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碳块专用
铣床
设计
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碳块专用铣床的设计
45页 11000字数+说明书+开题报告+任务书+8张CAD图纸
传动系统图 A1.dwg
减速器.dwg
减速箱展开图 A0.dwg
刀具图 A2.dwg
夹具图 A0.dwg
总装图 A0.dwg
碳块专用铣床的设计说明书.doc
评阅书.doc
轴 A2.dwg
零件图 A1.dwg
目 录
第一篇 产品分析及方案确定1
第一章 绪论1
第二章 动力箱设计3
第一节 分析产品3
第二节 加工方法3
第三节 参数确定4
（一）铣削要素4
（二）选用电机5
（三）减速器设计6
（四）齿轮的设计与校核7
（五）主传动系统图22
（六）轴的设计与校核22
（七）带轮参数的设计31
（八）箱体的总体设计33
第二篇 铣床附件的设计34
第一章 铣床夹具的设计34
第一节 铣床夹具的功能34
第二节 专用夹具的设计35
第二章 刀具的设计36
第三章 机床附件37
第一节 导轨的选用37
第二节 滑台的选用37
第三节 床身立柱的设计38
第四节 排屑38
第五节 油漆38
结 论38
参考文献
摘 要
金属切削机床是机械制造装备中最具代表性的产品，在国民生产中占据十分重要的位置。本次设计说明书主要设计了铣床的结构，其中减速器设计从电动机的功率确定到最大，最小转速参数的设计，到标准公比的选用和转速的确定，齿数，齿轮的确定等都严格按照要求设计。通过查阅了多种设计资料确定了主传动系统结构，各轴直径的计算和它们的刚度，强度的校核，齿轮的齿数，模数和带轮的设计，从而确定了主轴箱的大体结构，从而绘制出各视图和零件图。最后结合各部分的设计设计出铣床的总体图形,完成碳块专用铣床的全部设计。
通过本次毕业设计，不仅使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时也增强了自己查阅资料和独立分析问题与解决问题的能力，为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。
关键词： 减速器； 定位 ； 工装夹具; 铣床;
- 内容简介：
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太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：专业：机械设计制造及其自动化学号：指导教师所属系（部）：机电系二八年五月摘 要金属切削机床是机械制造装备中最具代表性的产品，在国民生产中占据十分重要的位置。本次设计说明书主要设计了铣床的结构，其中减速器设计从电动机的功率确定到最大，最小转速参数的设计，到标准公比的选用和转速的确定，齿数，齿轮的确定等都严格按照要求设计。通过查阅了多种设计资料确定了主传动系统结构，各轴直径的计算和它们的刚度，强度的校核，齿轮的齿数，模数和带轮的设计，从而确定了主轴箱的大体结构，从而绘制出各视图和零件图。最后结合各部分的设计设计出铣床的总体图形,完成碳块专用铣床的全部设计。 通过本次毕业设计，不仅使我在大学四年里所学的知识有了更进一步的巩固与提高，同时也增强了自己查阅资料和独立分析问题与解决问题的能力，为今后更好地工作与学习打下了坚实的基础。 关键词： 减速器； 定位 ； 工装夹具; 铣床;Carbon block special purpose milling machine designAbstractThe metals slices machine bed is a machine manufacturing material inside to have most the representative product, copying the very important position in citizen produce, this Reducer design from biggest, the least turns