零件加工车间切屑输送机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 绪 论 课题研究目的与意义 自动排屑装置的主要作用是将切屑从加工区域排出到数控机床之外。另外，切屑中往往混合着切削液，排屑装置必须将切屑从其中分离出来，送人切屑收集箱或小车里，而将切削液回收到冷却液箱。所以，自动排屑装置组要应用于数控机床、加工中心等要求高效率的机械。 目前在进行零件加工的过程中，对加工机床的要求是很高的，既要保证加工的零件的质量，还要保证工作效率，在单位时间内一定要高要求，高质量，高效率得完成零件的加工。这不仅能提高企业的经济效益，而且对设备的维护保养方面，人工投入，对节约 成本也是很重要的。所以，这要求机床要有相当好的工作状态，才能保证零件加工的正常完成，提高生产效率，增加企业的经济收入。 所以在机床加工零件的过程当中，产生多余的切屑是必然的。然而这一部分切屑对机床的正常工作是影响很大的，因此我们必须想办法把这一部分切屑给处理掉。但是怎么处理呢？靠人工把切屑一车一车运出去？这种方法可以是可以，但是效率太低，而且对人的工作量是非常大的，所以在一些大型车间有几百台甚至几千台的车间中这是行不通的。因此，排屑机对零件加工车间是非常重要的排屑机是现代化设备不可缺少的工具，机床排 屑机是主要用与收集机器产生的各种金属和非金属废屑，并将废屑传输到收集车上。可以与过滤水箱配合用，将各种冷却液回收利用。排屑机有刮板式排屑机，链板式排屑机，磁性排屑机和螺旋式排屑机，其中螺旋式又分有芯和无芯 2种其中链板排屑机还适合用于小型工件的输送。螺旋排屑机一般与其他类型的排屑机配和，将从防护罩或工作台收集来的铁屑输送排屑机进屑口，再由排屑机输送到收集车上。螺旋排屑机也可以安装喇叭口，直接将废屑从喇叭口排到集屑车上。排屑机是现代化设备不可缺少的工具，可广泛应用于数控机床，组合机床，加工中心，专业化机床，流水 线，自动线的切屑输送。输送效率高，输送速度选择范围大。有助于提高设备使用，一般应用在机床机械等的电缆、油管、气管、水管、风管上，起牵引和保护作用。排屑机装置是将机械加工过程中切削下来的黑色、有色金属的切屑收集并输送至集屑箱中的机床功能部件。可广泛应用于数控机床、组合机床、加工中心、专业化机床、流水线、自动线的切屑输送。输送效率高、输送速度选择范围大。 排屑器主要用于收集和输送各种卷状、团状、块状切屑，以及铜屑、铝屑、不锈钢屑、碳块、尼龙等材料，排屑器广泛应用于各类数控机床加工中心组合机床和柔性生产线 ，也可作为冲压，冷墩机床小型零件的输送装置，应用到卫生，食品生产输送上起到改善操作环境减轻劳动强度，提高整机自动化程度的作用。它能非常高效，高质量得把切屑排出机床车间，保证了车间车床的正常生产，也对提高生产效率，减少企业成本，维护机床正常工作提供了必要的条件。所以，零件加工车间切屑输送装置是机械加工车间必不可少的一部分。 课题国内外发展概况 自动排屑装置，是随着切削加工 机床 、加工中心的发展而发展的 。但是长期以来，重主机、轻配套的状况使得自动排屑装置处理技术及其设备发展迟缓。 80 年代始，重主机轻配套的状况引起了 机床 工具行业的注意，促使自动排屑装置处理技术及其设备在此后的 20 多年里得到长足的发展。现在常见的排屑装置有以下几种： （ 1）平板链式排屑装置 平板链式排屑装置以滚动链轮牵引钢质平板链带在封闭箱中运转，切屑用链带带出机床。这种装置在数控车床使用时要与机床冷却箱合为一体，以简化机床结构。 （ 2）刮板 式排屑装置 刮板式排屑装置的传动原理与平板链式基本相同，只是链板不同，带有刮板链板。这种装置常用于输送各种材料的短小切屑，排屑能力较强。 （ 3）螺旋式排屑装置 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 螺旋式排屑装置是利用电动机经减速装置驱动安装在沟槽中的一根绞笼式螺旋杆进行工作的。螺旋杆工作时，沟槽中的切屑即由螺旋杆推动连续向前运动，最终排入切屑收集箱。这种装置占据空间小，适于安装在机床与立柱间间隙狭小的位置上。螺旋槽排屑结构简单、性能良好，但只适合沿水平或小角度倾斜的直线运动排运切屑，不能大角度倾斜、提升和转向排屑。 动排屑装置的发展 趋势 在总结目前国内外排屑装置的发展现状的情况下，当前排屑装置还有着以下的几点趋势： （ 1）复合型排屑机的需求将会大幅度增加。复合型排屑机有很多优点：（ 1）， 能处理复合式加工所产生的任何形态之铁屑 ；二， 不论是长短屑还是金属粉屑都能完全处理 ；三，具有大量处理切屑液之过滤系统，过滤精度 50 m；四， 可用于各型机床，中心加工机，钻孔机，龙门式加工机，特殊专用加工机等小屑量排屑 。