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井下煤仓疏通装置整体结构设计,井下,煤仓,疏通,装置,整体,结构设计
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前 言第一部分一、实习说明 1、实习时间：2012年3月1日至2012年4月6日 2、实习地点：焦作中州机械厂3、实习性质：毕业实习二、实习目的毕业实习和毕业设计是机械设计制造及其自动化专业教学计划的一个重要组成部分，是各教学环节的继续深化和检验，其实践性和综合性是其他教学环节所不能替代的，是学生理论联系实际的课堂。 毕业实习和毕业设计是对大学生进行科学教育，强化工程意识和创新意识，进行工程基本训练，提高工程实践能力和创新能力的重要培养阶段。通过毕业实习和毕业设计，可以培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法， 综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，提高分析解决实际问题的能力。 可以提高学生的创造能力，增强创新设计水平。总之，毕业实习和毕业设计是对学生所学知识综合运用能力的全面而又系统的总结毕业实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，毕业实习是课堂教学的补充，毕业实习区别于课堂教学。课堂教学中，教师讲授，学生领会，而毕业实习则是在教师指导下由学生自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼。 通过毕业实习，使学生学习和了解从原材料到成品批量生产的全过程以及生产组织管理等知识，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养学生进行调查、研究、分析和解决工程实际问题的能力，为后继工作和毕业设计打下坚实的基础。通过毕业实习，拓宽学生的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息，激发学生向实践学习和探索的积极性，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。锻炼自己的动手能力，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来还能检验书本上理论的正确性，有利于融会贯通。同时，也能开拓视野，完善自己的知识结构，达到锻炼能力的目的。一切都是为了让实践者对本专业知识形成一个客观，理性的认识，从而不与社会现实相脱节。三、实习单位简介河南中州机电有限公司是在中国兵器装备集团公司河南中州机械厂的基础上重组 改制成立的，注册资本1600万元，占地面积30.3万平方米，员工近1000人，其中，各类专业技术管理人员近400人。具有较强的综合加工能力，拥有各类生产、科研、检测设备1570余套。其中金切设备530余 台套，仪器207台套，具有静电喷漆、磷化、热处理、表面处理、冲压、模具制造及大型产品加工，从美国引进的换热设备加工生产线，目前在国内居于领先水平，能生产各类换热元件，换热设备，并广泛用与化工、电力、锅炉等行业。综合加工能力较强，加工手段齐全。 公司主要产品：镍基钎焊翅片管、磷铜钎焊翅片管、不锈钢翅片管、椭圆翅片管、嵌入式翅片管、L型双L型翅片管、高频焊翅片管、重力热管及铝绕片机；空气加热器、SRZ型散热器、SRL型散热器、GL型散热器、真空炉冷却器、热管空气预热器、热管省煤器、暖风器、锅炉省煤器管束及一、二类压力容器。 “健卫”系列运动步枪、气枪、猎枪；换热设备、矿山设备等系列产品。是国内唯一小口径运动步枪生产厂家，具有三大系列三十五个品种，产品远销美洲、澳洲、非洲等国家和地区。矿山设备产品目前有三个品种。主要以鄂式破碎机为主，用 于矿山、冶金、开采等。是“重合同守信誉企业”、“焦作市文明企业”、“河南省机电出口先进单位”。公司生产的“健卫”牌系列枪支在国外市场具有较高的知名度，并广泛受到国外客户的青睐。，2001年通过了ISO9001：2000版质量体系证。具有自营进出口经营权。公司秉承“团结、求实、创新、进取”的企业精神和“互惠、双赢、回报社会”的企业理念，愿与各界朋友携手并进，精诚合作，共同发展第二部分：实习内容一、重要设备1.1插床，型号B5032 最大插削长度320mm，抚顺新生机床厂1972年制造。1.2万能升降台铣床，型号x63w,最大工作面宽度400mm，最大工作面长度1600mm。北京第一机床厂1971年7月制造。1.3.立式车床，型号C5110A，最大车削直径1000mm，齐齐哈尔第一机床厂1987年1月制造。1.4.普通车床，型号CY6140，车削最大工件回转直径400mm，最大长度1500mm。云南机床厂制造。1.5.龙门刨床，型号B2010A，最大切削宽度1000mm，最大切削长度3000mm，1971年9月制造。1.6.卧式镗铣床，型号TX8113.最大镗削直径130mm。苏联制造。1.7.龙门铣刨床：型号B228A，最大切削宽度2800mm，最大切削长度8000mm。滑枕行程460mm，改造日期2009年2月。1.8.