soon the parameter designs the standard compares of choose to use to turn to really settle soon, wheel number, the wheel gear really settles etc, all strict design according to the request, Checking various designs data made sure the lord spreads to move the system construction and turn soon diagram, diametric calculation in each stalk with they just the school of a strength, the wheel of the wheel gear number, the mold counts to spread the design that move the chain with the lord, from but made sure the big construction of the principal axis box, rom but draw the assemble diagram to see the diagram with each direction. Finally, all parts of the design of the overall design of a milling machine graphics, carbon block for milling machine to complete the full design.Through the graduated design that my four years of university knowledge has been made to further consolidate and enhance the same time, it also reinforced its own analysis and problem-solving ability, thus better for the future work and study to lay a solid foundation.Keywords : Reducer； Positioning； Fixture；Milling machine;目 录第一篇 产品分析及方案确定1第一章 绪论1第二章 动力箱设计3第一节 分析产品3第二节 加工方法3第三节 参数确定4（一）铣削要素4（二）选用电机5（三）减速器设计6（四）齿轮的设计与校核7（五）主传动系统图22（六）轴的设计与校核22（七）带轮参数的设计31（八）箱体的总体设计33第二篇 铣床附件的设计34第一章 铣床夹具的设计34第一节 铣床夹具的功能34第二节 专用夹具的设计35第二章 刀具的设计36第三章 机床附件37第一节 导轨的选用37第二节 滑台的选用37第三节 床身立柱的设计38第四节 排屑38第五节 油漆38结 论38参考文献40iii太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书第一篇 产品分析及方案确定第一章 绪论设计的过程是通过分析、创造和综合而达到满足特定功能目标的一种活动。在此过程中需不断的对设计方案进行评价，根据评价的结果进行修改，在设计的过程中不断地发现问题和解决问题。金属切削机床是机械制造业的基础装备，随着社会不断发展和科学不断进步对机床设计技术要求越来越高，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）应用。使得机床的设计理论和方法由人工绘图向计算机绘图，由定性设计向定量设计、由表态和线性分析向动态和非线性分析，由可行性设计向最佳设计过渡。根据指导教师的推荐，重点选用吴圣庄编著的金属切削机床以及辅助类书刊包括材料力学机械制造装备设计机械制图机械设计等图书。