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FRP工作台T形槽切割机的设计【带CAD三维】【21张图纸】【优秀】

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frp 工作台 切割机 设计 cad 三维 21 图纸 优秀 优良
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FRP工作台T形槽切割机的设计

38页 15000字数+说明书+任务书+开题报告+6张CAD图纸【详情如下】

FRP工作台T形槽切割机的设计说明书.doc

小滑台 爆炸图.dwg

毕业设计三维.dwg

毕业设计二维图   21张.dwg

气动原理图.dwg

相关资料.doc

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FRP工作台T形槽切割机的设计开题报告.doc

任务书.doc

目  录

摘 要III

AbstractIV

目  录V

1 绪论1

1.1本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3本课题应达到的要求2

2 切割部分的选取及设计3

2.1 切屑工具的选取3

2.2 电机的选取3

2.3 同步齿形带传动设计3

2.4 气缸的选择5

   2.4.1 气动系统的设计5

    2.4.2 设计依据和装置的工作要求6

   2.4.3 气动元件及配管尺寸的确定7

3 运动部分设计10

3.1 滚珠丝杠的计算与选用10

   3.1.1 丝杠的计算选择11

3.2 轴承的选择13

   3.2.1 轴承的校核计算14

   3.2.2 轴承的润滑及密封16

3.3 直线导轨的选择计算17

   3.3.1 选定条件17

   3.3.2 选择方式17

3.4 轴的结构设计18

4 零部件的结构作用20

   4.1 直线导轨的作用20

   4.2 连接组件的结构设计22

   4.3 小滑台的结构设计23

5 T形槽加工工艺20

5.1 刀具材料24

5.2 刀具选择24

5.3 加工工艺安排25

5.3.1 开直槽25

5.3.2 加工T型槽25


6 结论与展望27

6.1结论27

6.2不足之处及未来展望27

致谢29

参考文献30


摘 要

   切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。激光切割机的效率最快,切割精度最高,切割厚度一般较小。等离子切割机切割速度也很快,切割面有一定的斜度。火焰切割机针则是对于厚度较大的碳钢材质。水切割,又称水刀切割,是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件,而且受材料质地影响小。

   自动切割相对手动和半自动切割方式来说,可有效地提高板材切割的效率、切割质量,减轻操作者的劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。

   本文针对工厂的实际生产需求,提出了设计题目。设计出符合要求的板材切割机,并对机床的机械系统、气动系统、控制系统等方面进行了全面设计。

   机械系统设计中,本文首先设计出加工过程中所需要的皮带型号、动力部分、导轨、机械滑台等。此外,文中也对工件加工中所需的刀具以及工作台进行了简单的设计。

   气动系统设计中,本文先对加工过程中所需的压力及杠杆原理进行综合利用,并以此为基础,计算出此设计中所需要的气缸的缸径,并选择出适合要求的气缸型号。

   最后,希望此次设计的板材切割机能满足预期的设计要求,并能在实际应用中取得良好的效果。


关键词:切割,机械系统,气动系统,控制系统

1 绪论

1.1本课题的研究内容和意义

   本次毕业设计要求设计一种由电动机传动,以及气压系统固定夹紧的切割机,实现FRP工作台T行槽的切割,原理方案的功能实现,总体方案的设计,结构形式,结构参数,工作参数的设计。研究内容如下:

   (1) 阅读外文资料,并翻译外文文献5000字左右,语句要求通顺、流畅、准确;

   (2) 根据加工产品上T形槽的具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案;

   (3) 运用三维软件进行三维的造型设计和三维装配;

   (4) 绘制设备总装图和关键零部件二维工程图;

   (5) 编写设计说明书,符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明;

   随着科技和经济的快速发展,社会对自动化设备的需求越来越大,FRP板的切割也不例外,它要求其实现的速度快,功能多,多方位切割,切割有力度,为此,FRP板材切割机也就被研发出来了。FRP--(Fiberglass-Reinforced Plastics )纤维增强复合塑料是由增强纤维和基体两者共同组成。纤维(或称晶须),它的直径很小,一般都在10μm以下,缺陷较少而且较小,断裂应变约在千分之三十以内,是一种脆性材料,容易断裂、损伤和腐蚀。基体相对于纤维来说,模量、强度都要低很多,但其可以经受住较大的应变,往往具有较好的粘弹性和弹塑性,是一种韧性材料。所以FRP有如下特性:高强、耐腐蚀性能好、轻质、电性能好、可设计性好、工艺性优良、热性能良好。。。

   本课题以设计为主线,设计一台切割机,用于在FRP工作台上加工T形槽。通过本设计不仅可以解决实际生产加工问题,而且可以了解产品设计过程,锻炼工程设计和解决实际问题的能力,为产品设计打下良好的基础。

1.2国内外的发展概况

   现今为止,机电一体化产品已经广泛应用于各种加工业中。切割技术也有了突飞猛进的发展。随着科技和经济的快速发展,社会对自动化设备的需求越来越大,FRP板的切割也不例外,它要求其实现的速度快,功能多,多方位切割,切割有力度,为此,FRP板材切割机也就被研发出来了。

   FRP工作台T形槽切割机是一种专用设备,可以提高生产效率,切割精度比较高,使用轻巧简便,成本低廉。在能满足精度要求的前提下,不失为一种好的选择,应用前景良好。设计方案有待完善,软件应用的熟练程度需要加强,刀具旋转精度与丝杠间隙的精度尚需进一步分析提高。

   整个结构过程都是由PLC控制的,其结构简单合理,设备性能良好,使用寿命长,安全系数高等特点,满足了大批量自动化的生产要求。

1.3本课题应达到的要求

   以电动机为动力源,结构紧凑,制造方便。割据角可调节,以适应要求形状的T形槽的加工。刀轮更换方便,刀具可自行润滑,加上传动装置可自动运行及停止功能。该切割机具有手动和半自动相结合的特点,操作简便,灵活,运转平稳,从而使降低劳动强度,提高生产效率。完成设备的机械部分、气动部分、电气部分的设计及相关计算,绘制好机械部分设计的CAD三维图和主要二维图纸。

