八軸轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 1 - 目 錄 前 言 1 第一章 技術(shù)參數(shù)分析及方案的確定 術(shù)參數(shù)分析 2 步方案制定 2 床總體方案的制定 2 于主軸部件的確定 3 軸轉(zhuǎn)塔頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)機(jī)的選擇 5 算總傳動(dòng)比 5 算各傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5 傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 6 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 7 柱齒輪設(shè)計(jì) 10 軸部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 的設(shè)計(jì) 14 承的計(jì)算 19 強(qiáng)度的校核 22 第三章 操作 /使用說(shuō)明 本要求 24 作注意事項(xiàng) 25 第四章 性能分析及設(shè)計(jì)總結(jié) 26 第五章 小結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致謝 29 附錄 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2 - F he is is of in of of at at in a of a of if we to on of We of of is to to of to of in in of to It Im of of I of of of of is to in to of in of er of to be it to of of in so to on of on of it is us to on 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 3 - of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 4 - 摘 要 數(shù)控機(jī)床是一種高科技的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)中不可缺少的生產(chǎn)手段。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在國(guó)內(nèi)也進(jìn)入了實(shí)用化階段，但在目前我國(guó)許多國(guó)營(yíng)大廠都有一批老機(jī)床，若在老機(jī)床的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改造，配以數(shù)控技術(shù)，這樣不僅可降低成本，而且可提高老機(jī)床的使用壽命。因此，我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目就是將普通銑床改為集鏜、銑、鉆為一體的八軸轉(zhuǎn)塔式簡(jiǎn)易加工中心，實(shí)現(xiàn)不用人工換刀的情況下，短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行鏜、銑、鉆的轉(zhuǎn)換，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效率和加工精度，并且還可以降低成本。我主要負(fù)責(zé)機(jī)床的整體布局和八軸轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀裝置的設(shè)計(jì)。在機(jī)床的整體布局方面，我從人機(jī)工程學(xué)和產(chǎn)品造型兩方面對(duì)機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)。八軸轉(zhuǎn)塔自動(dòng)裝置的工作原理是在八個(gè)軸上事先根據(jù)工序的安排將加工中所需要的刀具裝夾好，當(dāng)將油注入中心油缸后，產(chǎn)生壓力帶動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)塔頭使八軸轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀的功能。這套簡(jiǎn)易的數(shù)控加工中心也應(yīng)用了近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的變頻技術(shù)，從而提高了其中的科技含量。由于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的國(guó)營(yíng)大廠都面臨老機(jī)床淘汰的情況，因此在老機(jī)床的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)控改造是很有市場(chǎng)前景的，從而進(jìn)行這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是比較實(shí)用的。 關(guān)鍵詞 ：數(shù)控技術(shù)，八軸轉(zhuǎn)塔頭，變頻技術(shù)，自動(dòng) 換刀 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 5 - 前 言 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中接到的課題是對(duì)數(shù)控機(jī)床的部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的是八軸轉(zhuǎn)塔自動(dòng)換刀裝置。接到課題后，進(jìn)行了充分的調(diào)研工作，查閱了大量的相關(guān)資料。數(shù)控機(jī)床是一種高科技的機(jī)電一體化產(chǎn)品，集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一身的高度機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志，是當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流。 