普通機(jī)床改造成鍵槽銑床
普通機(jī)床改造成鍵槽銑床,普通,機(jī)床,造成,鍵槽,銑床
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 引言本設(shè)計(jì)是利用原絲杠車床的床腳、床身、床鞍、絲杠進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。要求銑頭轉(zhuǎn)速一定,銑頭高低位置可手工微調(diào),銑頭轉(zhuǎn)速傳動(dòng)采用電機(jī)、減速機(jī)通過(guò)皮帶輪實(shí)現(xiàn)。在銑頭部件設(shè)計(jì)時(shí)要驗(yàn)算銑刀銑槽加工時(shí)的進(jìn)給量是否合理,立柱的行程要滿足加工不同深度的銑槽加工。皮帶輪處用張緊裝置調(diào)節(jié)皮帶松緊總體方案認(rèn)證此設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用了普通車床也能進(jìn)行鍵槽加工的特點(diǎn),在廢舊車床的主體機(jī)架上進(jìn)行改裝設(shè)計(jì),提高了機(jī)床的回收率。借助原車床的床腳、床身、床鞍、絲杠進(jìn)行設(shè)計(jì),銑頭部件選擇適合三面刃盤銑刀的銑刀柄,以保持銑頭的轉(zhuǎn)速一定同時(shí)為適應(yīng)加工不同深度的鍵槽,銑頭高低位置通過(guò)手工轉(zhuǎn)輪來(lái)調(diào)整,從而使調(diào)整、改換銑刀簡(jiǎn)單易操作。通過(guò)電機(jī)減速機(jī)皮帶輪實(shí)現(xiàn)傳動(dòng),提高了工作效率,保證了銑頭的轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值。皮帶輪傳動(dòng)處用張緊裝置來(lái)調(diào)節(jié)松緊,防止皮帶松脫打滑。同時(shí),該類型張緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)方便,便于維修更換。總之,改裝之后的銑床性能優(yōu)越于改造前的車床,提高加工精度,同時(shí)滿足了不同深度鍵槽的加工要求,達(dá)到了廢舊機(jī)床的合理改造,提高了機(jī)床的回收率,為企業(yè)節(jié)約了機(jī)床的處理費(fèi)用。1.1機(jī)床初步設(shè)計(jì)機(jī)床的初步設(shè)計(jì)是機(jī)床部件和零件的依據(jù)。這是一項(xiàng)全局性工作,在機(jī)床產(chǎn)品中占有重要地位。1.2機(jī)床工藝方案的擬定工件是機(jī)床的加工對(duì)象,是機(jī)床設(shè)計(jì)的依據(jù)。不同的工件形狀可以采用不同的加工方法來(lái)實(shí)現(xiàn).另外,工件的工藝基準(zhǔn)、夾具件及刀具選擇等等,也是各式各樣的?？梢?一種工件的加工,可采用多種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。而選用的工藝方案不同,則設(shè)計(jì)的機(jī)床也就不同。這說(shuō)明是由工藝方案把工件、刀具與機(jī)床聯(lián)系在一起,也可以說(shuō)明機(jī)床是實(shí)現(xiàn)工藝方案的一種工具。新工藝的出現(xiàn),必然成為促進(jìn)機(jī)床發(fā)展的重要因素。工藝方法在很大程度上決定了機(jī)床的類別、價(jià)格、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)、布局及生產(chǎn)率等。因此,對(duì)工件進(jìn)行工藝分析,通過(guò)調(diào)查研究擬訂出經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案,是機(jī)床設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。工藝方案的確定,應(yīng)考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性這三者的關(guān)系,即在滿足加工質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性機(jī)床工藝方案的主要內(nèi)容有：確定工件的工藝標(biāo)準(zhǔn)、工藝方法（包括加工方法、刀具選擇、切削用量等）及夾具部件。1.3機(jī)床運(yùn)動(dòng)方案的擬定機(jī)床的工藝方案確定后，可進(jìn)一步擬定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方案，以便在此基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)床運(yùn)動(dòng)方案的主要內(nèi)容有：確定成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，各運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（功用，復(fù)雜程度，特殊要求及變速方向等），運(yùn)動(dòng)的分配，傳動(dòng)聯(lián)系（內(nèi)聯(lián)系與外聯(lián)系），傳動(dòng)方式（機(jī)械、液壓、電氣）等。1.4機(jī)床技術(shù)參數(shù)的確定機(jī)床技術(shù)參數(shù)包括主參數(shù)和一般技術(shù)參數(shù)。其中一般技術(shù)參數(shù)是指機(jī)床的尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。