其中，戴曙的金属切削机床设计无疑是系统化介绍和设计车床的资料。它从机床设计的步骤，机床的标准化，机床的总体布局到主要的参数的确定，（包括尺寸参数、动力参数）。在主要的传动设计中，参考齿轮齿数和带轮直径的确定，是主轴箱的尺寸，轴的轴径，以及传动精度等一系列布局。在结构式，结构网确定之后，要对传动件的结构、材料、构造等进行计算和设计及齿轮的模数确定等。传动件包括齿轮、传动轴、离合器、制动装置等。其中对齿轮的拼装，齿轮太窄或太宽时的处理，齿轮在轴上的定位问题都有比较全面的论述。传动轴在反复弯曲载荷和扭曲载荷下不发生疲劳破坏。刚度方面，轴在弯曲和扭曲载荷下不致产生过大的变形。高速旋转的轴还应计算其临界转速，以免发生共振，传动轴首先要估算直径，然后再进行刚度验算。提高刚度时可以采用加大轴的直径缩短轴的长度，使轴上的主动和被动传动件尽可能的靠近，使传动件靠近轴。在文献资料当中机床设计图册中有关C616的主轴箱轴向展开图以及剖面图，外观图等，以及各种轴的空间布置，都要参考图册中提供的东西，是一本比较使用的资料。传动件如齿轮和轴的校核都是参照材料力学机械设计等内容和公式来展开的。同时要参考金属工艺学在尺寸的标注以及公差配合等内容时，要查阅尺寸及公差配合和机械制造基础中的尺寸链计算。同时，还有机床的总体布局和装配，油路等因素的考虑要查阅机械设计手册（化学工艺出版社编）。在制图的过程中，标题拦的尺寸，图纸大小以及一些零件的画法要参考机械制图和简明手册等工具书。 文献资料是一个设计者必备的工具，选择全面的实用的工具是设计者必备的素质。面对茫茫书海，我们要在指导老师的引导下挑选合适自己的设计题目的参考资料，并且要多方面收集现代设计中一些先进信息加入到自己的题目中。其实，整个设计的过程就是将大学四年学习的知识融会贯通的过程，很多当时不会用的感觉泛泛的东西通过设计将变的更具体，可行，学会应用资料，为我所用，能将那些规格化的孤立的零件经过计算，设计成一台可以实现运转的机械，就是我们设计的根本意图所在了。我们设计还是比较初级的模型，在实践中，只有经过不断的改进，才能达到高的生产效率，然而，基础的知识和原理是设计的源头，工具书的编者为我们提供了如此系统的、直观的资料，是难得的财富，要爱护藏书，让知识美化世界，让文明净化人类。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作、学习打下良好的基础。由于能力所限，设计中难免有许多不妥之处，恳请老师多多指教。第二章 动力箱设计第一节 分析产品碳块的性能灰份指标电阻率热膨胀率耐压强度体积密度真密度XBS-17%421.032MPa1.56g/cm31.90g/cm3通过碳块和各金属材料理化性能的比较，可以看出，碳块为软材料，加工时可选项用普通高速钢做为刀具材料。同时碳块为脆性材料，加工时应采取低速加工，比较慢的走刀速度。第二节 加工方法 通过初走分析，碳块采用专用铣床加工，考虑到碳块的体积庞大，所以采用立式铣床，直线逆铣铣销方法。顺铣时进给方向上的分力与进给方向相同，由于丝杠存在轴向间隙，该分力大于机床导轨摩擦力时，将会拉动工作台，造成每齿进给量突然增加，严重时会损坏铣刀，造成工件报废等操作事故。逆铣时无此现象。由于顺铣时切削力在进给方向上的分力与进给方向相同，加之目前普通铣床的间隙消除机构不能有效地消除进给丝杠轴向间隙，因此为避免顺铣时产生“拉刀”，实际操作中通常采用逆铣。只有在铣削力很小的精铣时，为提高加工表面质量，才采用顺铣。铣床为专用碳块铣床，各部分需要重新设计，根据加工的总行程，确定铣床的各部分的尺寸和性能。第三节 参数确定铣刀直径的大小直接影响切力、扭矩、切削速度和刀具材料消耗，不能任意选取（一）铣削要素 铣削速度（m/min） 铣刀外径（mm）铣刀转数（r/min）铣刀每转工作台移动距离，即每转进给量（mm/r）铣也每齿工作台移动距离，即每齿进给量（mm/z）进给速度（mm/min）铣刀齿数铣削宽度（mm）铣削深度（mm）刀具寿命（min）确定铣削要素：由于主产品为碳块，强度32Mpa，所以刀具可选用高速钢。查机械加工工艺设备设计手册表2.6可用HS180-1 GB9943-88 。 