凸轮轴凸轮轴端的去毛刺装置的设计【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  在这样一个复杂的社会里，我们需要掌握一门技术并能应用这门技术存在于这个社会。因此我们当中的大部分人上了大学，进入了一个学术研究的殿堂，并通过四年的基础课和专业课的学习，让我们了解和掌握更多的专业知识和其它相关的知识。以次来武装自己使之能更好的存在于社会的建设中，并能发挥更多的力量。  在跨出校门，步入社会之前锻炼一下专业技能的使用能力是十分必要的。毕业设计无疑是一种最佳的方法。它既锻炼了机械制图能力，专业技术的使用能力和计算机绘图（ 力，而且让我们掌握了科学资料的检索，以及获的更多资料的方法。因此毕业设计是我们步入社会前的一堂必不可少的步骤。  毕业设计的目的和任务  通过四年的学习，在了解和掌握的一些专业技术和标准的同时，从事一些机械的设计、维修、检测等，并能在设计时使用相关知识结合具体情况分析、计算，校核，绘图等步骤。  凸轮轴的制造和生产在国内的大部分企业中采用的大数是仿行加工和靠模加工，而采用数控加工的企业还是少数。因此，在加工中很容易产生毛刺，然而，这些毛刺的硬度一般都较高，所以在清除上比较困难。下面将是于中轴生产的凸轮轴。  毕业设计题目：       凸轮轴凸轮轴端的去毛刺装 置  毕业设计题目来源：   河南中原轴件厂  毕业设计图纸如下所示：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1  去毛刺的发展现状及其在工程中的应用  在金属、非金属零件的制造过程中，会不同程度地产生毛刺这些毛刺将影响到零件的检测、安装、使用性能、工作寿命等。因此  我们必须在生产中重视毛刺的去除工作。至今，去毛刺的方法很多，据统计有六十来种，尽管有这么多去毛刺的方法，但每一种方法都有其不同的加工要求，在选择去毛刺方法时应根据具体的材料，硬度，已加工表面要求等，找到一种适合的方法。对于要求精度较高的零件，不仅要完成去毛刺工作，而且还得保 证加工精度。这就必须谨慎选用合适的去毛刺方法。  在现代工业中，去毛刺技术和表面处理技术逐步从手工操作向机械化、自动化、精密化方向发展。近几十年来，计算机技术的广泛应用，使得去毛刺机械从机械装置式机床向数控机床发展。并带来了更广阔的天地。     国内外去毛刺技术现状及发展趋势  毛刺的形成和“毛刺工程”的内容  毛刺作为一个技术问题来认识，总的来说，还只是近期的事。例如硅钢片的冲压，总有毛刺产生。又如伺服机构的阀芯与阀套的边缘要保持锐边，设计要求是合理的，但是其边缘往往容易产生毛刺，特别是 阀体上的交叉孔处，加工后往往会留下毛刺。毛刺的存在是不容忽视的。面对各种产品在实际应用中因毛刺的存在而发生的种种事故，探索先进的去毛刺技术，去毛刺机理，同时应当从设计着手，研究少产生或不产生毛刺的结构设计的可能性。从而提出了“毛刺工程”，企图从系统的技术角度来对待毛刺，从每一个环节上将毛刺消除。从宏观的角度来看，毛刺的形成在各种工序中都可能产生，如铸造、注塑、冲压、钻孔、车削、铣削、磨削等机械加工。以切削为例，毛刺的高度和根部的粗细与切削刃的前角有着密切的关系，当前角大于 10时，则毛刺高度和根部都迅速变小 。  在研究毛刺的同时，无法避免上述所谓的负毛刺，因为在近年来，硬脆材料日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 益增多，在边缘上往往产生崩裂，导致产品的报废，同时也可能形成微小的裂纹。在零件的使用中，部分脱落与毛刺一样会导致事故的发生。因此也必须采取措施，避免零件棱部出现崩口。  外去毛刺技术现状及发展趋势  1、 去毛刺工艺方法的发展过程及工艺特点  当我们在选择去毛刺方法时，要考虑多方面因素，例如零件材料特性，结构形状、尺寸大小、精密程度及加工要求等。还应考虑去毛刺的经济性及设备状况等。对于机载设备零件来说，在选择去毛刺方法时， 尤应注意表面粗糙度、尺寸公差、变形及残余应力等变化。  到目前为止，在纵多的去毛刺方法中能够有效地在深孔、切槽或交叉孔处去除毛刺的方法还不多比较行之有效的方法是磨料流去毛刺，热能去毛刺电解去毛刺等。  磨料是去毛刺、修圆角及表面抛光的综合加工方法，可除去 孔内的毛刺。零件表面粗糙度可提高到 0 15 m，特别适用于型腔复杂、内部有交叉孔、微孔及细槽的零件，脆性零件及薄壁件。与手工抛光相比，可提高 12 16 倍，且可避免废品，这种方法 的适应性很强，国外，在航空发动机及航空枫威设备中已得到广泛的应用。  热能去毛刺可去除零件内腔及孔交叉处的毛刺。由于燃气的可达性好，所以可去除工件上任何部位上的毛刺，特别适用于形状复杂的零件，如汽化器壳体、液压阀、燃油调节器壳体及其它液压件等。  热能去毛刺不仅去毛刺能力强，而且加工质量好，钢件锐边倒圆 件倒圆 产率高，适应性强，加工成本低。采用这种方法去毛刺时，在零件表面会留下氧化物，这对锌件或铝件来说影响不大，因为在以后的表面处理工序中会去除；对于铁族 金属件，则应注意清洗处理。