專(zhuān)用轉(zhuǎn)塔車(chē)床轉(zhuǎn)塔刀架部件設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《專(zhuān)用轉(zhuǎn)塔車(chē)床轉(zhuǎn)塔刀架部件設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《專(zhuān)用轉(zhuǎn)塔車(chē)床轉(zhuǎn)塔刀架部件設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

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I .................................................................................................................................... 錄 ...................................................................................................................................... 1 章 引言 .............................................................................................................................. 1 題的背景 ................................................................................................................ 1 控機(jī)床常用的換 刀裝置 ..................................................................................... 1 控刀架的發(fā)展方向與趨勢(shì) ................................................................................ 2 題研究的目的與意義 ......................................................................................... 3 題研究的目的 .............................................................................................. 3 題研究的意義 .............................................................................................. 3 第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 塔刀架的主要結(jié)構(gòu) ............................................................................................... 5 塔刀架齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 5 輪傳動(dòng)類(lèi)型選擇 ........................................................................................... 5 輪的主要參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................... 6 架軸承的選用 ....................................................................................................... 8 架軸上零件選用的固定方式 ............................................................................. 9 上零件軸向固定方式 .................................................................................. 9 上零件周向固定方式 .................................................................................. 9 塔刀架轉(zhuǎn)塔頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................... 10 塔刀架轉(zhuǎn)塔滑座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................ 10 塔刀架滑座導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................ 11 塔刀架總體方案設(shè)計(jì)和選用 .......................................................................... 12 塔刀架的主要運(yùn)動(dòng)原理 ............................................................................. 12 塔刀架的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................. 12 第 3 章 刀架輔助元件的設(shè)計(jì)和選用 ................................................................................. 15 缸的設(shè)計(jì)和功能 ................................................................................................. 15 油器的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 15 壓缸的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 16 壓缸的選擇 ................................................................................................ 16 壓缸主要尺寸的計(jì)算 ................................................................................ 16 塞組件的設(shè)計(jì)和選用 ........................................................................................ 17 塞的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 17 塞桿及連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................. 18 第 4 章 轉(zhuǎn)塔刀架 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................. 19 壓系統(tǒng)的組成部分及作用 .............................................................................. 