查机械加工工艺设计实用手册表15-55铣削速度查机械加工工艺设计实用手册表15-53采用镶齿铣刀，每齿进给量 得计算铣削力查机械加工工艺设计实用手册表15-48 加工灰铸铁时铣削力实际的圆周切削力计算用时（二）选用电机铣削功率机床主轴电坳机功率 选用电动机的功率为检验电动机功率 实际切削功率为 机床主轴允许的功率为 故因此选用的切削用量中以采用。.查机械设计基础课程设计附表二选用Y132M4型电动机 （三）减速器设计选用立式二级圆柱齿轮减速器计算总传动比 选取齿轮齿数 实际总传动比 传动比误差 传动比误差很小，可以选用。1、计算各轴转速轴转速 轴转速 轴转速2、各轴功率和转矩轴 轴 轴 轴名参数电动机轴轴轴轴计算转速n/(r/min)1440720199.471.7功率P/KW7.57.437.066.71扭矩T/(Nmm)9900078000340000890000效率0.960.9650.965（四）齿轮的设计与校核1、选择齿轮齿数 初步确定齿轮齿数 =20 =72 =26 =74第一对齿轮齿轮选材齿宽系数d接触疲劳极限初步计算许用接触极限应力H选择齿轮类型选择齿轮精度初步计算小齿轮直径模数m的计算选取基本组齿数和为92齿轮查机械设计6-5，6-6按使用条件适用软齿面小齿轮: 钢,调质处理,硬度为241-286HBS，大齿轮: 铸钢，调质处理，硬度为190-240HBS 齿面接触疲劳强度的计算:由机械设计书图6-22得: =800MPa =560MPa小齿轮循环次数大齿轮循环次数查机械设计表6-11求得接触疲劳强度计算的寿命系数查机械设计图6-23得工作硬化系数查机械设计表6-12得安全系数则=1094.4Mpa =794.4Mpa（1）选择齿轮类型根据齿轮的工作条件，选用直齿圆柱齿轮传动;(2)选择齿轮精度等级按估计的圆周速度,由机械设计书表6-8初步选择8级精度;(3)初步计算齿轮的主要尺寸因电动机驱动,工作机载荷平稳,查机械设计书表6-7得: 因齿轮速度不高,取;因对称布置,轴的刚性较小,取 查机械设计表6-10 d=1.2 查机械设计表6-7 使用系数查机械设计表6-8 则查机械设计表6-14,查得:;重舍度系数 取小齿轮齿宽 取大齿轮齿宽 按机械设计表3-7,取标准模数2、校核齿数和为92的齿轮两齿轮的材料均为软齿面齿轮小齿轮用钢,调质处理,硬度为241-286HBS，大齿轮选用铸钢，调质处理，硬度为190-240HBS。齿轮节圆速度转矩 接触疲劳极限应力循环次数N,确定寿命系数、计算许用应力轮齿弯曲强度条件计算弯曲应力:校验合格按计算结果校验前面假设是否正确查机械设计表6-6 =1.07 查机械设计表6-6 =1.55查机械设计表6-8取查机械设计表6-8取查机械设计图6-12，图6-13得： 由式因此可用较小一点的齿宽=40mm可取小齿轮齿宽 可取大齿轮齿宽 齿面接触疲劳强度的计算初步计算=9.55确定极限应力,齿面硬度:小齿轮按260HBS,大齿轮按220HBS,查机械设计图6-22得: =800MPa =560MPa 查机械设计图6-24得:=300MPa =240MPaa. 计算应力循环次数N,确定寿命系数、小齿轮循环次数大齿轮循环次数查机械设计表6-11求得接触疲劳强度计算的寿命系数查机械设计图6-23得工作硬化系数查机械设计表6-12得安全系数则=1094.4Mpa =794.4Mpa计算公式查机械设计图6-18得小齿轮=2.18 大齿轮=2.08 查机械设计图6-19得 小齿轮应力修正系数=1.81 大齿轮应力修正系数=1.91查机械设计图6-20得重合度系数=0.69查机械设计式6-14计算弯曲疲劳许用应力查机械设计图6-24 =300MPa =240MPa 查机械设计表6-13计算弯曲疲劳强度计算的寿命系数 查机械设计图6-25 得尺寸系数 查机械设计图6-24 得系数 弯曲疲劳强度安全系数 查机械设计表6-12取 =c、验算轮齿弯曲强度条件 比较 因此应按大齿轮校核弯曲疲劳强度 计算结果表明接触疲劳强度适合齿轮无需调整第二对齿轮齿轮选材齿宽系数d接触疲劳极限初步计算许用接触极限应力H选择齿轮类型选择齿轮精度初步计算小齿轮直径模数m的计算选取基本组齿数和为100齿轮查机械设计6-5，6-6按使用条件适用软齿面小齿轮: 