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 电解去毛刺适用于半精密及精密零件，可以较理想地形成圆角及去除毛刺，但不能修光表面，设备费用较高，操作可全自动，目前国外有简易及复杂的电解去毛刺设备。由于在电解去毛刺设备上只能去除精密件上的毛刺，所以去除的毛刺应限定在一定的形状及尺寸范围内。使用这种方法去毛刺时，零件必须是导电体。  在工业发达的国家对去毛刺技术加工方法十分重视，目前去毛刺方法很多，这里具国外的一些应用较广的介绍一下：  1、磨料流加工法：  磨料流加工法是一种把半固体状的呈粘性的磨料介质加压通过被加工零件表面，从而达到 去毛刺、倒圆角及表面精加工的目的。  2、用磁力研磨法去除毛刺及表面精加工  磁力研磨法是把磁性研磨材料充填到磁场中，由于磁场作用使磁性研磨材料形成磁力刷，由于这种磁力刷具有切削能力，所以可精加工外圆表面、平面、曲面及复杂型面等，而且可同时去除毛刺。  3、电解去毛刺  电解去毛刺是一种化学去毛刺方法，它可去除机械加工，磨削加工及冲压加工后的毛刺并使金属零件尖边倒圆或倒棱。  4、热力去毛刺  热力去毛刺是用氢氧气体或氧与天然气混合爆燃后产生的高温将毛刺去掉。  5、喷射加工去毛刺  喷射加工去毛刺是一种古老的加工方法， 已知有喷砂，喷丸及液体珩磨等。但最近已使用了新的喷射加工去毛刺法，例如加入磨料的高压喷射水加工法使用冰粒及干冰的低温喷射加工法。  内去毛刺发展及趋势  目前，全国从事光整加工去毛刺技术研究，开发工作的部门已发展到几十家，有一些技术已发展到较高水平，太原工业大学与日本同行进行了多次研讨，在科研买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 方面取得了很大成果，并在 95 年 3 月份举办的中国专利十年成果博览会上获得金奖。除此以外我国光整加工技术的研究在传统的振动光饰、磁力研磨、电解去毛刺等方面均达到较高的水平。  但从光整技术和去毛刺技术的实际应用 方面，我国还处于刚刚起步阶段，这与我国传统的工艺发展水平有关，在传统的概念中，往往认为零件的质量体现在强度、刚度、尺寸精度等方面，而不太重视零件的微观质量，但随着工业的发展，市场竞争的激烈、产品的质量越来越成为企业关注的焦点、企业成功与否的关键。因此近几年来光整加工技术愈来愈受到企业厂家的重视。目前，已应用于各个行业，从去锈、除砂、去氧化皮发展到去毛刺、倒棱、加工圆角、研磨、改善表面粗糙度，提高表面强度、改善表面应力分布等方面。  从行业上来看，近几年光整加工和去毛刺技术已广泛应用于轻工、五金、工具、电子、 机械、印刷、纺织机械、汽车、发动机、仪器仪表、兵器、航天航空等行业的零件光整加工，特别对提高出口产品的内在质量和感观质量已成为必不可少的工艺环节。  在机械、汽车、发动机行业上，对曲轴、凸轮轴等轴类零件，齿轮、阀体、阀套等零件均可采用旋流式光整加工设备进行光整加工，提高表面质量。去毛刺并使配合表面的应力分布均匀，提高零件的疲劳强度，延长设备寿命。  在轻工行业上，不锈钢刀、叉、勺、工艺品。眼镜框等产品生产中，采用光整机械进行光饰处理，可大大提高劳动生产率，保证产品质量，减轻工人劳动强度，采用先进的离心式光整 设备，可使劳动生产率提高 70 倍以上。  在五金行业上，工具行业，有大量的产品用于出口，而对于出口产品表面质量及感观质量的提高尤其重要，目前很多企业都是多品种、大批量生产，表面粗糙度要求很高，只有采用高产量的离心式大规格光整机方可满足要求。  电子行业中的小零件，如精密轴、齿轮等零件，均需要采用光整加工作为最终工序，并代替原用的车、磨、锉等，降低生产费用，提高劳动生产率达百倍以上，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 而且大大改善表面粗糙度。  在液压、纺织机械等行业方面，各种精密阀体等生产，将光整工艺作为最终工序在不改变原来配合精度的前提下，从 提高表面质量，减少泄露，提高寿命，这是其它工艺无法代替的。  以上只是光整技术应用的几个方面，在我国各个行业，对不同的零件 整加工技术的发展是非常广阔的。  后的发展趋势  随着国内市场经济的不断深人发展，产品竞争日益激烈，提高产品质量的着眼点之一，无疑想提高零件表面质量，这对光整设备需要量就会大幅度增加。另一方面，国家机电产品出口比率要加大，出口产品更要讲究零件表面质量和产品外观质量，这就迫使生产厂加大投入，购置光整设备。国内一些有远见的企业家，为适应光整技术 的发展，就要加大投资力度，筹建大型的专业化生产厂。有迹象表明，欧、美、日本、台湾、香港等国家和地区的某些企业，打算或正在我国设立光整设备生产据点和设置服务中心。  光整加工和去毛刺技术作为最近十来年发展起来的新型边缘技术，已经引起全国各方面的重视，科研、生产部门的合作，已为我国进一步发展光整加工技术奠定了良好的基础，为了充分利用这一新技术，大大提高加工工业的生产效率和质量，在发展光整加工技术和应用方面应注意以下几个方面 :术领域的繁荣。  1、切削毛刺生成的定性或定量性预报  对切削毛刺生成机理研究的目的在于科学地 揭示毛刺生成及变化的基本规律，为有效地抑制或去除毛刺提供理论指导。