未来几年内，复合型排屑机将具有广泛的应用。 （ 2） 易维修排屑机将大量增加。 由于一般排屑装置属于辅助性生产设备，不易维修，保养维护机 会较少，经常是出现小毛病时无人注意，出大毛病无法运转时才去修理，影响整条生产线的正常工作。 故 易维修排屑机将是一种趋势。 （ 3）在环保、节能方面，今后在排屑机的设计及制造中应引起各制造企业的足够重视。这方面要做好以下几点： 1 排屑机的装机功率，减少工作中的能量损失。 2 提高密封质量，减少油垢、切削夜等对环境的污染。 3 减少噪声，对大的噪声源进行隔离和封闭。 2 系统总体方案的确定 计思想 本课题是以机器经济性好、人性化设计、环境友好性好、可靠性高、寿命长、 结构简单、易于维修等为设计 思想 。 选减速机系统方案 减速机的作用： 减速机的作用主要有： 1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按 电机 输出乘 减速 比，但要注意不能超出减速机额定扭矩 速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。 工作原理 减速机一般用于低转速大扭矩的 传动设备，把 电动机 力 通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的 大齿轮 来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就 是传动比。区别减速机是通过机械传动装置来降低电机（ 马达 ）转速，而变频器是通过改变交流电 频率 以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。国内比较有名气的变频器生产企业有三晶、英威腾等等。 分类 1、涡轮蜗杆减速机最主要的特点就是具有反向自锁的功能，而且相比其它几种减 速机具有较大的减速比，涡轮蜗杆减速机的输入、输出轴不在同一轴线上，甚至不在同一个平面上。但是它也有其自身的缺点，那就是涡轮蜗杆减速机的传动效率不够高，精度也不是很高。 2、谐波减速机的谐波传动主要是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力，它的体积不大，而且精度很高，不过其缺点就是柔性元件 柔轮的使用寿命有限，而且不耐冲击，它的刚性与金属件相比就比较差。谐波减速机还有个缺点就是它的输入转速不能太高，有一定的限制。 3、行星减速机的优点有：结构比较紧凑，回程的间隙较小、精度也比较高，相比谐波减速买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 机它的使用 时间也比较长，同时它还具备较大输出扭矩的特点，不过，既然它的性能比较好，其价格也就略贵了些。 4摆线减速机的特点是：（ 1)高速比和高效率单级传动，就能达到 1： 87 的减速比，效率在90%以上，如果采用多级传动，减速比更大 .（ 2)结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴输出轴在同一轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸 .（ 3）运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平衡的机理，使振动和嗓声限制在最小程度。 （ 4）使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料，经淬火处理（ 62）获得高强度，并且，部分传动接触采用了滚动摩擦，所以经久耐用寿命长 .（ 5）设计合理，维修方便，容易分解安装，最少零件个数以及简单的润滑，使摆线针轮减速机深受用户的信赖 .(6）摆线减速机价钱适中 . 所以综上所述通过比较选择摆线减速机 . 送处传动系统的确定 （ a）带传动 （ b）履带传动 （ c）链传动 方案评价： （ a）方案成本较低，但是防腐蚀性不强。（ b）履带主要用在坦克等触地设备，在此处用履带传动很不经济。 (c) 方案中链传动选择合理。 最终确定方案为（ c）方案。 该方案的优缺点： 链传动的传动比准确，传动效率较高；链传动对轴的作用力较小；链传动的尺寸较紧凑；链传动对环境的适应能力较强；链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节量较小。 