將舊車床改造成拉削齒輪內(nèi)花鍵的拉床及主體部分設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 四 川 理 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書 題 目 將舊車床改造成拉削齒輪內(nèi) 花鍵的拉床及主體部分設(shè)計(jì) 學(xué) 生 范 貴 君 系 別 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 0 3 0 1 1 0 4 0 4 指 導(dǎo) 教 師 李 先 民 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 在機(jī)械制造和修理工作中，為了提高被加工工件的花鍵孔、圓孔及鍵槽的生 產(chǎn)率、精度，均可采用拉削工藝。沒有拉床的機(jī)修廠，可采用各種型號(hào)（ 舊、 廢）普通車床改裝，只要添一套夾具裝置即可，方法簡單，制造容易，能完全達(dá) 到質(zhì)量要 求。本設(shè)計(jì)介紹了將普通舊車床改裝成為齒輪鍵槽拉床的方法。在車床 上增加一套專用夾具裝置，可將車床的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。車床主軸可 只輸出扭矩，而由夾具裝置承受拉削力，從而實(shí)現(xiàn)由車床向拉床的改造。在不需 要該機(jī)床后卸下夾具，裝上原有的拖板、刀架和尾座等機(jī)構(gòu)，車床仍可恢復(fù)原來 的狀態(tài)。 關(guān)鍵詞 ：車床、拉床、夾具 。 I n of to of to so as of a of is it to to at of of is of by of it to of to 川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 含全套 紙和論文 答辯精品 目 錄 中文摘要 . 英文摘要 . 第 1 章 緒論 . 1 造機(jī)床的意義 . 1 造的內(nèi)容 . 1 確本次設(shè)計(jì)的目的 . 1 造的總體布局 . 1 造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題 . 1 決方法 . 2 設(shè)計(jì)的研究所得 . 2 第 2 章 總體設(shè)計(jì) . 3 計(jì)構(gòu)思 . 3 床改造的內(nèi)容 . 4 削力的分析和計(jì)算 . 4 削力的分析 . 6 削力的計(jì)算 . 6 旋傳動(dòng) . 10 桿直徑的計(jì)算 . 10 算機(jī)床功率是否滿住要求 . 13 床主軸尺寸 . 14 體的選用 . 14 承的選用 . 15 推盤的選用 . 16 向桿和導(dǎo)向臂的選用 . 16 架的選用 . 18 刀的外形幾尺寸 . 18 刀夾頭的選用 . 20 第 3 章 結(jié)論 . 22 參考文獻(xiàn) . 23 目錄 含全套 紙和論文 答辯精品 致謝 . 24 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 造機(jī)床的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，即使原來屬于新穎、先進(jìn)的機(jī)床也會(huì)逐漸變得陳舊、落后，滿足不了產(chǎn)品種類日益增加和質(zhì)量 不斷提高的需要，因此，“技術(shù)老化”是客觀規(guī)律。 據(jù)有關(guān)資料介紹， 一般單獨(dú)購置新拉床需較多資金，采用此項(xiàng)技術(shù)改裝的拉床，成本在幾萬元左右，并且可充分利用舊有設(shè)備，擴(kuò)大了機(jī)床的加工范圍，極具推廣價(jià)值。 在一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家里，設(shè)備的平均役齡控制在 10備的“技術(shù)老化”期已短于 10年， 10年役齡以內(nèi)的設(shè)備數(shù)量能夠達(dá)到設(shè)備總數(shù)的 50%左右。由此可見，設(shè)備的更新速度相當(dāng)快，一是用技術(shù)更為先進(jìn)的新設(shè)備來代替技術(shù)性能“老化”了的舊設(shè)備；另一類就是進(jìn)行有效的技術(shù)改造，是舊設(shè)備適應(yīng)新的生產(chǎn)需要。 造的 內(nèi)容 確本次設(shè)計(jì)的目的 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是將舊車床改造成拉削齒輪內(nèi)花鍵的拉床。