數(shù)控機(jī)床隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展而得到飛躍的發(fā)展。目前幾乎所有的傳統(tǒng)機(jī)床都有數(shù)控機(jī)床的品種，數(shù)控機(jī)床逐漸成為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造的首選 設(shè)備。但我們了解到我國(guó)的國(guó)營(yíng)大廠仍有一批老機(jī)床，隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展這批老機(jī)床一定會(huì)被淘汰，但若對(duì)其進(jìn)行改造，將這批老機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床，這樣不但能延長(zhǎng)這批老機(jī)床的壽命、降低了成本，而且還能滿足機(jī)床自動(dòng)化的要求。因此，我們準(zhǔn)備對(duì)普通升降式銑床進(jìn)行改造。通過(guò)查閱有關(guān)書籍及大量的資料，我們將升降式銑床改為八軸轉(zhuǎn)塔式簡(jiǎn)易加工中心，實(shí)現(xiàn)不人工換刀的情況下短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行銑、鏜、鉆的轉(zhuǎn)換。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)有了系統(tǒng)的了解，并且還掌握了一種工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思維方式，對(duì)今后的工作及實(shí)踐都有幫助。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 6 - 第一章 技術(shù)參數(shù)分析及方案的制定 術(shù)參數(shù)分析 由于主軸部件直接參與切削，因而數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量很大程度上要靠它保證。因此，主軸部件主要參數(shù)有以下幾項(xiàng)： 主軸部件旋轉(zhuǎn)精度。表現(xiàn)在工作時(shí)主軸回轉(zhuǎn)中心位置的不斷變化，即“主軸軸心漂移現(xiàn)象”，應(yīng)通過(guò)采用回轉(zhuǎn)精度好的軸承和提高與軸承配合表面的精度等方法來(lái)提高。 靜剛度。靜剛度不足會(huì)造成加工的尺寸誤差和形狀誤差，并且會(huì)影響主軸部件的工作性能和壽命。因此，應(yīng)通過(guò)適當(dāng)加粗主軸直徑、選擇最佳跨距等方法來(lái)提高靜剛度。 抗振性。由于傳動(dòng)齒輪中存 在缺陷或切削過(guò)程的再生自振等所引起的沖擊或交變力的干擾，從而使主軸產(chǎn)生振動(dòng)，這不但會(huì)影響加工精度和表面質(zhì)量，甚至?xí)辜庸o(wú)法進(jìn)行。因此，應(yīng)提高主軸的剛度。選用阻尼比大的主軸軸承，并且要求主軸部件的運(yùn)動(dòng)件要有足夠的精度并進(jìn)行動(dòng)平衡。 熱穩(wěn)定性。主軸部件工作時(shí)，由于與主軸相聯(lián)系的傳動(dòng)件或刀具傳來(lái)的切削熱等原因，主軸部件的溫度將上升，造成主軸部件的變形，影響主軸部件的工作性能。因此，應(yīng)通過(guò)減少部件中的發(fā)熱量，減少外部熱量傳入及創(chuàng)造良好的散熱條件來(lái)提高熱穩(wěn)定性。 步方案制定 床總體 方案的制定 機(jī)床主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體，它包括床身、底座、立柱、工作臺(tái)、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。它是在數(shù)控機(jī)床上自動(dòng)完成各種切削加工的機(jī)械部分。通常用提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼、調(diào)整結(jié)構(gòu)件質(zhì)量和固有頻率等方法來(lái)提高機(jī)床主機(jī)的剛度和抗振性，使機(jī)床主機(jī)能適應(yīng)數(shù)控機(jī)床連續(xù)自動(dòng)地進(jìn)行切削加工的需要。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?，可減少熱變形對(duì)機(jī)床主機(jī)的影響；采用高性能的主軸伺服驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置，使數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)鏈縮短，可簡(jiǎn)化機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；采用高傳動(dòng)效率、高精度、無(wú)間隙的傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)元件，如：滾動(dòng)絲杠螺母副、滑動(dòng)導(dǎo)軌等傳動(dòng)元件。輔助裝置作為數(shù)控機(jī)床的配套部件，是保證充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床功能所必需的配套裝置。輔助裝置包括：液壓裝置，冷卻、潤(rùn)滑裝置，防護(hù)、照明買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 7 - 等。液壓裝置是應(yīng)用液壓系統(tǒng)，使機(jī)床完成自動(dòng)換刀所需的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的制動(dòng)，完成工作臺(tái)的自動(dòng)夾緊、松開，工件、刀具定位表面的自動(dòng)吹屑等輔助功能。排屑裝置的作用是將切屑從加工區(qū)域排出。迅速有效地排除切屑是保證數(shù)控機(jī)床高效率地自動(dòng)進(jìn)行切削加工的一種必備裝置。 于主軸部件的確定 在主 軸電機(jī)的選擇上，為了能量轉(zhuǎn)換的高效率與信息轉(zhuǎn)換的高精度，快響應(yīng)和高度的穩(wěn)定性，對(duì)伺服電機(jī)的基本要求是： 功率大， 功率比大， 良好的調(diào)速性能， 優(yōu)良的控制特性， 便于維護(hù)， 散熱性好，其次價(jià)格方面也應(yīng)考慮。