)不見(jiàn)從一端移動(dòng)到中部時(shí)，引起橫梁不穩(wěn)定的彎曲變形。由于結(jié)構(gòu)的原因，主軸 箱呈懸臂結(jié)構(gòu)，其重力會(huì)引起橫梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。對(duì)于大型和重型機(jī)床，移動(dòng)件的重量大，切削力也很大，因此進(jìn)行受力分析時(shí)，必須同時(shí)考慮移動(dòng)件重力和切削力等載荷作用 7。要根據(jù)機(jī)床的受力結(jié)構(gòu)和工作要求，分析得出極限工作載荷，作為設(shè)計(jì)橫梁結(jié)構(gòu)的依據(jù)。 （ 3）機(jī)床床身的用途，床身起支撐作用；為機(jī)械提供運(yùn)行軌道；為各種運(yùn)動(dòng)提供良好的精度服務(wù)。床身需要有足夠剛性；有足夠表面硬度和耐磨性；有相對(duì)穩(wěn)定較小熱脹冷縮系數(shù)，能為各種運(yùn)動(dòng)提供良好的精度服務(wù)。鋼板焊接床身制造成本低的另一個(gè)原因是鋼板焊接的床身重量比鑄鐵的床身要輕 許多，一般可以減輕重量的 30%左右。因?yàn)榇采淼膭傂耘c材料的彈性模數(shù)成正比，鋼的彈性模數(shù) E=2公斤 /厘米 2，而灰鑄鐵的彈性模數(shù) E=厘米 2，從而鋼板焊接床身壁和筋的厚度比鑄件還薄。用鋼板焊接床身制造起來(lái)速度快，這對(duì)技改中自制設(shè)備特別有利。用一部普通的交流電焊機(jī)，用手弧焊來(lái)焊接機(jī)床的床橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 身，兩個(gè)工人大約用兩三個(gè)星期就可以完成。如果采用那個(gè)一般鑄造的方法制造機(jī)床床身，不僅要考慮造型，而且還要準(zhǔn)備芯鐵和砂箱等，澆鑄后要清砂整形，即使不把模型制造周期計(jì)算在內(nèi)，也往往要比焊接結(jié)構(gòu)的床身制造周期要長(zhǎng)，使用的人力 要多。采用鋼板焊接的床身還可以避免鑄件因鑄造缺陷而報(bào)廢的問(wèn)題，氣割、焊補(bǔ)，用料拼接和加工都很方便。由于鋼板焊接的床身具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 （ 4）機(jī)床工作臺(tái)分為開(kāi)槽工作臺(tái)，焊接工作臺(tái)，鏜銑床工作臺(tái)等。工作臺(tái)主要用于機(jī)床加工工作平面使用，上面有孔和 T 型槽，用來(lái)固定工件，和清理加工時(shí)產(chǎn)生的鐵屑。按 7974準(zhǔn)制造，產(chǎn)品制成筋板式和箱體式，工作面采用刮研工藝，工作面上可加工 V 形、 T 型、 U 型槽和圓孔、長(zhǎng)孔。 件材料及制造方法 機(jī)床部件結(jié)構(gòu)不太復(fù) 雜時(shí)，可以選擇使用焊接方式將其焊接起來(lái)。這樣極大得節(jié)省了加工時(shí)間和人力物力。較之鑄造結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度和剛度高、重量輕、生產(chǎn)周期短以及施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。焊接后同樣需經(jīng)過(guò)熱處理過(guò)程。 焊接是一個(gè)局部的迅速加熱和冷卻過(guò)程，焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。重要產(chǎn)品焊后都需要消除焊接應(yīng)力，矯正焊接變形。 現(xiàn)代焊接技術(shù)已能焊出無(wú)內(nèi)外缺陷的、機(jī)械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱(chēng)為焊接接頭，接頭處的強(qiáng)度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其幾何形狀、 尺寸、受力情況和工作條件等有關(guān)。接頭的基本形式有對(duì)接、搭接、丁字接 (正交接 )和角接等。 對(duì)接接頭焊縫的橫截面形狀，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時(shí)，為了焊透而在接邊處開(kāi)出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時(shí)，除保證焊透外還應(yīng)考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費(fèi)用低等因素。 厚度不同的兩塊鋼板對(duì)接時(shí)，為避免截面急劇變化引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，常把較厚的板邊逐漸削薄，達(dá)到兩接邊處等厚。對(duì)接接 頭的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度比其他接頭高。在交變、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯(lián)接，常優(yōu)先采用對(duì)接接頭的焊接 8。 搭接接頭的焊前準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單，裝配方便，焊接變形和殘余應(yīng)力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結(jié)構(gòu)上時(shí)常采用。一般來(lái)說(shuō)，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質(zhì)、高溫或低溫等條件下工作。 