19 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選用 ........................................................................................... 20 總結(jié)與展望 .............................................................................................................................. 23 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 24 致謝 .......................................................................................................................................... 25 附錄 .......................................................................................................................................... 26 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 專(zhuān)用轉(zhuǎn)塔車(chē)床是一臺(tái)可以對(duì)復(fù) 雜零件進(jìn)行一次性多工位多工序加工的自動(dòng)化數(shù)控車(chē)床。本機(jī)床可以為某種零件的一個(gè)或多個(gè)固定加工工序服務(wù)的，因此它可以有更多的加工對(duì)象、可以針對(duì)個(gè)別復(fù)雜零件，也可以對(duì)簡(jiǎn)單的零件進(jìn)行加工，同時(shí)也適合零件的大批量生產(chǎn)。本機(jī)床的加工對(duì)象主要針對(duì)盤(pán)蓋類(lèi)、軸套類(lèi)零件，在加工過(guò)程中可以根據(jù)轉(zhuǎn)塔頭的轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)更替刀具，對(duì)零件進(jìn)行鉆、鏜、擴(kuò)、鉸孔、攻絲等加工，提高了工作效率和自動(dòng)化程度，更適應(yīng)生產(chǎn)的需求。 題的背景 數(shù)控機(jī)床的上的轉(zhuǎn)塔刀架是機(jī)床安放刀架提高機(jī)床工作效率的重要部分。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)有五十多年的時(shí)間了 ，這段時(shí)間中數(shù)控機(jī)床的取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。進(jìn)入到 21 世紀(jì)后，隨著科技的發(fā)展，尤其是微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)數(shù)控機(jī)床提出的要求也越來(lái)越高。轉(zhuǎn)塔刀架作為數(shù)控機(jī)床上的重要部件之一，也隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展一直處于更新?lián)Q代中。美國(guó)、德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，一直對(duì)數(shù)控機(jī)床和轉(zhuǎn)塔刀架等重要部件的發(fā)展作為其工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略地位 [1]。世界上比較先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)塔刀架都是由歐美等工業(yè)強(qiáng)國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，比如德國(guó)的西門(mén)子，日本的 司開(kāi)發(fā)了市場(chǎng)上所需的各種低、中、高檔次的轉(zhuǎn)塔刀架，其技術(shù)領(lǐng)先，產(chǎn)量居世界第一，同時(shí)占有國(guó)際市場(chǎng) 的很大份額。我國(guó)正在從工業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)的方向發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架的需求也越來(lái)越迫切。然而我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)塔刀架的設(shè)計(jì)生產(chǎn)主要都是依賴(lài)于先進(jìn)國(guó)家的，國(guó)內(nèi)自己生產(chǎn)的刀架在質(zhì)量和性能上都與國(guó)際上同類(lèi)產(chǎn)品有著一定的差距 [2]。 國(guó)內(nèi)很多企業(yè)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，利用國(guó)內(nèi)優(yōu)秀創(chuàng)新人才，開(kāi)發(fā)一些適合國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床需求，質(zhì)量?jī)?yōu)秀價(jià)格低廉，在市場(chǎng)上有競(jìng)爭(zhēng)力的轉(zhuǎn)塔刀架，來(lái)代替那些老舊的不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的刀架。數(shù)控機(jī)床附件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要。 控機(jī)床常用的換刀裝置 數(shù)控機(jī)床為了能夠在工件一次裝夾 中完成多種甚至所有加工工序，縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動(dòng)換刀裝置。數(shù)控機(jī)床的的類(lèi)型、工藝范圍、適用刀具種類(lèi)、加工對(duì)象和數(shù)量等，決定了數(shù)控機(jī)床對(duì)自動(dòng)換刀裝置的選用。自動(dòng)換刀裝置具有縮短換刀時(shí)間、足夠的刀具容量、刀具重復(fù)定位精度高等特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的自動(dòng)換刀裝置種類(lèi)很多，一般常用的以一下幾種： 1. 轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置 帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機(jī)床常采用轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置，轉(zhuǎn)塔是由若干與主軸箱相連接的主軸組成，如數(shù)控鉆鏜床的多軸轉(zhuǎn)塔頭等。其轉(zhuǎn)塔頭上裝有幾個(gè)主軸，每個(gè)主軸上均裝有一把刀 具，加工過(guò)程中轉(zhuǎn)塔頭可自動(dòng)轉(zhuǎn)位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。主軸轉(zhuǎn)塔頭就相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換刀時(shí)間短，僅為 2s 左右。由于受空間位置的限制，主軸數(shù)目不能太多，主軸不見(jiàn)結(jié)構(gòu)不能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)，影響了主軸系統(tǒng)的剛度，通常只適用于工序較少、精度要求不高的機(jī)床，如數(shù)控鉆床，數(shù)控銑床等。 2. 二軸轉(zhuǎn)動(dòng)式換刀裝置 二軸轉(zhuǎn)動(dòng)式換刀裝置可用于測(cè)置或后置式的刀庫(kù)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最適用于立式加工中心。