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机械毕业设计全套

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JX03-105@坡口机毕业设计全套,机械毕业设计全套

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山 东 轻 工 业 学 院 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 机械 工程学院 2005 级 机械设计 制造及其 自动化 专业 姓名 席福洋 题目 矩形型材端面坡口铣削机设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1. 主要内容： 矩形断面轧制或焊接成型的型材，与底板焊接或是两型材对接时，焊接工艺要求断面倒坡口，以提高焊接强度，保证焊接成品件的连接质量。 设计一台 用于矩形型材端面坡口铣削加工的专用机床，要求对型材端面的两平行边同 时加工，铣削角度（ 520） 450， 进给 速度200mm/min，型材尺寸 200 200400 400mm，最大长度 6m。 选用标准动力头，完成该专用铣床的 总体设计，和 动力头运动机构 。 2. 表现形式： 装配 图 及部分零件图（ 3 张零号） ，设计说明书 （ 30页） ，相关英文资料译文，实习报告 。 3. 主要参考资料：机械设计手册，相关产品网站。 完成期限：自 2009 年 3 月 15 日至 2009 年 6 月 15 日 指导教师： 教研室主任： 学院院长 ： 年 月 日 nts 矩形型材端面坡口铣削机设计 作 者 姓 名 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名 专业技术职务 高级试验 师 nts目 录 摘 要 1 第一章 绪论 2 1.1 课题来源及意义 2 1.2 矩形型材断面坡口铣削机的国内外研究现状 2 1.3 机械铣削机发展趋势 3 第二章 机床总体设计 4 2.1 机床总体方案设计的依据 4 2.1.1 工件 4 2.1.2 刀具 5 2.2 工艺分析 5 2.2.1 工艺方法的确定 5 2.2.2 机床总体布局 5 2.2.3 机床运动的确定 6 2.3 机床主要参数的确定 6 2.3.1 确定工件余量 6 2.3.2 选择切削用量 7 2.3.3 运动参数 主运动驱动电动机功率的确定 7 2.3.3.1 切削力的计算 7 2.3.3.2 切削功率的计算 8 2.4 进给驱动电动机功率的确定 8 nts第三章 端面坡口铣削机的机械部分设计 9 3.1 传动部分的设计 9 3.1.1 丝杠选取和设计 9 3.1.2.丝杠的校核计算 10 3.2 轴承的 选取 12 3.3 联轴器的选 取 12 3.4 导轨的选取 12 nts 1 摘 要 矩形型材端面坡口铣削机是由大量通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效机床。其特点有 : 结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。 本次设计的题目是矩形型材端面坡口铣削机设计。首先针对要加工的型材入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对铣削力进行计算，根据要求选择合适的动力头，以加工要求为线索，在满足要求的前提下完成其它（如丝杠、导轨）所有零件的设计。 关 键词 ： 坡口铣削机； 动力头运动机构。 ABSTRACT Modular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include: compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity . The design is a rectangular profile of the subject face groove milling machine design. of all, to the processing of the profiles for the start of the overall machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the calculation of the milling force, in accordance with the requirements of the driving force for the first choice for processing requests for clues to meet the requirements of under the other (eg, screw, rail) to all parts of the design. Keywords: Groove milling machine； Power agency head movement. nts 2 第一章 绪论 1.1课题来源及意义 在自动化焊接生产线上，为了提高焊接质量提高生产效率，需要在矩形型材的焊接端面上开坡口，人工进行坡口工作效率太低而且还浪费人力，利用矩形型材端面坡口铣削机可以提高工作效率，降低工人的劳动强度，并提高 破 口质量。 