   本次设计要求是在下图工作板上切割T型槽。


内容简介:
无锡太湖学院毕业设计(论文)开题报告题目: FRP工作台T形槽切割机的设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授 ) (职称: ) 2012年 11月 29日 课题来源FRP材料制作的Table top是Siemens公司生产的医疗设备中的一个部件,根据使用要求,必须在Table top上加工T形槽。为此,需要设计相应的专用加工设备。本课题来源于企业实际生产,将所学知识与实践紧密结合。科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等)一,课题的科学意义随着科技和经济的快速发展,社会对自动化设备的需求越来越大,FRP板的切割也不例外,它要求其实现的功能多,速度快,切割有力度,多方位切割,为此,FRP板材切割机也就被研发出来了。FRP-(Fiberglass-Reinforced Plastics )纤维增强复合塑料由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在10m以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。故FRP有如下特性:轻质高强、耐腐蚀性能好、电性能好、热性能良好、可设计性好、工艺性优良。本课题以设计为主线,设计一台切割机,用于在FRP工作台上加工T形槽。通过本设计不仅可以解决实际生产加工问题,而且可以了解产品设计过程,锻炼工程设计和解决实际问题的能力,为产品设计打下良好的基础。二,研究概况,水平和发展趋势在机械加工过程中,板材切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便,但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大,同时劳动条件恶劣,生产效率低。半自动切割机中仿形切割机,切割工件的质量较好,由于其使用切割模具,不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度,但其功能简单,只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对手动和半自动切割方式来说,可有效地提高板材切割的效率、切割质量,减轻操作者的劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。三,应用前景FRP工作台T形槽切割机是一种专用设备,可以提高生产效率,切割精度比较高,使用轻巧简便,成本低廉。在能满足精度要求的前提下,不失为一种好的选择,应用前景良好。研究内容设计一种由电动机传动,以及气压系统固定夹紧的切割机,实现FRP工作台T行槽的切割,原理方案的功能实现,总体方案的设计,结构形式,结构参数,工作参数的设计。研究内容如下:1.阅读外文资料,并翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字左右,语句通顺、流畅、准确;2.根据加工产品上T形槽的具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案;3.运用三维软件进行三维造型设计、三维装配; 4.进行设备气动控制设计;5.绘制设备总装图和关键零部件二维工程图;6. 编写设计说明书,符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明; 毕业设计作为重要的学习实践环节,本人在设计工作中做到积极主动,严谨细致、灵活,使设计方案、工程图纸符合国家标准。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析各部分系统:电动机带动皮带轮,控制前后进程。气动系统进行固定。手动调节角度。确定动力问题后,采取先难后易的方法,先解决T型槽的角度如何改变,采用类似半圆仪的带有角度标志的半圆盘控制刀具的角度,使刀具可以小范围的转动,解决T型槽的角度问题。传动系统,电动机带动丝杠运转,丝杠上设计可以安装刀具装置,通过丝杠旋转运动,控制刀具的横向运动以电动机转速控制刀具运动速度。当FRP板材按正确位置放好后,采用杠杆原理与气动系统,使固定系统下移,将板材压紧在切割机底座上,从而实现板材固定。切割完成后,气压系统松动,释放压力即可。可行性分析:通过各主要部分系统的确定,主要问题可以解决。细节问题也可以方便的处理,总的来说,此方案的可行性没有问题。研究计划及预期成果1. 2012.11.1211.24 搜集、阅读、整理相关文献资料,英文翻译,明确切割机的功能,预期达到的性能指标等。2. 2012.11.2511.30 撰写开题报告。3. 2012.12.012013.3.1 完成实训。4. 2013.3.044.19 总体结构设计。电动机的选择,参数确定,强度计算,刀具的材料和类型的选择,刀具和重要部件的有限元分析,优化设计,通过三维造型设计,进行三维装配。完成设计规定量的设计图纸。 5. 207 编写设计说明书。6. 205 修改设计图纸,完成设计任务。 预期成果:完成设备的机械部分、气动部分、电气部分的设计及相关计算,绘制好机械部分设计的CAD三维图和主要二维图纸。 特色或创新之处 以电动机为动力源,结构紧凑,制造方便。割据角可调节,以适应要求形状的T形槽的加工。刀夹自行润滑,刀轮更换方便,加上传动装置,自动运行停止功能。该切割机具有手动和半自动相结合的特点,操作简便,灵活,运转平稳,从而使降低劳动强度,提高生产效率。已具备的条件和尚需解决的问题已具备的条件:1. 已了解切割机的工作原理和工作路线,对切割机的结构已经有初步的认识,也具备机械设计,包括电机的选择和刀具的选择等的能力。2. 能够运用软件进行设计、模拟。3. 相关资料齐全,有了初步可行的设计方案,技术条件具备。尚需解决的问题:设计方案有待完善,软件应用的熟练程度需要加强,刀具旋转精度与丝杠间隙的精度尚需进一步分析提高。指导教师意见 指导教师签名:年 月 日教研室(学科组、研究所)意见 教研室主任签名: 年 月 日系意见 主管领导签名: 年 月 日编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目: FRP工作台T形槽切割机的设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 学生姓名: 指导教师: 2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) FRP工作台T形槽切割机的设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 机械95 学 号: 0923207 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题:1、题目 FRP工作台T形槽切割机的设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 FRP材料制作的Table top是Siemens公司生产的医疗设备中的一个部件,根据使用要求,必须在Table top上加工T形槽。