接到換刀指令，換刀機(jī)構(gòu)從等待位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，加緊主軸上得刀具并將其取下，轉(zhuǎn)至刀具庫(kù)中，并將刀具放回刀具庫(kù)；從刀具庫(kù)中取出欲 換上的刀具，轉(zhuǎn)向主軸，并將刀具裝入主軸；然后返回等待位置，換刀完成。這種換刀的主要優(yōu)點(diǎn)是刀具庫(kù)位于機(jī)床的一側(cè)，能夠最大限度的保護(hù)刀具。由于帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床主軸箱內(nèi)只有一根主軸，設(shè)計(jì)主軸部件時(shí)能充分增強(qiáng)它的剛度，可以滿(mǎn)足精密加工要求。另外，刀庫(kù)可以存放數(shù)量較大的刀具，因而可以進(jìn)行復(fù)雜零件的多工序加工，大大提高機(jī)床適應(yīng)性和加工效率。因此特別適用于數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜銑床和加工中心。缺點(diǎn)是整個(gè)換刀過(guò)程動(dòng)作較多，換刀時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性較差 [3]。 3. 回轉(zhuǎn)插入式換刀裝置 回轉(zhuǎn)插入式換刀裝置是回轉(zhuǎn) 式換刀裝置的改進(jìn)形式的一種?；剞D(zhuǎn)插入機(jī)構(gòu)是換刀裝置與傳遞桿的組合。換刀裝置在接到換刀指令時(shí)，主軸移到換到點(diǎn)，刀具轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)奈恢?，換刀裝置取出欲換上的刀具；換刀裝置移動(dòng)并從位于機(jī)床一側(cè)的刀具庫(kù)中去取出刀具，換刀裝置移動(dòng)到機(jī)床的前面，在這個(gè)位置將主軸上得刀具取下來(lái)，再將要換上的刀具換上，裝入主軸；同時(shí)將別換下的刀具放回到刀具庫(kù)中；換刀裝置換完刀后開(kāi)始對(duì)零件進(jìn)行加工。這種換刀裝置其優(yōu)點(diǎn)是刀具主要放在機(jī)床的一側(cè)，避免了加工時(shí)對(duì)刀具的磨損；但是這種換刀的時(shí)間長(zhǎng)，換刀比較復(fù)雜 [4]。 控刀架的發(fā)展方向與趨勢(shì) 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控刀架的發(fā)展也越來(lái)越快。加工中心的自動(dòng)換刀裝置從最早的轉(zhuǎn)塔頭式的自動(dòng)換刀，到 ?180 回轉(zhuǎn)式換刀，回轉(zhuǎn)插入式換刀裝置，二軸轉(zhuǎn)動(dòng)式換刀第 1 章 引言 3 裝置，主軸直接式換刀裝置，無(wú)機(jī)械手自動(dòng)換刀與有機(jī)械手自動(dòng)換到?？梢哉f(shuō)數(shù)控刀架的發(fā)展也是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的體現(xiàn)，數(shù)控刀架在動(dòng)力方面也越來(lái)越現(xiàn)代化和科技化了，從最早機(jī)床的手動(dòng)轉(zhuǎn)塔換刀，到盤(pán)型自動(dòng)回轉(zhuǎn)換刀，電機(jī)傳動(dòng)的轉(zhuǎn)塔換刀，液壓驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔換刀到加工中心使用的動(dòng)力刀架，排式刀架的使用。數(shù)控刀架的發(fā)展在朝著更加自動(dòng)化，科技化， 復(fù)雜化的趨勢(shì)發(fā)展 [5]。 數(shù)控刀架在存儲(chǔ)刀架的數(shù)量也在越來(lái)越多，從原來(lái)的轉(zhuǎn)塔刀架只能存放幾把刀具，到現(xiàn)在的刀架都有自己的刀庫(kù)，可以存放數(shù)十把刀具。同時(shí)刀庫(kù)的種類(lèi)也越來(lái)越多，有盤(pán)式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)、格子盒刀庫(kù)，其中格子盒刀庫(kù)又分為固定格子盒式刀庫(kù)和非固定格子盒式刀庫(kù)。現(xiàn)代化的刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整都較方便，可以根據(jù)具體工件的工藝要求，組合不同用途的刀具。換刀方式迅速省時(shí)，有利于提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，在一定程度上降低機(jī)床的制造成本。 題研究的目的與意義 題研究的目的 轉(zhuǎn)塔刀架作為轉(zhuǎn)塔機(jī)床上 重要的組成部分，對(duì)轉(zhuǎn)塔機(jī)床在加工過(guò)程中的應(yīng)用具有很很大的影響。本機(jī)床的設(shè)計(jì)總結(jié)了許多數(shù)控機(jī)床技術(shù)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在原來(lái)普通轉(zhuǎn)塔車(chē)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)提升，使其可以更好的適應(yīng)生產(chǎn)的需要，同時(shí)更快的進(jìn)行大批量的生產(chǎn)實(shí)踐，提高自動(dòng)化程度。轉(zhuǎn)塔刀架的設(shè)計(jì)主要分為機(jī)械和液壓兩個(gè)部分。機(jī)械部分為本設(shè)計(jì)的主要部分，主要包括對(duì)轉(zhuǎn)塔車(chē)床轉(zhuǎn)塔頭、轉(zhuǎn)塔滑座、齒輪傳動(dòng)等機(jī)械部件的設(shè)計(jì)；液壓部分包括對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了滿(mǎn)足此次設(shè)計(jì)的需求，需要對(duì)計(jì)算機(jī)和專(zhuān)業(yè)制圖軟件有著熟悉的運(yùn)用，比如 。此次設(shè)計(jì)是為了提 高自己的機(jī)械設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，同時(shí)培養(yǎng)自己在設(shè)計(jì)中獨(dú)立思考，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的能力，鍛煉自己的實(shí)際動(dòng)手能力，能夠虛心向?qū)熣?qǐng)教問(wèn)題，大量翻閱書(shū)籍資料并運(yùn)用到自己的設(shè)計(jì)中，今后能在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 題研究的意義 隨著科技的日新月異，現(xiàn)在產(chǎn)品對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求也越來(lái)越高，一般的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)難以滿(mǎn)足現(xiàn)代加工中一些零件對(duì)機(jī)床的要求。因此本次轉(zhuǎn)塔刀架的設(shè)計(jì)就是在原有轉(zhuǎn)塔機(jī)床的基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)和提升，使其在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，以最經(jīng)濟(jì)的方法、合理利用設(shè)備，最大限度的縮短加工時(shí)間和輔助時(shí)間，提高了自 動(dòng)化程度，從而得到最大化的經(jīng)濟(jì)效益于社會(huì)效益。 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 通過(guò)這次對(duì)轉(zhuǎn)塔刀架的設(shè)計(jì)，可以更大踏實(shí)的掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向和趨勢(shì)有更深的認(rèn)識(shí)。