此設(shè)計(jì)需要解決的兩個(gè)主要問題就是： 、 將車床的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 、 使機(jī)床在加工過程中，機(jī)床主軸只輸出扭矩而不承受任何的拉力。 裝時(shí)候的布局 本次設(shè)計(jì)布局采用單獨(dú)設(shè)計(jì)主體部分即單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)床傳動(dòng)箱體來改變機(jī)床的運(yùn)動(dòng)形式。傳動(dòng)箱設(shè)計(jì)完成后采用螺栓壓板的方式將其固定在車床床身上面，并要求車床主軸箱與設(shè)計(jì)的傳動(dòng)箱體之間保持嚴(yán)格的同軸關(guān)系。 造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題 講求經(jīng)濟(jì)效果； 衡量標(biāo)準(zhǔn)：是否提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率。 是否提高產(chǎn)品質(zhì)量。 是否降低生產(chǎn)成本。 是否節(jié)約能源。 第一章 緒論 2 是否污染環(huán)境。 是否擴(kuò)大了新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料的使用。 保證加工精度和表面粗糙度； 具有一定范圍的工藝可能性； 包括： 在該機(jī)床上可以完成的工序種類。 所加工零件的類型、材料、尺寸范圍。 機(jī)床的生產(chǎn)率和加工零 件的單件成本。 毛坯種類。 適用的生產(chǎn)規(guī)模。 加工精度和表面粗糙度。 具有一定的先進(jìn)性； 注意加工安全問題； 解決的方法 鑒于以上需要解決的問題，通過查閱文獻(xiàn)、檢索資料、請(qǐng)教指導(dǎo)老師，本設(shè)計(jì)采用螺旋傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而由主體部分的支承板來承受拉削力。為了避免拉削時(shí)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使用了兩根固定在主體部分和浮動(dòng)部分支撐板上的導(dǎo)向桿，再利用一個(gè)導(dǎo)向臂將螺桿連接起 來，而且導(dǎo)向臂兩端的孔同兩根導(dǎo)向桿配合。拉削時(shí)兩根導(dǎo)向桿固定不動(dòng)，與其配合的導(dǎo)向臂在其上面滑動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)保證了當(dāng)車床主軸正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的時(shí)候，傳動(dòng)螺桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)而只能沿軸線方向往復(fù)移動(dòng)。 設(shè)計(jì)的研究所得 通過改造后的車床，具有了以前舊車床所不能擁有的功能，它不僅可以用來拉削各種花鍵、內(nèi)孔等零件，起到了拉床的作用，大大的提高了機(jī)床的利用率，而且節(jié)約了工廠的經(jīng)費(fèi)，當(dāng)不再需要使用該拉床的時(shí)候，可以卸下夾具，裝上車床原有的拖板、刀架和尾座等部件，車床就可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這樣大大提高了工廠的加工范圍、降低了生產(chǎn)成 本。 在改造中沒有增加新的動(dòng)力源和變速裝置，通過簡單的動(dòng)力傳遞，巧妙的把原車床動(dòng)力傳遞給了拉刀。拉刀的速度也由原機(jī)床的變速箱來控制實(shí)現(xiàn)，這樣大大地簡化了改裝機(jī)構(gòu)。車床改裝的拉床，操作簡單、方便，一般的工人都能掌握操作。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)構(gòu)思 在機(jī)械制造和修理工作中，為了提高被加工工件的花鍵孔、圓孔及鍵槽的生產(chǎn)率、精度，均可采用拉削工藝。沒有拉床的機(jī)修廠，可采用各種型號(hào)（ 舊、廢）普通車床改裝，只要增添一套夾具裝置即可，方法簡單，制造容易，能完全達(dá)到質(zhì)量要求。卸下工裝，又可恢復(fù)原車床的性能 。 將各種車床改成拉床，須解決以下兩個(gè)問題： （ 1）將車床的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 （ 2）使車床主軸只輸出扭矩而不承受拉力。 所用工藝裝備如圖 2要由裝在車床主軸和前支架 7上的主體部分及裝在后支架 18 上的浮動(dòng)部分組成。 殼體 裝在車床主軸的螺紋上、傳動(dòng)螺母 4 與 1 壓配合后再用螺釘 2 緊固。