这就迫切需要运用已确立的切削毛刺研究体系和影响切削加工的有关参数建立毛刺生成数学模型，通过理论解析和实验验证，逐步充实和完善切削毛刺的生成与控制的基本理论，实现切削毛刺生成的定性或定量性预报，促进少无毛刺切削加工技术的形成、发展及其应用。  2、拓宽研究范围及应用领域  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 实验研究所用工件材料除增加碳钢等常用工程材料外，还应扩展到难加工材料和新型工程材料。不断引入新的实验研究方法，变单因素实验为多因素综合实验。利用高速摄影机、扫描电子显微镜和其他先 进测试仪器，准确地揭示切削毛刺形成的机理，提高控制毛刺的可靠性。同时，结合精密切削、 性制造系统）和其他自动化加工的生产实际，积极开发抑制或减少毛刺的新技术、新工艺和新方法。  3、开发控制切削毛刺的新途径  金属切削毛刺产生于切削加工过程。影响切削加工的诸多因素也对毛刺的生成产生影响。这就要求我们以实验研究为基础，在工件结构设计、加工工艺设计、刀具结构形式的改进、刀具几何参数的调整、切削参数优化和切削加工方式的选择等方面去不断探索抑制或减少切削毛刺的新途径。  4、毛刺形成中特殊现象的研究  切削加工中毛 刺的形成是以切屑的形成过程及切屑与工件的分离为基础的。伴随着切削毛刺的尺寸及形态变化，常常出现如毛刺撕裂、破断、剪断剥离等特殊的物理现象 实现有效地控制切削毛刺的重要组成部分。确立毛刺形态转换中的特征参数并进行在线识别对保证工件加工质量和生产效率的提高、建立切削毛刺生成理论具有重大的科学意义和实际应用价值。  5、加强学科渗透，促进研究发展  金属切削毛刺生成机理的研究涉及材料科学、工程塑性力学、断裂力学、机械动力学和精密加工工程学等多个学科及领域。随着 其相关或交叉学科科学研究的进展，通过不断引入新的测试方法和研究手段，将促进切削毛刺生成理论的研究不断充实和迅速发展。  总之，光整加工和去毛刺技术已成为产品制造过程中非常关键的工艺，它是生产高质量产品所必不可少的制造业，应积极支持这一技术的发展和应用，使我国产品的生产质量有较大的改善。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 2    总体设计  机床设计是一种创造性的劳动，它是机床设计师根据市场的需要，现有的制造条件和新工艺的发展，运用有关的科学技术知识进行的。回顾机床设计的发展，大体上可分为以下几个阶段：经验类比阶段、以实验为基础围绕着机床性能开 展研究的阶段、计算机辅助设计阶段。  早期的机床设计，主要是考虑以下两点：  首先，为了加工出一定形状的工件，必须保证刀具与工件之间具有一定的相对运动关系；其次是机件要有足够的强度。过一段时间以后，又提出了对机床几何精度的要求。这时的机床设计是在满足机床几何精度的前提次，主要根据经验或者用类比的办法进行的。  随着科学技术的发展和工艺水平的提高，尤其是先进刀具的出现，使机床向高强、大功率的方向发展。因此，对机床的精度和生产率等各方面的要求也就越来越高。于是，又相继提出了一些设计机床时必须考虑的问题，如机床的运动精 度、刚度、抗振性、低速运动平稳性、热变形、噪声和磨损等等。对于这些问题的研究主要是通过机床性能实验进行的。通过实验，发现他们的规律性，分析影响机床性能的主要原因和寻求解决问题的方法。这时的机床设计是以实物测试和模型试验为基础进行的。与此同时，把技术科学中的理论应用到机床设计中来，初步建立起机床的基础理论。将机床的刚度、抗振性、低速运动平稳性、热变形、噪声和磨损等方面的试验研究所取得的成果，应用于机床设计，显著地提高了机床的性能。例如，提高了机床的加工精度、生产率、寿命等。至此，机床的理论研究还主要是处于弄清 机理、说明现象的定性阶段。  近年来，既从本世纪六十年代中期以来，现代科学技术的成就，为机床设计提供了大量的测试数据，理论研究也有了新的进展，尤其是电子计算机的应用，使机床设计开始进入计算机辅助设计（ 优化的阶段。将有可能利用计算机对设计所需的大量技术资料进行检索，自动地对设计方案进行分析比较，从而选出最佳买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 方案。也可对主要零部件进行强度校核计算。有些机构可以在光屏上进行图形显示，由设计人员用光笔和通过人机对话对设计图进行修改，最后完成设计。这样，即可加快设计进程，又可得到比较理想的设计方案。  床设计应满足的基本要求  评价机床性能的优劣，主要是根据技术 经济指标来判断的，技术先进，经济合理，亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎，在国内和国际市场上才有竞争力。机床设计的技术 经济指标可从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析讨论。  足性能要求  机床的性能，包括它所能完成的工艺范围，能达到的加工精度和能细化的表面粗糙度，所具有的生产率和自动化程度，可靠性和寿命等。  1. 