同時(shí)可以提升自己機(jī)械設(shè)計(jì)的能力，通過(guò)總結(jié)在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與經(jīng)驗(yàn)，更好的為自己以后的機(jī)械設(shè)計(jì)之路打下基礎(chǔ)，將來(lái)在工作中更好的發(fā)揮出自己的水平。 第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 5 第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)塔刀架是轉(zhuǎn)塔車(chē)床的重要部件之一，同時(shí)也是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械部分的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。轉(zhuǎn)塔刀架上可以同時(shí)安裝多把刀具，通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)自動(dòng)換刀，在轉(zhuǎn)塔滑座的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)加工。 轉(zhuǎn)塔刀架主要用于對(duì)軸類(lèi)和盤(pán)套類(lèi)零件的鉆、擴(kuò)、鉸孔、攻絲等加工。在一次裝夾過(guò)程中就能完成對(duì)零件的多個(gè)工序依次循環(huán)加工。 塔刀架的主要結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)塔刀架作為轉(zhuǎn)塔機(jī)床上刀具安放的重要部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到機(jī)床的加工精度、切削性能和自動(dòng)化效率。本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)塔刀架主要由轉(zhuǎn)塔頭、轉(zhuǎn)塔滑座、圓柱齒輪、刀架主軸、圓錐齒輪、中心軸、拔叉、液壓缸、油缸、離合器等幾十個(gè)大小零件組成。其中轉(zhuǎn)塔頭可以安裝刀具，在液壓驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)旋轉(zhuǎn)可以更替刀具；轉(zhuǎn)塔滑座提供進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，沿著滑座導(dǎo)軌的方向，輔助刀具參與到對(duì)零件的加工過(guò)程中；離合器在機(jī) 器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離和結(jié)合，通過(guò)離合器轉(zhuǎn)塔刀架的運(yùn)動(dòng)可以改變速度；液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，廣泛的運(yùn)用于液壓系統(tǒng)中。 塔刀架齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 輪傳動(dòng)類(lèi)型選擇 齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用非常廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，各種機(jī)床的傳動(dòng)裝置中幾乎都有齒輪的傳動(dòng)。在數(shù)控機(jī)床中采用齒輪傳動(dòng)裝置可以使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在系統(tǒng)占有較小的比重，同時(shí)保證工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度。 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型很多，一般常用的有直齒輪傳動(dòng)、斜齒輪傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、圓弧圓柱 齒輪傳動(dòng)、球面齒輪傳動(dòng)、內(nèi)齒輪傳動(dòng)等。直齒輪傳動(dòng)在嚙合時(shí)無(wú)軸向力，設(shè)計(jì)和制造比較簡(jiǎn)單，工作平穩(wěn)性較差，噪聲較大，廣泛應(yīng)用于平行軸間的傳動(dòng)；可做滑移變速齒輪和交換齒輪。螺旋齒輪傳動(dòng)在嚙合時(shí)理論上是點(diǎn)接觸，傳動(dòng)的效率和壽命較低，用于交叉軸間的傳動(dòng)，適用于進(jìn)給、操縱及輔助傳動(dòng)鏈中 [6]。圓弧圓柱齒輪傳動(dòng)是一種具有圓弧齒形的斜齒輪或人字齒輪，圓弧齒輪傳動(dòng)中理論上端面重合度等于零，連續(xù)傳動(dòng)要依靠螺旋線的軸向重合度來(lái)保證。圓弧齒輪實(shí)現(xiàn)等傳動(dòng)比連續(xù)傳動(dòng)應(yīng)滿(mǎn)足的條件是：齒廓不發(fā)生干涉，螺旋角大小相等而方向相反，模數(shù)相同，軸 向重合度大于 1。 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 由于本次設(shè)計(jì)的專(zhuān)用轉(zhuǎn)塔車(chē)床的轉(zhuǎn)塔刀架刀具傳遞范圍和切削功率比較大以及加工的難易程度，承載能力要求較高。為了滿(mǎn)足要求，所以選以斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)。 輪的主要參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸 1） 計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩。 ???????? 1 4 7 6 8 選擇齒輪類(lèi)型。 初估齒輪圓周速度 4? 。根據(jù)齒輪傳動(dòng)的工作條件（中速、中載， 4? 等），可選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)， 也可選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。選擇斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 3） 選擇齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)。 按估計(jì)的圓周速度，查表初步選用 8 級(jí)精度。 4） 初選參數(shù) 初選： ?12?? , 1z =25， 2z = 1z u=25? 5， 1x = 2x =0 5） 初步計(jì)算 齒輪的主要尺寸。 因電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷沖擊，齒輪速度不高，非對(duì)稱(chēng)布置，軸的剛性較小，取 K=Z = 取?Z=Z=M P 502 ?? ?? 。 初級(jí)計(jì)算出齒輪的分度圓直徑 1d 、模數(shù)心距 a 等主要參數(shù)和幾何尺寸： 3 12112??????????????? = 7 6 8 ?????????? ??? = mm n 2c ??? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 則中心距 ? ? ? ? 3952512co 1 ?????? ??第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 7 圓整后取 55? 。 調(diào)整螺旋角： ? ? ? ? 3353141552 r c c o r c c o s 21 ????? ????? ?a n?計(jì)算分度圓直徑： s s 11 ??????? ??s s 22 ??????? ??注意：螺旋角 ? 