利用傳動(dòng)螺母 4 與傳動(dòng)絲杠 8 相嚙合，即可將車床主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榻z杠 8 的軸向移動(dòng)。導(dǎo)向臂 9用鍵和螺母定在絲杠 8 上。這種結(jié)構(gòu)保證了當(dāng)車床主軸正、反轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)絲杠不轉(zhuǎn)動(dòng)而只能作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由止推軸承 3、止推盤 5、套筒6 及固定在車床上的前支架 7組成了使車床主軸只輸出扭矩而不承受拉力的卸荷裝置。在拉削時(shí)，傳動(dòng)絲杠的軸向拉削力，通過上述裝置承受。 圖 2工藝裝置及夾具結(jié)構(gòu)圖 第二章 總體設(shè)計(jì) 4 夾具體的浮動(dòng)裝置由定位套 17、球形支座 15、球形環(huán) 16、彈簧 14 和螺母 13 組成，并裝在固定的后支架 18 上，其作用是支承工件并補(bǔ)償工件端面對(duì)孔軸線的垂直度誤差，以防止拉出的孔偏斜，甚至使拉刀折斷。 改裝時(shí)應(yīng)注意的問題： （ 1）為使全部拉力由前支架 7承受，要求套筒 6兩端面的平行度在 00 （ 2）為增加前支架的接觸剛度，支架底面與導(dǎo)軌面的接觸部分要求刮研，接觸點(diǎn)達(dá)到 122525 （ 3）為使套筒的端面與前支架接觸良好，00 （ 4）在導(dǎo)軌之間設(shè)置緊固板（圖中未畫），將前后支架固定在床身導(dǎo)軌上。 拉刀夾頭與傳動(dòng)絲杠用螺紋連接，并用螺母鎖緊。拉削時(shí)，拉刀穿過工件孔裝在拉刀夾頭中，并使加工件的端面緊靠在定位套 17 上。打開冷卻潤滑液，噴頭對(duì)準(zhǔn)拉刀的切削刃，操作啟動(dòng)按鈕，主軸正 轉(zhuǎn)，傳動(dòng)絲杠帶動(dòng)拉刀向左移動(dòng)進(jìn)行拉削。拉削完畢后停車，取下拉刀，機(jī)床反轉(zhuǎn)，使拉刀夾頭快速退回原位，完成一個(gè)循環(huán)。改裝后拉床的拉能力，取決于車床主軸電動(dòng)機(jī)的功率、螺母 4 和傳動(dòng)絲杠的材料及主軸內(nèi)孔直經(jīng)的大?。ㄒ騻鲃?dòng)絲杠需通過內(nèi)孔）。 床改造的內(nèi)容 實(shí)踐表明，由于各工廠的生產(chǎn)性質(zhì)和設(shè)備條件不同，改造機(jī)床的內(nèi)容和要求也各有差異，但是概括起來大致有以下幾點(diǎn)： 使舊型號(hào)機(jī)床達(dá)到新型號(hào)機(jī)床的性能指標(biāo)。 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。 改變機(jī)床的工藝范圍。 提高機(jī)床的自動(dòng)化程度。 改善機(jī)床的操作性能和勞動(dòng)條件。 使機(jī) 床能夠適應(yīng)新技術(shù)、新工藝的要求。 適合與組成生產(chǎn)流水線。 削力的分析和計(jì)算 削力的分析 拉削時(shí)，由于工件材料要抵抗拉刀刀齒的切削，所以、刀齒上受到一定的拉四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 削力 F。他可分解為三個(gè)互相垂直的分力xF、yF、拉削力（縱向分力）向分力（垂直分力）刀軸心線）；切向分力（橫向分力）企圖將把拉力推向一邊。 不同類型的拉刀，這三個(gè)分力的比例不同。對(duì)于刀齒和相對(duì)軸心線對(duì)稱排列的拉刀（如圓孔拉刀，矩形花鍵拉刀，四方和六邊拉刀等），徑向分力齒不對(duì)稱排列的拉刀（如鍵槽拉刀，單平面拉刀等），拉削時(shí)的徑向分力把拉床滑塊壓向拉床導(dǎo)軌，產(chǎn)生摩擦力拉刀剛度低時(shí)（如鍵槽拉刀）徑向分力成拉刀折斷。 根據(jù)試驗(yàn)測得： ( 0 . 4 5 0 . 6 5 ) 2 刀齒刃傾角 0x的拉刀，即環(huán)行 齒和直齒拉刀，不產(chǎn)生切向分力0s 的螺旋齒和斜齒拉刀將產(chǎn)生切向分力 它把拉刀推向一邊，所以要用相應(yīng)的支承或拉床導(dǎo)軌來抵抗切向分力拉刀側(cè)面與支承面之間或機(jī)床滑塊與導(dǎo)軌之間產(chǎn)生摩擦力旋齒內(nèi)孔拉刀的切向分力傳到牽引卡盤和他相連的拉床滑塊。當(dāng)要計(jì)算拉刀的主拉削力 為了實(shí)現(xiàn)拉削運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)拉刀加以縱向拉削力 F。