单臂刨床：型号CB1016EX60最大切削宽度1600mm，最大切削长度6000mm。1.9.牛头刨床：型号BC6063，最大刨削长度630mm。如加工如下零件工艺过程分析如下：1.定位基准的选择: 对实心的轴类零件，精基准面就是顶尖孔，满足基准重合和基准统一.所以选择中心孔作为定位基准.2.定位原理:采用双顶尖和三抓卡盘。用三抓卡盘夹紧轴的一端，此时限制5个自由度，沿轴线方向的旋转自由度没有被限制。3.热处理的选择:预备热处理，安排在毛坯和粗加工之间，有正火和退火目的是提 高切削性能。中间热处理，消除内应力，调质提高综合力学性能。最终热处理，淬火，提高材料的力学性能。4.加工阶段的划分（1）、粗加工阶段1）毛坯处理 毛坯备料、锻造和正火2）粗加工车去多余部分，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等（2）、半精加工阶段1）半精加工前热处理 对于45钢一般采用调质处理以达到220240HBS。2）半精加工 车工艺倒角（定位锥孔） 半精车外圆和端面。（3）、精加工阶段1）精加工前热处理 局部高频淬火2）精加工前各种加工 粗磨定位锥面、粗磨外圆3）精加工 精磨外圆保证最重要表面的精度。5、工顺序的安排和工序的确定1）车端面见平，钻中心孔；调头车另一端面保证总长120mm，钻中心孔。2）粗车右边三个台阶，调头粗车左边一个台阶，直径留3mm余量。3）调质220240HBS.4）修研两端心孔。5）半精车右边三个台阶和调头左边一个台阶；32mm加工到图纸规定要求，其余直径留0.5mm加工余量。6）粗磨定位锥面、粗磨外圆7）高频淬火8）精磨外圆和端面达到图纸规定的要求3爪卡盘夹紧原理3爪卡盘又称自定心卡盘，原理是这样的，在一个圆锥形齿轮的背面加工有平面螺纹。当使用钥匙转动卡盘时，带动圆锥齿轮转动，平面螺纹和活动卡爪相啮合，这样就使三个卡爪同时向中心移动典型零件的技术要求二 、典型零件加工工艺(轴类，箱体类，齿轮类等） （一）轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等.根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：1 尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6IT9。 几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。2 相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。3 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.21.6m，传动件配合轴颈为0.43.2m。 其他 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。2.2轴类零件的材料、毛坯及热处理1轴类零件的材料 轴类零件材料 常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。2轴类零件的热处理锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。2.3轴类零件的安装方式轴类零件的安装方式主要有以下三种。1采用两中心孔定位装夹一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车（钻）中心锥孔；再以中心孔定位，精车外圆；以外圆定位，粗磨锥孔；以中心孔定位，精磨外圆；最后以支承轴颈外圆定位，精磨（刮研或研磨）锥孔，使锥孔的各项精度达到要求。2用外圆表面定位装夹对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况，可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具，或各种高精度的自动定心专用夹具，如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。3用各种堵头或拉杆心轴定位装夹加工空心轴的外圆表面时，常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来安装工件。小锥孔时常用堵头；大锥孔时常用带堵头的拉杆心轴， 3CA6140车床主轴加工定位基准的选择主轴加工中，为了保证各主要表面的相互位置精度，选择定位基准时，应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原则，并能在一次装夹中尽可能加工出较多的表面。由于主轴外圆表面的设计基准是主轴轴心线，根据基准重合的原则考虑应选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位，还能在一次装夹中将许多外圆表面及其端面加工出来，有利于保证加工面间的位置精度。所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求，宜按互为基准的原则选择基准面。