为了 使 两块矩形钢材能够牢固的对接在一起， 需要将两钢材开坡口， 为了满足这种 需要矩形型材端面坡口铣削机就应运而生了，这台机器具有 操作少，结构比较简单， 效率高等优点。既提高焊接强度，又保证焊接成品件的连接质量。 在型钢非标准设备现场制作中，经常遇到一些尺寸较大、重量较重的部件的破口加工，如型钢的焊缝坡口加工、短侧板的焊缝坡口加工、分解槽壁板纵焊缝坡口加工等， 对于这些 焊缝坡口加工，如果使用火 自动切割机切割，坡口尺寸偏差较大，互换性差，而如果使用刨边机，龙门铣等大型机床切削，不仅加工台班费昂贵，而且大型机床不适于在各个施工现场之间频繁搬，针对以上情况，我们提出了研制坡口专用铣削机床的课 题。为了使研制工作切合实际、有的放矢，我们首先认真分析了 矩形型钢端面的加工特点。 最近由于金融危机的影响， 机床行业受宏观经济形势的影响，呈现出增长逐步减缓的趋势。自去年下半年以后，机床市场需求出现了严重滑坡。普通机床和 经济型数控机床产品市场需求急剧下滑，传统普通产品生产企业库存量大幅增加。而中、高档数控机床，成套设备和大型重型数控机床需求相对集中，这说明行业产品结构发生了非常大的变化，单台产品平均价格走高，市场需求继续向高端倾斜，重型机床领域竞争将更加激烈。 为了使适应广大客户的需要，我们要求设计了矩形型材端 面坡口铣削机，这种机械有很大的发展潜力，在这次金融危机的影响下会有更好的发展。 1.2矩形型材断面坡口铣削机的国内外研究现状 我国的无锡大周焊割机械有限公司生产的有关坡口 /端面加工设备就只有三种产品分别是 DZXB-铣边机， DZX系列端面铣， GD-20滚剪倒角机。而国外也只是有一些管道坡口机等等之类的坡口机， 还有 十一冶安装工程公司制作了两套卧式坡口铣削专用机床，一次试车成功，并先后在云南铝业公司，河南焦作万方铝业公司、山东鲁西铝厂和四川广兴铝业公司的电解槽制作工程中投入使用 ，发挥了重要的作用，解决了电解槽等 非标设计超大零部件坡口机械化生产nts 3 问题，保证了质量和工期，节约了成本 像这种用于铣削矩形型材的坡口铣削机还不多。 国外具有代表性的坡口机产品有以下几种火焰切割 /坡口机，由美国 H&M公司生产，这种坡口机身采用铝制的，重量轻，破口角度可调。管端坡口机，由意大利“古倍喜”公司生产，管端坡口机分为内卡式和外卡式，可以满足不同工作环境的需求。全自动柔性切管机，由日本开发研制。美国的爬管式管道切割 /坡口机是一种便携式铣削机，包括美国瓦奇 T-L-C 爬管式切割 /坡口机，以及美国 Mathey公司生产的爬管式切割 /坡口机，德国 GF公司生 产的用于薄壁细长管切割 /开坡口的 RA系列管道切割兼坡口机。 外国研发和生产的大多数都是管道式坡口机或铣削机，他们并没有太多的涉猎用于矩形型材的坡口铣削机，也可以说这是他们的空白，具有很大的发展潜力。 1.3机械铣削机发展趋势 机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。机械制造业不仅为工业、农业、交通运输业、科研和国防等部门提供各种生产设备、仪器仪表和工具，而且为制造业包括机械制造业本身提供机械制造装备。机械制造业的生产能力和制造水平标志着一个国家或地区的科学技术水平、经济实力。 伴随着国际经济危机的不断加深及全球经济增长的放缓，机床行业受宏观经济形势的影响，呈现出增长逐步减缓的趋势。自去年下半年以后，机床市场需求出现了严重滑坡。 机械制造业的生产能力和制造水平，主要取决于机械制造装备的先进程度。机械制造装备的核心是金属切削机床，精密零件的加工，主要依赖切削加工来达到所需要的精度。金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的40% 60%，金属切削机床的技术水平直接影响到机械制造业的产品质量和劳动生产率。换言之，一个国 家的机床工业水平在很大程度上代表着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着不可替代的作用。 纵观几十年来的历史，机械制造业从早期降低成本的竞争，经过 20 世纪70 年代、 80 年代发展到 20 世纪 90 年代乃至 21 世纪初的新的产品的竞争。目前，我国已加入世界贸易组织，经济全球化时代已经到来，我国机械制造业面临严峻的挑战，也面临着新的形势：知识 技术 产品的更新周期越来越短，产品的批量越来越小，产品的性能和质量的要求越来越高，环境保护意识和绿色制造的呼声越来越强，因而以敏捷 制造为代表的先进制造技术将是制造业快速响应市场需要、不断推出新产品、赢得竞争、求得生存和发展的主要手nts 4 段。 矩形型材端面坡口铣削机，是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。它具有：生产率高；加工精度稳定；研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低；配置灵活等。正是由于这些特点的存在，决定了端面坡口铣削机在焊接领域的广泛应用。 