X62+铣床进给箱毕业设计论文

I摘 要随着制造业的发展，高速度、高效率、高精度和高刚度已经成为当今机床发展的主要方向。为了满足当前机床市场的需要，铣床已经成为了当今机械行业一个重要的发展趋势，特别是在工业制造，加工过程中有着举足轻重的地位。对 X62 型铣床进给箱的设计主要是完成对进给箱中各传动件和控制件的结构设计和分析。该铣床进给箱是靠齿轮进行传动的。传动系统采用齿轮传动，变速系统采用多联滑移齿轮变速。本次设计的进给箱能实现多种进给速度，同时实现生产中的快速后退运动。本次设计主要内容包括：运动方案的设计、动力分析计算及校核、结构工程图的设计，以及对操纵机构的设计等内容。关键词：X62 进给箱 齿轮 IIAbstractWith the development of the manufacturing sector, high-speed, high efficiency, high precision and high rigidity has become the main direction of development of todays machines. In order to meet the current needs of the machine tool market, milling machinery industry has become today an important trend, especially has a pivotal role in the industrial manufacturing, process.X62 type of mill feed tank is designed primarily to complete the feed box of each drive and control elements of structural design and analysis. The mill feed is by gear box drive. Transmission gear transmission, the transmission system using multi-joint sliding gear transmission. The design of the feed box can achieve a variety of feed rate, while achieving rapid production of backward movement. The design of the main contents include: exercise program design, dynamic analysis and calculation and verification, structural design drawings, as well as the design of the control mechanism and so on.Key words : X62-type milling machine control agencies variable speedb目 录摘 要 .IABSTRACT .II第 1 章 绪 论 .11.1 机械加工机床的重要性 .11.2 铣床的种类 .21.3 机床设计要求和指标 .51.4 国内外机床的发展现状和趋势 .51.5 X62 铣床的特点和用途 .8第 2 章 机床进给传动方案设计 .102.1 整体结构设计 .102.1.1. 机构总体设计的任务和原则 .102.1.2 结构总体设计步骤 .102.2 主要技术参数的确定 .112.2.1 机床主要技术参数的确定 .112.3 机床进给传动系统设计 .122.3.1 设计原则 .122.3.2 机床传动方式和变速方式的选择 .122.4 进给运动转速图拟定 .132.4.1 拟定转速图一般原则 .132.4.2 拟定转速图 .14c2.5 计算转速和齿轮齿数的确定 .172.5.1 计算转速的确定 .172.5.2 齿轮齿数的确定 .182.6 传动装置运动参数计算 .192.6.1 各轴功率计算 .192.6.2 各轴扭拒计算 .20第 3 章 操纵机构的设计 .213.1 概述 .213.1.1 操纵机构的功用和要求 .213.1.2 操纵机构的组成 .213.1.3 操纵机构的分类 .223.2 操纵机构方案设计 .223.2.1 摆动式操纵机构 .223.2.2 凸轮操纵机构 .233.2.3 移动式操纵机构 .233.3 移动式操作机构的设计原理和结构设计 .243.3.1 设计原理: .243.3.2 操作机构的结构设计 .26第 4 章 传动件的设计 .314.1 轴的设计 .314.2 齿轮 .35d4.3 滚动轴承 .374.4 键的验算 .374.5 滚珠丝杠副计算 .38第 5 章 计算机辅助制造 .435.1 CAD/CAM(MASTERCAM)软件简介 .435.2 MASTERCAM绘图和模拟加工过程 .43结 论 .48参考文献 .49附录： .501第 1 章 绪 论1.1 机械加工机床的重要性制造业是一个国家经济发展的重要支柱，是国民经济的主要来源，可以说，制造业的发展水平是一个国家或地区经济实力，科技水平和综合国力的重要标志之一。机械制造是制造业核心，是向其它部门提供工具，仪器及各种先进制造装备的部门。机械制造业的生产能力和制造水平是衡量一个国家工业水平的标志之一。因此，机械制造业在国民经济中占据着重要地位。而机械制造业的生产能力和水平主要取决于机械加工机床的先进程度。随着科学技术的迅速发展，机械制造生产模式发生了巨大的演变。