（1）主參數(shù) 主參數(shù)是機(jī)床各數(shù)中最主要的一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，它反映機(jī)床的加工能力，是確定機(jī)床主要零、部件尺寸的依據(jù)。（2）一般技術(shù)參數(shù)尺寸參數(shù) 一般是機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸。運(yùn)動(dòng)參數(shù) 一般是指成形運(yùn)動(dòng)和主要輔助運(yùn)動(dòng)參數(shù)。成形運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括：主運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如進(jìn)給量或進(jìn)給速度，進(jìn)給級(jí)數(shù)等。輔助運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括：快速行程速度，工件夾緊速度，轉(zhuǎn)位速度等。1.5機(jī)床總體布局的確定 合理確定機(jī)床的總體布局，是機(jī)床設(shè)計(jì)的重要布署，它對(duì)設(shè)計(jì)、制造與使用都有很大的影響。在機(jī)床的工藝方案、運(yùn)動(dòng)方案及主要技術(shù)參數(shù)確定之后,就可著手進(jìn)行機(jī)床的總體布局。其主要內(nèi)容包括機(jī)床具有的主要零部件及其相對(duì)位置關(guān)系等。 機(jī)床的總體布局應(yīng)注意下述問(wèn)題： （1）工件特征（2）機(jī)床性能 對(duì)加工精度、表面粗糙度要求高的機(jī)床，在總體布局上應(yīng)采取相應(yīng)的措施，使之提高傳動(dòng)精度、剛度、見效振動(dòng)、熱變形等。例如，為了提高機(jī)床剛度，可采用框式支承件結(jié)構(gòu)；為了減少機(jī)床加工過(guò)程的振動(dòng)，可使用電動(dòng)機(jī)等振動(dòng)較大的部件與工作部件分離，中間采用帶傳動(dòng)等。（3）生產(chǎn)批量用語(yǔ)單件小批量生產(chǎn)的機(jī)床，其布局應(yīng)能保證工藝范圍廣、調(diào)整方便，而生產(chǎn)率可低些。用于大批量生產(chǎn)的機(jī)床，布局則應(yīng)適合于提高生產(chǎn)率要求，而工藝范圍和調(diào)整方便程度可低些。1.6機(jī)床原理圖的擬定1.7機(jī)床總體尺寸聯(lián)系圖的繪制1.8其他在機(jī)床初步設(shè)計(jì)中，還有下述工作：(1)試驗(yàn)研究采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)提出必要的試驗(yàn)課題，得出滿意的試驗(yàn)研究結(jié)果，才允許用于機(jī)床產(chǎn)品上。此外要注意試驗(yàn)結(jié)果的完善和推廣工作。（2）方案比較對(duì)不同方案進(jìn)行價(jià)值分析，必要時(shí)還需要繪出主要部件結(jié)構(gòu)草圖進(jìn)行比較。還要對(duì)不同的造型與色彩方案進(jìn)行對(duì)比。注意某些容易忽視的問(wèn)題，如操作、防護(hù)等。計(jì)算部分2.1銑刀銑削功率的確定 每齒進(jìn)給量和銑削速度的參考數(shù)值表 刀具名稱 鑄 鐵 鋼每齒進(jìn)給量 銑削速度每齒進(jìn)給量 銑削速度圓柱形銑刀0.12-0.2 15-200.1-0.15 30-35三面刃銑刀0.15-0.25 20-250.06-0.08 35-40立銑刀0.08-0.15 12-200.03-0.06 18-22端銑刀0.15-0.3 20-250.06-0.1 25-35 表1-1 由圖視表格選取進(jìn)給量S=0.06mm，銑削速度40m/min，切削深度1mm，銑刀直徑d=80mm，齒數(shù)16 主銑削力P=ctsBZkk/D =23.42kg C工作材料性能影響銑削力常數(shù)； t 銑削深度（毫米）； S銑刀每齒進(jìn)給量（毫米/齒）； B銑削密度（毫米）； Z銑刀齒數(shù)； D銑刀直徑（毫米）； K銑刀前角影響銑削力的系數(shù)； K1銑削速度影響銑削力的系數(shù) 銑削功率N=Px40/6120 =0.1513kw2.2電機(jī)的選擇 已知銑削功率P=0.1513kw 由PP/ 一般取=0.750.85 所以P0.18kw2.2.1初選電機(jī) 初選電機(jī)功率P=1.5KW，取工作裝置的效率=0.94 則P=P=1.5X0.94=1.41KW2.2.2確定電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置總效率 取V帶傳動(dòng)效率=0.96 ，滾動(dòng)軸承效率=0.9952.2.3確定轉(zhuǎn)速 工作軸轉(zhuǎn)速n=6x10v/D V帶傳動(dòng)比范圍i=24 故電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為n=i n=(24)x414.01 =828.021656.04r/min 故符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min1500r/min，為了減小電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，選常用的同步周轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y系列電機(jī)100L-6型，其滿載轉(zhuǎn)速940r/min2.3減速機(jī)的選擇 按此類鍵槽加工銑床的銑刀轉(zhuǎn)速需求，查星河傳動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品選型手冊(cè)得所選電機(jī)參數(shù)：Na