钢,调质处理,硬度为241-286HBS，大齿轮: 铸钢，调质处理，硬度为190-240HBS 齿面接触疲劳强度的计算:由机械设计书图6-22得: =686MPa =539MPa小齿轮循环次数大齿轮循环次数查机械设计表6-11求得接触疲劳强度计算的寿命系数查机械设计图6-23得工作硬化系数查机械设计表6-12得安全系数则=918.9Mpa =841.1Mpa（1）选择齿轮类型根据齿轮的工作条件，选用直齿圆柱齿轮传动;(2)选择齿轮精度等级按估计的圆周速度,由机械设计书表6-8初步选择8级精度;(3)初步计算齿轮的主要尺寸因电动机驱动,工作机载荷平稳,查机械设计书表6-7得: 因齿轮速度不高,取;因对称布置,轴的刚性较小,取 查机械设计表6-10 d=1.2 查机械设计表6-7 使用系数查机械设计表6-8 则查机械设计表6-14,查得:;重舍度系数 取小齿轮齿宽 取大齿轮齿宽 按机械设计表3-7,取标准模数3、校核齿数和为100的齿轮两齿轮的材料均为软齿面齿轮小齿轮用钢,调质处理,硬度为241-286HBS，大齿轮选用铸钢，调质处理，硬度为190-240HBS。齿轮节圆速度转矩 接触疲劳极限应力循环次数N,确定寿命系数、计算许用应力轮齿弯曲强度条件计算弯曲应力:校验合格齿轮各系数不变位中心距按计算结果校验前面假设是否正确查机械设计表6-6 =1.07 查机械设计表6-6 =1.07查机械设计表6-8取查机械设计表6-8取查机械设计图6-12，图6-13得： 由式因此可用较小一点的齿宽=67.2mm可取小齿轮齿宽 可取大齿轮齿宽 齿面接触疲劳强度的计算初步计算=9.55确定极限应力,齿面硬度:小齿轮按260HBS,大齿轮按220HBS,查机械设计图6-22得: =800MPa =560MPa 查机械设计图6-24得:=300MPa =240MPab. 计算应力循环次数N,确定寿命系数、小齿轮循环次数大齿轮循环次数查机械设计表6-11求得接触疲劳强度计算的寿命系数查机械设计图6-23得工作硬化系数查机械设计表6-12得安全系数则=918.9Mpa =841.1Mpa计算公式查机械设计图6-18得小齿轮=2.18 大齿轮=2.08 查机械设计图6-19得 小齿轮应力修正系数=1.81 大齿轮应力修正系数=1.91查机械设计图6-20得重合度系数=0.69查机械设计式6-14计算弯曲疲劳许用应力查机械设计图6-24 =300MPa =240MPa 查机械设计表6-13计算弯曲疲劳强度计算的寿命系数 查机械设计图6-25 得尺寸系数 查机械设计图6-24 得系数 弯曲疲劳强度安全系数 查机械设计表6-12取 =c、验算轮齿弯曲强度条件 比较 因此应按大齿轮校核弯曲疲劳强度 计算结果表明接触疲劳强度适合齿轮无需调整节圆直径 中心距 = = （五）主传动系统图（六）轴的设计与校核主轴部件是机床的重要部件之一。它是机床的执行件.他的功用提支承并带动工件或刀具旋转进行切削,承受切削力和驱动力等载荷,完成表面成型运动.主轴部件通常由主轴及其支承、传动件、密封件及定位元件组成。主轴部件的工作性能对整机性能和加工质量以及机床生产率有着直接影响是决定机床性能和技术的经济指标的重要因素.主轴在工作载荷下，应能长期保持需要的稳定的工作精度。以保证工件的加工精度和表面光洁度。在各传动件、轴承是最重要的组件所以它的选用都有比较严格的限制。机床常用的轴承有,滚动轴承、液体静压轴承空气静压轴承等,对主轴轴承的要求是旋转精度高,承载能力大,极限转速高,适应变速范围大,等等。主轴端安装工件的径向和轴向跳动是主轴箱设计中要保证的部分。主轴采用圆锥滚子轴承成对安装，其它轴用深沟球轴承。在使用时，涉及到双列向心短圆柱滚子轴承间隙的调整，由螺母经套筒压在内环的端面上。主轴的材料也需要经过计算，在该进行热处理的方位进行处理。主轴滚动轴承的润滑可以用润滑油和润滑脂来润滑。关于选用润滑油还是润滑脂要根据转速的高低来判断。在速度较低时，用润滑脂比用润滑油温度低，在速度较高时，则用润滑油较好。主轴部件密封的作用，对于油润滑的主轴部件来说，为的是防止油外泄和灰尘屑末进入。对主轴的要求：1、旋转精度：主轴的外圆面和端面用来安装卡盘，因此应该保证一定的旋转精度2、刚度：指主轴的抗变形能力；3、抗震性：提高主轴的静刚度，采用较大阻尼比的轴承。