矩形型材端面坡口铣削机采用高速铣削加工，而这种 加工可获得较高的金属切除率、很高的加工精度和良好的加工表面质量，因此，在现代制造业中受到普遍重视 ，发展也相当迅速。相对于传统的切削加工，高速加工中切削速度、进给速度都有了很大的提高，而且切削机理也不相同。随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其是在加工机床、数控系统、刀具系统、 CAD/CAM 软件等相关技术的推动下，高速切削加工技术已越来越多地应用于模具型腔的加工中。高速铣削加工的特点是 热变形小等优点，其单位功率的金属切除率提高了 30%40%，切削力降低了 30%，刀具的切削寿命提高了 70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少 了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速加工的小吃刀量、大进给速度减少了作用在工件上的切削力，切屑的高速排出减少了传递到工件上的切削热，相应地减少了热应力变形，从而提高了工件的加工刚性，并为薄壁零件的切削加工提供了可能。对硬度超过 HRC60 的材料进行高速铣削加工，可在一定程度上替代效率较低的电火花加工，这样，一定程度上缩短了模具的制造周期。与传统铣削加工相比，高速切削加工具有温升低 等优点 9。 此次设计的是由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 第二章 坡口铣削机的总体设计 设计机床的第一步，是确定总体方案。总体方案是机床部件和零件的设计依据，对整个设计的影响较大。因此，在拟定总体方案的过程中，必须全面地、周密地考虑，使所定方案技术先进、经济合理。 2.1 机床总体方案设计的依据 2.1.1 工件 工件是机床总体方案设计的重要依据之一，设计者必须明确工件的特点和nts 5 加工要求。本次毕业设计要求设计一台矩形型材端面坡口铣削机，用于矩形型材断面轧制或是焊接成型的型材，与底板焊接或是两型材对接时，焊接工艺要求断面到坡口，工件材料为热轧 45号钢，矩形型材 200 200 400 400，硬度为 207 241HBS,生产批量为中小批量。加工部位的加工要求如下： (1)被加工表面的粗糙度均为 Ra10； (2)铣削角度（ 5 20） 450 。 2.1.2 刀具 机床设计力求简单实用，考虑到切削材质单一，切削参数变化范围十分有限， 因此铣削转速不分档，铣削 高速钢角铣刀 1，刀齿材料为 YG6， =450， d=80，B=22,D=27,Z=22。 2.2 工艺分析 2.2.1 工艺方法的确定 机床的工艺方法是多种多样的，按工种可分为车、铣、刨、钻、镗、磨、研磨、电加工、振动加工、激光加工等；每一种还可再分，如车削加工有车外圆、车端面、车槽、车球面等之分；按加工精度各表面粗糙度可分为粗加工、半精加工、光整加工等；按工序集中程度可分为单刀、多刀、单工件、多工件、单工位、多工位等；按作业形式可分平行作业、顺序作业、平行 -顺序作业等。 工艺方法对机床的结构和性能的影响很大，工艺方法的改变常导致机床的运动、传动、布局、结构 、性能以及经济效果等方面的一系列变化。 加工断面坡口的方法有很多，比如说，铣削，刨削。对于对于矩形型材断面，用刨床进行刨削加工时，机床需要两个运动，机床和刀具结构简单，装夹在工件台上快速，稳固，但生产率低，加工精度也达不到工件要求；用角铣刀进行铣削加工时，生产率不仅提高了，也能满足工件所要求的加工精度，且装夹快速，方便。与其它机床相比，矩形型材断面铣削机具有生产率高，加工精度稳定，研制周期短，便于设计、制造和使用维护、成本低、自动化程度高、劳动强度低，配置灵活等特点，因此，当生产量很大时，用矩形型材断面铣削机进行加工更合理 2。 2.2.2 机床总体布局 机床的总体布局指确定机床的组成部件之间的相对位置及相对运动关系。 合理的总体布局的基本要求有： (1)保证工艺方法所要求的工件与刀具的相对运动关系； nts 6 (2)保证机床具有足够的加工精度和相适应的刚度和抗振性； (3)便于操纵、调整、维修，便于输送、装卸工件和排屑等； (4)节省材料，占地面积小，即经济效果好； (5)造型美观。 考虑到工件较大，为简化进给机构，采用工件固定在装夹台上不动，而让刀具相对于工 件运动的加工模式。 矩形型材安装在工作台上，铣刀动力头带 动铣刀作旋转主运动，上下运动为进给运动，且动力头的主轴可以伸缩，这样可以完成进刀和退刀的要求。 考虑到节能问题，在机床上安装了链轮和重锤，使重锤平衡掉一部分动力头的重量和滑台的重量，这样使得进给动力变小，选择较小的进给电机即可，如台湾永坤 YK立式减速电机。 此方案的有点是各部件均是针对矩形型材设计的，因此，结构紧凑，刚性好，生产效率高，加工质量稳定。 由于本设备的制造数量较少，设计本专用机床的出发点，主要考虑其结构设计，保证其适用性及安全性，除一些较大部件或远动部件如支座，滑台采用HT200，其余部件均就地取材 。 2.2.3 机床运动的确定 为适应设备频繁搬迁，不但整个机床可以解体，尺寸较大的零部件也应可以分解，同时设备应易于拆卸、吊装，易于组合安装，为防止机床在频繁的拆卸、 吊装过程中损坏，要适当增加零部件的安全裕度。在以上研制原则的指导下，我们设计了坡口铣削专用设备，它的表面粗糙度可达 6.3。 