工艺范围  机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。大致包括下列内容：在机床可完成的工序种类；加工 零件的类型、材料和尺寸范围；毛坯的种类等。  在大批大量生产中，为了提高零件的类型，工序在一台机床上完成，加工零件的尺寸范围给定的情况下，对于专用工件我们采取专用机床或专门化机床，例如，组合机床等。当零件的类型比较单一，尺寸变化的范围又不太大时，也可以在一台机床上完成多种工序的加工，例如采用多轴自动机床等。  1  加工精度和表面粗糙度  机床的加工精度是被加工零件在尺寸、形状和相互位置等方面所能达到的准确程度。影响机床加工精度的主要因素有机床的精度和静刚度等。  保证机床的加工精度，除对机床本身的精度要求外，还 要求具有一定的刚度，即要求机床以及主要零、部件具有一定的抵抗变形的能力。在受力条件下，保证个主要零、部件相对位置的正确性。通常所说的刚度是指静刚度而言的，亦即抵抗稳定载荷所引起的变形的能力。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 2  生产率  机床的生产率通常是指在单位时间内机床所能加工的工件数量。要提高机床的生产率，必须缩短加工一个工件的平均总时间，其中包括缩短切削加工时间、辅助时间以及分摊到每个工件上的准备和结束时间。采用先进刀具提高机床的切削速度，采用大切深、大进给、多刀多刃和成型切削，以铣代刨等都可以缩短切削加工时间以提高生产率。例如，在国外 有的数控车床的切削速度已达到 475m/更高，磨削速度也在 60m/s 以上，有的高速滚齿机的切削速度已达到 305m/ 4. 自动化程度  为了提高劳动生产率、减轻工人的劳动强度和更好地保证加工精度和精度的稳定性，机床应尽量提高自动化程度。自动化程度，可以用机床自动工作的时间与全部工作时间的比值来表示。根据自动化程度，机床大致分为自动、半自动和普通机床三类。自动机床具有完整的自动工作循环，包括自动装卸工件，能连续地自动加工出工件。半自动机床虽然也有完整的自动工作循环，但装卸工件还需要人工完成，因此不 能连续地加工出工件。普通机床虽然现在也不同程度地采用了各种自动化装置，但是还没有一个完整的自动工作循环。  5. 可靠性  机床寿命就是机床保持它是一项重要的技术 经济指标。随着自动化水平的不断提高，需要许多机床、仪表控制系统和辅助装置协同工作，例如自动线，由数控机床组成并用电子计算机控制的自动化加工系统，自动化工厂等。它们对机床可靠性指标的要求是相当高的，倘若因一台机床出故障而停车，往往会影响全线或某一部分的自动化生产。因此，对于纳入自动线、自动化加工系统或自动工厂的机床，应采取适当的措施来提高机床的可靠性 。  6. 机床寿命  机床寿命就是机床保持它具有的加工精度的时间。随着技术设备更新的加速，对机床寿命所要求的时间也在减短。对于中、小型通用机床，它的寿命约为八年左买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 右。对于专用机床则要求短些，因它将随所加工的产品的更新而废弃。这就要求机床在最高生产率的条件下工作，在使用期内充分地发挥机床的效能，取得最大的经济效益。对于大型机床和精密级、高精度级机床，则要求寿命长些，因为这些机床的价格高，希望能在较长的时间里保持精度，以提高经济效益。  确保和提高机床的寿命，主要是提高关键性零件（如主轴轴承和导轨）的耐磨性，并使主要传动 件的疲劳寿命与之相适应。机床的精度保持性好，寿命较高。  经济效益  在保持实现机床性能要求的同时，还必须使机床具有很好的经济效益。不仅要考虑机床设计和生产的经济效益，更重要的是要从用户出发，提高机床使用厂的经济效益。  对于机床生产厂的经济效益，主要反映在机床成本上。机床的成本不仅包括材料、加工制造费用，而且还包括研制和管理费用。管理水平的高低是直接影响机床成本的重要因素。  对于机床使用厂的经济效益，首先是机床的加工效率和可靠性，要使机床能够充分发挥其效能。减少能源消耗，提高机床的机械效率，也是十 分必要的，它是各工业部门、各个国家都日益重视的一个问题。机床的机械效率就是有效功率对输入功率之比。两者的差值就是损失，主要是摩擦损失。而且，摩擦功转化为热量，将引起机床的热变形，又对机床的工作带来不良的后果。因此，必须重视提高机床的效率，特别是功率较大的机床和精加工机床，更应注意。  机关系  机床设计人员应十分重视人机关系问题，它已发展成为一门重要的科学分支 人机学或称宜人学。  机床应操作方便、省力、容易掌握、不易发生操作错误和故障。这样不仅能减少工人的疲劳、保证工人和机床的安全，还能提高机床 的生产率。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 防止机床对周围环境的污染，也是当前对机床设计和制造提出的一项主要技术。噪声要低，不仅噪声声级要达到规定的污染值以下，而且不能对人耳有强烈的不适感。渗、漏油必须避免。如果采用油雾润滑，必须保证雾不得逸散到周围的环境中去，以防止对人体的危害。  