为此,需要设计相应的专用加工设备。本课题以设计为主线,设计一台切割机,用于在FRP工作台上加工T形槽。通过本设计不仅可以解决实际生产加工问题,而且可以使学生了解产品设计过程,锻炼学生工程设计和解决实际问题的能力,为产品设计打下良好的基础。三、本设计(论文或其他)应达到的要求:1. 阅读外文资料,并翻译与所学专业或课题相关的外文文献5000字左右,语句通顺、流畅、准确;2. 根据加工产品上T形槽的具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案;3. 运用三维软件进行三维造型设计、三维装配;4. 绘制设备总装图和关键零部件二维工程图;5. 编写1万字以上的设计说明书一份,要求符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明;四、接受任务学生: 机械95 班 姓名 施 娟 五、开始及完成日期:自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日I摘 要切割机分为火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、水切割等。激光切割机的效率最快,切割精度最高,切割厚度一般较小。等离子切割机切割速度也很快,切割面有一定的斜度。火焰切割机针则是对于厚度较大的碳钢材质。水切割,又称水刀切割,是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件,而且受材料质地影响小。自动切割相对手动和半自动切割方式来说,可有效地提高板材切割的效率、切割质量,减轻操作者的劳动强度。目前在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。本文针对工厂的实际生产需求,提出了设计题目。设计出符合要求的板材切割机,并对机床的机械系统、气动系统、控制系统等方面进行了全面设计。机械系统设计中,本文首先设计出加工过程中所需要的皮带型号、动力部分、导轨、机械滑台等。此外,文中也对工件加工中所需的刀具以及工作台进行了简单的设计。气动系统设计中,本文先对加工过程中所需的压力及杠杆原理进行综合利用,并以此为基础,计算出此设计中所需要的气缸的缸径,并选择出适合要求的气缸型号。最后,希望此次设计的板材切割机能满足预期的设计要求,并能在实际应用中取得良好的效果。关键词:切割,机械系统,气动系统,控制系统1FRP工作台T形槽切割机的设计AbstractCutting machine, plasma cutting machine is divided into flame, laser cutting machine, water cut, etc. Laser cutting machine for efficiency is highest, the fastest, precision cut thickness general lesser. Plasma cutting machine cutting speed is quick, cutting surface has certain Angle. Flame cutting carbon based on the qualitative thick.Water cut, also known as water knife cutting, is a kind of using high pressure water cutting machine. Under the control of the computer can carve any artifact, but also affected by the material quality little .Automatic cutting relative to manual and semi-automatic cutting way, can effectively improve the efficiency of plate cutting, cutting quality, reduce the labor intensity of operators. At present, some small and medium-sized enterprises in our country and even in some big companies using manual cutting and semi-automatic cutting way is also more common.Based on the actual production factory, puts forward the design demand topic. Designed to meet the requirements of sheet metal, and the mechanical system of machine tools, pneumatic system and control system of the overall design etc.Among the Mechanical system designing, this paper first designed the processing belt model, dynamic part of the process need, guide rail, mechanical sliding table and so on. In addition, the article also required in the processing of cutting tools and the workbench has carried on the simple designed.Pneumatic system design, this paper first needed to process the pressure and the lever principle for comprehensive utilization, and based on this, the design is calculated in the cylinder cylinder diamethe needs, and choose the suitable requirements of cylinder type.Finally, I hope this design sheet cutting function meets the design requirements and expectations in application of good effect.