设计综合实训课程设计-CA6136普通车床总体方案设计.doc

设计综合实训课程设计说明书设计内容： CA6136普通车床总体方案设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： U机制122 姓 名： 学 号： 1211501202 指导教师： 2014年11月30日设计综合实训任务书1设计时间 2014年11月 24日 2014年 11月30日设计题目机床总体方案设计设计条件与任务设计条件：根据下表给定的技术参数，完成车床总体设计。表1 主要技术参数参数C6136最大回转直径床身上360刀架上190最大工件长度750工作能力该车床可进行外圆、内孔、端面及锥面的车削加工，可加工多种公英制螺纹及模数螺纹，利用尾架可钻孔。设计内容1、 拟定机床运动方案；2、 确定机床技术参数（尺寸参数、运动参数、动力参数）；3、 确定机床总体布局；4、 绘制机床总体尺寸联系图。5、 有详细设计方案说明书。工作进度时间（日期）设计内容2014.11.24拟定机床运动方案2014.11.25确定机床技术参数2014.11.25-2014.11. 26确定机床总体布局 2014. 11.27-2014.11.29绘制机床总体尺寸联系图 2014. 11.29-2014.11.30撰写设计说明书考核2014.11.30下午6点前提交物化成果(机床联系尺寸图电子档、机床总体设计说明书打印稿）参考资料侯秀珍主编.机械系统设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000张进生,房晓东.机械工程专业课程设计指导书.北京:机械工业出版社,2003李云.机械制造工艺及设备设计指导手册.北京:机械工业出版社,1996黄鹤汀,俞光主编.金属切削机床设计.上海:上海科学技术文献出版社,1986附：设计说明书主要内容：1、封面（见计算说明书样式）、目录（标题及页次）；2、设计任务书；3、机床工艺方法分析；4、机床运动方案拟定；5、技术参数拟定（尺寸参数、运动参数、动力参数）；6、机床结构方案及总体布局；7、机床尺寸联系图；8、小结。 目 录1 拟定机床运动方案11.1 表面成形运动11.1.1工件的旋转运动11.1.2刀具的移动11.2 辅助运动12 确定机床技术参数12.1 主参数与尺寸参数12.1.1主参数12.1.2主要尺寸参数22.1.3主轴前锥孔直径22.2 运动参数22.3 动力参数32.3.1切削力的计算32.3.2切削功率Pm32.3.3估算电动机功率33 机床总体布局43.1 确定结构方案43.2 布局44 机床总体联系尺寸图54.1 车床的主要规格参数见表2：54.2 车床尺寸联系图65 结论7I1 拟定机床运动方案为了加工出所要求的工件表面，必须使刀具和工件实现一系列运动。运动主要为机械传动。1.1 表面成形运动1.1.1工件的旋转运动 这是车床的主运动，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。可通过传动系统（主传动）把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。1.1.2刀具的移动这是车床的进给运动。将主轴箱的运动分出一路，由进给传动系统实现。刀具可作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动 (车圆柱表面)或作垂直于工件旋转轴线的横向进给运动(车端面)，也可作与工件旋转轴线倾斜一定角度的斜向运动(车圆锥表面)或作曲线运动(车成形回转表面)。车削螺纹时，只有一个复台的主运动：螺旋运动。它右以被分解为两部分：主轴的旋转和刀具的移动。1.2 辅助运动有刀架纵、横向机动快移。2 确定机床技术参数2.1 主参数与尺寸参数2.1.1主参数 通用机床的主参数确定方法在金属切削机床型号编制方法均有规定。课程设计中一般会直接给定。车床的主参数是床身上最大工件回转直径，用D表示，是指床身上能回转的最大工件尺寸。如果把靠近主轴的床身切出一个凹槽（马鞍槽），使其成为能安装最大直径工件带有马鞍的床身，那么，除了表示床身上的最大工件加转直径外，还需要表示马鞍槽上的最大工件回转直径。及花盘前面的马鞍槽宽Wg。表1 主要技术参数参数值床身上最大回转直径360mm最大工件长度750mm2.1.2主要尺寸参数主要尺寸参数有：刀架上的最大回转直径D1、主轴通孔直径、主轴前锥孔直径。如图1所示：图1 卧式车床的中心高和最大加工直径刀架上的最大回转直径D1：根据已有数据，可知D1=190mm根据床身上最大回转直径D=360mm，确定主轴通孔直径为44mm，主轴锥孔莫氏MT6。2.1.3主轴前锥孔直径根据莫氏号6号，查表得锥度为，长度L=181mm，大端直径D=63.348mm2.2 运动参数最低转速和最高转速的确定：根据公式， ， 则可计算出： 主轴最低转速： 主轴最高转速：=变速范围：应当指出，通用机床的dmax、dmin不是指机床上可能加工的最大和最小直径，而是指常用的经济加工的最大和最小直径。对于通用机床，一般取：=kD=0.5360=180mm，=Rd=0.2180=36mm式中：D机床可加工的最大直径(mm)，取360mm; k系数。卧式车床k取0.5; Rd计算直径范围，取值为0.2。，。