Ma 1/min Nm f size KWp 149 70 2.10 2 1.14 Na輸出轉(zhuǎn)速； Ma輸出轉(zhuǎn)矩 f使用系數(shù) size機(jī)型號(hào) KW-p電機(jī)功率-極數(shù)2.4V帶設(shè)計(jì) 2.4.1確定計(jì)算功率Pca (1)由表1.4-1查得工作情況系數(shù)Ka=1.1 (2)由Pca=KaP=1.1x1.1kw=1.21kw 2.4.2選擇V帶型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì) 普通V帶選型圖5-12a，選A型V帶 2.4.3確定帶輪直徑 （1）參考下表選取小帶輪直徑d1=112mm V帶帶輪的基準(zhǔn)直徑系列基準(zhǔn)直徑 截 型 Y Z A B C D E 外 徑5053.2546366.2677174.2757574.27980.58083.28485.58583.28490.59093.29495.59593.294100.5100103.2104105.5106103.2104115.5112115.2116117.5118115.2116123.5125128.2129130.5132132136137.5139140144145.5147150154155.5157160164165.5167170164165.5177180184185.5187200204205.5207212204205.5219224228229.5231236228229.5243250254255.5257 表1-2 （2）驗(yàn)算帶速v=dn/60000=8.4m/s （3）從動(dòng)帶輪直徑d2=ixd=nd/n=293.24 查表V帶帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，取d=280mm （4）傳動(dòng)比 i=d/d=280/112=2.5 （5）從動(dòng)帶輪轉(zhuǎn)速n=n/i=1440/2.5=576r/min 2.4.4確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld （1）初選中心距0.7x(112+280)mma2x(112+280)274.4mma120 所以包角合適 2.4.6確定V帶根數(shù)Z （1）由機(jī)械設(shè)計(jì)包角=180、特定帶長(zhǎng)、工作平穩(wěn)情況下普通V帶的額定功率P0表查得d1=112mm，n1=1200r/min及n1=1460r/min 時(shí)，單根A型V帶的額定功率分別為1.39kw和1.26kw，用線性插值法求n1=1440r/min時(shí)的額定功率P0值（2）由表單根普通V帶額定功率值的增量P，查得P=0.17kw （3）由表1-3查得包角系數(shù)K0.95 包角系數(shù)K小帶輪包角1 180 175 165 160 155 150 145 140 135 K10.990.960.950.930.920.910.890.88 表1-3 （4）由表1-4查得長(zhǎng)度系數(shù)K=0.99 長(zhǎng)度系數(shù)K基準(zhǔn)長(zhǎng)度 K 普通V帶 Y Z A B C D E4000.960.8745010.895001.020.915600.946300.960.817100.990.8280010.859001.030.870.8110001.060.890.8411201.080.910.8612501.110.930.8814001.140.960.916001.160.990.930.8418001.181.010.950.8520001.030.980.8822401.06 10.9125001.091.030.9328001.111.050.950.8331501.131.070.790.8635501.171.10.980.8940001.191.131.020.9145001.151.040.930.950001.181.070.960.92 表1-4（5）計(jì)算V帶根數(shù)Z ZP/(P+ P)kk =6.05/(1.60+2.17)x0.95x0.99 =1.47 所以取Z=2根 2.4.7計(jì)算單根V帶的初拉力F F=500 P（2.5/k-1）/v+qv =500x6.05x(2.5/0.95-1) /(8.44x4)+0.1x8.44 =153.43N q為每米帶長(zhǎng)的質(zhì)量，可查表得到 2.4.8計(jì)算對(duì)軸的壓力F F=2ZFsina(d/2) =1204N 2.4.9確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，繪制帶輪工作圖2.5主軸剛度、強(qiáng)度校核 2.5.1選擇軸的材料及熱處理 由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求，故常選擇材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 2.5.2初估軸徑 按扭矩初估軸的直徑，查表1-5得C=106117材料Q215，20Q275，354540Cr等高強(qiáng)度鋼/Mpa122020353040 4052C158134134117117106 10697 表1-5 2.5.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）各軸段直徑的確定 初估軸徑后，就可按軸上零件的安裝順序，從d處開始逐步確定直徑。下一級(jí)軸由于連接許要有退刀槽，故選擇下一級(jí)軸徑為60mm。同理，可選出另外一級(jí)軸的直徑66mm。