通過(guò)查閱資料，我了解到目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)都是使用直流或交流伺服電機(jī)通過(guò)變速齒輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方案。因?yàn)樵谥绷魉欧姍C(jī)與交流伺服電機(jī)之間，交流伺服電機(jī)有構(gòu)造簡(jiǎn)單，可達(dá)到的輸出功率最大，可達(dá)到的最大轉(zhuǎn)速最高，不許要維護(hù)，防爆特性好等特點(diǎn)，所以我選擇了交流電機(jī)。為了避免振動(dòng)和噪聲，我采用 了電機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)方案。 對(duì)于主軸轉(zhuǎn)速的確定。由于采用了變頻器進(jìn)行變頻調(diào)速，并且因?yàn)樽冾l器在頻率為 50，主軸轉(zhuǎn)速為 750r/變頻器的變頻范圍為 50 200主軸的轉(zhuǎn)速范圍為 150 3000r/ 對(duì)主軸軸承配置的主要形式的選擇。軸承配置的主要形式有三種： 前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承，這種方案有良好的高速性，但承載能力??； 雙列和單列圓錐滾子軸承的組合，這種方案能承受重載荷，安裝調(diào)整性好，但限制主軸轉(zhuǎn)速和精度； 前軸承采用雙列短圓柱滾子軸承及角接觸球軸承 組合，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，此配置可提高主軸的綜合剛度，可滿足強(qiáng)力切削的要求。所以我選擇了第三種方案。 對(duì)定位裝置的確定，由于機(jī)床要求精度較高，故我選擇用鼠齒盤定位。鼠齒盤是數(shù)控機(jī)床常用的定位裝置，相對(duì)于其他定位裝置，它有定位精度高、定心精度好、定位剛度好、使用于需要多種分度的場(chǎng)合并且磨損小。 軸轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)換刀裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 八軸轉(zhuǎn)塔頭上徑向分布著八根結(jié)構(gòu)完全相同的主軸 1，主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪21 輸入。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令時(shí)，先通過(guò)液牙撥叉（圖中未示出）將移動(dòng)齒輪6 與齒輪 21 脫 離嚙合，同時(shí)在中心油缸 18 的上腔通壓力油。由于活塞桿和活塞 16固定在底座上，因此中心油缸 18 帶著由兩個(gè)止推軸承 13 和 15 支承的轉(zhuǎn)塔刀架體14 抬起，兩個(gè)鼠齒盤 7 脫離嚙合。然后壓力油進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸，推動(dòng)活塞齒條，再經(jīng)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 8 - 過(guò)中間齒輪（圖中均未示出）使大齒輪 5 與轉(zhuǎn)塔刀架體 14 一起回轉(zhuǎn) 45，將下一工序的主軸轉(zhuǎn)到工作位置。轉(zhuǎn)位結(jié)束之后，壓力油進(jìn)入中心油缸 18 的下腔使轉(zhuǎn)塔頭下降，兩個(gè)鼠齒盤 7 重新嚙合，實(shí)現(xiàn)精確的定位。在壓力油的作用下，轉(zhuǎn)塔頭被壓緊，轉(zhuǎn)位油缸退回原位。最后通過(guò)液壓撥叉撥動(dòng)移動(dòng)齒輪 6，使它與新?lián)Q上的主軸齒輪21 嚙 合（標(biāo)號(hào)見圖 02）。 為了改善主軸結(jié)構(gòu)的裝配工藝性，整個(gè)主軸部件裝在套筒 4 內(nèi)，只要卸去螺釘，就可以將整個(gè)部件抽出。主軸前軸承 24 采用錐孔雙列圓柱滾子軸承，調(diào)整時(shí)先卸下端蓋 2，然后擰動(dòng)螺母 3，使內(nèi)環(huán)作軸向移動(dòng)，以便消除軸承的徑向間隙。為了便于卸出主軸錐孔內(nèi)的刀具，每根主軸都有操縱桿 19，只要按壓操縱桿，就能通過(guò)斜面推動(dòng)頂桿 22，頂出刀具。 轉(zhuǎn)塔主軸頭的轉(zhuǎn)位，定位和壓緊方式與鼠齒盤式分度工作臺(tái)極為相似。但因?yàn)樵谵D(zhuǎn)塔上分布著許多回轉(zhuǎn)主軸部件，使結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。由于空間位置的限制，主軸部件的結(jié)構(gòu)不可能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)， 因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度。為了保證主軸的剛度，主軸的數(shù)目必須加以限制，否則將會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸大為增加。 轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于省去了自動(dòng)松夾、卸刀、裝刀、加緊以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜的操作，從而提高了換刀的可靠性，減少了刀具的裝卸造成的定位誤差，并顯著的縮短了換刀時(shí)間。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 9 - 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)機(jī)的選擇 1. 確定電動(dòng)機(jī)類型。參閱同類機(jī)床，選擇 異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為： 載轉(zhuǎn)速為： 720 r/ 2. 確定主軸轉(zhuǎn)速。 由于主軸轉(zhuǎn)速范圍為： 150 3000 轉(zhuǎn) /分。 