、Keywords: cutting and mechanical system, pneumatic system, control system1目 录摘 要IIIAbstractIV目 录V1 绪论11.1本课题的研究内容和意义11.2国内外的发展概况11.3本课题应达到的要求22 切割部分的选取及设计32.1 切屑工具的选取32.2 电机的选取32.3 同步齿形带传动设计32.4 气缸的选择5 2.4.1 气动系统的设计5 2.4.2 设计依据和装置的工作要求6 2.4.3 气动元件及配管尺寸的确定73 运动部分设计103.1 滚珠丝杠的计算与选用10 3.1.1 丝杠的计算选择113.2 轴承的选择13 3.2.1 轴承的校核计算14 3.2.2 轴承的润滑及密封163.3 直线导轨的选择计算17 3.3.1 选定条件17 3.3.2 选择方式173.4 轴的结构设计184 零部件的结构作用20 4.1 直线导轨的作用20 4.2 连接组件的结构设计22 4.3 小滑台的结构设计235 T形槽加工工艺205.1 刀具材料245.2 刀具选择245.3 加工工艺安排255.3.1 开直槽255.3.2 加工T型槽2516 结论与展望276.1结论276.2不足之处及未来展望27致谢29参考文献301FRP工作台T形槽切割机的设计1 绪论1.1本课题的研究内容和意义本次毕业设计要求设计一种由电动机传动,以及气压系统固定夹紧的切割机,实现FRP工作台T行槽的切割,原理方案的功能实现,总体方案的设计,结构形式,结构参数,工作参数的设计。研究内容如下:(1) 阅读外文资料,并翻译外文文献5000字左右,语句要求通顺、流畅、准确;(2) 根据加工产品上T形槽的具体结构和加工要求,拟定分析设备设计方案;(3) 运用三维软件进行三维的造型设计和三维装配; (4) 绘制设备总装图和关键零部件二维工程图;(5) 编写设计说明书,符合本科论文的格式要求,语言简洁、流畅、层次分明;随着科技和经济的快速发展,社会对自动化设备的需求越来越大,FRP板的切割也不例外,它要求其实现的速度快,功能多,多方位切割,切割有力度,为此,FRP板材切割机也就被研发出来了。FRP-(Fiberglass-Reinforced Plastics )纤维增强复合塑料是由增强纤维和基体两者共同组成。纤维(或称晶须),它的直径很小,一般都在10m以下,缺陷较少而且较小,断裂应变约在千分之三十以内,是一种脆性材料,容易断裂、损伤和腐蚀。基体相对于纤维来说,模量、强度都要低很多,但其可以经受住较大的应变,往往具有较好的粘弹性和弹塑性,是一种韧性材料。所以FRP有如下特性:高强、耐腐蚀性能好、轻质、电性能好、可设计性好、工艺性优良、热性能良好。本课题以设计为主线,设计一台切割机,用于在FRP工作台上加工T形槽。通过本设计不仅可以解决实际生产加工问题,而且可以了解产品设计过程,锻炼工程设计和解决实际问题的能力,为产品设计打下良好的基础。1.2国内外的发展概况现今为止,机电一体化产品已经广泛应用于各种加工业中。切割技术也有了突飞猛进的发展。随着科技和经济的快速发展,社会对自动化设备的需求越来越大,FRP板的切割也不例外,它要求其实现的速度快,功能多,多方位切割,切割有力度,为此,FRP板材切割机也就被研发出来了。FRP工作台T形槽切割机是一种专用设备,可以提高生产效率,切割精度比较高,使用轻巧简便,成本低廉。在能满足精度要求的前提下,不失为一种好的选择,应用前景良好。设计方案有待完善,软件应用的熟练程度需要加强,刀具旋转精度与丝杠间隙的精度尚需进一步分析提高。整个结构过程都是由PLC控制的,其结构简单合理,设备性能良好,使用寿命长,安全系数高等特点,满足了大批量自动化的生产要求。1.3本课题应达到的要求以电动机为动力源,结构紧凑,制造方便。割据角可调节,以适应要求形状的T形槽的加工。刀轮更换方便,刀具可自行润滑,加上传动装置可自动运行及停止功能。该切割机具有手动和半自动相结合的特点,操作简便,灵活,运转平稳,从而使降低劳动强度,提高生产效率。完成设备的机械部分、气动部分、电气部分的设计及相关计算,绘制好机械部分设计的CAD三维图和主要二维图纸。本次设计要求是在下图工作板上切割T型槽。图1.1 工作板1FRP工作台T形槽切割机的设计2 切割部分的选取及设计2.1 切屑工具的选取 由于要切出T型槽,如何选择刀具是至关重要的,根据材料特性和加工要求的工作台,可以选择两种类型的刀具进行处理:一个用于立式铣刀、直槽加工,可以选为钨钢刀具材料,另一个为T形槽铣刀,根据要求加工,选择T形槽高速钢工具,但这种工具很容易损坏,难以提高处理速度,延长刀具寿命,提高加工效率,刀具材料可以转换通用高速钢粉末冶金高速钢取代,为了改善排屑性能,可适当减少齿数,可增大容屑空间。2.2 电机的选取根据刀具的要求,先选用较常用的Y系列三相异步电动机这是由于安装尺寸Y系列三相异步电动机和电力水平与国外先进的同类型产品的并驾齐驱,因此具有良好的国外同类产品之间的兼容性,引进设备替换及供配套出口,选取功率为3Kw,满载时的转速为2840r/min.额定电流6.3A,功率因数0.87,效率为82%,额定转矩为32N。2.3 同步齿形带传动设计同步带轮的优点:1、传动准确,工作时无滑动,具有恒定的传动比;2、传动平稳,具有缓冲、减振功能,噪音低;3、传动效率高,最高可达98%,节能效果显著;4、维护保养方便,无需润滑;5、速比范围大,一般可达10,线速度可达50m/s,因此具有较大的功率传递范围,最高可达到几百千瓦;6、可用于长距离的传动,中心距可达10m以上;7、无污染,可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。1) 设计功率Pd由机械手册表14.1-55查得 (2.1) kw 2) 选定带型和节距根据kw和n1=2840r/min由图14.1-14确定为L型。节距Pb=9.63) 确定小带轮齿数z1根据带型L和小带轮的带速n,由表14.1-56查得小带轮的最小齿数zmin=16,此处取z1=20.4) 确定小带轮的节圆直径dp1 (2.2) mm 由表14.1-60查得其外径da1=dp1-2=61.15-0.76=60.39mm5) 大齿轮齿数z2取传动比为2:1 (2.3) 6) 大带轮节圆直径 (2.4) mm 由表14.1-60查得其外径da2=dp2-2=121.54mm7) 选定带速v (2.5) m/s8) 初定轴间距a0取mm9) 带长及其齿数 (2.6) mm由表14.1-51查得应选用带长代号为600型的L型同步带。