應(yīng)精確到秒；分度圓直徑至少要精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，且兩齒輪分度圓半徑之和應(yīng)等于圓整后的中心距，即 ? ? 5 52/21 ??? 。 計(jì)算圓周速度： 0000 1 ????? ?與估計(jì)值相近。 計(jì)算齒寬： 大齒輪 55 8 ???? ?小齒輪 ? ? ? ? 056510~521 ????? 2．驗(yàn)算齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 1）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： s 3311 ?????? ??s 3322 ?????? ??設(shè)計(jì)手冊(cè)》得， ;? Y 2 ?? Y；取 ??? 2) 計(jì)算彎曲應(yīng)力： ??? 11 112? a ????????? ???學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 112212Y ? a ???????通過(guò)上面計(jì)算所得到的基本參數(shù)和尺寸能滿(mǎn)足功能要求和強(qiáng)度要求，是一個(gè)可行的方案，齒輪的瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)較高。 架軸承的選用 選用軸承類(lèi)型的時(shí)候，必須了解軸承的工作載荷（大小、性質(zhì)、方向）、轉(zhuǎn)速及其他使用要求，選擇軸承類(lèi)型應(yīng)考慮以下主要因素。 1）滾子 軸承的剛性比球軸承高，故對(duì)軸承剛性的要求高的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先選用滾子軸承。 2）指點(diǎn)跨巨大、軸的彎曲變形大或多支點(diǎn)軸，應(yīng)選用調(diào)心型軸承。 3）圓柱滾子軸承用于剛性大，且能?chē)?yán)格保證同心度的場(chǎng)合，一般只用來(lái)承受徑向載荷。當(dāng)需要承受一定軸向載荷時(shí)，可選擇內(nèi)外圈都有擋邊的類(lèi)型 [7]。 軸承轉(zhuǎn)速及所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類(lèi)型的主要依據(jù)： 1）相同外形尺寸下，滾子軸承一般較球軸承承載能力大，應(yīng)優(yōu)先考慮。 2）軸承承受純的徑向載荷，且速度高時(shí)一般可選用向心類(lèi)軸承。 3）軸承承受純的 軸向載荷，一般可選用推力類(lèi)軸承。當(dāng)轉(zhuǎn)速高且軸向載荷不十分大時(shí)可采用向心推力球軸承。 4）承受徑向載荷的同時(shí)，還有不大的軸向載荷時(shí)，可選用深溝球軸承（向心球軸承）、接觸角不大的角接觸球軸承（向心推力球軸承）或圓錐滾子軸承。 5）承受軸向力較徑向力大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，以分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。 6）載荷有沖擊震動(dòng)時(shí)，優(yōu)先考慮滾子軸承 [8]。 3．軸承的安裝和卸載 1）在軸承座不剖分而且必須沿軸向安裝和卸載軸承時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外 圈可分離軸承。如圓錐滾子軸承和圓錐滾子軸承等。 2）在光軸上安裝軸承時(shí)，為便于定位和拆卸，可選用內(nèi)圈孔為圓錐孔（用以安裝在第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 9 錐形的緊定套上）的軸承。 1）與滾子軸承相比，球軸承因制造容易，價(jià)格較低，條件相同時(shí)考慮優(yōu)先選用。 2）同型號(hào)尺寸公差等級(jí)為 滾動(dòng)軸承價(jià)格比為 1： :10。在滿(mǎn)足使用要求情況下，應(yīng)優(yōu)先選用 0 級(jí)公差軸承 [9]。 本次刀架軸承的選用通過(guò)軸承的剛性與調(diào)心性能、軸承的載荷和轉(zhuǎn)速、軸承的安裝也卸載、軸承的經(jīng)濟(jì)性的考慮，深溝球 軸承主要承受徑向載荷，也可以承受一定的載荷，價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛；圓柱滾子軸承能承受較大的徑向載荷，不能承受軸向載荷，適用于重載和沖擊載荷，以及要求支承剛性好的場(chǎng)合。所以轉(zhuǎn)塔刀架選用深溝球軸承和圓柱滾子軸承來(lái)承受徑向載荷。 架軸上零件選用的固定方式 上零件軸向固定方式 1）軸肩固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位可靠，可承受較大的軸向力。 2）套筒固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位可靠，軸上不需開(kāi)槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度。一樣用于零件間距離較小場(chǎng)合，以免增強(qiáng)結(jié)構(gòu)重量。 3）圓螺母固定，固定可 靠，拆裝方便，可承受較大的軸向力。由于軸上切制螺紋，使軸的疲勞強(qiáng)度降低。常用于雙圓螺母或圓螺母與止動(dòng)墊片固定軸端零件，當(dāng)零件間距較大時(shí)，亦可用圓螺母代替套筒以減小結(jié)構(gòu)重量。 4）軸端擋圈固定，適用于固定軸端零件，可承受劇烈震動(dòng)和沖擊載荷。 5）彈性擋圈固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，只能承受很小的軸向力，常用于固定滾動(dòng)軸承。 上零件的周向固定方式 1）平鍵固定，制造簡(jiǎn)單，拆卸方便，對(duì)中性好。用于較高精度、高轉(zhuǎn)速及受沖擊或變載荷作用下的固定連接中，還可用于一般要求的導(dǎo)向連接中。 2）緊定螺釘固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 不僅可以縱向定位，還能軸向定位，承受不大的軸向力。 3）花鍵固定，承載能力高、定心性及導(dǎo)向性好，制造困難，成本較高。適用于載荷較大，對(duì)定心精度要求較高的滑動(dòng)聯(lián)接或固定聯(lián)接。 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 塔刀架轉(zhuǎn)塔頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 舊時(shí)的轉(zhuǎn)塔機(jī)床都采用轉(zhuǎn)臺(tái)式自動(dòng)換刀裝置。本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)塔機(jī)床的換刀采用轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置。其轉(zhuǎn)塔頭的各面都具有專(zhuān)用刀具的安裝孔，可以同時(shí)安裝多把刀具。在加工過(guò)程中，可以根據(jù)零件的不同要求來(lái)跟換不同的刀具來(lái)進(jìn)行加工，提高生產(chǎn)效率。轉(zhuǎn)塔頭在設(shè)計(jì)中拆裝簡(jiǎn)單方便，降低了操作的難度，可以在必要的時(shí)候更換轉(zhuǎn)塔頭。為了提高 轉(zhuǎn)塔頭在加工的效率，采用由液壓驅(qū)動(dòng)依次轉(zhuǎn)位的方式，變換加工刀具 [10]。轉(zhuǎn)塔頭不同于普通機(jī)床的轉(zhuǎn)塔頭，它可以在一般轉(zhuǎn)塔頭的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，可以安裝更多的刀具。 轉(zhuǎn)塔頭的結(jié)構(gòu)圖如圖 2示。 圖 2塔刀架的轉(zhuǎn)塔頭 塔刀架轉(zhuǎn)塔滑座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)塔刀架的滑座是和轉(zhuǎn)塔刀架的轉(zhuǎn)塔頭安裝在一起的，轉(zhuǎn)塔滑座按照導(dǎo)軌的方向運(yùn)第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 11 動(dòng)。