主軸轉(zhuǎn)速為： 150 轉(zhuǎn) /分。 算總傳動(dòng)比 1. 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比。 i=720/150=. 由機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)表 2 1 可得 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為： 圓柱齒輪的傳動(dòng)比為： 齒輪的傳動(dòng)比為： 算各傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1 各軸轉(zhuǎn)速。 n =720 r/n =n /20/2=360 r/n =n /60 r/n =n /60/50 r/. 各軸輸出功率。 由 機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)表 2 4 可查得 電動(dòng)機(jī)至主軸各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率為：帶傳動(dòng)： 1=動(dòng)軸承： 2=齒輪： 3=柱齒輪： 4= 由于電機(jī)輸出功率為： 7.5 P = 7.5 = P * 1* 2 =P = P * 2* 3 =k P = P * 2* 4 =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 10 - 3. 各軸轉(zhuǎn)矩： T =9550*P /n =9550*20=m T =9550*P /n =9550*60=m T =9550*P /n =9550*60=m T =9550*P /n =9550*50=389 Nm 傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1. 確定計(jì)算功率 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 查得 計(jì)算功率 A*. 選取 V 帶帶型。 根據(jù) n ,由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 ,應(yīng)選用型。 3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 和表 ，取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑： 00 根據(jù)式： D2=*100=200 表 取 24 驗(yàn)算帶速：由式 v= *D1*n /60/1000= 故主動(dòng)輪上的包角合適。 6. 計(jì)算 V 帶的根數(shù) z。 由式 z= 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 c 和 d 得 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 11 - 表 和 得 z= z=6 7. 計(jì)算預(yù)緊力 式 00* v/z+查表 （機(jī)械設(shè)計(jì)）得 q=kg/m 則 8. 計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Q 由式 Q=2*z*F0* 1/2) 得 Q= 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1初步設(shè)計(jì)。 由式 1951*（ * 1/3 行估算。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 234 22 和圖 232 18d 可查得 K= 300 N/ u=n1/60/360=1, 1300/182 N/ 1951（ 182） 1/3=85.1 幾何計(jì)算。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 234 4 計(jì)算如下： 齒數(shù)：取 9,則 z2=u*9 分錐角： 1=5 2=90 =45 大端模數(shù)： me=9=取 .5 端分度圓直徑： z1*9*5.5 z2*9*5.5 均分度圓直徑： R= )=mm 均模數(shù)： Mm=)=錐距： Re=* =寬： b= R*取齒寬為 20端齒頂高： 1+.5 .5 端齒根高： 1+c*文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 12 - 1+c*頂角： 根角： e= 頂錐角： 1+ 5 += 根錐角： 1- 5 = 大端齒頂圓直徑： *=mm 裝距：根據(jù)結(jié)構(gòu)確定 002=100頂距： =k2=端分度圓齒厚： s1= /2+2*x1* * 端分度圓弦齒厚： 6/=mm 端分度圓弦齒高： =量齒數(shù)： z1/=27 7 端面重合度 : +/2 式中： (2= 且標(biāo)準(zhǔn)齒中 , 1,c*= =20 則 接觸強(qiáng)度校核。 由式 H=（ A*u+1)/u） 1/2*zE*zH* 分度圓的切向力為： 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 234 21、表 234 24、式 234 3、 234 4、表 234 25、圖234 21、表 232 29 和式 234 10 可得： 使用系數(shù) 載荷系數(shù) 荷分布系數(shù) 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 13 - 載荷分配系數(shù) 1 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 性系數(shù) 重合度、螺旋角系數(shù) =齒輪系數(shù) H= 而 x*機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 232 18d 和圖 232 21 可得 試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限 300 N/壽命系數(shù) 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) 小安全系數(shù) 尺寸系數(shù) 工作硬化系數(shù) ,由表 10 3 查得 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 10 2、 10 4 及圖 10 13 查得： 使用系數(shù) 載荷系數(shù) K=V* 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的得分度圓直徑。 