由于第四段軸上裝有軸承，軸承的直徑由銑刀柄處尺寸確定，其徑向便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列，故取直徑72mm。 （2）軸的受力分析（見機(jī)械設(shè)計(jì)書P249） F=F+L+Fd/2=1600x60+600x240x2/(60+60) =1400N F= F- F=(1600-1400)N =200N 在垂直面上 F=F=F/2=4500/2=2250N （3）畫彎矩圖 如圖示(c、d、e)，在水平面上，a-a剖面左側(cè) M= FL2=1400x60=84000Nmm a-a剖面右側(cè) M= FxL=2250x60=135000Nmm 在垂直面上 M=FxL=2250x60=135000Nmm 合成彎矩，a-a剖面左側(cè) M=161640Nmm a-a-剖面右側(cè) M=261100Nmm （4）畫轉(zhuǎn)矩圖 如圖示(f)，在a-a截面左側(cè)合成彎矩最大，扭矩為T，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b-b截面處合成彎矩雖不是最大，但該截面左側(cè)軸徑小于a-a-截面處軸徑，故b-b截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)剖面。若以疲勞強(qiáng)度考慮，a-a,b-b截面均有應(yīng)力集中，且b-b截面處應(yīng)力集中更嚴(yán)重，故a-a截面左側(cè)和b-b截面左右側(cè)又均有可能是危險(xiǎn)剖面。 2.5.4軸的彎扭合成強(qiáng)度校核 由表14-5查得=60MP, =100Mp （1）a-a-截面左側(cè) w=0.1d-bl(d-t)/2d=12107mm =30MP （2）b-b截面左側(cè) w=0.1d=0.1x50=12500mm b-b截面處合成彎矩M： M=M(L2-28)/L2=84800Nmm =26.8MP 設(shè)計(jì)部份3.1蝸輪傳動(dòng)部分 蝸輪蝸桿傳動(dòng)是用來(lái)傳遞空間交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，它廣泛的運(yùn)用于機(jī)器和儀器設(shè)備中。 蝸輪蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有：1、傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；2、傳動(dòng)平穩(wěn)振動(dòng)小，噪聲低；3、具有自鎖性。故本設(shè)計(jì)中運(yùn)用蝸輪蝸桿傳動(dòng)，正是利用它的這些優(yōu)點(diǎn)。傳動(dòng)比大，加工精度高，生產(chǎn)效益高；傳動(dòng)平穩(wěn)，刀具跳動(dòng)小，加工出的鍵槽平整均齊，容易達(dá)到加工精度要求。其主要缺點(diǎn)是摩擦損失大，效率低；因采用減摩材料，故成本高；同時(shí)對(duì)制造和安裝誤差很敏感，安裝時(shí)對(duì)中心距的尺寸精度要求較高。 綜上所述，蝸輪蝸桿常用于傳動(dòng)效率在50KW以下，滑動(dòng)速度在15m/s以下的機(jī)器設(shè)備中。 蝸桿傳動(dòng)的失效形式主要有輪齒的點(diǎn)蝕、彎曲折斷、磨損及膠合失效等。根據(jù)蝸輪蝸桿的失效形式可知，制造蝸桿副的組合材料首先應(yīng)具有足夠強(qiáng)度，更重要的還應(yīng)具有良好的跑合性、減摩性和耐磨性。因此蝸桿一般采用碳鋼或合金鋼，而蝸輪則一般采用鑄造錫青銅，鑄造鋁青銅，灰鑄鐵等。同時(shí)實(shí)踐證明比較理想的材料組合是淬硬并經(jīng)過(guò)磨削的鋼蝸桿和青銅蝸輪齒圈。本設(shè)計(jì)中正是采用了此類組合，使得機(jī)床的效率達(dá)到最佳生產(chǎn)狀況。3.2帶傳動(dòng)部分 帶傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用較多的傳動(dòng)裝置之一，主要有主動(dòng)帶輪，從動(dòng)帶輪和傳動(dòng)帶3部分組成。工作時(shí)，靠帶與帶輪間的摩擦或嚙合實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)輪間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。 帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸振及過(guò)載打滑以保護(hù)氣壓零部件等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)主要是傳動(dòng)比不穩(wěn)定，傳動(dòng)裝置外形尺寸較大，效率較低，帶的壽命較短以及不適合高溫易燃場(chǎng)合等。帶傳動(dòng)多用于高速級(jí)，一般不宜用于大功率傳動(dòng)（通常不超過(guò)50Kw），帶的工作速度一般為530m/s，高速帶可達(dá)60m/s。平帶傳動(dòng)比通常在3左右，最大可達(dá)6，有張緊輪時(shí)可用到10。V帶傳動(dòng)比一般不超過(guò)7，最大用到10。V帶與平帶相比，由于槽面摩擦原理，在同樣的張緊力下，V帶傳動(dòng)能產(chǎn)生跟大的摩擦力。加之V帶已標(biāo)準(zhǔn)化并大量生產(chǎn)，因而V帶傳動(dòng)的應(yīng)用比平帶傳動(dòng)廣泛的多。故本課題設(shè)計(jì)中采用V帶進(jìn)行傳動(dòng)，不僅因?yàn)樵擃悅鲃?dòng)具有較大的傳動(dòng)比，同時(shí)它也適合小功率傳動(dòng)的需求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，市場(chǎng)運(yùn)用廣泛，更換維修容易，適合于經(jīng)濟(jì)化的生產(chǎn)需求。