如车小端120锥孔和大端莫氏6号内锥孔时，以与前支承轴颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面（因支承轴颈系外锥面不便装夹）；在精车各外圆（包括两个支承轴颈）时，以前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面；在粗磨莫氏6号内锥孔时，又以两圆柱面为定位基准面；粗、精磨两个支承轴颈的112锥面时，再次用锥堵顶尖孔定位；最后精磨莫氏6号锥孔时，直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次，都使主轴的加工精度提高一步。4CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等）；半精加工阶段（半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等）；精加工阶段（包括精铣键槽，粗、精磨外圆、锥面、锥孔等）。在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序，这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行，即粗车调质（预备热处理）半精车精车淬火-回火（最终热处理）粗磨精磨。如：轴类零件机械加工工艺文件的制订一、 零件的工艺分析 传动轴零件图图示零件是减速器中的传动轴，该零件小批生产。它属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈M，N，外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。二、毛坯的选择该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择60mm的热轧圆钢作毛坯。三、定位基准的选择合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面(Q、P、N、M)及轴肩面(H、G)对基准轴线A-B均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择两端中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证零件的技术要求。粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。四、工艺路线的拟定1各表面加工方法的选择 传动轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该传动轴的主要表面M、N、P、Q的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车半精车磨削。2加工顺序的确定 对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求调质处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：下料车两端面，钻中心孔粗车各外圆调质修研中心孔半精车各外圆，车槽，倒角车螺纹划键槽加工线铣键槽修研中心孔磨削检验。定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工52mm、44mm及M24mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。综上所述，所确定的该传动轴加工工艺过程如下：五、轴类零件的检验1加工中的检验自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。这种检验方式能在不影响加工的情况下，根据测量结果，主动地控制机床的工作过程，如改变进给量，自动补偿刀具磨损，自动退刀、停车等，使之适应加工条件的变化，防止产生废品，故又称为主动检验。主动检验属在线检测，即在设备运行，生产不停顿的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备运行状况，对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检测在机械制造中的应用越来越广。2加工后的检验单件小批生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检验；大批大量生产时，常采用光滑极限量规检验，长度大而精度高的工件可用比较仪检验。表面粗糙度可用粗糙度样板进行检验；要求较高时则用光学显微镜或轮廓仪检验。圆度误差可用千分尺测出的工件同一截面内直径的最大差值之半来确定，也可用千分表借助V形铁来测量，若条件许可，可用圆度仪检验。圆柱度误差通常用千分尺测出同一轴向剖面内最大与最小值之差的方法来确定。主轴相互位置精度检验一般以轴两端顶尖孔或工艺锥堵上的顶尖孔为定位基准，在两支承轴颈上方分别用千分表测量。（二）箱体类零件的加工一、箱体零件概述箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，多平面和孔，内部呈腔形，壁薄且不均匀，刚度较低，加工部位多，加工精度要求较高，加工难度大。箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。 箱体类零件加工箱体零件加工工艺分析下面表A为上图所示某车床主轴箱小批生产的工艺过程；下面表B为该车床主轴箱大批生产的工艺过程。从这二个表所列的箱体加工工艺过程可以看出，不同批量箱体加工的工艺过程，既有共性，又有各自的特性。表A某主轴箱小批生产工艺过程序号工序内容定位基准1铸造 2时效 3漆底漆 4划线：考虑主轴孔有加工余量，并尽量均匀。划C、A及E、D加工线 5粗、精加工顶面A按线找正6粗、精加工B、C面及侧面D顶面A并校正主轴线7粗、精加工两端面E、FB、C面8粗、半精加工各纵向孔B、C面9精加工各纵向孔B、C面10粗、精加工横向孔B、C面11加工螺孔及各次要孔 12清洗、去毛刺倒角 13检验 表B某主轴箱大批生产工艺过程序号工序内容定位基准1铸造 2时效 3漆底漆 4铣顶面AI孔与II孔5钻、扩、绞2-8H7工艺孔（将6-M10mm先钻至7.8mm,绞2-8H7）顶面A及外形6铣两端面E、F及前面D顶面A及两工艺孔7铣导轨面B、C顶面A及两工艺孔8磨顶面A导轨面B、C9粗镗各纵向孔顶面A及两工艺孔10精镗各纵向孔顶面A及两工艺孔11精镗主轴孔I顶面A及两工艺孔12加工横向孔及各面上的次要孔 13磨B、C导轨面及前面D顶面A及两工艺孔14将2-8H7及4-7.8mm均扩钻至8.5mm，攻6-M10mm 15清洗、去毛刺倒角 16检验 一、制订箱体工艺过程的共同性原则1）加工顺序为先面后孔箱体类零件的加工顺序均为先加工面，以加工好的平面定位，再来加工孔。因为箱体孔的精度要求高，加工难度大，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。2）加工阶段粗、精分开箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。3）工序间合理按排热处理箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500550，保温4h6h，冷却速度小于或等于30/h，出炉温度小于或等于200。普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。4）用箱体上的重要孔作粗基准箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀，还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。二、定位基准的选择1）粗基准的选择虽然箱体类零件一般都选择重要孔（如主轴孔）为粗基准，但随着生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件装夹方式是不同的。中小批生产时，由于毛坯精度较低，一般采用划线装夹，其方法如下： 图C 主轴箱的划线 首先将箱体用千斤顶安放在平台上（图C-a），调整千斤顶，使主轴孔I和A面与台面基本平行，D面与台面基本垂直，根据毛坯的主轴孔划出主轴孔的水平线I-I，在4个面上均要划出，作为第1校正线。划此线时，应根据图样要求，检查所有加工部位在水平方向是否均有加工余量，若有的加工部位无加工余量，则需要重新调整I-I线的位置，作必要的借正，直到所有的加工部位均有加工余量，才将I-I线最终确定下来。I-I线确定之后，即画出A面和C面的加工线。然后将箱体翻转90，D面一端置于3个千斤顶上，调整千斤顶，使I-I线与台面垂直（用大角尺在两个方向上校正），根据毛坯的主轴孔并考虑各加工部位在垂直方向的加工余量，按照上述同样的方法划出主轴孔的垂直轴线II-II作为第2校正线（图C-b），也在4个面上均画出。依据II-II线画出D面加工线。再将箱体翻转90（图C-c），将E面一端至于3个千斤顶上，使I-I线和II-II线与台面垂直。根据凸台高度尺寸，先画出F面，然后再画出E面加工线。加工箱体平面时，按线找正装夹工件，这样，就体现了以主轴孔为粗基准。大批大量生产时，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采用图D的夹具装夹。 图D 以主轴孔为粗基准铣顶面的夹具1、3、5支承2辅助支承4支架6挡销7短轴8活动支柱9、10操纵手柄11螺杆12可调支承13夹紧块先将工件放在1、3、5预支承上，并使箱体侧面紧靠支架4，端面紧靠挡销6，进行工件预定位。然后操纵手柄9，将液压控制的两个短轴7伸人主轴孔中。每个短轴上有3个活动支柱8，分别顶住主轴孔的毛面，将工件抬起，离开1、3、5各支承面。这时，主轴孔轴心线与两短轴轴心线重合，实现了以主轴孔为粗基准定位。为了限制工件绕两短轴的回转自由度，在工件抬起后，调节两可调支承12，辅以简单找正，使顶面基本成水平，再用螺杆11调整辅助支承2，使其与箱体底面接触。最后操纵手柄10，将液压控制的两个夹紧块13插入箱体两端相应的孔内夹紧，即可加工。2）精基准的选择箱体加工精基准的选择也与生产批量大小有关单件小批生产用装配基面做定位基准。