确定机床运动，指确定机床运动的数目，运动类型以及运动的执行件。 本次毕业设计的矩形型材断面坡口铣削机的工艺方法是，用两把角铣刀直接进行对型材端面的两平行边同时加工。相应的 450坡口成形运动为：两动力头主轴的回转运动，动力 头上下运动为进给运动；辅助运动为：动力头主轴伸缩为调整运动。 通过着写运动即可完成所要求的坡口切削 11。 2.3 机床主要技术参数的确定 机床主要技术参数包括主参数和基本参数，基本参数又包括尺寸参数，运动参数，动力参数。 2.3.1 确定工件余量 矩形型材 200 200 400 400，材料为热轧 45号钢，硬度为 207 241HBS，生产类型为中小批量，热轧毛坯。查机械制造工艺设计简明手册表 2.22.5,取加工余量为 2.5mm。 如果余量过大，不仅浪费金属，增加切削工时，增nts 7 加机床和道具的负荷，有时还会将加工表面所需保存的最耐磨的表面层切掉；如果余量过小，则不能去掉表面在加工前所存在的误差和缺陷层以致产生废品，有时还会使刀具处于恶劣的工作条件，例如刀尖要直接切削夹沙外皮和冷硬层加剧了刀具的磨损。为了合理确定加工余量，必须了解加工余量的各项因素如加工表面上的表面粗糙度，加工前的尺寸公差 等。 确定加工余量的方法，由工序余量确定背吃刀量；根据加工表面粗糙度要求确定进给量：选择刀具磨钝标准及确定刀具耐用度；确定切削速度，并按机床主 轴转速表选取接近的转速。 根据以上所说，我 确定采用高速钢角铣刀，同时考虑到该 铣 床铣削工件的尺寸 ，初步选择铣削转速 1440r/min左右，在此前提下，我查阅资料得出： a：当进给速度在 V=440mm/min 270mm/min 的范围内、铣削深度为3 t 0.8时，铣削粗糙度为 100 50： b：当进给速度在 V=270mm/min 180mm/min 的范围内、铣削深度为3 t 0.8时，铣削粗糙度为 50 25： c：当进给速度在 V=170mm/min 的范围内、铣削深度为 t 0.8 时，铣削粗糙度为 12.5。 由于施工图部件坡口的粗糙度要求通常在 25 50 之间，因此结合工地的实际情况，采用 V=200mm/min，符合加工要求。 2.3.2 选择切削用量 由于被加工零件的铣削宽度为 20mm,需进行一次走刀，即： ae=20mm。 根据组合机床设计简明手册第 132 133页，选择铣削切削用量。 铣削用量的选择与要求的加工表面粗糙度值及其生产率有关系。当铣削表面粗糙度数值要求较低时，铣削速度应选高一些，每齿走刀量应小些。若生产率要求不高，可以取很小的每齿走刀量，一次铣削 4 5mm 的余量达到 Ra=1.6 m的表面粗糙度。这时每齿的进给量一般为 0.02 0.03mm。 根据本次设计所加工的零件要求，其表面粗糙度数值较低，加工材料为热轧钢，查切削用量手册表 4得： af=0.03 0.05mm/z,V=15 35m/min,取 af=0.04mm/z。 2.3.3 运动参数 主运动驱动电动机功率的确定 机床的运动参数包括主运动转速和转速范围、进给量范围、进给量数列以及空行程速度等。此次设计主要确定主运动的运动参数。 2.3.3.1 切削力的计算 nts 8 有工作条件等查切削用量手册表 22得： F=ffffffndkzaaaCqkneyfxpf6081.90 （ 2-1） 其中： CF,=45， xF=1.0， yf=0.72， nf=0.88， qf=0， f=0.86，为有关系数和指数 KF为切削条件改变是，切削力的修正系数 ae 铣削宽度， ae=20mm ap 铣削深度，由于是一次铣削就能达到设计尺寸，则铣削深度为工件加工余量，即 ap=20mm。 af 进给量， af=0.04mm/z Z 齿数，取 Z=22 则切削力大小为 : F=5197.1N 取 F=5200N 2.3.3.2 切削功率的计算 根据机械制造工艺金属机床设计指导第 72页，可得切削功率公式为： Pm=60000VFz=60000205200=2.07KW 2.1KW （ 2-2） 由常州市高翔组合机床制造有限公司提供的 TX40铣削动力头功率为 7.5Kw，主轴滑套轴向调整 70mm，动力头燕尾导轨轴向位移 100mm。 使用两个这样的动力头在两侧面同时铣削坡口，而型材的规格为 200 200 400 400，单边轴向位移量最大为 100mm，而 常州市高翔组合机床制造有限公司提供的 TX40 铣削动力头 即可满足此要求。 2.4 进给驱动电动机功率的确定 查金属切削机床设计第 41 页，可知：进给驱动电动机功率取决于进给的有效功率和传动件的机械效率 9， Ns=ssQV60000（ 2-3） 式中： Ns 进给驱动电动机功率 (KW) Vs 进给速度 (m/min) Q 进给抗力 (N)， Q=(0.3 0.5)F （ 2-4） nts 9 s 进给传动系统的总机械效率 (一般取 0.15 0.2) 粗略计算时，可根据进给传动与主传动所需功率之比值来估算进给驱动电机功率。 铣床的进给功率 P =0.5P=0.5KW 采用 台湾永坤 YK立式减速机 ， 采取全封闭全寿命机电一体化设计，硬齿面斜齿传动，低噪声、高效率。整体结构、重量轻，适应性强，可附加电磁制动器 ，输出转速： 69 260r/min，输出转矩：高至 1500Nm。电机功率： 0.12 4Kw。