4、耐磨性：在安装轴承、夹具、刀具和主件部位应淬火处理。5、主轴的材料和热处理：采用45号钢。一般机床的主轴轴承为滚动轴承，可用45钢调质到（220250）HBS左右，主轴锥孔、卡盘定心轴径。应淬硬（4555）HRC6、主轴轴承的选择：(1)旋转精度高、刚度高、承载能力、大极限转速高.(2)适应变速范围大,磨擦小噪声小.(3)抗震性能好使用维护方便等等. a、选择轴的材料轴材料选取45钢，经调质处理，其机械性能由机械设计表2-5查得：，；查机械设计表2-7，得.轴材料选取45钢，经调质处理，其机械性能由机械设计表2-5查得：，；查机械设计表2-7，得.轴为动力主轴，承受较大的载荷，考虑到强度性能问题，所以材料选取钢，经调质处理，其机械性能由机械设计表2-5查得：，；查机械设计表2-7，得. b、初步计算轴径 查机械设计表2-6得 由公式转矩=得：d=C mm 各轴最小直径d各轴心距L确定：轴的校核画受力简图轴上受力分析计算作用于轴上的支反力C点弯矩D点弯矩C点弯矩D点弯矩计算轴弯矩,并画弯、转矩图计算并画当量弯矩图校验轴的强度 校验合格 选 C=110=C=110 =25mm=110=38mm=110=45mm轴考虑到轴的最小直径处要安装一个带轮，该轴段应有键槽，故将估算直径加大。并圆整取轴采用光轴，由上端装入，中间加齿轮用轴套来固定。齿轮用圆头键和键槽配合固定。两端与箱体联结处用轴承连接，轴承均采用深沟球滚子轴承，尺寸见装配图。轴该轴有两个键槽，均用来安装，故将估算直径加大并圆整取。采用阶梯轴样式，由上端装入。齿轮同样用键和键槽配合固定，同时用轴套固定轴的横向滑动。与箱体连接处同样用轴承联接，采用深沟球滚子轴承，加润滑油润滑。各阶轴尺寸见装配图。轴同上，轴上有两处键的配合，直径加大，并圆整取。轴由下端装入，两端与箱体连接处用圆锥滚子轴承，齿轮用轴套和轴肩固定。各阶轴的尺寸见装配图。=184mm=250mm 轴为动力主轴，承受较大的载荷，所以对轴进行强度和安全系数的较核。c、按弯扭合成校核经分析选危险轴轴进行校核（1）画受力简图画轴空间受力简图（a），将轴上作用力分解为垂直面受力图（b）和水平面受力图（c）分别求出垂直面上的支反力和水平面内的支反力。对于零件作用于轴上的分布载荷或转矩当作集中力作用于轴上零件的宽度中心。（2）轴上受力分析轴传递的转矩：890000齿轮的圆周力： N 齿轮的径向力： 4810.8tg=1751N(3)计算作用于轴上的支反力水平面内的支反力,（4）画垂直受力图 （5）计算轴的弯、转矩,并画弯、转矩图分别作出垂直面和水平面上的弯矩图（d）、（e），并按进行弯矩合成.画转矩图(f)。（6）计算并画当量弯矩图转矩按脉动循环变化计算，取，则按计算，画当量弯矩图（g）（7）校验轴的强度一般而言，轴的强度是否满足只需对危险截面进行校验即可，w为抗弯截面系数 而轴的当量弯矩较大且轴的直径最小处。强度校核：考虑键槽的影响，查机械设计附表6-8计算，显然， 校验合格，故轴安全。轴上受力分析及弯矩、转矩、当量弯矩图安全系数校核材料性能选C，D键抗弯截面系数抗扭截面系数弯曲应力幅弯曲平均应力扭转切应力切应力幅平均切应力综合影响系数安全系数复合安全系数SS校核安全（1）查表得40Cr钢调质处理后 查机械设计表2-2得等效系数 （2）计算抗弯截面系数、抗扭截面系数 查机械设计基础课程设计表5-20得C键尺寸D健尺寸（3）求综合影响系数 因和。C截面上有键槽和过盈配合两种产生应力集中的因素，故应比较两者的有效集中系数，从中取大什计算。 键槽对轴的有效应力集中系数，由附表1查出，当，A型键槽时 过盈配合对轴的有效应力集中系数。 当，配合为时，因过盈配合的有效应力集中系数均比键大，取过勇配合时的有效集中系数计算。 由附表4查出，当材料为合金钢，毛坯直径60-70尺寸系数 由附表5查出，当，时，表面状态 （4）求安全系数，查机械设计表2-2得 求复合安全系数查机械设计表2-3得 因此SS 轴的强度安全。