图A车床床头箱单件小批加工孔系时，选择箱体底面导轨B、C面做定位基准，B、C面既是床头箱的装配基准，又是主轴孔的设计基准，并与箱体的两端面、侧面及各主要纵向轴承孔在相互位置上有直接联系，故选择B、C面作定位基准，不仅消除了主轴孔加工时的基准不重合误差，而且用导轨面B、C定位稳定可靠，装夹误差较小，加工各孔时，由于箱口朝上，所以更换导向套、安装调整刀具、测量孔径尺寸、观察加工情况等都很方便。这种定位方式也有它的不足之处。加工箱体中间壁上的孔时，为了提高刀具系统的刚度，应当在箱体内部相应的部位设置刀杆的导向支承。由于箱体底部是封闭的，中间支承只能用如图E所示的吊架从箱体顶面的开口处伸人箱体内，每加工一件需装卸一次，吊架与镗模之间虽有定位销定位，但吊架刚性差，制造安装精度较低，经常装卸也容易产生误差，且使加工的辅助时间增加，因此这种定位方式只适用于单件小批生产。 图E吊架式镗模夹具 图F箱体以一面两孔定位量大时采用一面两孔作定位基准。大批量生产的主轴箱常以顶面和两定位销孔为精基准，如图F所示。（三）齿轮的加工圆柱齿轮齿面（形）加工方法1齿轮齿面加工方法的分类 加工一个精度较高的圆柱齿轮，大致要经过如下工艺路线： 毛坯制造及热处理齿加工齿形加工齿端加工轮齿热处理定位面的精加工齿形精加工。 齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、连轴齿轮的基准轴、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。2齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。 齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求， 1齿轮精度和齿侧间隙GBl0095渐开线圆柱齿轮精度对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。其中，12级为超精密等级；35级为高精度等级；68级为中等精度等级；912级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表134)。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。 齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙)，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。 2齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为68级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，连轴齿轮基准轴的尺寸公差和形状公差为IT5-IT6，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8；基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22m之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。3表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。68级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0832m，基准孔为0816 m，基准轴颈为0416m，基准端面为1632m，齿顶圆柱面为32m。直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺 1定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中(如滚、剃、珩齿等)应选用同一定位基准，以保持基准统一。 连轴齿轮的齿坯和齿面加工与一般轴类零件加工相似。直径较小的连轴齿轮，一般采用两端中心孔作为定位基准；直径较大的连轴齿轮，由于自重及切削力较大，不宜用中心孔作定位基准，而应选用轴颈和端面圆跳动较小的端平面作为定位基准。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时，则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。 2齿坯加工 齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔和端面、连轴齿轮的中心孔及齿圈外圆和端面的加工。 (1)齿坯孔加工的主要方案如下： 1)钻孔一扩孔一铰孔一插键槽 2)钻孔一扩孔一拉键槽一磨孔 3)车孔或镗孔一拉或插键槽磨孔 (2)齿坯外圆和端面主要采用车削。大批、大量生产时，常采用高生产率机床加工齿 坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床；单件、小批生产时，一般采用通用车床，但必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装内完成，并在基准端面作标记。 3齿面切削方法的选择 齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生产批量、生产条件和热处理要求。