安装形式：安装法兰方式安装 ，电 机型号为 CV 25-750-25-C。 第三章 端面坡口铣削机的机械部分设计 3.1 传动部分的设计 3.1.1 丝杠选取和设计 根据本设计中对铣削速度及加工精度的要求，减速电机的输出最高转速nmax设为 200 r/min。减速电机通过连轴器与丝杠直接连接，即 i=1，动力头快速进给的最高速度要求达到 vmax=1m/min。进给速度为 v=200mm/min,减速电机的输出最高转速为 200 r/min，则丝杠的最高转速也为 200 r/min。基本丝杠导程 P h = maxmax1000n v=20011000=5(mm) （ 3-1） 丝杠中径 d2=ppF=30mm （ 3-2） Pp=7.5 13MPa低速润滑良好，材料为钢， 查机械零件设计手册 19表 5-13得： d=48mm,p=5mm,d2=D2=44.752mm,D4=42.587,d3=29,D1=42.587 螺目工作高度 H= d2=(1.2 1.5) 44.752=53 67mm圆整为 60mm。 螺纹的工作高度 h=0.5p=3mm 螺牙根部的宽度 b=0.65p=3.9mm nts 10 丝杠所受的轴向力为 Q=(0.3 0.5)F=1560 取 Q=1600N 驱动转 矩 T=T1+T2+T3 （ 3-3） T2,T3 轴承摩擦力矩 T1 螺纹力矩 T1=F )tan(2 2 pd 24.5N M （ 3-4） T2+T3=0.5 N M T=25 N M,减速电机的转矩为 26 N M，符合要求。 3.1.2 丝杠的校核计算 由丝杠的设计计算可得： P=6mm， 查机械设计师手册表 18-10得： 选择滑动螺旋副材料：螺杆螺母材料均为钢，摩擦系数 f=0.11 0.17(定期润滑 )， 8到 10级精度，需用压强 P=7.5 13MPa，取 10MPa 选择 30o梯形螺纹 ,整体螺母 =1.2 1.5，取 1.5 计算螺旋副压强 p=nHdF 12（ 3-5） 由公式可得： p=2005.33514.3 601500 =1.95MPa （ 3-7） p p螺旋副强度符合要求。 旋合圈数 n=H/P=45/6=7.5 10 12 验算自锁 =arctanvdS 2通常 304 （ 3-8） 336arctan=3.30 304 自锁性好。 验算螺牙强度： 螺杆和螺母的材料相同，只需校核螺杆的螺牙强度。 螺杆剪切强度pbnF 1d（ 3-9） p 035.02009.32914.3 1500螺杆弯曲 强度BPB nbdddF 21 2)(3 （ 3-10） BPB 08.02009.32914.3 )3336(15003 2nts 11 所以螺牙的强度符合要求。 螺杆的稳定性校核：临界载荷crF先计算il（ 3-11） 长度系数，与螺杆的端部结构有关，查机械零件设计手册表 17-7得 =0.6 l 螺杆最大工作长度， 1000mm i 螺杆危险截面的惯性半径 mm i =41dAIa =29/4=7.25 （ 3-12） il=25.7 10006.0 =82 85 所以crF=41021480 21)(4 2dil 10927N （ 3-13） 稳定条件是FFcr 2.5 4 （ 3-14） FFcr=4.37 4所以螺杆的稳定性良好。 螺杆的刚度校核： 轴向载荷使导程产生的弹性变形21310 EdFSSF （ 3-15） 23 292 0 614.3461 5 0 010 FS = 11.3 m 转矩使导程产生的弹性变形 TS =PGISST210 13=412213 1610GdST（ 3-16） TS =412213 1610GdST= 5.4 m （ 3-17） 导程的总弹性变形量 S = TS + FS =16.7 m （ 3-18） 每米螺纹距离上的弹性变形量 S /S=20.9 m /mPSS)(查机械零件设计手册表 17-9得 7级精度的PSS)(=30 nts 12 所以 S /SPSS)(=30螺杆的刚度满足要求。 综上校核可得 ,丝杠符合要求。 3.2 轴承的 选取 根据载荷的方向选择轴承的类型， 丝杠安装在滚动轴承上，由于轴承需要承受 2500N 的轴向力， 受到较大的轴向载荷， 选择 圆锥滚子 轴承。根据丝杠的公称直径和安装条件查机械设计课程设计手册表 6-7 得：选取型号为 圆锥滚子 轴承 30000 型 23 系列和双列圆锥滚子轴承 20 系列 。 对于实际工作的圆锥滚子轴承，为了保证它的可靠地工作，应使它至少下半圈的滚动体全部受载。因此，在安装这类轴承时，不能有较大的轴 向窜动量 10。 3.3 联轴器的选取 由工作条件和受力情况，选择 GYH2型 凸缘 联轴器 10， 凸缘联轴器的材料是用灰铸铁或碳钢，这种联轴器需要两轴的对中性要求很高，但由于结构简单、成本低、可传递较大的转矩，故坡口铣削机所用的联轴器选用凸缘联轴器。 由机械设计师手册表 4-2 灰铸铁的牌号和力学性能得，选取 HT250， 公称转矩 63N m,许用转速 10000r/min,轴孔直径 25mm，轴孔长度 62mm。 如图所示： 图 1 GHY2 型联轴器 3.4 导轨的选取 铣床上的直线运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等支承件上的导轨进行运动的，导轨的作用概括地说是对运动部件起导向和支承作用，导轨的制nts 13 造精度 及精度保持性对机床加工精度有着重要的影响。 