它應(yīng)該平衡軸向分力和 即： f F F （ 2 拉削力 F 不應(yīng)超過牽引力 F式中的 Q 可根據(jù)機(jī)床型號(hào)來查出，例如： 床的0 ； 床的6140的0 f F F 第二章 總體設(shè)計(jì) 6 式中 N 于 械傳動(dòng)的效率低些，液壓傳動(dòng)的效率高些。新機(jī)床的實(shí)際拉力按 =算， 舊機(jī)床的處于良好狀態(tài)的按 =于不良好狀態(tài)的按 = 削力的計(jì)算 拉削力的計(jì)算是拉刀強(qiáng)度驗(yàn)算和車床改拉床設(shè)計(jì)的依據(jù)，是設(shè)計(jì)拉刀的重要問題之一。拉削力主要受下列因素的影響：齒升量、拉削寬度、同時(shí)工作齒數(shù)、零件材料及熱處理情況、拉刀類型、截面形狀、刀具幾何參數(shù)、刀具鋒利程度和切削液情況等。 拉削時(shí)切削力是變化的，從拉刀進(jìn)入工件開始，參加工作的齒數(shù)逐漸增加，拉削力也成階梯狀增加，直到于 所以拉削力也有相應(yīng)的變化。當(dāng)拉削工作接近結(jié)束的時(shí)候，拉削力就逐漸減小，但是由于每有一個(gè)粗切齒切出工件，將有一個(gè)精切齒切入，所以拉削力減小較慢，最后為校準(zhǔn)齒的拉削力，由于校準(zhǔn)齒只切削較薄的切削層，或者不參加切削而只有摩擦力，故拉削力很小。 圓孔拉削時(shí)，拉削力的最大值和最小值不是常數(shù)，而是從拉削開始后緩慢增加的的趨勢，這是由于拉削圓孔時(shí)，各齒切削寬度隨著切齒直徑的增大而略有增加的緣故。 四方拉刀，六方拉刀以及類似的拉刀，其拉削力因切削寬度減小而變小，拉削鍵槽和矩形花鍵孔時(shí)，因切削寬度不變，所以拉削力不變。 拉 削時(shí)實(shí)際負(fù)荷的情況，會(huì)因各齒實(shí)際 工材料的不均勻和拉刀的其他缺陷，而與理論有些不同，這也可由拉削力的波形圖看出。 為了設(shè)計(jì)拉床和驗(yàn)算拉刀的強(qiáng)度，必須計(jì)算最大拉削力 m a x D e r a b Z K K K K （ 2 式中 長度上的拉削力（由試驗(yàn)測得）， F為 N/為 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 K、角、刀齒鋒利程度、切削液對(duì)切削力影響的修正系數(shù)，見下表 般情況可忽略不計(jì)。 由于圓孔拉刀切削刃為圓弧形，拉孔時(shí)切削面積成圓弧狀扇形，在拉刀切屑外緣的長度比內(nèi)緣的長度長，切屑一面受圓周方向的壓縮，一面又卷曲，拉削時(shí)比平面拉刀變形困難。 計(jì)算圓孔拉刀的拉削力時(shí)可用平面拉刀試驗(yàn)資料的 ，即乘以修正系數(shù) K=此 = 對(duì)分層式圓孔拉刀 m a x 0 3 . 3 3 D Z K F D Z （ 單位為 N) （ 2 對(duì)綜合式圓孔拉刀 m a x 0 3 . 3 3 22 Z K F Z (單位為 N) （ 2 表 削力的修正系數(shù) 參數(shù) 符號(hào) 5 10 15 20 1 23 鋒利 磨鈍 硫化油 乳化液 植物油 干切削 鋼 鐵 ： 1、后刀面磨鈍標(biāo)準(zhǔn)按：圓孔拉刀為 花鍵拉刀為 2、乳化液濃度為 10%。 對(duì)分塊式圓孔拉刀 第二章 總體設(shè)計(jì) 8 m a x 0 3 . 3 3 2 Z K F (N) （ 2 對(duì)鍵槽拉刀 m a x b Z (N) （ 2 對(duì)花鍵拉刀 m a x b n Z (N) （ 2 式中 分塊式圓孔拉刀的每一齒組齒數(shù)； N 花鍵拉刀的鍵數(shù)。 表 刀單位長度切削刃上的切削力 F /（ N 齒升量 fa/件材料及其硬度（ 碳 鋼 合 金 鋼 灰 鑄 鐵 可鍛鑄鐵 197 197 229 229 197 197229 229 180 180 80 5 71 85 76 85 91 55 75 63 0 88 105 101 110 124 68 82 68 5 105 125 126 136 158 81 89 83 09 121 144 142 152 168 93 103 84 23 136 161 157 169 186 104 116 94 43 158 187 184 198 218 121 134 109 63 181 216 207 222 245 140 155 125 本次設(shè)計(jì)要求拉內(nèi)花鍵，所以選用公式：m 知： 1、內(nèi)花鍵尺寸： 大徑 D=38 徑 d=32 槽寬 B=6川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 倒角 C=數(shù) n=8 2、由齒輪的寬度得出工件的拉削長度為0L=20 3、加工工件材料為 45鋼。 