轉(zhuǎn)塔頭上安裝的刀具在轉(zhuǎn)塔滑座的提供的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)下，對(duì)零件進(jìn)行加工，保證零件上的各個(gè)工序的完成。轉(zhuǎn)塔滑座是由進(jìn)給油缸提供動(dòng)力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，其行程是由定位鼓中的定位螺桿所控制的?；暮侠?設(shè)計(jì)能夠保證機(jī)床的工作效率和加工零件的尺寸精度。 轉(zhuǎn)塔滑座的結(jié)構(gòu)圖如圖 2示。 圖 2塔刀架的轉(zhuǎn)塔滑座 轉(zhuǎn)塔滑座是轉(zhuǎn)塔刀架的重要的零部件，它在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下對(duì)刀架進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。此外轉(zhuǎn)塔刀架的零部件還有中心軸﹑液壓缸、拔叉、定位鼓﹑定位螺桿﹑齒輪等。 塔刀架滑座導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)塔刀架的滑座是沿其導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的，因此導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)對(duì)刀架的運(yùn)動(dòng)方式和方向有重要的作用。導(dǎo)軌的質(zhì)量對(duì)機(jī)床剛度、加工精度和使用壽命具有很大的影響。作為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌比普通機(jī)床的導(dǎo)軌要求更高 。希望其高速進(jìn)給時(shí)不學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 發(fā)生振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不出現(xiàn)爬行，領(lǐng)命度高，耐磨性好，可在重載下長(zhǎng)期連續(xù)工作，精度保持性好等。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)小，摩擦因數(shù)一般在 范圍內(nèi)，動(dòng)、靜摩擦因數(shù)基本相同，啟動(dòng)阻力小，不易產(chǎn)生沖擊，低速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好；定位精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，微量移動(dòng)準(zhǔn)確；對(duì)防護(hù)的要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；磨損小，精度保持性好，壽命長(zhǎng) [11]。 本次設(shè)計(jì)選用滾動(dòng)導(dǎo)軌塊，他是一種滾動(dòng)體做循環(huán)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)導(dǎo)軌。它有防護(hù)板、端蓋、滾珠、導(dǎo)向片、保持器和本體組成。在使用時(shí)，滾動(dòng)導(dǎo)軌塊安裝在運(yùn)動(dòng)部 件的導(dǎo)軌面上，每一段導(dǎo)軌至少用兩塊，導(dǎo)軌塊的數(shù)目與導(dǎo)軌的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小有關(guān)，與之相配的導(dǎo)軌多用鑲鋼的導(dǎo)軌。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)，滾珠在支承部件的導(dǎo)軌面與本體之間滾動(dòng)，同時(shí)又繞本體循環(huán)滾動(dòng)，滾柱與運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌面不接觸，因而該導(dǎo)軌不需硬磨光。滾動(dòng)導(dǎo)軌塊的特點(diǎn)是剛度高，承載能力大，便于拆裝。 塔刀架總體方案設(shè)計(jì)和選用 塔刀架的主要運(yùn)動(dòng)原理 轉(zhuǎn)塔刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主要分為兩部分：立刀架沿著立刀架支架作上下的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和沿著床身作左右的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)塔頭裝在轉(zhuǎn)塔滑座，滑座可沿床身導(dǎo)軌作縱向進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)，有進(jìn)給油缸驅(qū)動(dòng)?；苿?dòng)行程由定位鼓中的螺桿控制。定位鼓端面上裝有十個(gè)定位螺桿。磚塔頭轉(zhuǎn)一次位，經(jīng)套、錐齒輪和軸使定位鼓也轉(zhuǎn)一次位，以變換相應(yīng)的定位桿。 轉(zhuǎn)塔刀架是由液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，加工循環(huán)結(jié)束后，床鞍退至床身末端，刀架進(jìn)行轉(zhuǎn)位。刀架轉(zhuǎn)位時(shí)，油缸通過(guò)杠桿帶動(dòng)中心軸控制轉(zhuǎn)塔頭抬起，使刀架轉(zhuǎn)過(guò) 36°。轉(zhuǎn)位后，刀架由定位螺桿定位，轉(zhuǎn)位油缸回油復(fù)位，至此轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)位結(jié)束。 油缸中的活塞桿帶動(dòng)杠桿下移時(shí)，則杠桿下移時(shí)，則杠桿的左端，經(jīng)中心軸將磚塔頭抬起，使定位銷(xiāo)離開(kāi)滑座。此時(shí)，有撥叉將離合器與齒輪端面齒嚙合，再 由油缸中的和齒輪相嚙合的活塞齒條作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)齒輪、離合器、花鍵套、蓋帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位或作反靠定位。轉(zhuǎn)位和定位完畢后，活塞桿上升，由杠桿和中心軸等夾緊轉(zhuǎn)塔頭。若杠桿右端擋塊壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)出訊號(hào)，使滑座進(jìn)給和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)作切削加工 [12]。 塔刀架的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)塔車(chē)床的刀架是轉(zhuǎn)塔車(chē)床比較重要的部分之一，它由轉(zhuǎn)塔頭、轉(zhuǎn)塔滑座、定位螺第 2 章 機(jī)床轉(zhuǎn)塔刀架總體方案設(shè)計(jì) 13 桿、油缸等部件組成。其中轉(zhuǎn)塔頭和轉(zhuǎn)塔滑座是最為重要的零件，轉(zhuǎn)塔刀架可以安裝十多把刀具，每次完成一個(gè)工具后可以順序轉(zhuǎn)位，刀具按順序自動(dòng)參與加工活動(dòng)，從而提高機(jī)床的加工效率 。 對(duì)于一些精度要求高的零件，轉(zhuǎn)塔刀架的加工方式有所不同。一般轉(zhuǎn)塔刀架先退刀，然后應(yīng)先微抬，使刀尖不擦傷工件表面。并且轉(zhuǎn)塔刀架縱向進(jìn)給行程由定位鼓上的定位螺桿精確控制。定位鼓端面上裝的十個(gè)定位螺桿與刀架上十個(gè)刀具互相對(duì)應(yīng)，當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)位時(shí)，定位鼓由軸端齒輪傳動(dòng)，也作相應(yīng)的轉(zhuǎn)位。