本设计中一是对精度的要求不高，二是要控制加工成本，综上考虑，决定用矩形导轨，动力头上下运动完成了铣削的进给运动，为了使铣削表面具有较好的粗糙度选择矩形导轨，而且动力头的运动使导轨受到一定的颠覆力矩，由常州市斯德利精工机械有限公司提供的直线导轨滑块系列中的 BRH45BL 型号的导轨， 此导轨的基本负荷 ,动额定载荷 8330kgf， 静额定载荷 14950kgf， 容许静力矩 MX=267kgfm,MY=210kgfm,MZ=210kgfm.滑块重量 2.8kg滑轨重量 12.3kg。 3.5 T 型槽选取 图 2 T型槽尺寸 nts 14 根据 GB/T158-1996， A=18mm， B=32mm， C=12 14mm 取 C=14mm， H=30 36mm 取H=36,P=32 100取 P=100mm。 EMAX=1.6mm,FMAX=1mm。 与此 T型槽配套使用的螺栓是 M16,SMAX=28mm,KMAX=10mm。 nts 15 参考文献 1 大连组合机床研究所 .组合机 床设计第一册（第一版，机械部分 ） M.北京：机械工业出版社， 1975年 6月 2 沈阳工业大学，大连铁道学院，吉林工学院 .组合机床设计（第 1 版） M.上海：上海科学技术出版社， 1985年 9月 3 中国农业机械化科学研究院 .实用机械设计手册上、下册 (第 1版 )M.北京：中国农业机械出版社， 1985年 7月 4 金属切削机床设计编写组 .金属切削机床设计（修订本，第 1版） M. 上海：上海科学技术出版社， 1985年 5月 5 金属切削机床设计编写组，吉林工业大学，吉林工学院，东北工学院 .金属切削机床设计上、下册 (第 1版 ).上海：上海科学技术出版社， 1979年11月 6 范云涨，陈兆年 .金属切削机床设计简明手册 (第 1 版 )M.北京：机械工业出版社， 1994 年 7月 7 范云涨，陈兆年 .金属切削机床设计简明手册 (第 1 版 )M.北京：机械工业出版社， 1994年 7 月 8 李洪 .机械制造工艺金属切削机床设计指导 (第 1 版 )M.沈阳：东北工学院出版社， 1989 年 3月 9 唐金松 .简明机械设计手册 (第 1 版 )M.上海：上海科学技术出版社， 1992年 6月 10 清华大学吴宗泽，北 京科技大学罗圣国 .机械设计课程设计手册 (第 2版 )M.北京：高等教育出版社， 1999 年 6月 11 哈尔滨工业大学李益民 .机械制造工艺设计简明手册 (第 1版 )M.北京：机械工业出版社， 1994 年 7月 12 黄鹤汀 .机械制造装备 (第 1版 )M.北京：机械工业出版社， 2004年 7月 13 蔡春源 .机械零件设计手册（第三版） .北京：冶金工业出版社， 1994 年 4月 14 徐濠 .机械设计手册 .机械工业出版社 .北京： 1991年 9月 nts 16 致 谢 本次设计是在导师宫涛老师的悉心指导下完成的。在毕业设计过程 中，宫涛老师倾注了大量的时间和精力，对我进行了耐心的指导和帮助。宫涛老师知识渊博、治学态度严谨。我顺利地完成论文与宫涛老师高度的责任心是分不开的。 宫涛老师严谨的治学精神、渊博的知识、敏锐的思维、对工作的热情态度和朴素高尚的人格修养，使我受益终生。在此论文完成之际，谨向我敬爱的老师表示最诚挚的敬意和衷心的感谢。 我的设计能够顺利完成与老师的指导和同学的帮助是分不开的，再次对他们表示感谢！ 在毕业设计即将结束之际，本该是一件值得很庆幸的好事，但却苦于不知道以怎样的方式来表达在毕业设计中帮助过我的老师、同学及学 院领导，更不知道用什么样的词句来形容此时此刻的心情，我想没有他们的帮助，毕业设计就不会做得这么顺利，我在这儿只有向所有帮助过我的同学、老师和领导说一声：你们辛苦了，谢谢！ nts山东轻工业学院 毕业设计（ 论文 ） 中期进展报告表 学院 机械工程学院 专业班 级 机 械 -05-3 学生姓名 席福洋 学号 200501042108 导师姓 名 宫涛 设计（ 论文 ） 题目 矩形型材端面坡口铣削机设计 一、对照任务书中的进度安排介绍已完成的工作 整个设计的主要部分分为： 铣床的总体设计 、 动力头的运动机构 、 调整极高的设计 ，任务要求为 设计一台用于矩形型材端面坡口铣削加工的专用机床 。 在设计当中遇到了很多问题，先是切削力的计算，但在老师的细心教导之下，终于算出了切削力的大小，选择标准动力头，由于是采用了 双立柱式铣削所以要求使用两个动力头，在动力头的安装 出现了很多问题，最主要的是结构不合理，通过老师的讲解将整体布局做了调整，在安装动力头的滑座上设计了两条链，用于平衡掉滑台和动力头的重力，这样减小的丝杆的轴向压力，使丝杠的受力变小，增加了传动的平稳性和准确性。由于传动精度要求不太高所以 传动装置 选取一般的丝杠，这样有利于节约成本 。 根据丝杠所受的轴向力设计选取合适的丝杠，并进行校核计算。传动装置的动力采用减速电机，减速电机与丝杆之间用联轴器连接。 表现形式中的开题报告，实习报告已经写完上交，装配图设计完成，经 过老师的审核 后 在修改的过程中，零件图纸由于 和 初期设计的 不一样 ， 所以要 重新设计。