3.3銑刀的選用 3.3.1銑削方式的選擇 銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反叫逆銑。這種銑削形式在刀具剛接觸工件時(shí)刀齒不能立即切下切屑，知識(shí)對(duì)工件一面擠壓，一面滑行，從而使工件表面在這一段上形成了冷硬層。當(dāng)切削厚度增大到一定數(shù)值時(shí)，刀齒才真正的切入工件。因此，它的切屑厚度是由小到大的。當(dāng)?shù)诙€(gè)刀齒切入工件時(shí)，在這已冷硬的表面又?jǐn)D壓又滑行了一段，再切入工件，如此下去，使刀刃后面的磨損較大。同時(shí)，由于切屑分力的作用，銑切時(shí)有使工件從夾具中拉出的趨勢(shì)，易使機(jī)床振動(dòng)。逆向銑削適宜加工有硬皮一類的工件，如鑄件等。它的特點(diǎn)是不受機(jī)床絲杠螺母間隙的影響，是一種常用的銑削方法。 3.3.2銑削用量的選擇 銑削用量包括銑削速度v，每齒進(jìn)給量s，銑削深度t，銑削寬度B等。銑削用量選擇的合理與否將直接影響銑削效果，它隨機(jī)床、刀具、夾具和加工要求等條件的不同而變化，盡管如此，但首先應(yīng)保證在工件的加工精度和刀具耐用度的前提下，盡一切可能提高銑削用量。 銑削用量的選擇原則是：首先選取銑削深度t和銑削寬度B，然后選取每齒進(jìn)給量s，最后確定銑削速度v。銑削寬度B一般決定工件的加工寬度。 3.3.3銑刀材料的選擇 銑刀材料的基本切屑性能比較 材料名稱冷硬性熱硬性韌性切削速度碳素工具鋼最差最差較好7高速鋼好好好30硬質(zhì)合金最好最好較差90 表1-6 由上表可以看出高速鋼的整體性能較其他材料均較為突出，可以滿足生產(chǎn)實(shí)際中機(jī)床的生產(chǎn)要求。 通用型高速鋼材料W18Cr4V，其硬度為6265HRC，主要用于制造中等的麻花鉆、螺紋刀具、銑刀、車刀和齒輪刀具，故本設(shè)計(jì)中采用此種材料的銑刀作為加工刀具，可以滿足刀具冷硬性、熱硬性、韌性等各種不同的加工要求，達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)的合理化配置。3.3.4 銑刀形狀的選擇 三面刃銑刀有兩種齒型：一種為直齒，另一種為交錯(cuò)齒。直齒用于加工一定寬度，深度較淺的溝槽；錯(cuò)齒用于加工較深的溝槽或作粗加工用，其材料主要是W18Cr4V或其他類型的高速鋼制造，其硬度為HRC6366，因此可以看出該類刀具滿足刀具的材料及加工要求的需要。 銑刀直徑越大，散熱條件好，刀桿剛度高，所允許的切削速度高。但直徑過(guò)大時(shí)，銑刀的切入長(zhǎng)度增加，工作時(shí)間長(zhǎng)。另外直徑增加后，細(xì)小力矩增加，刀具材料消耗也大。所以直徑是根據(jù)工件寬度和切削深度來(lái)選擇的，一般用硬質(zhì)合金銑刀頭銑削時(shí)，銑刀直徑和工件寬度之比為1.6：1到1.2：1。 銑刀參數(shù)示意表 基本尺寸 參 考 數(shù) 據(jù)DBdd11 直 齒 公稱尺寸型型6362235151512616148101214808274018161012142016100103245152018121416201820 表1-7由上述直徑選用原則，在這三類直徑的銑刀中，最理想的銑刀直徑就是80mm的這一組數(shù)據(jù)參數(shù)，得到銑刀直徑和齒數(shù)，以用于設(shè)計(jì)計(jì)算中。3.4軸的選用軸是組成機(jī)器的重要兩件之一。其主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件（如齒輪、蝸輪、帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器等），并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 它一般可分為軟軸和剛性軸兩大類 3.4.1軸的設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)步驟 軸的設(shè)計(jì)主要要解決的兩方面問(wèn)題：（1）設(shè)計(jì)計(jì)算。 為了保證軸具有足夠的稱載能力，要根據(jù)軸的工作要求對(duì)軸承進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，有些軸還要進(jìn)行剛度或振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算（如機(jī)床主軸及汽輪機(jī)軸）；（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 根據(jù)軸上零件裝拆定位和加工等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，確定軸的外形結(jié)構(gòu)和部分尺寸。 轉(zhuǎn)軸在工作中既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩，因此，可把心軸和傳動(dòng)軸看作轉(zhuǎn)軸的特例。 對(duì)于轉(zhuǎn)軸，如果知道了軸所受的轉(zhuǎn)矩和彎矩，利用材料力學(xué)的知識(shí)，就可以算出軸的各段尺寸（直徑和長(zhǎng)度）但在一般情況下，開始計(jì)算時(shí)并不知道軸的結(jié)構(gòu)和尺寸，無(wú)法確定軸的跨矩和力的作用點(diǎn)，也就無(wú)法求出彎矩。為了解決這個(gè)問(wèn)題，軸的設(shè)計(jì)分三步進(jìn)行：第一，初定軸徑、包括擬定軸上零件的布置、選擇軸的材料及初步估算軸的直徑等。第三，校核計(jì)算。