由機(jī)械設(shè)計(jì)式 10 10a 得： d1= K/5.6 計(jì)算模數(shù) m. m=d1/按齒根彎曲強(qiáng)度 設(shè)計(jì)。 由式 m 2K* d/( F) 1/3 進(jìn)行計(jì)算。 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 10 20d 、 10 18，查得 大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 80 曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) s= s= 計(jì)算載荷系數(shù) K. K=V* 由表 10 5（機(jī)械設(shè)計(jì)）查得： 齒形系數(shù) 力校正系數(shù) 計(jì)算大小齒輪的 F,并加以比較 小齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 16 - 由以上條件可得： m3. 63 比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng) 度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（及模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=4 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑為 95.6 z 1=d1/m= 4 z2=u*8 4幾何尺寸計(jì)算。 計(jì)算分度圓直徑。 d1=m*6 d2=m*32 計(jì)算中心距。 a=(d1+2=164 計(jì)算齒輪寬度。 b= d*9.2 取 5 0 驗(yàn)算。 T1/ t/b=224 N/00 N/ 合格。 軸部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 確定主軸材料。 參閱有關(guān)資料，選取主軸材料為 402. 主軸直徑的選擇。 由金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)表 5 12 查得： 主軸前軸徑 0 100, 取 00 軸徑 1=80 主軸內(nèi)孔直徑、懸伸量、合理跨距及主軸長(zhǎng)度。 當(dāng) d/D=心軸的剛度為實(shí)心主軸剛度的 90%，也就是對(duì)剛度影響不大，平均直徑 D=90 主軸內(nèi)孔直徑 d=D/2=45 設(shè)計(jì)方案選：前軸承為 3182120 型，后軸承選為 318211 型 按類比法參考金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)表 5 14： 取 a/ 定懸伸量為 a=100 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)圖 5 57，查出前、后軸承的剛度為： 1000000 N/ 500000 N/ c1/文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 17 - 且慣性距： I=/64*(9 *9 =302 =EI/c1/a=金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)圖 5 44 查得 : L0/a= 50 主軸長(zhǎng)為 350 . 主軸靜剛度的計(jì)算。 1） 切削力的作用點(diǎn)： s = a+w (對(duì)銑床 w=B) 而對(duì)端銑刀： B=60 s=160 軸組件計(jì)算簡(jiǎn)圖 l=250 s=160 b=150 c=100 A B C Q 已知切削力： （縱向） （橫向） 垂直） ) 計(jì)算切削力 P 作用在 s 點(diǎn)引起主軸前端點(diǎn)的撓度 *(90 06 P=(1/2 =P*3l+s)*(l+c)/ sc/= 3) 計(jì)算力偶矩 M 作用在主軸前端 c 點(diǎn)產(chǎn)生的撓度 *c2/l+c)/ c/其中 M= =0=176202N* ) 計(jì)算驅(qū)動(dòng)力 Q 作用在兩支承之間時(shí)，主軸前端 c 點(diǎn)的撓度 -b*c*(2(6l+c)*(=) 求主軸前端 c 點(diǎn)的綜合撓度 p= = Q = = 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 18 - 由于順銑 M =0 p+=z 軸上的分量代數(shù)和為： p+ 綜合撓度 ： 1/2= *c= zs/c= 1/2= 且 J=000 JJ=120 n/m 故 合格。 的設(shè)計(jì) 1. 軸的材料：第一軸選用 45 鋼，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，第二軸選用 40 2. 估算軸的直徑。 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 16 2 取 12， 10 第一軸 ： 12*(60) 1/3=二軸： 10*(60) 1/3=. 軸的強(qiáng)度校核。 第一軸。 軸的結(jié)構(gòu)圖、空間受力圖、彎矩圖及扭矩圖。 A Q C D B a) A C B b) A C D B (c) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 19 - A C D d) C (e) D B A C D B f) 計(jì)算小錐齒輪受力。 T / F=Ft* * * 又已知帶輪的直徑為 200 錐齒輪平均直徑為 輪壓軸力為 。 計(jì)算支成反力。 第一軸的空間受力圖如圖 (a)所示，則該軸在 面內(nèi)的受力如下圖所示： A C D B Q A 點(diǎn)取矩得： Q*D+ 對(duì) B 點(diǎn)取矩得： *B =0 對(duì) D 點(diǎn) :左邊： D Q*邊： D+Fa*D=矩圖如圖 b。 該軸在 面圖如下圖所示： A C D B 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 20 - A 取矩得： D B=0 對(duì) B 取矩得： B B 彎矩圖如圖 c。 