统总体方案的确定 （ 1）排屑机的方案为：减速机 带传动 链传动 如图 系统总体方案 3 减速机的选择 速机的选择 根据链传输机构的布置由已知条件链传动机构承受铁屑 25N，链的运动速度为 3m/于传动机构还受链条受摩擦力 1。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 由已知条件得出传动机构总的载荷为 F=f+5 设所选链型号为 08A ,p=单排质量 q=kg/m，总长度为 2.5 m。 刮是型号为 边宽度为 25边宽度为 16度为 3长 330相邻刮板距离为 20个节距 254 00N， f 约为 60N。 则工作机有效功率为： P=F V=已知条件得电动机有效功率 /，式中 为系统总的传动效率。 电动机到链传动 机构总传动效率 261 2 3 4 5 式中：1为 2 为闭式齿轮的传动效率，3为圆锥滚子轴承的传动效率， 4 为联轴器的传动效率，5为链传动效率。 查表：1 ， ， ， 4 =入上式： 所以电动机的有效功率 所选电动机的额定功率须满足 电机传动比为 i=1:50 因为是零件加工车间，所以 24h/日的工况系数1K=启动频率为 1次 /日 选择 2K =以减速机的扭矩 = N/M 因为没有冲击载荷所以选择 A 综上所诉选择 动比的分配 i=0014 =50 1i ,2 3 1i i i i = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 传动方案的确定 外传动带选为普通 1. 确定计算功率： （ 1）、查文献 10表 9 （ 2）、查得 1 . 1 0 . 0 8 7 0 . 0 9 5 7c a A wP （ 2、选择 查文献 10图 3：选 带。 1、确定带轮直径 1 2（ 1）、查文献 10表 31 50a 12 =机中心高符合要求） （ 2）、验算带速，求得： 11 11 7 0 0 5 0 1 . 8 3 2 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s （ （ 3）、从动带轮直径 221 3 5 0 1 5 0aa i d 查文献 10表 3 取 2 150a 2、确定中心距 （ 1）、初定中心距 1 2 0 1 20 . 7 2d d d dd d a d d （ 01 4 0 4 0 0a 取 0 300 （ 2）、（ 2）、带的计算长度 22112002()2 ( )24( 1 5 0 5 0 )( 2 3 0 0 ( 5 0 1 5 0 ) )2 4 3 0 0922 （ 由文献 10表 3带的基准长度 10003)、确定中心距 a 0 9 2 2 1 0 0 0( 3 0 0 ) 2 6 122m m m （ (4)、确定中心距调整范围 m a x 0 . 0 3 ( 2 6 1 0 . 0 3 1 0 0 0 ) 2 9 1da m m m （ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - m i n 0 . 0 1 5 ( 2 6 1 0 . 0 1 5 1 0 0 0 ) 2 4 6da m m m 3、验算小带轮包角 1 ，根据文献 10图 311 1 8 0 6 0 1 5 7 . 0 8 1 2 0 （ 4、确定 计算 ，由文献 11表 800() P K K （ 式中：0 带的基本额定功率， 0P 为 1i 时单根 V 带额定功率增量， 带长修正系数， K 为小带轮包角修正系数。 查文献 11表 8 ， 0 查表 8 查表8 代入上式： 取 2Z 轮的结构设计 1、小带轮设计 因为小带轮基准直径 150文献 12式（ 62 当 31d 时： 式中 47750T N m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - 1 2 2 1 0 1 2l L b m m 0 . 5 0 . 5 8 4 由文献 12表 6 1 1 0p M 1 2 4 7 7 5 0 6 4 . 24 1 2 3 1 a ，满足强度要求。 5上链轮处的键 （ 1）确定键的类型和尺寸 由于是静连接，选用 A 型普通平键。由文献 12表 61095查得当轴径31d 时键取为 10 8 。由于轴上是两个键，且设计时两键的 都为 10 8 ，参照链轮与轴的配合关系和普通平键的长度系列，取键长1218L L 。 （ 2）强度验算 由文献 12式（ 62 当 31d 时： 式中 33900T N m m 1 1 8 1 0 8l L b m m 0 . 5 0 . 5 8 4 由文献 12表 6 1 1 0p M 1 2 3 3 9 0 0 6 8 . 