動(dòng)系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì) 軌的選擇 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、溫度變化小以及結(jié)構(gòu)工藝性好等。 按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為： （ 1） 滑動(dòng)導(dǎo)軌副 ： 滑動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻尼系數(shù)大，剛度大；但易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象，易磨損?；瑒?dòng)導(dǎo)無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 軌是金屬對(duì)金屬型式，目前在數(shù)控機(jī)床上很少采用。摩擦系數(shù)較大，而且變化范圍也大，對(duì)于精度高的工件加工心有余而力不足。承載能力中等。接觸剛度高?；瑒?dòng)導(dǎo)軌一般僅用于普通精度的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床已不采用。 （ 2） 滾動(dòng)導(dǎo)軌副： 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由導(dǎo)軌和滑塊兩部分組成。導(dǎo)軌通常為兩根，裝在支撐件上，每根導(dǎo)軌上有 2 個(gè)滑塊，固定在移動(dòng)件導(dǎo)軌體上。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的工作原理就是滑塊中裝有四組滾珠，在導(dǎo)軌條的滑塊的斷點(diǎn)，就經(jīng)合成樹(shù)脂制造的端面擋板和滑塊中 的回珠孔回到另一端，經(jīng)另一端端面擋板再進(jìn)入循環(huán)。四組滾珠各有自己的回株孔，分別處于滑塊的四角 9。四組滾珠和滾道相當(dāng)于四個(gè)直線運(yùn)動(dòng)角接觸滾珠軸承。接觸角為 45 度時(shí)，四個(gè)方向具有相同的承載能力。 （ 3） 液體靜壓導(dǎo)軌： 無(wú)磨損，無(wú)靜摩擦，無(wú)低速爬行現(xiàn)象，阻尼系數(shù)大；但設(shè)計(jì)、制造、使用較復(fù)雜。 （ 4） 氣浮導(dǎo)軌： 無(wú)磨損，無(wú)靜摩擦，無(wú)低速爬行現(xiàn)象，無(wú)需回行管道，不產(chǎn)生污染；但剛度小，阻尼系數(shù)很小，容易引起振蕩。 此次設(shè)計(jì)中選用滾動(dòng)導(dǎo)軌副。 珠絲杠副傳動(dòng)機(jī)構(gòu) （ 1）特點(diǎn) 滾珠絲杠螺母 機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置。它具有下列特點(diǎn)。 摩擦損失小、傳動(dòng)效率高 滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率可達(dá) 普通滑動(dòng)絲螺母機(jī)構(gòu)的 3 4 倍，而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為滑動(dòng)絲杠螺。機(jī)構(gòu)的 25%。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，摩擦力小、靈敏度高、低速時(shí)無(wú)爬行 由于主要存在的是滾動(dòng)摩擦，不僅動(dòng)、靜摩擦因素都很小，且其差值很小，因而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，動(dòng)作靈敏，即使在低速情況下也不會(huì)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。 軸向剛度高、反向定位精度高 由于可以完全消除絲杠與螺母之間的間隙，并可實(shí)現(xiàn)滾珠的預(yù)緊，因而軸向剛度高，反向時(shí) 無(wú)空行程，定位精度高。 傳動(dòng)具有可逆性、不能自鎖 由于摩擦因數(shù)小、不能自鎖，因而使該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)具有可逆性，即不僅可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，而且還可以吧直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于不能自鎖，在某些場(chǎng)合，如傳動(dòng)垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)附加制動(dòng)裝置或防止逆轉(zhuǎn)的裝置，以免工作臺(tái)等因自重下降。 同步性好，用幾套相同的滾珠絲杠副同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置時(shí)，可獲得較高的同步性。有專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，選用配套方便。 （ 2）滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)形式 滾珠的循環(huán)方式可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩大類(lèi)型。 內(nèi)循環(huán) 滾珠在循環(huán)過(guò)程中與絲杠始終保持接觸的稱(chēng)為內(nèi)循環(huán)。