則合成彎矩為： 1/2=D=成彎矩圖如圖 d。 扭矩： t1*=矩圖如圖 e 所示。 由于軸的材料為： 45 鋼， B=600 由 機(jī)械設(shè)計(jì)表 16 3 得： +1b=200 -1b=55 =55/200= 當(dāng)量 扭矩 T=當(dāng)量彎矩為： =(T) 1/2=D= =量彎矩圖如圖 f 所示。 a) 校核軸徑。 -1b) 1/3=e e 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 13 5 查得： 軸承 1： 承 2： , 由表 13 6 查得 P1=1*2* P2=2*2* 1, 應(yīng)以軸 承 2 的受力大小驗(yàn)算。 驗(yàn)算壽命。 2*8*300*2=9600 h 06/60n(c/ =20786 h 故 合 格。 2. 第二軸的軸承。 初選第二軸的軸承為： 7407受力圖如下圖所示： 2 已知： 230 N 計(jì)算兩軸承受到的徑向載荷 1/2= 1/2= 求兩軸承計(jì)算軸向力 于 70000軸承，按機(jī)械設(shè)計(jì)表 13 7 可得： 內(nèi)部軸向力 648 N 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 25 - 1648 N 1 壓緊， 2 放松 求兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 已知： e= e e 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 13 5 查得： 軸承 1： 承 2： , 由表 13 6 查得 P1=1*2* P2=2*2* 故 合 格。 3主軸軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算。 主軸的軸承由前軸承和后軸承組成，前軸承 選用 3182120 型雙列圓柱滾子軸承，和兩個(gè) 8120型推力球軸承 后軸承也選用 3182116 型雙列圓柱滾子軸承。 主軸軸承的校核： 已知： 2*8*300*2=9600 h 對(duì)前軸承： 雙列圓柱滾子軸承 當(dāng)量動(dòng)載荷 P=中 直齒圓柱齒輪所受徑向力等于 主軸所受的徑向切削力等于 而 P= c=125000 N =10/3 06/60n(c/P) =07 h9600 h 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 26 - 故 合格 推力球軸承 其當(dāng)量動(dòng)載荷為 P= P= c=63400 N =3 06/60n(c/P) =3773290.9 h9600h 故 合格 對(duì)后軸承： 當(dāng)量動(dòng)載荷 P=中 直齒圓柱齒輪所受徑向力等于 主軸所受的徑向切削力等于 而 P= c=94200 N =10/3 L h=106/60n(c/P) =h9600 h 合格 故主軸軸承均符合要求。 強(qiáng)度的校核 鍵的材料均為： 1 軸上的鍵： 帶輪： 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： b=14 h=8 L=50 d=45 l=50 14=36 K= 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得： P=80 已知： 85200 N P=2*T1/k*l*d=P 故 強(qiáng)度合格 錐齒輪： 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： b=12 h=8 L=45 d=44 l=45 12=33 K= 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得： P=80 已知： 85200 N文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 27 - P=2*T1/k*l*d=P 故 強(qiáng)度合格 對(duì) 2 軸上的鍵： 圓柱齒輪：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： b=14 h=9 L=36 d=45 l=36 14=22 K=.5 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得： P=80 已知： P=2*T2/k*l*d=P 故 強(qiáng)度合格 錐齒輪： 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： b=12 h=8 L=36 d=42 l=36 12=24 K= 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得： P=80 已知： P=2*T2/k*l*d=P 故 強(qiáng)度合格。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 28 - 第三章 操作 /使用說(shuō)明 本要求 針對(duì)八軸轉(zhuǎn)塔型的數(shù)控機(jī)床，選擇合理的加工對(duì)象。由于這臺(tái)機(jī)床為立式加工中心，則其加工的典型零件是箱蓋，法蘭盤和蓋板等板類零件的一個(gè)面加工。它盡管沒(méi)有臥式機(jī)床那么大的適應(yīng)范圍，但對(duì)單面加工， 由于機(jī)床價(jià)格便宜和工件在機(jī)床上安裝穩(wěn)定等特點(diǎn)，同樣取得很好的效果。為了充分發(fā)揮機(jī)床經(jīng)濟(jì)效益，建議生產(chǎn)管理部門在給這類機(jī)床安排 加工工件是考慮以下一些原則： （ 1） 安排重復(fù)性加工的工件。它對(duì)每個(gè)新投產(chǎn)零件的準(zhǔn)備工時(shí)與機(jī)動(dòng)切削工時(shí)比較，所占比例較高。在反復(fù)使用時(shí)，生產(chǎn)周期可大大縮減，成本減少，取得更好經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2） 加工工件批量應(yīng)大于經(jīng)濟(jì)批量。在普通機(jī)床上加工中小批量工件時(shí)，由于種種原因，純切削時(shí)間只能占實(shí)際工時(shí)的 10 20，在使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，使這比例可能上升到 70 80，因此與