4、 預(yù)制孔直徑 2、 材料： 、 內(nèi)花鍵大徑最大尺寸：8+、 內(nèi)花鍵小徑最小尺寸：2、 花鍵的切削余量 、 圓孔拉削余量： 2 6、 內(nèi)花鍵最大鍵槽寬+、 齒升量：拉刀設(shè)計(jì)與使用書表 2.1 、 齒距 P： P=（ 9、 同時(shí)工作齒數(shù)：0/p+1 =20/7+1 = = 取整： 10、 最大拉削力： 由上面已知得： b=6, n=8, 而 刀的設(shè)計(jì)與使用表 2本設(shè)計(jì)說明書表 F=216 N 以： 由公式： m a x b n Z （ 2 第二章 總體設(shè)計(jì) 10 =216=41472N 公式中： F為拉刀的單位長度切削刃上的切削力 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 螺旋傳動(dòng)能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，并能在較低的速度下傳遞很大的力，其結(jié)構(gòu)簡單且易于自鎖，因而廣泛用于螺旋壓力機(jī)、千斤頂螺旋等設(shè)備上。 常用的螺旋傳動(dòng)有矩形螺旋傳動(dòng)、梯形螺 旋傳動(dòng)、鋸齒形螺旋傳動(dòng)等。矩形螺旋傳動(dòng)效率最高，但螺紋強(qiáng)度較低，精確制造較困難，對(duì)中準(zhǔn)確性較差，磨損后無 補(bǔ)償，因此應(yīng)用中受限制，矩形螺紋無標(biāo)準(zhǔn)，推薦尺寸表 形螺紋加工容易，強(qiáng)度較大，但是效率較低。鋸齒形螺紋綜合了矩形螺紋效率高、梯形螺紋牙根強(qiáng)度大的特點(diǎn)，一般用于承受單向壓力，常用在壓力機(jī)上等場合。 螺桿材料應(yīng)具有良好的加工性能，一般選用 35、 45等鋼，螺母材料常選用鑄造青銅 度低，載荷較小時(shí) ，也可以采用鑄鐵、耐磨鑄鐵等材料。 本設(shè)計(jì)因 為是低速拉削，但是載荷較大故選用梯形螺旋傳動(dòng)，材料選用 45鋼。 螺旋傳動(dòng)用梯形、矩形或者鋸齒形螺紋，其失效形式多為螺紋磨損，而螺旋直徑和螺母的高度由耐磨性要求決定。傳動(dòng)力較大的時(shí)候，應(yīng)校核螺桿部分或其他危險(xiǎn)部分的強(qiáng)度，以及螺母、螺桿的螺牙強(qiáng)度。要求自鎖時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)螺紋副的自鎖條件。對(duì)于長徑比比較大的的受壓螺桿，應(yīng)檢驗(yàn)其穩(wěn)定性 螺桿直徑的計(jì)算 螺桿的中徑按耐磨性要求計(jì)算而得，主要是限制螺紋副的比壓。計(jì)算式為： （ 2 式中： 紋中徑（ 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 F軸向載荷（ N）； T螺距 =2系數(shù)，其中 值可根據(jù)螺母的形式選定： 整體式螺母 = 部分螺母 = h螺紋工作高度（ 梯形螺紋的 h=齒形螺紋 h= P許用比壓（ 表 動(dòng)螺旋副材料的許用比壓 P 螺桿材料 螺母材料 許用比壓 P（ 速度范圍 鋼 青銅 18 25 低速 鋼 鋼 13 低速 鋼 鑄鐵 13 18 小于 青銅 11 18 小于 出 按照標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)的公稱直徑 t，然后由 圖 2旋副的各項(xiàng)尺寸 第二章 總體設(shè)計(jì) 12 螺母高度 H H= （ 2 旋合圈數(shù) Z Z= 10 12 （ 2 螺紋工作高度 h： 梯形螺紋（ 取。 由于我們選取的材料為 45 鋼， 查表 實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 4固件與聯(lián)接件的常用材料； 選取 45 鋼的：屈服強(qiáng)度 丨 s=335 度極限b=600 將前面的已知條件帶入 2 （ 2 24 1 4 7 2 53 2 . 5 1 0d 2d=整：2d=30紋中徑為 d=30距為 p=5合長度為： 63公式： 1 得： F1 dt z（ 2 川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 52545（ N） 所選材料的受拉極限為 52545N，而我們的最大拉削力為 41472N；最大拉削力遠(yuǎn)小于螺桿的受拉極限，所以選用螺桿的材料和直徑足夠。 即選用： 表得出螺桿和螺母的外形尺寸為： 旋合長度 =63桿直徑 d=30 螺距 P=5母的其他尺寸 ： 螺母內(nèi)徑： D=30母外徑： D=52母臺(tái)肩直徑 2母臺(tái)肩高度 B=2母厚度： 40以上尺寸由實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上查得。 機(jī)床功率是否滿足要求 由于我們是舊機(jī)床改造故機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率是已知，現(xiàn)求得了機(jī)床所需要的最大拉力。