3 54 8 3 1 a ，满足强度要求。 6上链轮处的键 （ 1）确定键的类型和尺寸 由于是静连接，选用 A 型普通平键。由文献 12表 61095查得当轴径28d 时键取为 10 8 。由于轴上是两个键，且设计时两键 的 都为 10 8 ，参照链轮与轴的配合关系和普通平键的长度系列，取键长1222L L m m。 （ 2）强度验算 由文献 12式（ 62 当 31d 时： 式中 40930T N m m 1 2 2 1 0 1 2l L b m m 0 . 5 0 . 5 8 4 由文献 12表 6 1 1 0p M 1 2 4 0 9 3 0 554 1 2 3 1 a ，满足强度要求。 6排屑装置箱体的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25 - 1、 滚动轴承座的选择 前面设计中链轮与惰轮上所用轴承的 为： 调心球轴承： 2 5 5 2 1 8d D T m m m m m m 查文献 14表 6 2 5 3 0 5 2d d D m m m m m m 2 机头设计 3 4 0 2 8 0 2 2 5B L h m m m m m m 3 机尾设计 3 4 0 2 4 0B h m m m m 4 机身上螺栓： 8d 数目： 8颗 5 排屑装置总体尺寸： 3 4 0 2 5 0 0 1 0 0 0B L h m m m m m m 总体装配图如图 图 配图 7 排屑装置的保养与维护 屑装置的保养 排屑装置是数控机床的必备附属装置，其主要作用是将切屑从加工区域排出数控机床之外。迅速、有效地排除切屑才能保证数控机床正常 加工。 排屑装置的安装位置一般都尽可能靠近刀具切削区域。如车床的排屑装置，装在回转工件下方；铣床和加工中心的排屑装置装在床身的回水槽上或工作台边侧位置，以利于简化机床或排屑装置结构，减小机床占地面积，提高排屑效率。排出的切屑一般都落入切屑收集箱或小车中，有的则直接排入车间排屑系统。 刮板链式排屑装置是一种具有独立功能的附件。接通电源之前应先检查减速器润滑油是否低于油面线，如果不足，应加入 40 号全损耗系统用油至油面线。电动机起动后，应立即检查链轮的旋转方向是否与箭头所指方向相符，如不符应立即改正。 排屑装 置链轮上装有过载保险离合器，在出厂调试时已作了调整。如电动机起动后，发现磨擦片有打滑现象，应立即停止开动，检查链带是否被异物卡住或其他原因。 应该定期对排屑装置重要部件如：减速器、链条等进行一般润滑，以提高排屑装置的寿命。 屑装置的维修 如排屑装置出现故障，不能顺利运转，则可从以下两方面找原因： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 26 - 1)磨擦片的压紧力是否足够。先检查碟形弹簧的压缩量是否在规定的数值之内；碟形弹簧自由高度为 缩量应为 这个数值之内，则说明压紧力已足够了；如果压缩量不够，可均衡地调紧 3只 紧螺钉。 2)若压紧后还是继续打滑，则应全面检查卡住的原因。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 27 - 结论 至此 ,排屑装置的设计成功 ,它是针对市场的需要而设计的，从而能有效地满足当今市场上对排屑装置的需求 ,它具有如下的优点 :传动平稳，传动效率搞，生产效率高，劳动强度低，产品质量好，经济性好，人性化等优点。 本设计中 ,主要完成了以下几个方面的内容 : （ 1） 对现有的排屑装置进行分析，系统方案进行比较，选出最优、最合理的方案。 （ 2） 完成电机的选择，带传动设计，链传动等结构设计。 （ 3） 进行 机械系统部分计算及选取相关的机械零件。 （ 4） 画出排屑装置的总体结构图，减速器的装配图，及相关零件图。 当然 ,任何产品刚设计出来都不会是完善的 ,毫无缺陷的 ,必须在实践之中发现它的不足 ,再来进行改进 ,如此反复 ,才能最终达到满意的效果。经过客观的分析后，本设计由于以经济性为第一设计思想，可能存在如下的不足，如减速机整体结构稍大，造成整个排屑装置机头的布置占用空间大；在设计过程在人性化的考虑还不够等等。这些问题只有在实践中采取相应的措施来才能不断完善。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 28 - 致 谢 本论文是在刘媛媛老师的悉心指导下完成的，在我即将 完成学习之际，衷心感谢刘老师给我的关心和帮助。刘老师渊博的学识、严谨的治学态度、平易近人的作风和认真负责的工作态度让我们受益非浅。从刘老师处我们学到了