在零件的加工中轉(zhuǎn)塔刀架在液壓系統(tǒng)的控制下實(shí)行自動(dòng)循環(huán)。轉(zhuǎn)塔刀架自動(dòng)循環(huán)為：滑座快進(jìn) — 工進(jìn) — 快退 — 轉(zhuǎn)塔頭松開(kāi)和抬起 — 轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位 — 轉(zhuǎn)塔頭反靠定位 — 轉(zhuǎn)塔頭夾緊。 轉(zhuǎn)塔刀架安裝在床身上轉(zhuǎn)塔刀架的結(jié)構(gòu)如圖 2示。 圖 2塔刀架結(jié)構(gòu)圖 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 表 2塔刀架各零件 1— 油缸 2— 定位鼓 3— 軸承 4— 定位螺桿 5— 圓錐齒輪 6— 圓錐齒輪 7— 轉(zhuǎn)塔滑座 8— 圓柱齒輪 9— 撥叉 10— 離合器 11— 轉(zhuǎn)塔頭 12— 套筒 13— 中心軸 14— 蓋 15— 定位銷(xiāo) 16— 杠桿 17— 活塞桿 18— 油缸 19— 微動(dòng)開(kāi)關(guān) 第 3 章 刀架輔助元件的設(shè)計(jì)和選用 15 第 3 章 刀架輔助元件的設(shè)計(jì)和選用 轉(zhuǎn)塔刀架除了有轉(zhuǎn)塔頭、轉(zhuǎn)塔滑座、齒輪、刀架主軸、軸承等基本元件外，還有很多輔助元件，如油缸、液壓缸、拔叉、活塞桿、定位銷(xiāo)、杠桿等。從轉(zhuǎn)塔刀架的工作原理看，這些輔助元件起了非常重要的作用 ，從而保證了轉(zhuǎn)塔刀架的正常工作和運(yùn)動(dòng)。他們對(duì)系統(tǒng)的正常工作、工作效率、使用壽命等影響極大。因此，在設(shè)計(jì)、制造和使用轉(zhuǎn)塔機(jī)床的時(shí)候，對(duì)輔助元件必須足夠的重視。 缸的設(shè)計(jì)和功能 油缸的用途主要是存儲(chǔ)油液，此外還可以起到散熱、逸出混在油中空氣、沉淀油液中污物等作用，有時(shí)還兼作液壓元件安裝臺(tái)。油缸中的散量是決定油缸容量、結(jié)構(gòu)的主要因素。油缸中得熱量經(jīng)過(guò)油與油、油與金屬、金屬與空氣的接觸而傳導(dǎo)到低溫的大氣中去得。在散熱過(guò)程中油與油之間的導(dǎo)熱性最差，是散熱的主要矛盾。單純依靠增大油缸容積提高散熱效果是不顯著的。 為了加快油缸中的油液不斷流動(dòng)，是熱油與箱避充分接觸。 油缸在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到吸油管和回油管距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)，吸油側(cè)和回油側(cè)用隔板隔開(kāi)，以增大油箱內(nèi)油液循環(huán)的距離，這樣有利于油液的冷卻和油液中得氣泡冒出，并使雜質(zhì)沉淀在回油管一側(cè)。隔板的高度約為右面高度的四分之三。油缸上得蓋板及油管進(jìn)、出口加密封裝置，注油口應(yīng)有慮油網(wǎng)。密封的油缸應(yīng)有通氣孔，以使在通常情況下油缸內(nèi)的壓力保持為大氣壓。油缸便于維修和清洗，為了便于放油，油箱的地面有適當(dāng)?shù)男倍?，并設(shè)置放油閥，在油缸側(cè)壁易見(jiàn)處設(shè)置油位顯示器 [13]。 油器的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)中適用的液壓油中含有各種的雜志。這些雜質(zhì)可引起運(yùn)動(dòng)零件表面劃傷，加速零件的磨損、使壽命降低，同時(shí)雜質(zhì)還會(huì)堵塞節(jié)流口以及引起滑閥卡死等，造成工作部件的運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定、動(dòng)作失調(diào)等故障。嚴(yán)重的會(huì)使液壓系統(tǒng)無(wú)法工作，因此為保持油液的清潔對(duì)油液進(jìn)行過(guò)濾是十分重要的。 濾油器的種類(lèi)很多，對(duì)它們的基本要求是：對(duì)于一般液壓系統(tǒng)在選擇濾油器時(shí)，應(yīng)考慮使油液中得顆粒尺寸小于液壓元件縫隙尺寸；對(duì)于隨動(dòng)液壓系統(tǒng)，則應(yīng)選擇過(guò)濾精度很高的路由器。對(duì)過(guò)濾油器的一般要求是：在一定的溫度下，有良好的抗腐蝕性和足學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 夠的壽命；清洗維 修時(shí)比較方便，容易更換過(guò)濾的材料；過(guò)濾器有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使其不受油的壓力而損壞；本機(jī)床在選用網(wǎng)式濾油器，過(guò)濾精度與銅絲網(wǎng)層數(shù)及網(wǎng)孔大小有關(guān)，安裝在吸油管上。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通流能力大，清洗方便。 壓缸的設(shè)計(jì) 壓缸的選擇 液壓缸有多種類(lèi)型，按照輸出運(yùn)動(dòng)形式可分為推力液壓缸和擺動(dòng)液壓缸；按照作用的方式可以分為單作用式和雙作用式；按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可以分為活塞式、柱塞式、組合式和擺動(dòng)式液壓缸四種類(lèi)型。 1）柱塞式液壓缸，簡(jiǎn)稱(chēng)柱塞缸，是一種單作用的液壓缸。柱塞缸的缸筒固定，工作部件與柱塞相連，由柱 塞帶動(dòng)只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，回程時(shí)需要外力或者自重驅(qū)動(dòng)。 2）活塞式液壓缸，按照其結(jié)構(gòu)分又可以分為單杠式和雙杠式兩種，其固定方式有缸體固定和活塞固定兩種。 3）伸縮液壓缸，又稱(chēng)多級(jí)液壓缸或組合液壓缸，是一種應(yīng)用比較廣泛的專(zhuān)用液壓缸。按完成一次工作循環(huán)的供液次數(shù)不同，可分為單作用和雙作用多級(jí)液壓缸，其中單作用多級(jí)液壓缸為柱塞式伸縮液壓缸，雙作用多級(jí)液壓缸為活塞式伸縮液壓缸 [14]。 由于轉(zhuǎn)塔車(chē)床的上的進(jìn)給傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)主要分為兩部分：立刀架沿著立刀架支架作上下的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)塔刀架沿著床身作左右的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 該液 壓缸主要用于驅(qū)動(dòng)刀架主軸的直線往反運(yùn)動(dòng) 壓缸主要尺寸的計(jì)算 液壓缸的主要尺寸指缸筒內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 等。液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑的確定方法和使用的液壓缸設(shè)備類(lèi)型有關(guān)，通常根據(jù)液壓缸的推理和液壓缸的有效工作壓力來(lái)決定。液壓缸的缸筒直徑 D 的計(jì)算有以下兩種方法：一是按作用力（負(fù)載）大小和預(yù)選的設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行計(jì)算；二是按活塞的運(yùn)動(dòng)速度要求和液壓缸的流量進(jìn)行計(jì)算。無(wú)論采用上述何種方法，計(jì)算出來(lái)的液壓缸內(nèi)徑 D 應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的缸筒內(nèi)徑系列圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。