（七）带轮参数的设计计算功率选择带型小带轮直径大带轮直径演算带速V合适初取中心距带长中心距a小带轮包角带根数Z张紧力轴上载荷V带传动计算名义功率 P=7.5KW查实用机械手册第二版，表10.3-10得=1.1=(机械设计)=1.17.5=8.25KW查机械设计图5-7选择Z带查表5-7取=100mm=200mV=m/s,在速度范围525内,带速合适. 由机械设计公式(5-14)得带长 = =1079mm 由机械设计表5-8对A型带选用基准长度=1430mm 1153计算实际中心距=170mm B=1568mma= +=336.3mm 1153mm 取a=340mm 验算小带轮包角=在要求的范围以上,包角合适.确定带的根数Z因为=100mm,2.04V=7.54m/s查机械设计表5-6得 查机械设计表5-9得 因,查机械设计表5-11得因=1430mm, 查机械设计表5-12得 故得Z=5.6 取Z=6根 确定初拉力由机械设计式(5-17)得单根普通V带的初拉力=500 =500=154.45N查机械设计式(5-18)得压力=2Zsin=26154.45sin=1843.08N（八）箱体的总体设计箱体的设计查机械设计实践。为了减轻重量和缩短生产周期，箱体采用Q205和Q235钢板焊接而成。轴承底部可采用圆钢，锻钢或铸钢制造；焊接箱体的箱厚约为铸造体厚的70%到80%，质量比铸造箱体轻1/41/2。齿轮润滑采用喷油润滑，故将喷油嘴对准齿轮啮合处进行喷油，借助油的粘度将油带到名齿轮啮合表面进行润滑，同时也将油甩到箱壁来散热。1、润滑综合考虑，选润滑方式为喷油润滑。润滑剂采用50号工业齿轮油。滚动轴承的润滑选用飞溅润滑方式。2、密封密封的目的是防止外部的灰尘、水分等进入轴承，同时也防止润滑剂的流失。连接表面应精刨，其表面粗糙度不大于6.3，也可以在机座凸缘上铣出回油沟，使渗入连接面的油重新流回箱底。密封圈选择半粗羊毛毡圈。第二篇 铣床附件的设计第一章 铣床夹具的设计第一节 铣床夹具的功能 工件能过铣床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件能过夹具上的定位无元件获得正确的位置，称为定位；二是能过夹紧机构合工件的既定位置在加工过程式中保持不变，称为夹紧。这样就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。提高生产率 使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正、对刀等辅助时间，采用多件，多工位夹具，以及气动、液动夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。同时减轻工人的劳动强度，保证生产安全。设计中要考虑到的问题；保证加工精度 这是必须做到的最基本的要求。其关键正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。夹具的总体方案应与年生产纳相适应，在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多种工件的加工。安全、方便、减轻劳动强度 机订夹具要有工作安全性考虑，心要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。排屑顺畅 机订夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑 的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。历此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性，机床夹具设计时，要方便制造检测、调整和装配，有得于提高夹具的制造精度。第二节 专用夹具的设计由于铣床所加工的零件碳块体积很大，所以夹具应是专用的铣床夹具。根据六点定位原理，采用两个支撑板做端面定位，其余两面用辅助支撑定位，浮动可调手柄压紧装置。六点定位原理就是一个物体在三维空间中可能具有的运动，称之为自由度。在坐标系中物体可以沿X、Y、Z轴和移动及绕X、Y、Z轴的转动，共有六个独立的运动，既有六个自由度。所谓工件的定位，就是采取适当的约束措施，来消除工件的六个自由度，以实现工件的定位。 