设计说明书的大概数据已经计算完毕，在 最后几天将逐一编写进设计说明书中。 二、进度安排 5 月 22 日至 6 月 3 日：修改装配图以及部分零件图纸 6 月 4 日至 6 月 15 日：进行最后数据的计算，校核并撰写设计说明书 三、存在的问题及采取措施 在最后的设计任务中主要存在的问题便是校核问题，对于选择或者设计的零件中总会出现不符合使用条件的，修改之后又 会引起其他零件之间配合的问题。再有便是图纸的设计问题，由于对软件掌握的不太熟练，装置里的一些特征无法具体的体现出来，不能明确的表明各机构之间的配合以及传动。针对以上问题，我会认真检查设计中出现的问题，精确的计算每一步，将问题逐个解决掉，对于设计所用的软件，也努力掌握，尽力体现出所设计的装置的每一部分。 2008 年 5 月 22 日 nts指导教师评价意见 1 设计（ 论文 ） 进展情况评价 （基本完成计划 、部分完成计划、没有完成计划） 2学生工作态度情况评价 （认真、一般、较差） 3已完成 设计（ 论文 ） 质量评价 （较好、一般、较差） 4 设计（ 论文 ） 不足之处及改进意见 指导教师 签字： 年 月 日 注：每名学生填写一份，并由指导教师填写意见、签字后， 返还学生归档。 nts 山 东 轻 工 业 学 院 毕业实习报告 院系名称 机械工程学院 学生姓名 席福洋 专业班级 机械 05-3 班 指导教师 宫涛 二 九 年 四 月 十五 日 nts实 习 情 况 一 览 表 时间 地 点 实习内容（讲座、参观、车间工作、总结等） 指导教师 备注 2009-4-7上午 中国一拖集团有限公司 进厂前公司介绍及安全教 育，做好实习前的一切准备 宫涛、王明禄 2009-4-7下午 中国一拖集团有限公司 中国一拖集团有限公司 宫涛、王明禄 2009-4-8上午 中国一拖集团齿轮加工厂 参观齿轮加工车间，近距离观察铣床的结构及工作情况 宫涛、王明禄 2009-4-8下午 中国一拖集团有限公司 集中讲座，讲解发动机汽缸体的有关知识 宫涛、王明禄 2009-4-9上午 中国一拖集团 动力机械有限公司 了解发动机机体的制作工艺和有关铣床的机床夹具，为毕业设计做准备 宫涛、王明禄 2009-4-9 下午 中国一拖集团 第三装配厂 参观大型拖拉机的装配过程，并收集有关铣床的资料 宫涛、王明禄 nts 一 、 实习目的 或研究目的 通过参观中国第一拖拉机制造厂的生产实习 , 使我学到了很多书本上所不能学到的知识，通过现场的跟班学习 使 我学到了很多知识，为今后的社会工作打下良好的基础。使 我在拖拉机厂 认识实习的基础上，更好地熟悉 拖拉机 厂 零件加工 工部分及其 装配线 ，了解 拖拉机 厂的生产组织管理和技术经济指标，培养学生的实际操作能力和分析判断事故的能力，达到以下目的 : 1) 通过实习及其有关规程的学习，进一步提高学生对安全经济运行的认识，树 立严肃认真的工作作风； 2) 通过实习，搜集和积累有关大型综合作业的资料，为 毕业设计做 好准备； 3) 通过实习进一步培养学生的组织性、纪律性、集体主义精神等优良品德，为胜任以后的工作打好基础。 4) 在这次实习中要注意观察与 铣削机或铣床有关的一切东西，为毕业设计积累资料 5) 毕业实习单位的概况 中国一拖集团有限公司是我国 “ 一五 ” 时期兴建的 156 个重点建设项目之一。一拖公司目前已发展成为以农 业装备、工程机械、动力机械、车辆和零部件制造为主要业务的大型综合性机械制造企业集团，最大的子公司 第一拖拉机股份有限公司是我国唯一在香港 上市的农机制造企业。一拖公司所拥有的“ 东方红 ” 商标为中国 “ 驰名商标 ” ，五十年来，累计为社会提供大中小型拖拉机、工程机械、动力机械等产品 300 多万台，向国家上缴利税 45 多亿元，相当于建厂初期国家投资的 16 倍。一拖公司拥有国家首批认定的 42 家国家级企业技术中心。 2003 年至今，完成省级自主创新新产品、新技术鉴定 27 项，获得中国机械工业科学技术奖、省（市）科技进步奖等 67 项。 十一五期间，一拖公司通过建设拖拉机、压路机、非道路柴油机等全国或区域性产业基地，将一拖建 设成为国内先进装备制造 企业，为实现“中原崛起”和新农村建设做出更大的贡献。 追随时代和科技的发展步伐，以品质卓越的产品满足社会的需求，是一拖集团有限公司多年来的信念和追求。在中国缺少粮食的年代，一拖生产的拖拉机，完成了中国机耕地 60%的耕作，为中国人解决吃饭问题做出了贡献。在 1984 年中国首次考察南极、建立长城站时，一拖的产品经受住了恶劣环境的考验。 中国一拖拥有专门的组专机床加工、非标准设备制造、机床修理基地。近年来，该基地又先后开发、研制了大型轮式拖拉机前驱动桥和工程机械类压路机后驱动桥两个新型产品，并已形成批量生产能 力。 nts加工设备精良，技术力量雄厚，建立了以 CAD 技术支撑的现代化设计网络。拥有 28000 平方米的加工制造场所，其中恒温精加工场所 1200 平方米。配备有加工中心、数控镗铣床、数控切割机、座标镗床、落地镗床、龙门刨床等大型设备，高精密设备及通用机械加工设备共计 539 台，形成了高、大、精、稀和普通类型设备组合的完整加工体系。 在各类数控组专机床、非标准设备、轮拖及工程机械类驱动桥等产品领域内，具有设计、开发、制造能力。此外，还具备各类机床、电机修理及通用设备数控化改造能力。