液壓缸的工作壓力 1 ? 。為了快進(jìn)、快退速度相等，選 21 2 差動(dòng)液壓缸。液壓缸有桿腔壓力 2p 必須大于無(wú)桿腔 1p ，計(jì)算兩者差 M P ??? ；液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓為 計(jì)算液壓缸的主要尺寸： 第 3 章 刀架輔助元件的設(shè)計(jì)和選用 17 選擇液壓缸有效工作面積 A 和液壓馬達(dá)幾何排量： ? ? ? ? ? ?24621 1096102/ 2 1 2 62/ ????????? ??液壓缸直徑為 ? ? 1 29644 ??????取標(biāo)準(zhǔn)直徑 12? ；因?yàn)?21 2 ,所以 ? 式中 F —— 液壓缸的理論拉力； p —— 供油壓力； D —— 缸筒內(nèi)徑； d —— 活塞桿直徑； m?—— 機(jī)械效率； A —— 液壓缸有效工作面積。 根據(jù)選擇的液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞直徑 d 可進(jìn)行液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，確定其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，同時(shí)可以進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。計(jì)算出液壓缸的內(nèi)徑 D 和活塞桿的直徑 d 整圓到國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 [15]。 塞組件的設(shè)計(jì)和選用 塞的設(shè)計(jì) 當(dāng)液壓缸行程較短、活塞與活塞桿相差不大或特殊需要時(shí)，活塞與活塞桿為整體式零件，常用材料為 45 號(hào)鋼。在絕大多數(shù)情況下，活塞與活塞桿采用分體裝配式，即活塞與活塞桿均為單獨(dú)零件，用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)方法將兩者連接在一起，常用的方式有螺紋連接和卡文連接，本機(jī)床在設(shè)計(jì)的時(shí)候選用螺紋連接的方式。 為了保證缸筒與活塞的密封性，活塞上通常要裝有密封圈和支承環(huán)。對(duì)于采用支承環(huán)的活塞，材料通常選用 20、 35、 45 號(hào)鋼。未采用支承環(huán)時(shí)，多采用高強(qiáng)度鑄鐵、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵及其他耐磨合金。一些連續(xù)工作的高耐久性活塞，可在鋼制活塞 的外表面燒焊青銅合金或噴鍍尼龍材料。機(jī)床在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到經(jīng)濟(jì)性和活塞的工作性能學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 能夠滿(mǎn)足機(jī)床的工作，采用支承環(huán)的活塞，其材料則選用 45 號(hào)鋼。 塞桿及連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 活塞桿一般采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，材料通常選用 35 或者 45 號(hào)鋼?；钊麠U也可采用空心結(jié)構(gòu)，材料通常為 35 號(hào)鋼或者 45 號(hào)無(wú)縫鋼管。實(shí)心桿強(qiáng)度較高，加工方便，應(yīng)用較多；空心桿多用于大型液壓缸或特殊要求的場(chǎng)合；活塞桿的直徑過(guò)大時(shí)宜采用空心結(jié)構(gòu)?？招幕钊麠U有焊接要求，要采用 35 號(hào)鋼或者 35 號(hào)無(wú)縫鋼管。有特殊要求的液壓缸，活塞桿可采用鍛件或鑄鐵。轉(zhuǎn)塔刀架在 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到活塞桿的工作性能與工藝要求，采用實(shí)心杠，選用材料為 45 號(hào)鋼。 為了提高耐磨性和耐腐蝕性，活塞桿要進(jìn)行熱處理并鍍鉻，中碳鋼調(diào)質(zhì)硬度80，高碳鋼可調(diào)質(zhì)或淬火處理，淬火硬度 0，最后鍍鉻并拋光，鍍層厚度為 塞桿表面粗糙度為 m? 。活塞桿與活塞的連接方式有多種，如焊接式、內(nèi)置螺母式、卡鍵式等，其中卡鍵式應(yīng)用比較廣泛?；钊麠U頭部與工作機(jī)構(gòu)相連，頭部結(jié)構(gòu)形式有多種，可根據(jù)不同負(fù)載要求進(jìn)行選擇。 第 4 章 轉(zhuǎn)塔刀架液壓傳動(dòng)系 統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 第 4 章 轉(zhuǎn)塔刀架液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理是以液體作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的。在液壓系統(tǒng)工作時(shí)，必須對(duì)油液進(jìn)行方向、流量和壓力的控制與調(diào)節(jié)，以適應(yīng)工作部件對(duì)方向、速度和力的要求。液壓系統(tǒng)是轉(zhuǎn)塔機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)（快進(jìn)、快退、分齒等）的主要?jiǎng)恿ρb置。 轉(zhuǎn)塔刀架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是機(jī)床的基本運(yùn)動(dòng)之一，對(duì)于零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有直接的影響。采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，可以方便的是新發(fā)范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)調(diào)速，這位是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)法做到的，液壓傳動(dòng)具有體積小、慣性小、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。這樣 轉(zhuǎn)塔刀架在進(jìn)給的時(shí)候可以更平穩(wěn)，速度可以更快，對(duì)零件的精度更高、效率更高。同時(shí)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以液壓油作為工作介質(zhì)，具有良好的潤(rùn)滑條件，可延長(zhǎng)刀架的使用壽命。 轉(zhuǎn)塔車(chē)床的上的進(jìn)給傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)主要分為兩部分：立刀架沿著立刀架支架作上下的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)塔刀架沿著床身作左右的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。而液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作為其動(dòng)力裝置，可以使機(jī)床在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度比較穩(wěn)定，并且具有良好的低速穩(wěn)定性，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。 壓系統(tǒng)的組成部分及作用 液壓系統(tǒng)是由若干液壓元件和管路組成以完成一定動(dòng)作的整體。如果液壓系統(tǒng)中含有 伺服控制元件，則稱(chēng)為液壓伺服系統(tǒng)；如果不使用或明確說(shuō)明了伺服控制元件，則稱(chēng)為液