喂了保證承載能力，一個(gè)螺母中要保證有 3 4 圈滾珠工作。內(nèi)循環(huán)滾珠的回路短，滾珠數(shù)目少，流暢性好，摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，且徑向尺寸緊湊，軸向剛度高。但此種循環(huán)方式不能用于多頭螺紋傳動(dòng)，回珠槽形狀復(fù)雜，需要用三坐標(biāo)數(shù)控銑床加工。適用于各種高靈敏、高剛度的精密進(jìn)給定橡膠輪胎硫化機(jī)熱盤(pán)加工專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì) 含全套 紙和論文 答辯精 品 位系統(tǒng)。重載荷、多頭螺紋、大導(dǎo)程不宜采用。 外循環(huán) 滾珠在循環(huán)回路中與絲杠脫離接觸的稱(chēng)為外循環(huán)。根據(jù)滾珠循環(huán)回路結(jié)構(gòu)形式的不同可分為螺旋槽式、插管式和蓋板式等。 螺旋槽式的結(jié)構(gòu)在螺母體上的回珠螺旋槽與回珠孔不易準(zhǔn)確平滑連接，拐彎處曲率變化較大，滾珠運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)。擋珠機(jī)構(gòu)剛性差，易磨損，適用于一般機(jī)床，在高剛度傳動(dòng)和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合不宜采用。 插管式滾珠螺母是利用插入螺母的管道作為回珠槽，分為凸出式插管型和內(nèi)包式插管型。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性?xún)?yōu)良，適合成批生產(chǎn)。回珠管可設(shè)計(jì)制造成較理想的運(yùn)動(dòng)管道。適用于重載荷傳動(dòng)、高速驅(qū)動(dòng)及精密定位系統(tǒng) 10。在大導(dǎo)程、小導(dǎo)程、多頭螺紋中顯示出獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)。 （ 3）滾珠絲杠副的預(yù)緊 滾珠絲杠副的預(yù)緊方 式主要有三種：增大鋼球直徑、變位導(dǎo)程和墊片預(yù)緊。詳見(jiàn)表 3 表 3珠絲杠副的預(yù)緊方式 預(yù)緊方式 特點(diǎn)與應(yīng)用 單螺母預(yù)緊 增大鋼球直徑 只適用滾道截面為雙圓弧形。預(yù)緊后，滾珠與滾道呈四點(diǎn)接觸，因而，摩擦阻力較大，易發(fā)熱，預(yù)加載荷小時(shí)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)。適用于預(yù)緊力較小的場(chǎng)合，若預(yù)緊力過(guò)大，則裝配困難。 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，軸向尺寸最小，消除雙螺母形位誤差的影響。 變位導(dǎo)程 鋼球兩點(diǎn)接觸。由于只用一個(gè)螺母，消除應(yīng)墊片或螺母制造誤差產(chǎn)生螺母的傾斜而影響預(yù)緊轉(zhuǎn)矩。因此，預(yù)緊轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)，但承載較小。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，避免了雙螺母形位誤差的影響，使用中不能隨時(shí)調(diào)整，只適用于中小負(fù)荷的場(chǎng)合。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 續(xù)表 3預(yù)緊方式 特點(diǎn)與應(yīng)用 雙螺母預(yù)緊 墊片預(yù)緊 修磨墊片厚度，使兩螺母間產(chǎn)生軸向位移。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，剛度高。 調(diào)整不便，滾道有磨損時(shí)，不能隨時(shí)消除間隙和進(jìn)行預(yù)緊。 鋼球兩點(diǎn)接觸。絲杠副承載能力大，可施加較大預(yù)加載荷，預(yù)加載荷小時(shí)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)。適合于高負(fù)載、有定位精度要求的場(chǎng)合。 螺紋預(yù)緊 旋轉(zhuǎn)前螺母可使雙螺母產(chǎn)生軸向相對(duì)位移，達(dá)到調(diào)整軸向間隙的目的，用后螺母進(jìn)行鎖緊。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便，其缺點(diǎn)是調(diào)整量難以精確控制。 齒差預(yù)緊 兩個(gè)滾珠螺母的凸緣上各制有圓柱齒輪，其齒數(shù)分別為 ，兩個(gè)螺母向相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，調(diào)整的軸向位移為 =精確調(diào)整預(yù)緊量。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，多用于高精度的傳動(dòng)。 滾珠絲杠預(yù)緊力的大小應(yīng)使得滾珠絲杠副在承受最大軸向工作載荷時(shí)，絲杠螺母副部出現(xiàn)軸向間隙為最好，要求預(yù)緊力的數(shù)值應(yīng)大于最大軸向工作載荷的 1/3。由于雙螺母機(jī)構(gòu)加預(yù)載后會(huì)引起附加摩擦力矩，因此還要考慮效率與壽命問(wèn)題。所以一般取預(yù)緊力 1/3中 預(yù)緊力， N； 最大軸向載荷， N。 這時(shí)滾珠絲杠與螺母的接觸變形量比無(wú)預(yù)緊 力時(shí)減少 1/