机床造型要美观大方，色调和谐，使操作者感到在一个舒适的环境中工作。  机床的总布局及方案设计  根据前面所提到的机床应满足的基本要求，就可进行总体布局设计。在各项要求中以工艺要求最为重要。由工艺要求决定机床所需要的运动，完成每个运动又应有相应的部件。这就 可以确定各部件的相对运动和相对位置关系。机床的总布局也就大体能确定下来。通用机床的布局已经形成了传统的型式，随着数控化和程序化在通用机床上的应用，机床的布局也发生改变。专用机床的布局往往灵活性较大。机床总布局的设计是带有全局性的一个重要问题，它对机床的制造和使用都有很大影响。在进行机床总布局设计时可从两方面来考虑。一方面从机床内部（本身）考虑，要处理好工件与刀具间相对关系，例如位置与运动、工件重量和形状特点等。另一方面还要考虑到机床外部的因素，也就是人机之间的关系，例如，外形、操作和维护等。   毛刺机构的设计  根据工件的尺寸、形状和相互的位置关系，我们设想在基于 大体基础上进行我们的设计。由于加工凸轮轴凸轮端部的毛刺，因此，所需的转速要求不多且转速不能高，为此我们在主轴箱部分就可以比 简单而尾座上则可采用一些类似的机构以此来达到尾座于主轴顶尖的一致性。而在加工和定位方面有几个方案如下：  方案一：  去除进给箱，把轴向进给的运动全由装在机床床身导轨上的溜板来实现，定位买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 和加紧也全在溜板上做，然后在溜板上安装加工或磨削刀具，其具体的设计如下所示：  通过主轴来传递运动而主轴的运动则由电机 通过皮带传递到主轴箱经过变速后得到要求的转速该部分的设计在后面将具体讲述，主轴过来的动力不需要通过进给箱传递到溜板箱，因此可以不设计进给箱，在溜板箱上，因为没有了进给箱而带来的是丝杠和光杠也将不在存在，在导轨上安装一具有导向和定位的溜板就能完成预定的目的，之后只需在溜板上安装上设计的加工工具。这一加工工具采用弹簧压紧装置并能随凸轮的外在轮廓变化而跟着轮廓曲线来回摆动，但在设计时须注意加紧力的大小，它将控制磨削的时间和程度以及磨料的磨损程度。由于凸轮轴端面去毛刺是在精加工中的工序，其表面硬度达到 55此，在选用磨料时，根据厂方提供的是油石。其具体设计外形如下图：  如上所式磨削装置，在两磨削头之间架设一弹簧但两磨削头不能往里运动，只能往外运动，而往外运动也被限制在一定的范围内，只不过在外力变化时两磨头能往外运动而使磨削点变化，这一点在支杆上的弹簧力变化刚好能得到弥补。其优点买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 在于并不要求太高的精度要求，它能通过弹簧来调节。  方案二 ：  前一方案中的主轴传动部分在这方案中继续使用，不同的地方在于定位凸轮加工的工具或磨削工具。前一方案中采用油石的磨削，在此我们想到了采用上一种加工装置只不过在加工当 中采用液压随动机构来满足凸轮外在曲线的加工而不会破坏表面，其具体的形态如下图所示：  液压系统简图可使用如下：  该方案中可以不采用前一方案中的弹簧拉紧机构，而单独让两磨削头固定，这更有利于液压跟随系统。跟随系统被安装在溜板上，并随溜板一起运动  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 方案三：  在采用原有尺寸参数、主运动参数和动力参数前提下设计加工工具，试采用砂轮来磨削，将砂轮沿凸轮表面按一定的角度安装，如果该机构不采用液压随动机构或仿行加工机构其加 工表面将回被严重磨损，特别是凸轮突起部分其概图如下所示方案四：  在 采用原有尺寸参数、主运动参数和动力参数前提下设计加工工具，试采用砂轮靠模来磨削凸轮端面毛刺，因为毛刺硬度较高故不易产生新的毛刺，但此种机构在去毛刺中，容易形成尖锐的菱边，这在加工中是不允许的，但此种机构有它的好处，这里就不详细说明，其简图如下所示：  综合以上各种方案比较和实际情况的要求对于第一种方案可行，在设计时其尺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 寸精度要求较高，但该机构在设计上比较简单，不足之处在于加工精度不高而且控制加工磨削量不易而切削力随着凸轮而变化。第二种方案是改用液压机构具有的随动系统来达到磨削凸轮，磨削力比较均匀。但在设计 安装时 不太容易，并且由于时间的关系来不及设计这一机构，不过这一机构的可行行是不错的值得使用。第三种方案是使用砂轮来磨削凸轮端部的毛刺机构，从局部看此方案可行，但在考虑整个圆周运动时就出问题了，由于在设计时砂轮的运动被考虑的只是磨削其运动不是摆动的故在磨削时磨削量在不同的地方将有明显的差异。因此此方案在没有提供摆动机构时是不能用的，但把这机构放在仿行机床上也是可以的。第四种方案，该方案比较简单，机构也不复杂，在完成去毛刺上也没什么问题，但必须注意的是方法的去毛刺，虽然把毛刺去掉了但在边缘处将留下尖锐的菱边，这在设计 当中是不允许的。因此，该种方案也不适合。综合以上，选择一种合适的方案可以是第一种去毛刺机构。  板的设计方案  根据去凸轮轴毛刺的基本要求，在上面已设计了磨削工具，而这些磨削工具还得安装在一定的位置上，因此，溜板成为了必须。