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得機(jī)床功率足夠。 對(duì)絲杠和螺母的傳動(dòng)精度要求不太高。此傳動(dòng)副主要受拉力，所以需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。如螺母材料采用高強(qiáng)度的球墨鑄鐵，絲杠材料采用 40造后進(jìn)行正火處理。經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，螺母絲杠傳動(dòng)副所能承受 的許用拉力如表 所示： 車床型號(hào) 620 630 650 主軸內(nèi)孔直徑 /0 38 39 70 85 100 絲桿外徑 / 29 37 38 68 84 94 許用拉力 /0 42 48 100 150 200 表 種車床選做拉床用的拉力 齒輪花鍵在拉削時(shí)的最大拉削力為 41472N，我們選用的機(jī)床為 二章 總體設(shè)計(jì) 14 由于 床和 車床主軸等主要部件 主要尺寸相同，所以我們選用的材料和選擇的傳動(dòng)螺桿和螺桿是符合要求的。即我們所選用的機(jī)床功率和我們所選用的傳動(dòng)材料是相符合的、是能滿足生產(chǎn)需要的。 床主軸尺寸 本設(shè)計(jì)改裝的機(jī)床為 車床，其主軸主要尺寸及形狀由參考資料 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 查得：車床主軸部分的尺寸： 圖 2 床 主軸端部尺寸 主軸外徑： D=106軸內(nèi)徑： d=軸螺紋： 8軸卡槽尺寸： 8其中內(nèi)孔錐度為莫氏錐度 5 號(hào)，卡槽角度為 45 度 ,所選主軸長度尺寸為L=100 殼體的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的殼體主要作用就是為了將主體部分的傳動(dòng)部分與機(jī)床進(jìn)行有效的聯(lián)接，并將主體部分固定在機(jī)床上面。 我們?yōu)榱四軌驅(qū)んw與主體部分的支撐架、止推盤等進(jìn)行更好的聯(lián)接我們選用了圓形結(jié)構(gòu)。選用該結(jié)構(gòu)能使主體部分在機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，能產(chǎn)生的離心力 更小。也便于止推盤的選取。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 最后設(shè)計(jì)殼體的厚度為 30體直徑 160料選用 45 鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理硬度達(dá)到 19727軸承的選用 滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，由專門的軸承工廠大批量生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)中只需要根據(jù)工作條件選用合適的滾動(dòng)軸承類型和型號(hào)，再根據(jù)使用要求，進(jìn)行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 推力球軸承主要由兩塊保持壓板和滾動(dòng)體組成；其中一塊保持架是固定的，另一塊保持架伴隨滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)。滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承的核心元件，它使相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。滾 動(dòng)體的選擇一般是根據(jù)不同的場合來選取。其大小和數(shù)量也直接影響軸承的承載能力。 軸承材料一般選用強(qiáng)度高、耐磨性好的烙猛高碳鋼制造，常用牌號(hào)如： 火后硬度不低于 615作表面喲哀求磨削拋光。 本設(shè)計(jì)由于是拉削故軸承所承受的是軸向載荷，所以我們選用推力球軸承。 由于本次設(shè)計(jì)所用的軸承主要起止推的作用。由參考資料機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，查表選用 向推力球軸承。其特點(diǎn)是用以承受一方向的軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速很低，軸線必須與軸承底面垂直，負(fù)荷必須與軸線重合。