包括計(jì)算軸的受力、驗(yàn)算軸的強(qiáng)度和必要時(shí)驗(yàn)算軸的剛度、臨界轉(zhuǎn)速，以及繪制工作圖等。3.4.2軸的材料及其選擇 選擇軸的材料，應(yīng)靠下列因素：（1）軸的強(qiáng)度、剛度及耐磨性要求；（2）日處理方法；（3）材料的來(lái)源；（4）材料的加工工藝性；（5）材料價(jià)格等。 軸的常用材料有以下幾種： 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼 35、45及50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較好的綜合性能，其中尤以45鋼最為常用。為了提高其力學(xué)性能，通常進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。不重要的或受力較小的軸，可采用Q235、Q255、Q275等碳素結(jié)構(gòu)剛。 2、合金結(jié)構(gòu)鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能和淬火性能比碳素鋼要好，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，而且價(jià)格較貴，多用于對(duì)強(qiáng)度和耐磨性能要求較高的場(chǎng)合。 3、球墨鑄鐵 球墨鑄鐵具有較好的制造工藝性和吸振性，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，適于制造結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的軸。3.4.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是使軸的各部分具有合理的結(jié)構(gòu)和尺寸。影響軸的結(jié)構(gòu)的因素很多，因此軸的結(jié)構(gòu)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)形式。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)軸的具體情況作具體分析，全面考慮解決。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要要求是：（1） 裝載軸上的零件有確定的位置。且布置合理。（2） 軸受力合理，能可靠地傳遞力和轉(zhuǎn)矩，有利于提高強(qiáng)度和剛度。（3） 具有良好的工藝性。（4） 便于裝配和調(diào)整。（5） 節(jié)省材料，減輕質(zhì)量。 為了便于軸上零件的裝拆，常將軸做成階梯形，它的直徑從軸端逐漸向中間增大，因而為了便于拆裝齒輪，軸段的直徑比軸段略大些。 分析軸上零件的固定。齒輪用軸環(huán)和套筒作軸向固定，用平鍵作圓周方向的固定。裝在軸段上的滾動(dòng)軸承用軸肩和軸承蓋固定其軸向位置。軸承內(nèi)圈于軸之間的配合實(shí)現(xiàn)的。 軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和裝配，并保證精度，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。為了減少加工刀具的種類和減少刀具的更換時(shí)間，軸的一些應(yīng)力求同意并符合規(guī)定。如各軸段的過(guò)渡圓角、倒角、退刀槽和砂輪越程槽等尺寸；當(dāng)軸上有兩個(gè)以上的鍵槽時(shí)，槽寬應(yīng)盡量一致且置于同一母線上。為了便于裝拆軸上的零件，軸端及各軸段的端部均應(yīng)制成45的倒角；過(guò)盈配合的軸段，軸上零件壓入端可做出錐度或在同一直徑段上采用不同的尺寸公差。3.4.4提高軸的疲勞強(qiáng)度 由于大多數(shù)軸工作時(shí)承受變應(yīng)力，因此設(shè)計(jì)時(shí)要采取措施來(lái)提高軸的疲勞強(qiáng)度，特別要注意結(jié)構(gòu)的每個(gè)具體部分的設(shè)計(jì)。 1、降低應(yīng)力集中 （1）盡量避免截面形狀的突然變化，在截面尺寸變化處盡量采用較大的過(guò)渡圓角，盡量避免在軸上開橫孔、切口或凹槽。 （2）對(duì)于安裝平鍵的軸槽，用盤銑刀銑出的鍵槽槽底比端銑刀銑出的過(guò)渡平緩，因而應(yīng)力集中小。 （3）過(guò)盈配合的軸段，除了在保證傳遞載荷的前提下盡量減少過(guò)盈外，還可以在軸上或輪轂上加工載槽。 （4）打穿的銷孔比未打穿的銷孔的應(yīng)力集中小3.4箱體 箱體是主傳動(dòng)不見的基本零件，在箱體內(nèi)外還安裝著許多其他的零件。機(jī)床工作時(shí)，箱體應(yīng)使各零件（尤其是主軸）保持足夠準(zhǔn)確的相對(duì)位置，以便保證部件的正常工作并滿足加工質(zhì)量的需求。因此，對(duì)箱體的要求是：有一定的制造精度；有足夠的強(qiáng)度和剛度；內(nèi)應(yīng)力要??；節(jié)省材料，結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好。 3.4.1箱體材料及熱處理 主軸變速箱體一般尺寸較大，形狀復(fù)雜，大多采用鑄造結(jié)構(gòu)。鑄鐵材料常用HT150，如果形狀簡(jiǎn)單，強(qiáng)度要求較高時(shí)，可用HT200，只有在特殊情況下，才采用合金鑄鐵。與床身做成一體的箱體，材料應(yīng)根據(jù)床身或?qū)к壱蠖?。為了減少鑄件箱體的殘留內(nèi)應(yīng)力，鑄件澆鑄后的冷卻速度要緩慢，并應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。 3.4.2箱體結(jié)構(gòu)形狀及尺寸 箱體結(jié)構(gòu)形狀及尺寸的確定，必須考慮結(jié)構(gòu)和工藝性等方面的要求。 （1）結(jié)構(gòu)要求緊固方式 固定式箱體用螺釘緊固在床身或底座上，為了減小聯(lián)接處的受力變形，緊固螺釘不少于46個(gè)，螺釘分布要使結(jié)合面的壓強(qiáng)均勻。緊固螺釘裝在箱體外部的凸緣上或凹槽內(nèi)應(yīng)有足夠的緊固厚度，以提高聯(lián)接處的剛度；不要使用過(guò)長(zhǎng)的螺釘。輪廓尺寸 箱體輪廓尺寸的確定，應(yīng)根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，在能夠安裝全部零件的前提下，考慮制造、維修及調(diào)整的條件，盡量做到尺寸小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。壁厚 根據(jù)箱體的結(jié)構(gòu)、剛度及輪廓儲(chǔ)存，并參考同類型的機(jī)床的合理壁厚，過(guò)大過(guò)小的壁厚都是不合理的。潤(rùn)滑與密封 箱體上應(yīng)設(shè)有必要的油孔、油槽，并安裝油標(biāo)等。 其他 為了降低噪聲，可增加壁厚或涂一定厚度的吸聲材料等。3.4.3箱體技術(shù)要求 一般傳動(dòng)軸承的孔徑公差等級(jí)多為7級(jí)，主軸孔徑公差等級(jí)為5，6級(jí)，主軸的后孔徑公差等級(jí)可比前一級(jí)孔徑低一級(jí)。各空的圓度和圓柱度不超過(guò)孔徑公差的1/41/2。需要標(biāo)注基準(zhǔn)面的直線度、平面度，基準(zhǔn)面之間的平行度或垂直度，各孔軸心線對(duì)端面的垂直度公差等。結(jié)論經(jīng)過(guò)各類方案的比較，得出的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠符合設(shè)計(jì)的要求，加工出的鍵槽寬度也符合設(shè)計(jì)要求的需要，證明此類設(shè)計(jì)方案是切實(shí)可行的，不僅起到了廢舊機(jī)床的合理運(yùn)用，同時(shí)增加了工廠的產(chǎn)品生產(chǎn)范圍，這在大型機(jī)床里是一項(xiàng)很好的舉措，使得企業(yè)不用耗費(fèi)大量資金用于廢舊機(jī)床的維護(hù)。所以我們可以看出這一設(shè)計(jì)方案很有市場(chǎng)前景，可向企業(yè)進(jìn)行宣傳推廣，最大限度的節(jié)約能源，充分發(fā)掘出廢舊品的利用價(jià)值，為企業(yè)和國(guó)家減輕負(fù)擔(dān)，加速企業(yè)的現(xiàn)代化改造步伐，振興機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。工作小結(jié) 通過(guò)進(jìn)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我已圓滿的完成了所分配的設(shè)計(jì)任務(wù)。雖然過(guò)程是辛苦的，但讓我學(xué)到了很多東西，反而是苦中也有樂(lè)了。首先是通過(guò)設(shè)計(jì)，使我們大學(xué)四年所學(xué)的各類知識(shí)進(jìn)行了依次綜合的運(yùn)用。從各類大件的配合關(guān)系到小件的型號(hào)選擇，都是靠以前的專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)的,同時(shí)結(jié)合工廠參觀實(shí)習(xí),翻閱有關(guān)文獻(xiàn),經(jīng)過(guò)計(jì)算校核,從而得出設(shè)計(jì)成果。三個(gè)月的實(shí)習(xí)過(guò)程,也充分鍛煉了我們的動(dòng)手能力。在輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,所有的圖紙,設(shè)計(jì)計(jì)算全是靠我們自己獨(dú)立完成的。同時(shí),借鑒前人的技術(shù)成果,充分發(fā)揮我們的主觀能動(dòng)性,在原有的基礎(chǔ)上大膽的提出改良方案,從而提高了我們的創(chuàng)新能力。然而四年的學(xué)習(xí)內(nèi)容畢竟是有限的,很多實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題很難從書本中找到答案并得以解決,這就需要我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中去發(fā)現(xiàn)差異,找出差異的原因,從而在實(shí)際設(shè)計(jì)中充分考慮這一類因素的存在性,再通過(guò)進(jìn)行各類方案的比較,從而得出生產(chǎn)實(shí)際的合理數(shù)據(jù)。因此,實(shí)習(xí)過(guò)程也是我們?cè)O(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它是我們理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng),也是我們接觸了解生產(chǎn)實(shí)際工作情況的一次機(jī)會(huì)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中,我們帶著各種問(wèn)題去參觀實(shí)習(xí)，工人師傅作為企業(yè)的主人,在生產(chǎn)實(shí)際操作方面具有絕對(duì)的經(jīng)驗(yàn),這正是我們學(xué)習(xí)的一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。