为了让溜板在导轨上有确定的移动距离，在溜板上安装一可用来移位的带有刻度的手动转轮并以此作为走位机构，其简图如下：  其具体的设计将由另外一个同学完成，在此就不在多作敖述。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 轴箱与尾架的设计方案  在考虑机床的转速时，满足加工要求的转速较低而且转速的级数也要求 不高，因此，在主轴箱上设计的转速可以设计为一级并且此种结构还比较简单，具体的设计内容和步骤将由另外的同学完成。其大体的传动路线如下图：  与主轴箱的主轴具有尺寸联系的部件是尾架，尾架的顶尖在竖直和水平上的尺寸与主轴的顶尖具有相同的位置。因此，在设计时尺寸上可以有参照之处。为了简化尾座的结构以及能加工同一系列的产品，因此，在此设计的尾架为一纯机械的装置在夹紧上采用人工扳手夹紧，其大体的简图如下面所示：  体概图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 根据以上的各部分的设计及其简图的概要，对于总体的分布图可以简略的表示为下 图：  床主要参数的确定  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 机床的主要参数包括机床的尺寸参数、运动参数和动力参数。  寸参数  机床尺寸参数的确定，主要是确定影响机床加工性能的一些尺寸，其中包括机床的主参数、第二主参数和其它一些尺寸参数。  机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数，因此，确定大体的尺寸将有助于后面的设计。按照凸轮轴的实际尺寸我们设计这一车床的最大回转直径和最大工件长度，根据凸轮轴的长度设计床身的长度，六缸凸轮轴的总长是 837缸的更短为 594此，设计的床身导轨在 1200能满足要求。而设 计回转直径时参照凸轮的最大直径是 58了使该机床能具有一定的余量，在此设计该机床的最大加工直径为 200 单位： 件最大长度  工件最大回转直径  设计机床导轨长度  机床最大回转直径  837        58        1500         200 动参数  1. 主运动参数  对于主运动是回转运动的机床，它的主运动是主轴转速，它与切削速度的关系是：  1000 ( / m i n )式中    n 转速（ r/  v 切削速度（ m/  d 工件（或刀具）直径（   对于不同的机床，主运动参数有不同的要求。专用机床和组合机床是为某一种特定工序设计制造的，每根主轴一般只有一个转速，根据最有利的切削速度而定，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 故没有变速要求。  2. 进给运动参数  大部分机床的进给量用工件或刀具每转的位移表示，即单位为 mm/r，如车床、钻床、镗床、滚齿机等； 直线往复运动的机床，如刨床、插床，以每一往复的位移表示。铣床和磨床，由于使用的是多刃刀具，进给量常以每分钟的位移表示，即单位为 mm/ 力参数  动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力、液压马达或步进电机的额定力矩。  各传动件的参数都是根据动力参数设计计算。计算的办法现阶段只能做参考因为：  （ 1）  通用机床的使用情况相当复杂，切削用量的变化较大；  （ 2）  对某些加工过程中切削力和进给力的规律还没有很好地掌握；  （ 3）  机床传动系统中的摩擦损失，尤其是高速下的损失，研究的不够。  1  主传动功率的确定  机床主传动空转时， 要消耗电机的一部分功率，这部分消耗称为空转功率损失，用 N 空 表示。机床的空转功率损失只随主轴和其它各轴转速的变化而改变。引起空转损失的主要因素是：各传动件在空转时的摩擦，由于加工和装配误差而加大的摩擦以及搅油，空气阻力和其它动载荷等。中型机床主传动链的空转功率损失可用下列的实验公式进行估算：  6   3 . 5 d n  + c d k 空 主 主（ n ） （ ） 式中    主传动链中除主轴外所有传动轴的轴颈的平均直径；   主轴前后轴颈的平均值；   当主轴转速为 动链内除主轴外各传动轴的转速之和。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23   主轴转速（ r/  c   系数。  k 润滑油粘度影响的修正系数。  进行切削加工时，要消耗切削功率 它与刀具材料、工件材料和所选用的切削用量的大小有关。如果是专用机床，则工作条件比较固定，也就是刀具与工件的材料和切削用量的大小变化范围较小。  综上所述，主电机功率为：  1 2 3 切主 切 机 空 空   (机N= N + N + N = 式中   12、 主传动中各传动副的机械效率，  传动效率的概略值：  类别  效率  类别  效率  直齿传动  动轴承  传动   根据该公式大概计算功率为：  61 N =  3 . 