78级精度不淬硬的齿轮可用滚齿或插齿达到要求；67级精度不淬硬的齿轮可用滚齿一剃齿达到要求；67级精度淬硬的齿轮在生产批量较小时可采用滚齿一（或插齿)一齿面热处理磨齿的加工方案，生产批量大时可采用滚齿一剃齿一齿面热处理一珩齿的加工方案。 4圆柱齿轮的加工工艺过程 (1)只需调质热处理的齿轮 毛坯制造一毛坯热处理(正火)一齿坯粗加工一调质一齿坯精加工一齿面粗加工一齿面 精加工。(2)齿面须经表面淬火的中碳结构钢、合金结构钢齿轮毛坯制造一正火一齿坯粗加工一调质一齿坯半精加工一齿面粗加工(半精加工)一齿面 表面淬火一齿坯精加工一齿面精加工。 (3)齿面须经渗碳或渗氮的齿轮 毛坯制造一正火一齿坯粗加工一正火或调质一齿坯半精加工一齿面粗加工一齿面半精加工一渗碳淬火或渗氮一齿坯精加工一齿面精加工。 四、直齿圆柱齿轮加工实例1零件分析 该齿轮为模数m=35mm，齿数z=63，齿形角=20的标准直齿圆柱齿轮。 (1)主要技术要求 1)精度等级 第I公差组为6级精度，检测项目齿距累积误差Fp，公差Fp=0063mm；第公差组为5级精度，检测项目齿形误差ff和基节偏差fpb，齿形公差ff=0007mm，基节极限偏差土fpb=0006mm；第公差组为5级精度，检测项目齿向误差F，公差F=0007mm。公法线长度Wk=8058 mm，跨测齿数k=8。齿厚上偏差代号M，M=-20fpt=-014mm，齿厚下偏差代号P，P=32 fpt=0224mm。(精度等级表示中，齿厚极限偏差用以控制侧隙，本例用代号MP表示)。 2)齿坯基准面精度 基准内孔85 mm精度IT6；两端面对内孔轴线的端面圆跳动分别为0020和0025mm。 3)表面粗糙度Ra值 基准孔为08m，两端面为16m，齿面为08m，齿顶圆柱面为32m。 (2)毛坯选择 采用锻造毛坯以改善材料的力学性能。小批生产时采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 (3)主要表面加工方法的选择 该齿轮精度等级较高，各主要表面精加工的方法如下： 基准孔：磨削 端 面：磨削 齿 面：滚齿一表面淬火磨齿 1齿轮的主要加工面 齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、连轴齿轮的基准轴、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。 2齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。 齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求， 1齿轮精度和齿侧间隙GBl0095渐开线圆柱齿轮精度对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。其中，12级为超精密等级；35级为高精度等级；68级为中等精度等级；912级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表134)。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级 圆柱齿轮的公差组副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙)，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。 2齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为68级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，连轴齿轮基准轴的尺寸公差和形状公差为IT5-IT6，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8；基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22m之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。3表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。68级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0832m，基准孔为0816 m，基准轴颈为0416m，基准端面为1632m，齿顶圆柱面为32m。 三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 1定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中(如滚、剃、珩齿等)应选用同一定位基准，以保持基准统一。 连轴齿轮的齿坯和齿面加工与一般轴类零件加工相似。直径较小的连轴齿轮，一般采用两端中心孔作为定位基准；直径较大的连轴齿轮，由于自重及切削力较大，不宜用中心孔作定位基准，而应选用轴颈和端面圆跳动较小的端平面作为定位基准。