产品共涉及到航空航天、轻工、 化工、汽车，拖拉机、柴油机、交通、运输等多个行业，遍布全国二十多个省市。 二 、 实习内容 1、 安全教育 2009 年 4 月 7 日上午我们在一拖 培训中心进行了安全教育工作。老师先是给我们看了一拖取得骄人成绩而后还给我们看了一些血淋淋的安全教育案例，这些案例给我们敲响了安全的警钟，同时老师还给我们讲了一些具体的安全知识，如下： 1. 不允许穿凉鞋进厂； 2. 进厂必须穿长裤； 3. 禁止在厂里吸烟，被发现者罚款； 4. 进厂后衣服不准敞开，外套不准乱挂在身上，不得背背包进厂； 5. 人在厂里不要成堆，不要站在主干道上； 6. 注重自身和学校形象； 7. 不准乱按按扭、开关； 8. 注意安全！ 2、 参观一拖第一装配厂 2009 年 4 月 7 日下午我们去了一拖第一装配厂，该厂是我国最大的农业履带拖拉机制造基地。 工厂始建于 1956 年，占地面积 5.58 万平方米，建筑面积 3.66万平方米，是中国第一个五年计划期间 156 项重点工程之一第一拖拉机制造厂的骨干专业厂。自 1958 年 7 月 20 日装配出中国第一台 54 马力履带拖拉机至今，形成年生产能力 2.5 万台履带拖拉机的生产能力。经过 40 多年的发展，东方红牌拖拉机和工程机械遍布中国各省、自治区并远销至欧洲、北美、南美、非洲、东亚、中东 等 50 多个国家和地区，深受用户欢迎。第一装配厂实施全面质量管理，于 1997 年 12 月 31 日通过了 GB/T19002-1994_ISO9002： 1994 标准认证。第一装配厂注重科技投入和产品研发，使企业的产品开发能力、技术创新能力不nts断增强。近十年来已实现 15 项重大技术改造项目，涉及冷、热、涂、装、焊等工艺环节并新建一条总装配线，进一步提高了工艺装备水平和生产能力，增强了企业产品的竞争实力。本厂拥有各类现代化设备近千台，包括加工中心柔性加工线、气体保护焊、进口重型立式拉床、多轴自动立式车床、微机控制的多功能可控 气氛多用炉、光亮淬火、数控感应加热处理及全套齿轮件、轴齿件等热处理设备，并有壳体类、拨叉类、轴类零件的专用生产线、静电涂装线。新建成的总装配线科技含量较高、功能齐全，采用了工业自动电脑监控、在线检测、计算机监测磨合试验台、大屏幕物流管理等多项新技术，可实现多品种混流装配及大马力拖拉机的装配。第一装配厂除作为第一拖拉机股份有限公司履带拖拉机、推土机变型产品的主机生产专业厂外，还具备各种拖拉机变型新产品的改进、开发、销售能力；拥有中高级技术人员百余名，能够适应国际国内市场的发展变化及用户不同的需求。工艺设计、产 品开发和企业管理已广泛应用了 CAD、 CAPP 及计算机网络信息系统 (ERP)；近年来已先后自行开发研制履拖系列、液压挖掘机系列、运输及农用型轮拖系列及特殊用途履带机械产品等数十种变型产品，深受广大用户欢迎。 “团结、奉献、创一流 ”是一装精神 ,在 21 世纪知识经济时代到来之际，本厂愿意与国内外各企业、科研机构在平等、互惠、互利的原则下广泛地进行技术、产品、贸易合作，振兴农业装备，共谋未来的发展，让 “东方红 ”品牌唱响中国、走遍全球。 我们在进厂之前先有 工人师傅介绍一拖第一装配厂的有关情况，以及参观时应注意的事项知道后，我们进入车间自由参观，在进入车间的一刹那， 我惊呆了，车间真大，机器也多，人就不用说了，肯定少不了，大家都在有条不紊的忙碌着，在他们看来，我们好像不存在，但有一点我们必须注意不要靠的工人师傅太近以免发生安全事故。在车间里我们看到很多不明白的东西，我们就问工人师傅，他们很热心的慢慢的给我们讲解，虽然我们听不太懂，但似乎也明白了点。在这个车间里我学到很多课本中没有的知识，同时也深深的体会到了理论与实际的差距。 3、 参观一拖齿轮厂 2009 年 4 月 8 日 上 午我们参观了一拖齿轮厂。厂里的师傅给我们讲可一下该厂的有关情况，然后我们就进了车间，到这儿同样要很注意安全，各式各样的车床、机床高速旋转着，很是危险，要十分小心，到了这儿就是真的来到了一个齿轮的王国，各种各样的齿轮应有尽有 。 4、 听有关发动机气缸体的讲座 2009 年 4 月 8 日下午组织全体同学集中听有关发动机气缸体的讲座。首先，技术设计师给我们介绍了机体的情况： 机体是骨架。需要有足够的刚性和强度。 材料：气缸体的材料 球墨铸铁 铝合 金。然后，又给我们介绍了气缸体和气缸nts套的形式： 平分式：上曲轴箱、底平面一体品平分线右同一个平面上。 龙门式气缸体：刚性、强度较好、多用于柴油机。 隧道式气缸体：刚性、强度最好、大型机 、组合式、滚动轴承。 气缸套：灰口铸体、耐磨 . 1 干式气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为 1 4mm。 2 湿式气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为 5 9mm。 最后，设计师给我讲解了气缸体工艺，具体如下： 5、在左侧面铣四个基平面和四个平台 10、粗铣顶面低面和右侧放水阀平面 15、精铣底面 20、在地面钻镗两个定位销孔 25、粗精铣前后端面固定水泵的法兰和起动机进水管法兰 30、粗镗 5 个半圆主轴承孔、 3 个凸轮轴孔和钻一个惰轮轴孔 35、粗镗四个汽缸孔 40、铣燃油滤清器安装面和两个水管平面 45、铣轴承座分平面 50、