5 3 5 6 3 6 4 0 010 空 （ ） + 8 . 5 4 0 2 0 0= 根据经验可以直接预取电机功率：  5（ 选取电机功率为：   N<7.5(在期间预取 4750r/基本满足使用要求，主轴转速只有一种且转速为 200r/ 传动设计将由其它两位同学完成，在此不在多作敖述。  3  床身的 设计  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 车床床身是机床的基础部件。机床的各个主要部件和零件都装在床身上或在床身导轨上作相对运动。在磨削中，刀具与工件间相互作用力传递到床身上而使床身产生变形，床身的变形和振动直接影响到被加工零件的精度和表面光洁度。因此，床身是机床上极为重要的构件。  对车床床身，除了要求有足够的强度、制造方便、节省金属材料和降低成本外，在机床工作时，机床的形状应保持不变。为此，对床身还有如下的几点要求：  （ 1）应有足够的刚度，即床身在规定的最大载荷作用下，变形不得超过其许用值，以便保证刀具和工件间的相对位移不超过加工精度的允差 。  （ 2）应有足够的抗振性，即在机床工作时，由于切削力所产生振动的振幅应不超过许用值，在给定的切削条件下保证切削的稳定性，这有利于被加工零件的表面质量和刀具的耐用度。  （ 3）一般应具有较小的热变形和热应力，否则会降低部件之间的相对位置精度和运动部件的运动精度，以致影响机床的加工精度。  （ 4）应该排屑顺畅，吊运安全，并具有良好的工艺性，以便于制造和装配。  用磨削的办法精加工导轨而能达到较高的精度和较小的表面粗糙度，生产率高，而且是加工淬硬层导轨的唯一方法。；磨削最初只用于精加工支承导轨，与其配合的动导轨则采用 配刮，近年来动导轨以能配磨，甚至已在试验互换。导轨的磨削和端面磨削两中。周遍磨削与端磨相比，质量好，生产率高，表面纹理美观，因而正逐步取代端磨。  刮研可以达到最高的精度，同时还具有变形小、接触好、表面可以存油的优点。它的缺点是劳动强度大、生产率低，而且不能加工淬硬层导轨。这种加工方式至今还被应用于高精度机床导轨的精加工上。  身的选择  卧式床身有三种构造形式：有的是安装在床腿上的，如中，小型车床床身；有的是直接安装在基础上的，如大型卧式车床、镗床、龙门刨床、龙门铣床等的床身；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 某些卧式床身是框架式的， 如某些仿行和数控车床。所受的载荷，有的主要是在切削力的作用下受两个方向的弯曲和扭转载荷，如车床床身；有的主要是在重力的作用下受竖直面内的弯曲载荷，如龙门刨床和龙门铣床的床身。  床身截面形状决定于刚度要求，导轨的位置，内部需安装的零、部件，排屑等。基本截形见下图：  截面的宽度由工件的大小，刚度要求和刀架或工作台的导向要求决定。受有空间力，并有扭转载荷的床身，如车床和镗床的床身，宽度有刚度要求而定。刚度约与宽度的平方成正比，故这类床身应在机构允许的条件下尽量地宽些。截面高度是根据下列原则定的。装在床腿上的床 身，高度由刚度要求决定。车床床身高比宽为1： 1。  无床腿，直接支承在基础上的床身，其高度决定于工件的高度，应使工件处于最便于观察的位置。因此，大型床身的高度往往小于宽度。这时刚度靠机床和基础联合保证。在这种情况下，必须充分注意基础的设计问题。特别是有些大型机床，床身是几段接起来的，如大型龙门刨床和大型龙门铣床，这时基础起的作用就更大。如果床身靠三点支承在基础上，例如坐标镗床床身，则靠加宽床身，加隔板，加厚水平壁的办法来提高刚度。导轨部分的局部刚度与过渡壁关系很大。可用适当加厚过渡壁并加筋来提高刚度。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 厚的选择  支承件的壁厚应根据工艺上的可能性选择的薄一些。按照目前的工艺水平，  砂模铸造铸铁件的壁厚可根据当量尺寸 中推荐的是最薄尺寸。凸台、与导轨的连接处等应适当加厚。  当量尺寸           2 ()3L B  式中   L、 B、 H 铸件的长、宽和高，  m 铸铁件的推荐壁厚  当量尺寸（ m）   厚（  8 10 12 14 16 18 20 22 25 中型机床的焊接 支承件如用薄壁结构，可用型钢和壁厚为 3至 6采用封闭截形，正确地布置隔板、筋等来保证刚度和防止薄壁振动。如用厚壁结构，则可用厚度为 10时焊接支承件的内部结构与铸铁件差不多。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 按上面公式计算机床床身的壁厚得到的数值比较小因此在此基础上在加上一些则预取壁厚为： 25 床床身的材料选择  支承件的材料，主要为铸铁和钢。铸铁支承件，如果导轨与支承件铸为一体，则铸铁的牌号根据导轨的要求选择。  在铸造或焊接中的残余应力，将使支承件产生蠕变。因此，必须进行时效处理（ 时效最好在粗加工后进行。铸铁在 450以上在内应力的作用下开始变形，超过 550则硬度将降低。因此热时效处理应在 530 550的范围内进行。这就即能消除内应力，又不致降低硬度。钢质焊接件的时效处理温度较高，约为 600 650。