其节线长mm,节线上的齿数z=160.10) 实际轴间距a (2.7) mm11) 小带轮的啮合齿数zm (2.8) = =1012) 基本额定功率P0 (2.9) 由表14.1-58查得 kw13) 所需带宽bs由表14.1-57查得L型带的 (2.10) mm由表14.1-52查得,应选带宽代号为200的L型带,其mm。14) 带轮的结构尺寸传动选用的同步带为600L200 GB/T11616-1989型。小带轮:mm,mm大带轮:mm,mm2.4 气缸的选择2.4.1 气动系统的设计当FRP板材按正确位置放好后,采用杠杆原理与气动系统,使固定系统下移,将板材压紧在切割机底座上,从而实现板材固定。切割完成后,气压系统松动,释放压力即可所谓程序控制系统就是根据生产过程中的物理量,例如:位移、时间、压力和温度的变化,使控制对象的各个执行元件按照预定的顺序协调工作的一种自位等的动控制系统,是工业生产领域,尤其是置中广泛应用的一种自动控制。图2.2 气动原理图2.4.2 设计依据和装置的工作要求 回路压力的确定回路压力的大小和执行元件、阀和配管的尺寸有关,需在元件尺寸计算前就决定下来,回路压力受以下因素影响:(1)主厂主干管道已有的指定供气压力;(2)执行元件工作所必须的压力。一般通用压缩机的额定压力为0.70.8MPa,气源压力指定为0.7MPa,则可确定回路压力为0.5MPa。在这种系统中,每一个执行元件配有一个三位四通换向阀。当上一步程序动作结束时,执行元件的对应定时器发出位置信号,该信号输入控制系统,通过逻辑运算,控制系统输出下一步程序动作的执行信号,使相应执行元件的主控阀换向,进行下一步程序动作。如此按顺序一步一步进行,直至完成全部预定动作为止,实现系统的顺序程序控制。具有以下几个优点:体积小、重量轻、污染小、安装调试方便。 装置的工作要求(1) 控制方式:采用三位四通阀;实现操作方式:手动、自动两种方式;信号处理方式:PLC。(2)气动控制具有结构简单、易于控制、维护方便、造价低等特点,是实现低成本自动化;而且是速度高、响应快、无污染、标准化程度高。(3) 动作时间和频率:每天工作8小时,每分钟平均动作4次(属于间歇动作); 使用标准:国家行业标准:GB;JB; 安全性:符合安全标准及其有关的安全规定。(4)工作环境:标准厂房,室温1535以下工作,周围无爆炸性气体。2.4.3 气动元件及配管尺寸的确定气缸是气动系统中的执行元件,气缸质量将直接影响所配套的设备的工作性能。气动系统中应用最广的是普通单活塞杆双作用式气缸,本设计中采用以上形式的气缸。 气缸的计算与选择气缸的安装方式:采用固定式安装方式。气动系统工作压力力的确定:由于考虑到本设计中只是进行对工作台的加紧,压力具体要求不高,故该系统的气体工作压力为0.5MPa.由于单活塞杆双作用气缸只在活塞一侧有活塞杆,所以压缩空气作用在活塞两侧的有效面积不等,活塞发生一行程时活塞杆产生推力F1,发生另一行程时活塞杆产生拉力F2。 (2.11) (2.12)式中:F1为活塞杆的推力(N); F2为活塞杆的拉力(N); D为活塞的直径(m); d为活塞杆的直径(m); p为气缸的工作压力(N),本次设计中为0.5MPa; 为载荷率,一般取=0.30.5,本次设计中为0.4。对于气缸,结合机械设计部分的夹紧力,可以选择其型号。由式4-1得:当推力做功时: (2.13) =0.050m =52mm再将计算缸径圆整为标准缸径(参考表2-1),由此可得D=50mm。表2-1 缸筒内径系列(mm)8101216202532405016063(180)80200(90)(220)100250(110)320125400(140)500注:无括号的数值为优先选用值。 活塞杆的直径d可以通过拉力做功求得,但此时由于拉力不好确定,所以估定活塞杆直径可按d/D=0.20.3计算,易得d =(0.20.3)D (2-14) =(0.20.3)50 =10mm15mm再将计算活塞杆直径圆整为标准活塞杆径(参考表2-2),由此可得d=10mm。456810121416182022252832361804020045220502505628063320703608040090100110125140160表2-2 活塞杆直径系列(mm)所以参照气缸的标准,气缸可以选用LCZ-63-1400-L型号的气缸。具体参数如下:表2-3 气缸参数气缸型号缸径(mm)最大行程(mm)工作压力(MPa)使用温度范围()工作介质润滑油LCZ6314000.151.0-2580洁净压缩空气需油润滑安装尺寸如下(mm):表2-4 气缸安装尺寸缸径AMWHVDEHGAOZLSAXAXDZFTRAH63323725644151621851901701965050耗气量的计算:根据液压气压与液力工程手册可知:往复行程的压缩耗气量 (2-15) 式中:D为气缸的直径(m); d为活塞杆的直径(m); L为气缸的行程(m); T为气缸一次往复行程所需的时间(s); v 为气缸的容积效率,通常取0.90.95,本次设计取0.9。由上式可得: =4.910-3m3/s注意事项: 1.气缸正常工作的条件:环境及工作介质温度-2580C,工作压力为0.20.8MPa; 2.安装前,应压力测试在1.5倍工作压力,不应出现渗漏现象; 3.除没油润滑气缸外,装配时所有的工作表面应涂以润滑脂; 4.在行程中有载荷变化时,应使用输出力充裕的气缸.并要附加缓冲装置,在开始工作前,应将缓冲调至阻尼最小的位置,气缸正常工作后,再渐渐调节缓冲节流阀,增大缓冲阻尼,直到最佳位置为止; 5.不使用满行程,特别是当活塞杆伸出时,防止活塞与缸筒头接触; 6.正确安装。3 运动部分设计3.1 滚珠丝杠的计算与选用滚珠丝杠是将回转运动转化成直线运动,或将直线运动转化成回转运动的产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠共同组成。它的功能是将回转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步发展和延伸,滚珠丝杠的重要意义就在于将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠发展于各种工业设备和精密仪器中。滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常用的传动件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或是将扭矩转换成轴向反覆作用力,同时具有高精度、可逆性和高效率的特点。 (1)与滑动螺旋副传动转矩为三分之一 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去相比滑动螺杆对驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3,在节能方面是非常有用的。 (2)高的精度保证 滚珠丝杠副是用日本制造的世界高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研磨,切削、组装、检验各工序的工厂环境方面上,对温度,湿度进行了严格的控制,通过完美的质量管理体系来保证其准确性。 (3)微进给 由于滚珠丝杠副是利用滚珠进行运动,所以启动力矩小,就不会出现滑动运动那样的爬行现象,从而能保证实现精确的微进给。 (4)无侧隙、刚性高 滚珠丝杠副由于压力可使轴向间隙为负数,导致更高的刚性(通过对球轴承滚珠丝杆的压力,在实际用于机械装备时,由于滚珠的斥力能使丝母部的刚性增强)。 (5)高速进给可能由于滚珠丝杠发热小、运动效率高,因此可以实现高速进给运动。根据本次设计的要求,选用两端支撑的支撑方式。滚珠丝杆轴承以适应各种不同的目的,提供了一个标准化的各种产品。广泛应用与机床,滚珠的循环方式有循环器式、循环导管式、端盖式。 预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)。另外,对轴端部进行了加工的成品,可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件,在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了。滚珠丝杆轴承根据多年来积累的产品技术,从材料,外面热,制造,检验和出货,都是基于严格的质量保证体系来管理,因此具有高可靠性。 图3.1 丝杠工作图根据已选好的电机:电机的功率为3Kw 电机的转速为2840r/min 电机的额定电流为6.3A 电机的功率因数为0.87 电机的效率为82% 电机的额定转矩为323.1.1 丝杠的计算选择 确定滚珠丝杠副的导程计算 (3.1)其中: 表示工作台最高移动速度; 表示电机最高转速; I 表示传动比;电机与丝杠间为齿轮连接式。取 i=2由上表查得=1.4m/min,=2840r/min 代入得0.5mm查现代机床手册取 5mm初选滚珠丝杠副,由公式现代机床设计手册(3.724)知 (3.2)查现代机床设计手册表(3.751),表(3.754)得1,1,1,0.53,=1.3,10000h代入数据可求得13272N=13.27KN 确定允许的最小螺纹底径(1)估算丝杠允许的最大轴向变形量(1/31/4)重复定位精度 (1/41/5 )定位精度:最大轴向变形量已知 重复定位精度10,定位精度25,36选两种结果中的最小值3(2) 估算出最小的螺纹底径丝杠要求预拉伸,取用两端固定的支承形式 (3.3) :最小的螺纹底径(mm) L(1.11.2)行程+(1014) 静摩擦力由于本次设计:取行程2000mm,2000N, =0.2代入数据得L=2400mm,400N, =15mm(3) 确定滚珠丝杠副的规格代号 可选内循环浮动式法兰,直筒螺母型垫片的预紧形式由计算出的,在现代机床设计手册中选取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4005-5 =5, =22000N=13272N 确定滚珠丝杠副预紧力= 其中2200733N滚珠丝杠的保护:滚珠丝杠副的润滑可以用来提高其耐磨性和传输效率。分为两个主要的类别的润滑油和润滑脂。 润滑油用机油、90180号透平油或140号主轴油。润滑脂可采用(锂基)油脂。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油通过壳体上的油孔注入到螺母空间内。滚珠丝杠副和其他滚动摩擦传动组件,只要避免磨料微粒和化学活性物质进入,它几乎可以认为这些组件不是产生磨损的条件下工作。但如果在滚道上落入脏物,或使用肮脏的润滑油,不仅会妨碍滚珠的正常运转,而且会增大磨损。通常采用毛毡圈对螺母副进行密封,通常毛毡圈的厚度是螺距的23倍,而且做成有螺纹形状的内孔,使丝杠被紧密地包住,并且装入螺母或套筒两端的槽孔内。密封圈除了采用柔软的毛毡之外,还可以使用耐油橡胶或尼龙等材质。由于密封圈和丝杠直接接触,所以防尘效果相对较好,同时也增加了滚珠丝杠螺母副的摩擦阻力矩。为了减少这种摩擦阻力矩,可以采用较硬的塑料制作非接触式迷宫密封圈,做成与丝杠螺纹滚道相反的内孔,并留有一定的间隙。对于暴露在外面的丝杠,防护罩一般会采用螺旋刚带、锥形套筒、伸缩套筒以及折叠式塑料或人造革等形式,用以减少粘附到丝杠表面的尘埃和磨粒。除与导轨的防护罩相似外,这几种防护罩一端连接在滚珠螺母的端面,另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。这样就更加的牢固了。3.2 轴承的选择选择滚动轴承的类型,一般从载荷的大小、方向和性质入手。在外廓尺寸相同的条件下,滚子轴承比球轴承承载能力大,适合用于载荷较大或有冲击的场合。当承受纯径向载荷时,通常选用径向接触轴承或深沟球轴承;当承受纯轴向载荷时,通常选用推力轴承;当承受较大径向载荷和一定轴向载荷时,可选用角接触球轴承。根据轴的应用场合可知,轴主要受到径向力。查询常用滚动轴承的性能和特点,选择深沟球轴承。深沟球轴承轴承的性能特点:主要承受径向负荷,当量摩擦系数最高。在结构设计中,我采用了既有转速高的优点,又能承受少量轴向力的角接触轴承(其中轴向力的主要来源是安装或拆卸带轮时所承受的载荷,据分析,在安装和拆卸带轮时的力相同的情况下,拆卸带轮时,轴承受的力更大,所以选取轴向力的方向向右,如下图所示)。图3.2 丝杠受力图在切割过程中,电机的输出转矩与刀具所受的切割阻力矩大小相同,方向相反。在切割时相互抵消,所以在计算过程中不再考虑电机输出转矩和切割阻力对轴承的影响。由于轴承受一定的轴向力,所以选取接触角的角接触球轴承,其代号为7202ACJ,基本额定动载荷.基本额定静载荷。3.2.1 轴承的校核计算 计算轴承所受的径向力其受力如图所示由力矩平衡条件,得 (3.4) 由,得 (3.5) 计算派生轴向力因为所选的轴承型号为7207ACJ。其派生轴向力。则 (3.6) (3.7) 求轴承所受派生轴向力因为 故轴承2被压紧,轴承1被放松,所以有 计算当量动载荷 由机械手册查得7207ACJ型轴承的轴向载荷影响的判断系数 因为 所以 由就机械设计表12-8查得,当轴承受中等冲击或中等惯性力时,取载荷系数,由于轴承1,2均不受力载荷的作用。所以取。 (3.8) (3.9) 计算所需轴承的动载荷由机械设计表12-6查得,当轴承的工作温度小于120时,其温度系数。比较两当量载荷知:,所以应该按计算(球轴承应取)则所需轴承的额定动载荷为 (3.10) =9924N 确定轴承型号由简明机械零件手册查得轴径时,应选轴承的代号为7207ACJ。其额定动载荷故选用代号为7207ACJ的轴承合适。3.2.2 轴承的润滑及密封轴承在运动过程中,轴承内外圈及滚动体之间必然会产生相对运动,这样运动之间就要产生摩擦,消耗一部分动力,引起内外圈和滚动体之间发热、磨损。为了减少摩擦阻力,减缓轴承的磨损速度并控制轴承的温升,进而提高轴承的使用寿命,在使用轴承的机构设计中必须要考虑到轴承的自身润滑问题,而为了使轴承保持润滑,还必须考虑轴承的密封。