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时，则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。 2齿坯加工 齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔和端面、连轴齿轮的中心孔及齿圈外圆和端面的加工。 (1)齿坯孔加工的主要方案如下： 1)钻孔一扩孔一铰孔一插键槽 2)钻孔一扩孔一拉键槽一磨孔 3)车孔或镗孔一拉或插键槽磨孔 (2)齿坯外圆和端面主要采用车削。大批、大量生产时，常采用高生产率机床加工齿 坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床；单件、小批生产时，一般采用通用车床，但必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装内完成，并在基准端面作标记。 3齿面切削方法的选择 齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生产批量、生产条件和热处理要求。78级精度不淬硬的齿轮可用滚齿或插齿达到要求；67级精度不淬硬的齿轮可用滚齿一剃齿达到要求；67级精度淬硬的齿轮在生产批量较小时可采用滚齿一（或插齿)一齿面热处理磨齿的加工方案，生产批量大时可采用滚齿一剃齿一齿面热处理一珩齿的加工方案。 4圆柱齿轮的加工工艺过程 (1)只需调质热处理的齿轮 毛坯制造一毛坯热处理(正火)一齿坯粗加工一调质一齿坯精加工一齿面粗加工一齿面 精加工。(2)齿面须经表面淬火的中碳结构钢、合金结构钢齿轮毛坯制造一正火一齿坯粗加工一调质一齿坯半精加工一齿面粗加工(半精加工)一齿面 表面淬火一齿坯精加工一齿面精加工。 (3)齿面须经渗碳或渗氮的齿轮 毛坯制造一正火一齿坯粗加工一正火或调质一齿坯半精加工一齿面粗加工一齿面半精加工一渗碳淬火或渗氮一齿坯精加工一齿面精加工。 四、直齿圆柱齿轮加工实例1零件分析 该齿轮为模数m=35mm，齿数z=63，齿形角=20的标准直齿圆柱齿轮。 (1)主要技术要求 1)精度等级 第I公差组为6级精度，检测项目齿距累积误差Fp，公差Fp=0063mm；第公差组为5级精度，检测项目齿形误差ff和基节偏差fpb，齿形公差ff=0007mm，基节极限偏差土fpb=0006mm；第公差组为5级精度，检测项目齿向误差F，公差F=0007mm。公法线长度Wk=8058 mm，跨测齿数k=8。齿厚上偏差代号M，M=-20fpt=-014mm，齿厚下偏差代号P，P=32 fpt=0224mm。(精度等级表示中，齿厚极限偏差用以控制侧隙，本例用代号MP表示)。 2)齿坯基准面精度 基准内孔85 mm精度IT6；两端面对内孔轴线的端面圆跳动分别为0020和0025mm。 3)表面粗糙度Ra值 基准孔为08m，两端面为16m，齿面为08m，齿顶圆柱面为32m。 (2)毛坯选择 采用锻造毛坯以改善材料的力学性能。小批生产时采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 (3)主要表面加工方法的选择 该齿轮精度等级较高，各主要表面精加工的方法如下： 基准孔：磨削 端 面：磨削齿 面：滚齿一表面淬火磨齿三.典型机床1普通车床主要结构、CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。加工最大回转直径为400mm。范围：主要用来加工回转表面以及回转体的端面，换可以切断、切槽、车螺纹、钻孔、铰孔、和扩孔主运动：主轴带动工件的旋转运动。进给运动：刀架带动刀具的移动。精度：粗车 公差等级IT13IT11，表面粗糙度Ra3012.5m。 半精车 公差等级IT10IT8，表面粗糙度Ra6.33.2m. 精车 公差等级IT7IT8,表面粗糙度Ra1.60.8m.2. 、立式升降台铣床X53K工作台工作面积 宽*长mm 400*1600承载重量kg 800T型槽数目个 3T型槽宽度mm 18T型槽间距mm 90行程X向（工作台纵向）手动/机动mm 900/880Y向（滑座横向）手动/机动mm 315/300Z向（升降台垂向）手动/机动mm 385/365主轴最大回转角度45度，转速r/min 300-1500转速级数Step 18锥孔.机床用途及性能 立式升降台铣床是一种使用范围很广的机床，它适应于用各种棒壮铣刀、角度铣刀及端面铣刀来铣切平面、斜面、沟槽、齿轮等。本机床适用于各种机械加工工业。本机床上装置分度头时，可以铣切直齿齿轮和铰刀等零件，分度由手动来完成。如果在装上分度头的同时，把分度头的传动轴与工作台的纵向丝杠用挂轮架联系起来，能铣切螺旋面。本铣床还可以装上圆工作台，用以铣切凸轮及弧形槽。立铣床上可加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮。凸轮以及封闭轮廓表面等.本铣床具有下列性能： 1、 机床结构本身具有足够的刚性，能承受重负荷的切削工作。 2、 机床有足够的功率和很广的变速范围，能充分发挥刀具的效能，并能使用硬质合金刀具进行高速切削。 3、 在机床的前面和左面，各有一套功能相同的电钮和操作手柄（即复式操作装置），是工作者能选择最方便的位置进行工作。 