通過(guò)工人師傅的耐心講解,我們的疑問(wèn)被一一解答,我們的思路也不斷得到拓展,各種新思路、新方法被大膽的提出,借助工人師傅的長(zhǎng)年經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ),從而能夠變?yōu)榍袑?shí)可行的具體方案,通過(guò)不斷的驗(yàn)算校核,力求做出最合理的原始數(shù)據(jù)。但畢竟生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限,做出的成果和理論生產(chǎn)還有一定的差距,這就需要我們?cè)谝院蟮纳钪胁粩嗟母倪M(jìn)和改良。畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束,但這段特殊的經(jīng)歷必然會(huì)給我們以后的生活、學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響。它不僅使我們形成了自己獨(dú)自的思考問(wèn)題,解決問(wèn)題的方式,同時(shí)也增強(qiáng)了我們的個(gè)人能力,為我們以后走出校園步入社會(huì),解決各種問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),增強(qiáng)了我們的自信心,面對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn),我們能夠從容不迫的去對(duì)待,在日益發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)為我們自己謀得一席生存之地。致謝在三個(gè)月的課題研究過(guò)程中，自始至終得到了導(dǎo)師沙愛明的無(wú)微不至的關(guān)懷和悉心指導(dǎo),使本論文的研究工作得以順利完成。導(dǎo)師學(xué)識(shí)淵博，經(jīng)驗(yàn)豐富，思維敏捷，時(shí)時(shí)給我熱情的鼓勵(lì)和不倦的教誨，在研究思想和研究方法上給我諸多啟示，解答了許多難題，從課程學(xué)習(xí)、論文選題、課題研究到論文撰寫無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水。導(dǎo)師待人誠(chéng)懇，心胸寬大，精深的知識(shí)令我受益匪淺,對(duì)事業(yè)的執(zhí)著追求精神和求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)體現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)代學(xué)者的風(fēng)采，是我人生的楷模。在此特向沙老師表示忠心的感謝和誠(chéng)摯的敬意！同時(shí)此課題能夠順利完成也離不開本組王成、石耀宇等同學(xué)的悉心幫助和熱情指導(dǎo)。朝夕相伴、和睦相處的同學(xué)為我營(yíng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，使我感到了家庭般的溫暖，共度的這段時(shí)光令我難以忘懷。感謝他們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中給予我的關(guān)心與鼓勵(lì)。在此也特別向他們表示深深的謝意！感謝我的父母多年來(lái)對(duì)我的教誨與鼓勵(lì)，感謝我的朋友們對(duì)我的理解、支持與鼓勵(lì)。謝謝所有關(guān)心、愛護(hù)我的人! 最后，向?qū)忛啽菊撐牡睦蠋熤戮?！參考文獻(xiàn)1、 陳易新金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19872、 徐錦康機(jī)械設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19963、 沈海珊實(shí)用銑工手冊(cè)上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,19874、 蔡群禮、李華金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書沈陽(yáng)：東北工學(xué)院,19885、 陳秀寧、施高義機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)浙江：浙江大學(xué)出版社,19956、 胡家秀簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用守則北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19997、 王定國(guó)、周光機(jī)械原理與機(jī)械零件北京：高等教育出版社，19958、 機(jī)械工業(yè)部統(tǒng)編銑工工藝學(xué)科學(xué)普及出版社，19929、 閻蔭棠幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199510、 喻懷仁、陳世忠譯金屬切削刀具北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 附件清單設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的圖紙包含：銑頭立柱部件裝配圖及機(jī)床總裝圖XZ001，A0 一張 箱體零件圖 XZ120，A1 一張立柱零件圖 XZ136，A1 一張主軸零件圖 XZ119，A2 一張滑板零件圖 XZ121，A1 一張銑刀柄零件圖XZ112，A2 一張螺母零件圖 XZ134，A3 一張銑刀零件圖 XZ111，A3 一張帶輪零件圖 XZ131， A3 一張軸承蓋零件圖XZ127，A4 一張軸承蓋零件圖XZ110，A4 一張 隔套零件圖 XZ128，A4 一張隔套零件圖 XZ135，A4 一張 25
收藏