本文的横封装置中,由于轴承的内径不大,所以选用润滑脂来进行润滑,润滑脂比用润滑油温升低,且适用于不需要冷却的场合。脂润滑的结构比较简单,不会存在漏油的问题。使用脂润滑进行润滑,润滑的填充量不宜太多,不宜把轴承填满。否则将引发轴承发热并把润滑脂熔化流出,润滑效果适得其反。另外填充油脂时不要用手抹(因为手上有汗,会腐蚀轴承),应使用针筒注入,从而使滚道和每个滚动体都粘上脂。在此结构中,对脂润滑的轴承结构来说,由于脂不会外泄,主要是抵制屑末灰尘等外物的进入。因此对于脂润滑密封结构的设计主要考虑的是有无外物的浸入。滚动轴承与滑动轴承相比,具有下列优点: 1 滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小,传动效率高。一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12,而滚动轴承的摩擦系数仅仅为0.001-0.005; 2 滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化,适于大批量生产和供应,使用和维修十分方便; 3 滚动轴承用轴承钢制造,并经过热处理,因此,滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命,而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属; 4 滚动轴承内部间隙很小,各零件的加工精度较高,因此,运转精度较高。同时,可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的; 5 某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷,因此,可以简化轴承支座的结构; 6 由于滚动轴承传动效率高,发热量少,因此,可以减少润滑油的消耗,润滑维护较为省事; 7 滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。 3.3 直线导轨的选择计算3.3.1 选定条件1. 载荷 根据粗略计算,导轨上横向行走部分的总重量为200kg。所以 2. 行程 根据设计结构的要求。选定行程3. 往返次数 4. 寿命要求 假设机器寿命为5年,则导轨寿命为假设安装4个滑块。要计算一个滑块的负载,可用下式 同时由于两个滑块装在一个导轨上,因此接触系数3.3.2 选择方式1. 根据静态安全系数选型号 (3.11)其中: 表示静态安全系数; 表示载荷系数(在无外部冲击或振动,低速时取1.5); 表示基本额定静载荷; 表示冲击载荷;现设静态安全系数则有 在正常运行时,一般选取安全系数为5.根据上诉情况,选取SGB35FL()的导轨比较理想。2. 根据寿命要求选型号根据标准寿命计算公式:若使用17500小时,则总的移动距离为: (3.12)其中: 表示温度系数(由手册查得当导轨的工作温度小于100时,它的温度系数取1.0); 表示硬度系数(为了使直线运动系统达到最佳承载能力,需要保持导轨的硬度在HRC5862,由手册查得为1.0); 表示基本动载荷; 因此,选取SGB45FL()理论上选取SGB35FL或上一级似乎比较合适。但考虑到标准寿命。选择SGB45FL更理想。3.4 轴的结构设计3.4.1 轴的种类和特点轴是一个组成机械的重要零件。它支持与其他扶轮和传动转矩的旋转部件。同时,它又通过轴承与机架连接。所有的轴零件都围绕轴心线作旋转运动,形成了一个以轴为基准的组合体-轴承部件。所以,在设计轴不仅考虑到轴的本身,还必须和整个轴系部件的结构密切相关。在本次设计中,选用应用最广泛的材料-45钢。轴的轴向固定方法选用圆螺母两端固定。此方法固定可靠,装拆方便。可承受较大的轴向力。由于轴上切制螺纹,可使轴的疲劳强度降低。本次设计的具体结构如下图:图3.3 总装图4 零部件的结构作用4.1 直线导轨的作用图4.1 直线导轨零件图直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件,按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定,直线轴承主要用在自动化机械上比较多,按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定。15导轨的设计与要求:当运动件沿着承导件作直线运动的时候,承导件上的导轨起到导向和支承的作用,即导向运动件和支承运动件在外力(载荷及运动件本身的重量)的作用下,沿给定的方向进行直线运动。对导轨的要求如下:1. 要有一定的导向精度。运动部件沿导轨的直线性称为导向精度,包括彼此的位置精度之间的基面。 2. 运动要轻便平稳。在导轨工作时,应当匀速、光节能、低速爬行现象不应该出现。 3. 具有良好的耐磨性。导轨的耐磨性是指在导轨长期使用后,依然能保持一定的使用精度。导轨在使用过程中没有损耗,但应该让更少的损耗,还可以自动补偿磨损后或容易调整。 4. 拥有足够的刚度。运动件所受到的外力,是由导轨面所承受的,故导轨应具有足够的接触刚度。为此,可以减少导轨面压力,增加导轨面宽度;设置辅助导轨,能够承受外部载荷。 5. 小的温度变化影响。应保证导轨在变化工作温度的条件下,仍能正常运使。 6. 要求结构工艺性能好。在保证导轨其它要求都满足的条件下,应使导轨结构简单,可便于加工、测量、装配和调整,降低成本。 不同设备的导轨,必须作具体要求具体分析,提出相应的设计要求。必须指出,上述六点需求是相互影响的。 设计导轨应包括下列几方面内容 :1. 根据工作场所的条件 ,选择较合适的导轨型号。 2 .挑选导轨的截面形室,确保导轨定位的准确性 。3. 选择合适的导轨结构和尺寸,使其在给定的载荷及工作温度条件下,具有足够的刚度,良好的耐磨性,以及运动轻便和平稳。 4. 选择导轨的补偿及其调整装置,经一段时期后,通过调整能得到运行所需要的导向精度。 5. 选择合适的防护装置和润滑方法,使导轨拥有良好的工作环境,以减少摩擦和磨损。 6. 制订保证导轨所必须的技术条件,如选择适当的材料,以及精加工、热处理和测量方法等。 直线导轨的安装步骤:1. 在安装直线导轨之前必须清除机械安装面间的毛边、污物及表面伤痕。2. 将主轨轻轻安置在床台上,使用侧向固定螺丝或其他固定治具使线轨与侧向安装面轻轻贴合。(注意:安装使用前确保螺丝孔的安装和使用,假设底座加工孔不吻合又强行锁紧螺栓,会大大影响到影响精度和质量 。)3. 由中央向两侧按顺序将滑轨的定位螺丝稍微旋紧,使轨道与垂直安装面稍微贴合。顺序是由中央位置开始向两端迫紧可以得到较稳定的精度。垂直基准面稍微旋紧后,加强侧向基准面的锁紧力,使主轨可以确实贴合侧向基准面。4. 使用扭力扳手,根据各种材料会慢慢滑轨的定位螺钉锁紧扭矩紧固 。 5. 使用同安装方式安装副轨,且个别安装滑座至主轨与副轨上。 6. 