為了 消除因外殼支承表面對(duì)軸中心線不垂直所引起的軸承中心傾斜，可在活圈的支承表面上墊以塑料材料，如漆布、皮革和耐油橡皮等。 由設(shè)計(jì)可知，所需軸承內(nèi)徑尺寸為 120以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 7用中（ 3）系列單向推力球軸承 8324 尺寸和主要技術(shù)參數(shù)為： d=120 D=210 H=70 r= 第二章 總體設(shè)計(jì) 16 圖 推力球軸承尺寸 推盤的選用 止推盤，又稱軸承蓋。它的主要作用就是將軸承牢牢的固定在軸上，避免軸承與軸之間產(chǎn)生軸向的移動(dòng)。 由于本設(shè)計(jì)傳動(dòng)螺桿必須要通過止推盤與拉刀夾頭相連接，為了能夠滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的需要，故在止推盤的中間鉆削出一個(gè)直徑為 32孔，以讓傳動(dòng)螺桿通過止推盤。止推盤用螺栓將其固定在支承板上。 本次設(shè)計(jì)所用的止推盤其主要尺寸為： 55 16 S=8 H=18 r=4； 為了防止軸承在承受軸向載荷時(shí)發(fā)生軸向移動(dòng)，所以軸承在軸上和軸承箱內(nèi)都應(yīng)該有緊固裝置。軸向負(fù)荷越大，軸承套圈旋轉(zhuǎn)速度越高，則軸向緊固越高。 向桿和導(dǎo)向臂的選用 由于傳動(dòng)螺桿較細(xì)長，為了提高螺桿的剛性和拉削時(shí)的穩(wěn)定性，同時(shí)只讓螺四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 桿軸向移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用兩根導(dǎo)桿和導(dǎo)向臂的結(jié)構(gòu)。兩根導(dǎo)桿分別固定在主體部分和浮動(dòng)部分的支承板上，導(dǎo)向臂則裝在螺桿上，并用鍵連接，它兩端的孔分別同兩導(dǎo)桿相配合，導(dǎo)向臂在導(dǎo)桿上移動(dòng)，起到了支承、導(dǎo)向和防止螺桿 轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。 其中導(dǎo)桿的固定在兩塊支撐板上面，其軸線與機(jī)床主軸軸線平行，兩桿到導(dǎo)軌平面的距離相等。兩桿的平行度不誤差不高于 樣才能保證傳動(dòng)螺桿在拉動(dòng)拉刀夾頭時(shí)不出現(xiàn)傾斜或者彎曲，才能保證工件的加工質(zhì)量和拉刀的使用壽命。 圖 向桿的形狀及尺寸 導(dǎo)向臂尺寸根據(jù)拉刀夾頭的整體尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。由拉刀的整體尺寸換算出導(dǎo)第二章 總體設(shè)計(jì) 18 向臂的尺寸如下： 長： 176： 30余尺寸如圖。 前支架的設(shè)計(jì) 前支架就是固定在車床導(dǎo)軌上面的一塊直角鋼板。材料選用 45 號(hào)碳素鋼。 前支架的作用就是對(duì)聯(lián)接在車床主軸箱上的主體部分起到固定、定位和提高剛性的作用的。為了能更好的固定支撐主體部分，我們對(duì)其兩邊增加了兩塊肋板，以增加他的剛性和支撐作用。 前支架是通過螺栓連結(jié)在與車床導(dǎo)軌相配合的兩塊壓板上的，通過移動(dòng)兩塊壓板的位置，來調(diào)整主體部分中推力軸承的軸向間隙。 所以前支架的作用是非常重要的。為了能夠滿足機(jī)床在 改裝過后的精度要求，我們對(duì)支承板提出了較高的技術(shù)要求。 首先，由于傳動(dòng)螺桿要通過支撐架，所以在傳動(dòng)螺桿通過的位置必須鉆削出一個(gè) 32孔出來以便螺桿的通過。在鉆孔的同時(shí)我們應(yīng)該考慮孔與聯(lián)接在同一支撐板上的兩根導(dǎo)桿的位置關(guān)系。這一位置關(guān)系關(guān)聯(lián)著改裝后機(jī)床的軸線是否在同一水平位置的問題。所以加工的時(shí)候應(yīng)該保證通孔與導(dǎo)桿孔的平行度問題。 其次是支撐板通孔與支撐板底面的平行度關(guān)系。 最后我們要對(duì)支撐板的底面進(jìn)行精加工，保證底面的平面度誤差不超標(biāo)和底面與側(cè)面的垂直度關(guān)系。 經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算支撐板尺寸為： 長 為 440 為 130 為 278離導(dǎo)軌 180螺栓孔距離 240兩肋板間的距離為 400 拉刀的外型幾何尺 寸 拉刀具有很多刀齒，后一刀齒高于前一刀齒，當(dāng)拉刀做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，便能依次地從工件表面切下很多很薄的金屬層。