4、 主轴的转速和进给量的选择由变速盘来完成，其变速机构装有冲动装置，使变速时齿轮能顺利啮合。 5、 主轴制动采用电磁离合器，其制动效果迅速，平衡，可靠。 6、 主轴及各传动轴均安装在滚动轴承上，提高了传动效果，主轴上的轴承可调整，以保证主轴精度。 7、 机床有良好的安全装置，手动进给和机动进给间有互锁型号（X53K）结构特点：立铣头可作45旋转，主轴套筒可垂向进给，纵向超大行程，悬臂式操作面板，正面配置纵向调整手轮，操作更方便。工作台三个方向都可手动和机动进给，并可快速进退，加工效率高，三个方向导轨副均有耐磨措施，精度保持性高，寿命长。 主运动：主轴带动刀具的旋转运动进给运动：工作台带着工件的移动。铣削精度等级：公差等级IT7IT13，表面粗糙度值Ra为12.51.6m.3.牛头刨床主运动：刨刀或工件的直线往复运动。进给运动：工件或刀具沿垂直于主运动方向所做的间歇运动。精度等级：精度等级为IT9IT8.表面粗糙度值Ra可达6.31.6m.加工范围：平面、平行面、垂直面、台阶、沟槽、斜面、曲面和成型面。主要用于粗加工和半精加工。牛头刨床适用于加工长度不超过1000mm的中小型工件的平面、沟槽或成型面。4龙门刨床：型号（B228A）最大切削宽度2800mm，最大切削长度8000mm。龙门刨床工作台的往复运动为主运动，刀架移动为进给运动。横梁上的刀架，可在横梁导轨上作横向进给运动，以刨削工件的水平面；立柱上的侧刀架，可沿立柱导轨作垂直进给运动，以刨削垂直面。刀架亦可偏转一定角度以刨削斜面。横梁可沿立柱导轨上下升降，以调整刀具和工件的相对位置。龙门刨床主要用于加工大型零件上的平面或沟槽，或同时加工多个中型零件，尤宜于狭长平面的加工。龙门刨床上的工件一般用压板螺栓压紧。 在龙门刨床上，有一套复杂的电气设备和路线系统，工作台的运动可无级调速。 主要结构性能与特点1、机床主要构件：床身、工作台、横梁、左右立柱、连接梁、龙门顶均为树脂砂造型、优质高合金耐磨铸铁铸造，经热时效处理一振动效处理一粗加工一振动时效处理一精加工，彻底消除机件负应力，保持机件性能稳定。2、床身、工作台导轨采用静压卸荷和耐磨涂层技术，确保低速平稳性和精度保持性。3、机床三向进给和铣头进给采用分离式驱动方式，使各个部件独立运行，提高工作效率。4、滑枕式镗铣头主轴自动变速，进给采用滚珠丝杠副传动，并采用液压平衡缸装置，平衡滑枕的自重。5、根据用户要求可以提供多种形式的附件铣头，进一步扩大使用的范围。6、机电控制系统采用PLC、数字化交流伺服控制技术，实现高精度和高可靠性控制。7、机床三向进给采用国际先进水平的交流变频矢量控制，实现无级调速。8、工作台设定为触摸屏设定、工作台操纵为悬挂按钮站，精确、便捷。龙门刨床主要加工大型工件或同时加工多个工件。与牛头刨床相比，从结构上看，其形体大，结构复杂，刚性好，从机床运动上看，龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动则是刨刀的横向或垂直间歇运动，这刚好与牛头刨床的运动相反。龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调速，运动平稳。龙门刨床的所有刀架在水平和垂直方向都可平动。 龙门刨床主要用来加工大平面，尤其是长而窄的平面，一般可刨削的工件宽度达1米，长度在3米以上。龙门刨床的主参数是最大刨削宽度5.镗床型号（T612）主轴直径125mm。镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。加工特点：加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)。卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种。它主要是孔加工，镗孔精度可达IT7，表面粗糙度Ra值为1.6-0.8um.卧式镗床的主参数为主轴直径。T612系列普通落地镗铣床主要结构特点如下：一、T612镗铣床动力头主传动采用方滑枕水平移动式结构： 1）主轴采用38CrMoAl渗氮处理，因此具有足够的硬度及良好精度保持性。 2） 主轴采用直流电机(配合进口调速装置)，与二级变速相结合的方式实现无级变速。 3）方滑枕采取纵向大截面结构，以提高方滑枕的纵向刚度； 4）主轴箱采取整体包容式结构，方滑枕包容在主轴箱内，进一步提高了方滑枕的整体刚度，有利于机床作强力切削。二、传动系统 机床主传动采用直流电机驱动，经机械变速和直流调速，可获得3-660r/min的无级调速范围，以满足各种切削加工的需要。 进给传动分四部分：前立柱横向进给（X坐标），主轴箱垂直进给（Y坐标），镗轴轴向进给（Z坐标）及滑枕轴向进给（W坐标）。三、轴承 主轴轴承是主轴系统的关键组件，采用进口轴承。 其他轴承选用国内名牌厂家生产的产品； 主轴轴套选用优质氮化钢制造。四、传动结构 X轴横向进给进给结构装在滑座体中，因而传动刚性好，并可以进行消除间隙调整。 Y轴-主轴箱垂直进给采用滚珠丝杠副传动，丝杠固定在前立柱上，进给点击通过降速箱旋转，从而使主轴箱获得垂直进给。 Z轴、W轴同样采用滚珠丝杠副传动，原理跟Y轴一
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