注意滑座安装上线性滑轨后,后续许多附属件由于安装空间有限无法安装,必须于此阶段将所须附件一并安装。(附件可能为油嘴、油管接头、或是防尘系统等。)7. 轻轻安置移动平台到主轨与副轨的滑座上。 4.2 连接组件的结构设计1,连接滑板 2,I型六角螺钉M6 3,内六角圆柱头螺钉M6图4.2 连接组件在此运动结构中,通过连接组件在直线导轨的作用下进行移动来带动小滑台的移动。从而进行切割机的设计。在这个连接滑块制作与装配时需注意:螺钉2与滑板之间连接时需要注意螺钉与孔之间的位置。不可以有太大的偏差。因为这会影响螺钉3与滑板之间的装配位置。制作时应保持连接滑板与滑板的垂直度公差范围不大于0.1,如果太大的话,影响连接组件的美观度及连接组件的装配要求还会影响连接组件连接的直线滑轴的强度与配合尺寸影响小滑台的运作进度而导致整个机构的运作。在连接滑板下开的长孔的作用是为了可以在小范围内可进行调节的作用。在连接滑板上的两孔是为了连接直线滑轴的,再利用螺母进行固定加紧。4.3 小滑台的结构设计1,固定板 2,直线轴承 3,角度调节板 4,外滑块5,内滑块 6,垂直固定块 7,后夹持块 8,前夹持块图4.3 小滑台组件小滑台是通过两个平行的直线轴承安装在直线导轨上,经过连接滑块的移动而在工作台上左右移动来调节刀具的运转。刀具使用的是立铣刀,通过前夹持块和后夹持块来进行操作。通过螺钉来进行刀具的加紧调节。在小滑台上可以通过手轮来进行距离的微调。转动手轮,通过丝杠可在内外滑板间移动。通过转动蝶形螺母,转动角度调节板可进行切割角度的微调节。前后夹持块可通过垂直固定块连接到内滑板上从而进行刀具的切割。5 T型槽加工工艺利用自动化来进行T型槽的加工相比于普通手工切割,其成本较大,但是所得到的位置精度更精确,稳定性更好,而且可以减少装夹次数,节省大量的校调时间和搬运,因此也有其实用意义。5.1 刀具材料评判刀具切削性能的好坏,主要取决于刀具的材料、几何形状和结构,而刀具材料是至关重要的,它对刀具的使用寿命、生产效率、加工质量和加工成本影响非常大。因此,应当高度重视刀具材料的正确选择和合理使用,并不断研制新的刀具材料。在切削过程中,刀具切削部分与切削、工件相互接触的表面上承受着很大的压力和强烈的摩擦,刀具在高温、高压以及冲击和振动下切削,因此刀具材料必须具备以下基本要求:1 硬度。一般而言,刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度,常温硬度应在62HRC以上。2 耐磨性。耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力。通常,硬度高耐磨性也高。此外,耐磨性还与基体中硬质点的大小、数量、分布的均匀程度以及化学稳定性有关。3 耐热性。刀具材料应在高温下保持较高的硬度、耐磨性、强度和韧性,这就是刀具材料的耐热性。4 强度和韧性。为了承受切削力、冲击和振动,刀具材料应具备足够的强度和韧性。强度用抗弯强度表示,韧性用冲击值表示。刀具材料的强度和韧性越高,硬度和耐磨性就越差,这两个方面的性能常常是互相矛盾的。5 减摩性。刀具材料的减摩性越好,刀面上的摩擦系数就越小,既可以减小切削力和降低切削温度,还能抑制刀-屑界面处冷焊的形成。6 导热性和热膨胀系数。刀具材料的导热系数越大,散热就越好,有利于降低切削区温度,从而提高刀具使用寿命。线膨胀系数小,可减小刀具的热变形和对尺寸精度的影响。7 工艺性和经济性。为了便于制造,刀具材料应具有良好的可加工性(锻、轧、焊接、切削加工、可磨削性和热处理等)。其次,刀具材料的价格应低廉,便于推广使用。5.2 刀具选择在现代金属加工中,特别是自动化加工中,如何选刀具,用刀具尤其显得重要。根据加工要求,应选用两种类型刀具进行加工。一种为立铣刀,主要用于加工10mm宽的直槽,刀具材料可选用钨钢;另一种为T型槽铣刀。根据T型槽的加工要求,这里选择规格为1661072的高速钢刀。但这种刀具很是容易破损,加工速度难以提高,为延长刀具寿命,提高加工效率,刀具材料可改用粉末冶金高速钢来取代一般高速钢。更有为了改善排屑性能。可将齿数选为6齿。增大容屑空间。5.3 加工工艺安排在基础板进入工作台前,外形15050已加工到位。基础板的加工可分为两个工步。一个是加工直槽,二是加工T型槽。现分别说明如下:5.3.1 开直槽首先选用T1号直径为8mm的钨钢精铣刀进行加工。由图可见该T型槽深16mm,而该直槽的槽深22mm,比T型槽还要深。加工时完全可以把直槽的深度加工到尺寸。值得注意的是该直槽的宽度是10mm,上偏差为0.05mm,下偏差为0.加工时务必往槽宽度最大值加工。能为下一工步T型槽加工时,有效地避免柄径为10mm的T型槽铣刀与直槽壁发生干涉。该直槽在宽度方面通过改变刀步。采用直径为8mm的钨钢精铣刀一刀做到尺寸。而深度方面可以采用少吃刀,快进给的原则。有效地减少刀具的磨损。保证尺寸精度,这样整个加工时间也没有太大的变化。5.3.2 加工T型槽在T型槽加工时跟以往加工有所区别。该槽加工时需选用的是仿形刀具的所在概念上有所区分。这里选用1661072的高速T型槽铣刀。该刀具的特点是刀盘大,颈部小,是个标准的倒写字母“T”。需注意的是上一工步加工的直槽要远远小于该刀盘。所以加工时下刀特别讲究。不能从直槽的上面直接下刀。否则刀盘会跟直槽的上面直接下刀。而且。刀盘会跟直槽上表面发生碰撞。正确的是T型铣刀要从零件的外面下刀至T型槽的深度。也就是T型铣刀在外圆外面对准T型槽的位置空下刀至-16mm深处。然后对着T型槽直走刀进去。这过程不能抬刀,也不能改变刀具的加工高度。如要抬刀,T型刀具必须先退出T型槽才可以抬刀或改变加工高度。整个加工过程中进给速度要均匀。当T型铣刀越来越靠近T型槽U字底部时,阻力越来越大。排屑也越来越困难。废屑全往U字底槽里推。这时注意的是切削液要充分,冲力要大。往里冲走废屑避免挤压引起断刀。T型槽宽度可以通过修改刀补加工至16.15mm,但是高度必须上下走两刀,移动值0.15mm。因为槽高最小值为6.1mm,最大值为6.2mm,而T型铣刀的刀盘厚度为6mm。(如图5.1)通过对T型槽的加工工艺分析,要较好地完成零件的加工及程序编程。首先必须明确零件的加工技术及加工性能。在此基础上合理安排加工工艺。根据加工工艺和加工要求选择合理的刀具。图5.1 T形槽示意图表5-1 T型槽铣刀规格表(单位:mm)规格厚度柄径总长163,4,5,6,81072183,4,5,6,81090203,4,5,6,8,101290253,4,5,6,8,101690303,4,5,6,8,101690276 结论与展望6.1结论通过这次的毕业实习和毕业设计,我不仅拓宽了自己的知识面,还在实践过程中巩固和加深了自己所学的理论知识,使自己的技术素质和实践能力有了进一步的提高,同时我的专业水平也有了很大的进步。我深刻体会到要做好一个完整的事情,需要有系统的思维方式和方法,对待一个新的问题,要耐心、要善于运用已有的资
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