不同工况下切削参数及动力参数车削类型刀具材料工件材料切削速度(m/min)进给量(mm/r)吃刀深度(mm)切削力(N)切削功率(KW)纵向车削外圆W18Cr4V碳钢120280.1511343054001.53.0纵向车削外圆W18Cr4V铸铁40130.1216200114600.162.6纵向车削外圆YT15碳钢3001800.150.51229015001.55切断及边槽W18Cr4V铸铁45150.80.6-3909500.20.7精车丝杠W18Cr4V碳钢21-、为最大、最小计算直径。2.3 动力参数在主传动结构方案未确定之前，可以先进行估算，然后，再与同类机床进行分析比较，综合确定机床的主电动机功率。2.3.1切削力的计算中型卧式车床在重切削条件下的主切削力Fz：刀具材料：YT15；工件材料：45号钢；切削方式：切外圆。则根据公式：由表查得取ap=4，f=0.4，则Fz=1900apf0.75=190040.40.75=3823N2.3.2切削功率Pm KW取V=110， = 7kw2.3.3估算电动机功率 KW式中：主传动系统总的机械效率，回转运动的机床=0.7-0.85。取，则=8.75kw3 机床总体布局3.1 确定结构方案(1)主轴传动系统采用机械传动(2)传动型式采用集中传动(3)主轴换向、制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器(4)变建系统采用多联滑移齿轮变速(5)润滑系统采用飞溅油润滑(6)变速机构。采用滑移齿轮分级立速形式，特点是；给构简单传递功率大，变速可靠，另外制造、安装、维修等也比较方便。(7)操纵机构对三种操纵方案(机械，液压，电器)二种操纵形式(集中与分散)进行分析，一般车床采用集中的(集中于两个手柄)机械式操纵机构，重点是吸取CA6140优点并辅以改进，实现“形象化”操纵。3.2 布局采用卧式车床常规的布局型式。机床主要由主轴箱、床鞍、刀架，尾架，进给箱，滑板箱，床身等6个部件组成。布局如图2所示：图2 卧式车床布局主要组成部件及功用：(1)主电机 布置在床腿里，为安装和检修方便，在床腿上开设可拆窗口，既减少占地面积，以保证外观整齐大方。(2)主轴箱主轴箱固定在床身的左上部，内部装有主轴和变速传动机构。它的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴，使其带动工件按规定的转速旋转。(3)刀架刀架可沿床身上的刀架导轨作纵向移动。它由几层组成，功用是装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动。(4)尾座 尾座安装在床身右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整位置。它的功用是用后顶尖支撑长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。(5)进给箱进给箱固定在床身的左端前侧，内装有进给运动的变换机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。(6)溜板箱溜板箱与纵向溜板相连，与刀架一起作纵向运动，功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向和横向进给，或快速运动，或车螺纹。(7)床身床身固定在左右床腿上，在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。 4 机床总体联系尺寸图4.1 车床的主要规格参数见表2：表2表示工件的最大尺寸床身上的最大工件回转直径D360mm刀架上的最大工件回转直径D1190mm两顶尖的最大距离750mm表示移动距离的尺寸刀架的最大移动距离a650mm横刀架的最大移动距离b200mm上刀架的最大移动距离c120mm尾座的前后调整量d120mm尾座套筒的移动量e140mm表示切削能力的尺寸主轴变速级数12主轴变速范围50-1600r/min主轴孔直径44mm纵向进给变速级数40纵向进给量范围0.05-1.6mm横向进给变速级数40横向进给量范围0.04-1.28mm丝杠螺距6mm加工螺纹种类和螺距公制英制模数径节192914240.510mm1 3/4-40 1/n0.25-5mm3 1/2-80 /n加工螺纹长度f750mm主电机的最大输出功率8.75kw主电机的最大转矩23.875Nm表示机床的大小及安装尺寸床身的长度L B1920mm床身的宽度B300mm床身上的主轴中心高h190mm地面上的主轴中心高H l900mm占地面积F lF 21900880机床轮廓尺寸L 0 W 0H 0224210001170螺钉安装孔的位置S l，S 2，S 3320/1250/500包括标准附件的机床重量2450kg上表各参数意义如图3所示：4.2 车床尺寸联系图车床尺寸联系图如下：图 4 车床尺寸联系图5 结论本学期最重要的一门课十周实训终于来了，这门课的重要性不仅仅是它有十个学分，更重要的是这次实训效果的好坏直接关乎到我们大四的毕业设计，所以个人特别在意本次实训，当然压力与动力是共存的，正因为深刻的认识到本次实训的重要性，所以我从一开始就很认真的完成每次任务。我们组分到的是CA6136机床的主轴箱，设计主轴箱的资料主要都是来自老师发给我们的指导教程，还有我们组员之间的相互讨论，在开始查阅资料时就像一只无头苍蝇，但是慢慢的静下心来之后，发现里面的很多数据都是相通的。本周下来，我通过自己学习、与同组员之间