普通精度机床的支承件进行一次时效处理就可以了，精密机床最好进行两次，即粗加工前、后各一次。有的高精度机床在进行热时效处理后，还进行天然时效处理 把铸件堆放在露天一年左右，让它们充分的变形。在材料上选取 壁之间用“ ”行截面的筋板相连接，在 “ ”行截面筋板之间有空隙，用以排除切屑。 “ ”行截面筋板因有一定的宽度，它的抗弯、抗扭刚度都较高，尤其以抗弯刚度有很大的提高，铸造工艺性也好。铸铁床身还具有较好的消振能力，同时价格便宜，工艺性能好，易于机械加工。  4  导轨的设计  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 导轨的功用、分类和应满足的要求  导轨（ 功用是导向和承 载。在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，不动的一方叫支承导轨。动导轨相对于支承导轨的运动为直线运动。  导轨可按下列性质进行分类：  1 运动性质   （ 1） 主运动导轨  动导轨作主运动，支承导轨间相对的速度较高。  （ 2） 进给运动导轨  动导轨作进给运动，与支承导轨间相对运动的速度较低，机床中，多数导轨属于进给导轨。  （ 3） 移置导轨  这种导轨只用于调整部件之间的相对位置，在加工是没有相对运动。  2 摩擦性质  （ 1） 滑动导轨  按两导轨面间的摩擦状态可分为：  1） 液体静压导轨； 2）液体动压导轨； 3）混合摩擦导轨； 4）边界摩擦导轨等。  （ 2） 滚动导轨  两导轨面间装有 球、滚子和滚针等滚动元件，具有滚动摩擦的性质。广泛地应用于进给运动和旋转主运动导轨。  3 开式和闭式导轨  如果导轨所承受的颠覆力矩不大，在部件自重和外载作用下，导轨面在导轨全长上可以始终贴合的称为开式导轨。当部件承受较大颠覆力矩时，就必须增加压板以形成辅助导轨，才能使主导轨面都良好地接触，称为闭式导轨。如图所示：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 导轨在空载运动和在切削条件下运动时，都应具有足够的导向精度。保持动导轨运动的准确性，是保证导轨工作质量的前提。影响导向精度的主要因素有：导轨的结构型式，导 轨的几何精度和接触精度，导轨和基础件的刚度，导轨的油膜厚度和油膜刚度，导轨和基础件的热变形等。  （ 1）  几何精度  直线运动导轨的几何精度一般包括：导轨在竖直面内的直线度，导轨在水平面内的直线度，两导轨面间的平行度，其精度的具体数值可参照机床精度检验标准。  （ 2）  接触精度  精刨、磨削和刮研的导轨表面，接触精度可采用色法进行检验。  2  精度保持性  精度保持性主要是导轨的耐磨性决定的，它的导轨的摩擦性质、导轨材料、工艺方法以及受力情况等有关。另外，导轨和基础件上的残余应力，也会使导轨发生蠕变而影响导轨的精度保持性。影响精度保持性的 主要因素是磨损，提高耐模性以保持精度，是提高机床质量的主要内容之一，也是科学研究的一大课题。  导轨常见的磨损情况有以下几种，应在应用时得以注意，  （ 1） 磨料磨损  这种磨损经常发生在边界摩擦和混合摩擦状态。相对滑动的摩擦副之间的磨料（硬粒）主要来源于：微观不平的摩擦表面的高点，在相对运动中被剪切下来留买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 在摩擦面之间；随润滑油进入导轨面间的硬颗粒；由于防护不好，使落在导轨上的切屑沿摩擦副之间。在摩擦副之间的磨粒，它的受力可分解为垂直于摩擦面和沿摩擦面运动方向的两个分力。垂直分力将磨粒压向金属表面，力越大和磨粒越硬时，被 压入得越深；沿摩擦面的分力，将使磨粒与金属表面产生相对滑动，“切削”导轨面。使摩擦面产生“划伤”或出现“沟痕”。磨料的硬度越高，相对滑动速度越大，压强越大，对摩擦副的危害也越大。磨料磨损是难以避免的只能尽量设法减少。因此，设计时应尽量提高支承导轨的硬度，并限制 强与速度的乘积）不超过材料的许用值。  （ 2） 粘着磨损或咬焊  粘着磨损也称为分子 机械磨损。当两个摩擦表面相互接触时，在高压强下材料产生塑性变形，相对运动时的摩擦，又使表面层的氧化膜破坏，在新暴露出来的金属表面之间，就会产生分子之间的相互吸引和渗透 ，使接触点粘结而发生咬焊接触面的相对运动又要将咬焊点拉开，就造成撕裂破坏。咬焊是不允许发生的。为了避免这种现象，设计时除应正确选择材料、硬度和控制最大压强外，还必须正确规定滑动面的平面度误差、表面粗糙度或接触点的数量。  （ 3） 接触疲劳磨损  接触疲劳发生在滚动摩擦副如滚动导轨、滚动轴承、滚动丝杠和齿轮等零件中。接触疲劳是因为表层受接触应力而产生弹性变形，脱离接触时则弹性恢复，这个过程多次反复发生，使表层产生疲劳破坏 点蚀。如果接触应力过大，则会产生压溃，使表面产生塑性变形而压出坑来。由于坑的边缘凸起，使应力集中， 又加速了点蚀过程。滚动摩擦副的疲劳磨损是难以避免的而压溃则是不允许发生的。为了降低接触疲劳磨损并防止压溃，应控制接触压强、提高导轨面的硬度和减小表面粗糙度的数值。  3低速运动的平稳性 &n