夹紧机构在机床夹具设计中占有很重要的地位。一个夹具在性能上的优劣，除了从定位性能上加以评定外，还必须从夹紧机构的性能上来考核，如夹紧机构的可靠性、操作方便性。夹紧机构的复杂程度不同也基本上决定了夹具的复杂程度。从设计的难度上讲，夹紧机构往往花费设计人员较多的心血。设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1、夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位；2、工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3、夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。4、夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人的操作习惯。5、夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。铣床夹具的受力元件及夹具体要有足够的强度和刚度。由于铣削加工是断续切削，夹紧力较大，又容易产生切削振动，在批量大的生产中又往往采用多工件、多工位方案，因此夹具的强度，刚度应给予足够的重视。铣床夹具一般均设置对刀装置和定向键，保证工件与刀具、工件与进给运动方向之间的位置精度。夹具体底面上的定向键一般而论与工作上中间T形槽配合，因为该T形槽精度高，且与导轨纵向运动方向平行。铣床夹具一般要在工作台上对定后固定。对于矩形铣床工作台，一一般是通过两侧T形槽用T形槽螺钉来固定夹具，因此夹具体底板两端平台上应开有两个U形口，U形口中心和定向键中心距必须与先用机床工作台T形槽的中心距相符。第二章 刀具的设计刀具是加工中不可缺少的主要部件。根据碳块的理化性能可以看出，碳块是一各比较软的脆性材料，所以可以选用W18Cr4V高速钢作为刀具的首选材料。由于动力箱主轴是实轴花键盘轴，那么刀具体可以做成套式刀具体，Z轴转动可以用花键来限制，Z轴的移动可以用六角螺母和扣紧螺母来固定。为保证刀具的垂直度要求，所用配合均为过盈配合。刀具体图形具体如图：加工过程中，由于碳块的理化性能影响，进给量不应太大，进给速度不应太快，应采用逆铣方式，缓慢加工，通常铣一块碳块所用的时间为55分钟。在铣削力的作用下，由于丝杆与螺母总保持接触，因而没有丝杠与螺母间隙对铣削的影响，对机床要求不严格，适用于工件有硬皮的情况。但是消耗的功率大，垂直分力向上，容易在工作台产生振动，从而影响粗糙度。此外，刀齿在接角工件时不能立即切入，而有一段滑移过程，使刀具耐用度下降。第三章 机床附件第一节 导轨的选用 由于在铣削过程中会产生很大的振动，为减少振动，宜采用闭式导轨。直线运动导轨的截面形状主要有四种矩形、三角形、燕尾形和圆柱形。并可互相组合，每种导轨副之中有凸凹之分。矩形导轨具有承载能力大，刚度高，制造简单，检验和维修方便等优点；但存在铡向间隙，需用镶条调整，导向性能差。适用于载荷较大而导向性要求略低的机床。三角形导轨导向性好，大的顶角用于大型或重型机床。燕尾形导轨可以承受较大的颠覆力矩，财轨和高度较小，结构紧凑间隙调整方便。但是，刚度较差，加工检验维修都不大方便。适用于受力较小、层次多、要求间隙调整方便的部件。圆柱形导轨制造方便，工艺性好，但磨损后难调整和补偿间隙。主要用于受轴向负荷的导轨，应用较少。由此分析，选用三角形导轨，间隙用镶条调整。第二节 滑台的选用 对应导轨的选择，为保证相对加工中心与工件中心相对应，滑台也用三角形槽的滑台。并在滑台内部中间设有一个与丝杠配合的螺母孔。内置一丝杠螺母，能够进行X方向上的移动和定位。滑台与夹具体联结在一起，通过丝杠带动滑台从而完成进给动，完成铣削的全过程。第三节 床身立柱的设计 铣床床身和立柱均用铸铁浇铸而成，为减轻铣床整体重量和支撑点的强度，床身和立柱均采用倾斜式空心封闭箱形结构，排屑方便，抗扭刚度高。第四节 排屑 排屑是为了不影响加工表面的精度和侍加工表面的尺寸，同时不造
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