19 世纪 20 年代制造业开始起家，二次世界大战期间，大规模军工生产，使的制造业得到飞速发展。20 世纪 50 年代，产品品种单一，为了提高生产率，满足市场需要，广泛采取自动机床，组合机床和专门生产线。在大批量生产条件下，这种生产方式可以实现刚性自动化，大幅度降低成本，极大的提高劳动生产率。20 世纪 70 年代后期，社会需求日益多样化，市场竞争日益激烈，为了在竞争中求的生存和发展,生产企业不仅要求提高产品质量,而且频繁的改变,以满足市场不断的发展。数控机床就是在这样的背景下发展起来的，她极其有效的为单件小批量生产的精密复杂零件提供了自动加工手段。20 世纪 70 年代初研制出的计算机数控（CNC） ，使数控机床得到了迅速的发展和普及。20 世纪 80 年代初，市场上出现了更多系统化，规模化更大的柔性制造系统（FMC）它是采用一组数控机床和其它自动化的工艺装备，由计算机信息控制系统和物料储运系统有机结合的整体。FMS 既是自动化，又是柔性的，比单台数控机床的经济效益有大幅度提高，特别用于中小批量生产。随着计算机辅助技术向智能化，网络化和集成化方向发展，为了充分利用企业的软硬件资源，发挥企业的整体效益，国外 20 世纪 80 年代出现了一种新的生产模式-CIMS。CIMS 技术的出现使机械制造自动化水平开始由系统自动化向综合自动化方向发展。20 世纪 90 年代，随着信息技术的发展，快速响应为市场制造发展的重要方向。为加快响应市场，相继提出了精良生产（LP） ，敏捷制造(AM),虚拟公司(Virture Compration)精良-敏捷-柔性(LAF)生产系统等许多新的生产模式和新的哲理。2我国的机械制造业是在 1949 年建国后建立和发展起来的，以成为一个规模宏大，门类齐全的工业部门。由于 20 多年内我国处于闭关锁国状态下发展自我。我国的机械加工机床水平还很落后，产品种类少，档次低，多数装备还处于 20 世纪 6070 年代水平。机械制造水平落后，又严重影响了机械制造业，及其整个制造业的振兴。因此我们必须深入广泛的开展科学研究和技术革命，把学习外国的先进技术和自己的创新结合起来，迅速提高我国机械加工机床产品的技术水平和时常竞争力。1.2 铣床的种类 铣床的类型很多，主要以布局形式和适用范围加以区分。铣床的主要类型有：卧式升降 台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床。 1.2.1 卧式铣床 卧式铣床的主轴是水平安装的。卧式升降台铣床、万能升降台铣床和万能回转头铣床 都属于卧式铣床。卧式升降台铣床主要用于铣平面、沟槽和多齿零件等。万能升降台铣床由 于比卧式升降台铣床多一个在水平面内可调整45范围内角度的转盘，因此，它除完成与 卧式升降台铣床同样的工作外，还可以让工作台斜向进给加工螺旋槽。万能回旋头铣床除具 备一个水平主轴外，还有一个可在一定空间内进行任意调整的主轴，其工作台和升降台分别 可在三个方向运动，而且还可以在两个互相垂直的平面内回转，故有更广泛的工艺范围，但机床结构复杂，刚性较差。 1.2.2 立式铣床 立式铣床的主轴是垂直安装的。立铣头取代了卧铣的主轴悬梁、刀杆及其支承部分，且可在垂直面内调整角度。立式铣床适用于单件及成批生产中的平面、沟槽、台阶等表面的 加工；还可加工斜面；若与分度头、圆形工作台等配合，还可加工齿轮、凸轮及铰刀、钻头 等的螺旋面，在模具加工中，立式铣床最适合加工模具型腔和凸模成形表面。立式升降台铣 床的外形如图 3-15 所示。3图 2.2 立式升降台铣床1铣头；2主轴；3工作台；4床鞍；5升降台1.2.3 龙门铣床 龙门铣床是一种大型高效能的铣床。如图 3-16 所示。它是龙门式结构布局，具有较高的刚度及抗震性。在龙门铣床的横梁及立柱上均安装有铣削头，每个铣削头都是一个独立部件，其中包括单独的驱动电机、变速机构、传动机构、操纵机构及主轴部件等。在龙门铣床上可利用多把铣刀同时加工几个表面，生产率很高。所以，龙门铣床广泛应用于成批、大量生产中大中型工件的平面、沟槽加工。4图 2.3 龙门铣床1 工作台；2、9水平铣头；3横梁；4、8垂直铣头；5、7立柱；6顶梁；10床身1.2.4 万能工具铣床 万能工具铣床(如图 3-17 所示)常配备有可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、 立铣头、插削头等附件，所以，万能工具铣床除能完成卧式与立式铣床的加工内容外，还有 更多的万能性，故适用于工具、刀具及各种模具加工，也可用于仪器、仪表等行业加工形状复杂的零件。图 2.41.2.5 圆台铣床 圆台铣床的圆工作台可装夹多个工件作连续的旋转，使工件的切削时间与装卸等辅助时间重合，获得较高的生产率。圆台铣床又可分为单轴和双轴两种型式，图 3-18 所示为双 轴圆台铣床。它的两个主轴可分别安装粗铣和半精铣的端铣刀，同时进行粗铣和半精铣，使 生产率更高。圆台铣床适用于加工成批大量生产中小零件的平面。5图 2.5 圆台铣床1床身；2滑座；3主轴箱1.3 机床设计要求和指标机床设计的基本要求及评价指标： 工艺范围机床是用来完成工件表面加工的，应该具备完成一定工艺范围（包括加工方法，工件类型，加工表面形状，尺寸等）的加工功能，因此也可以把工艺范围称之为机床的加工功能。 精度加工中保证被加工工件达到要求的精度，和表面粗糙度。 生产率与生产自动化生产率的要求根据生产纲领决定，常用单位时间机床所能加工出的工件数量表示。机床自动化有半自动化和全自动化之分。 可靠度可靠度是在规定条件下和规定时间内，机床完成规定的能力及其稳定性。 宜人性 造型与色彩。 噪音，一般机器允许噪音不大于85dB，精密机床不大于75dB。 成本价值 = 功能/成本1.4 国内外机床的发展现状和