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 拉削是一種高效率的加工方法，他適用于大批量生產(chǎn)。近年來在小批量甚至單件生產(chǎn)中，高精度的零件表面也有采用拉削的。拉削范圍廣，可拉削各種形狀的內(nèi)、外表面及復(fù)合表面。 拉削過程中，由拉刀作直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則靠拉刀的齒升量來實(shí)現(xiàn)，一次行程完成粗、精加工。每個(gè)刀齒在工作行程中只切削一次，拉削速度較低，刀具耐用度和刀具壽命很長。拉削過程平穩(wěn)，因而加工精度可達(dá) 級(jí)，表面粗糙度可達(dá) 床結(jié) 構(gòu)也很簡單。 拉刀種類很多，結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，但他們的切削部分組成大致相同，而夾持部分則因其作用的功能不同而有很大的差異，甚至完全不同。 拉刀的組成部分及其作用： 柄部 拉床的夾頭夾住拉刀的柄部，拉著拉刀前進(jìn)。 頸部 與其他部分的連接部分，也是打標(biāo)記的地方。 過渡錐 對(duì)準(zhǔn)中心的作用，使拉刀容易進(jìn)入拉削前的孔中。 前導(dǎo)部 主要起導(dǎo)向和定心的作用，防止拉刀進(jìn)入工件后發(fā)生歪斜，并可檢查拉削前的孔徑是否過小，以免拉刀第一個(gè)刀齒負(fù)荷太大而損壞。 切削部 擔(dān)負(fù)全部的切削工作。由粗切齒、過渡齒和精 切齒組成，這些刀齒的尺寸由前導(dǎo)部向后逐漸增大，最后一個(gè)刀齒的尺寸應(yīng)該保證被拉削的孔獲得所要求的尺寸。 校準(zhǔn)部 該部分有幾個(gè)基本與拉削后的孔徑相同的校準(zhǔn)齒，校準(zhǔn)齒起到校準(zhǔn)與修光的作用，用以提高工件的加工精度及獲得光潔的工件表面，并作為精切齒的后備齒。 后導(dǎo)部 用以保持拉刀最后的正確位置，防止拉刀在即將離開工件時(shí)因工件下垂而損壞已加工表面或者刀齒。 支托部 為防止拉削過程中因拉刀既長又重時(shí)（ D 60垂而影響加工質(zhì)量和損壞刀齒，一般不小于 20作用支托部固定在機(jī)床后部可移動(dòng)的 支座上面 ；小而輕的拉刀不一定有支托部。 第二章 總體設(shè)計(jì) 20 圖 拉刀組成部分 拉刀夾頭的選用 拉刀夾頭按其拉削表面不同分為：內(nèi)表面拉刀、溝槽拉刀、花鍵拉刀等拉刀夾頭。 花鍵拉刀夾頭一般用拉刀夾頭夾持拉刀、傳遞拉力。設(shè)計(jì)拉刀夾頭時(shí)必須滿足以下幾點(diǎn)： 拉刀的裝卸要方便迅速 。 拉刀的夾持可靠，夾頭強(qiáng)度足夠。 夾頭和拉刀柄部的配合表面需要有比較高的精度，否則保證不了拉削工件的精度。 本設(shè)計(jì)采用的是銷子裝卡的夾頭，如下圖所示，它是用銷子插入拉刀柄部的橢圓形孔中來固定拉刀。它與卡爪比較，銷子能承 受更大的拉削力，因此適用于拉削較大的零件。 下圖為銷子拉刀夾頭的裝配示意圖。在生產(chǎn)加工時(shí)應(yīng)該保證夾頭與拉刀柄部配合的內(nèi)孔的精度。假如精度不能夠達(dá)到要求，那么在拉削時(shí)就不能保證工件的拉削質(zhì)量。從而影響到機(jī)床改造后的主體質(zhì)量和精度。應(yīng)對(duì)其配合表面進(jìn)行刮削處理，并保證 12 15點(diǎn) / 2100 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 銷子裝夾夾頭示意圖 通過以上的分析計(jì)算，得到了本次設(shè)計(jì)所需要的結(jié)構(gòu)和尺寸。為以保證改裝拉床的質(zhì)量，在裝配的時(shí)候，還要要保證各 零件之間的配合關(guān)系，同時(shí)，在進(jìn)行總裝配的時(shí)候，必須要保證主體部分的螺桿軸心線與機(jī)床主軸的軸心線等高。以避免在拉削過程中出現(xiàn)軸心線不等高而出現(xiàn)工件加工精度不能滿足要求或者折斷拉刀的情況。 第三章 結(jié)論 22 第三章 結(jié)論 機(jī)床的改造是一類為如何適應(yīng)生產(chǎn)需要、提高機(jī)床利用率，挖掘普通機(jī)床潛能的一種方法，這類方法主要是利用“機(jī)床的真正價(jià)值在于使用”這一特點(diǎn)。 機(jī)床的使用與工件、夾具、刀具和其他輔助工具密切相關(guān)，也與操作者的操作技能、維護(hù)和保養(yǎng)水平加工方法有重要的聯(lián)系，因此我們提倡充分發(fā)揮人的聰明才智，以 利用機(jī)床為基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)床 行技術(shù)改造，以實(shí)現(xiàn)我們預(yù)定的目的。 本設(shè)計(jì)從改造