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内径百分表主体铣平面专用机床夹具及进给部件的设计【全套图纸和说明书】【原创资料】

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目  录

1 绪论 1

2 铣削头部件设计 2

2.1 机床主要技术参数的确定 2

2.1.1 确定工件余量 2

2.1.2 选择切削用量 2

2.1.3 运动参数 2

2.1.4动力参数—主运动驱动电动机功率的确定 4

2.2 进给驱动电动机功率的确定 5

2.3 主轴组件的计算 5

2.3.1 主轴直径的选择 6

2.3.2 主轴前后支承轴承的选择 7

2.3.3 主轴内孔直径 7

2.3.4 主轴前端悬伸量 9

2.3.5 主轴支承跨距 10

2.4 主轴结构图 10

2.5 主轴组件的验算 11

2.6 主轴组件的润滑和密封 14

2.6.1 主轴轴承的润滑 14

2.6.2 主轴组件的密封 15

2.7 主轴组件中相关部件 16

2.8 主轴组件轴向调节机构 22

3 液压滑台进给部件的设计 23

3.1液压系统设计要求分析 23

3.2 负载分析 24

3.2.1 工作负载 24

3.2.2 摩擦负载 24

3.2.3 惯性负载 24

3.2.4 液压缸在各阶段的负载值 24

3.2.5 负载图与速度图的绘制 25

3.3 液压缸主要参数的确定 26

3.4 计算和确定液压缸的主要尺寸 26

3.5 制定液压回路方案,拟定液压系统原理图 35

3.6 计算与选择液压元件 38

3.6.1 液压泵及驱动电机计算与选定 38

3.6.2 液压控制阀和液压辅助元件的选定 39

3.6.3油管的选择 40

3.6.4液压系统的验算 42

4  夹具设计 46

4.1设计要求 46

4.2夹具设计 46

4.2.1 定位基准的选择 46

4.2.2 切削力及夹紧力的计算 46

4.3定位误差的分析 47

4.4 定向键与对刀装置设计 48

4.5 夹具设计及操作的简要说明 50

总结 51

参考文献 53

致谢 54

 


摘 要

在生产过程中,通过一定的手段使生产对象(原材料,毛坯,零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程。内径百分表主体机壳体侧面铣削加工工艺装备的设计应该包括确定减速器整体工艺方案的确定,绘制相应的工序图,加工示意图,机床联系尺寸图。被加工零件工序图是根据制定的工艺方案,表示所设计的组合机床上完成的工艺内容,加工部位的尺寸,精度,表面粗糙度及技术要求,加工用的定位基准,夹压部位以及被加工零件的材料,硬度和在本机床加工前加工余量,毛坯的图样,工序图是组合机床设计的具体依据,也是制造,使用,调整和检验机床精度的重要文件。

机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据,并按初步选定的主要通用部件以及确定的专业部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式,主要构成及各部件安装位置,相互联系,运动关系和操作方位的总体布局图。用来检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适;它为多轴箱,夹具等专用部件设计提供重要依据;它可以看成是机床总体外观简图。由轮廓尺寸,占地面积,操作方法等可以检验是否适应用户现场使用环境。夹具图是对组合机床加工布局的完整描述,夹具图反映了工件加工采用定位的方式,夹具方式等一些重要的参数。工艺方案,工序图,加工示意图,机床联系尺寸图,夹具图,工序卡基本构成了完整的加工工艺装备设计。

关键词:工序,工艺分析,定位方案,夹具设计







ABSTRACT

In the production process, through certain means of production object ( raw materials, the blank, part becomealways ) state of quality and quantity directly change process is called process. General reducer casing body side milling technology and equipment design should include identification of reducer overall technology scheme, draw the milling speed reducer side corresponding to the process map, diagram processing, machine tool contact size diagram Is processed the components working procedure chart is formulated according to the process, said the combinatorial machine to complete the process content, processing parts of the size, precision, surface roughness and technical requirements for processing, positioning, clamping part and the part to be machined materials, hardness and in the present before machining allowance, rough pattern, working procedure chart is a combination of machine tool design specific basis, but also manufacturing, use, adjustment and testing accuracy of machine tools and important document. The processing diagram is in process planning and machine overall plan initially identified on the basis of drawing. Machine tool contact size diagram is processed the components working procedure chart and diagram processing as the basis, and according to the preliminary selected major general components and determining the overall structure of the major components and rendering. Is used to indicate the machine configuration type, main components and each component mounting position, mutual connection, movement relation and the operation range of the overall layout. Used to test each component relative position and size of contact can meet the processing requirements and general component selection is appropriate; it is a multiple spindle, fixtures and other special components designed to provide important basis; it can be regarded as the general appearance of machine tool. By the contour size, covers an area of, operation method can test whether adapt to the user application environment on the spot. On the combination of machining fixture graph is a complete description of the layout, fixture graph reflects the workpiece processing using the positioning mode, clamps and some important parameters. Process scheme, process map, diagram processing, machine tool fixture contact size diagram, diagram, working procedure card basic form a complete process equipment design.


Key words: process, process analysis, a positioning scheme, fixture design


1 绪论

  内径百分表主体加工工艺装备设计是我们贯彻四年所学的知识,将理论与实践相结合,对专业知识的综合运用训练,为我们即将走向自己的工作岗位打下坚实的基础。

  机械加工工艺师规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品经济效益,生产规模的大小,工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品质量的重要保证。在编制工艺方案是须保证其合理性,科学性和完善性。

  机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率,改善工人的劳动强度,降低生产的成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,即使工件保证正确的加工位置不变的装置。

  本次内径百分表主体加工工艺装备设计,通过对图纸的分析,首先应该先制定出合理的整体加工工艺方案,夹具图,最后绘制出机床联系尺寸图,并做相应的设计计算。


内容简介:
毕业设计(论文)开题报告 课题: 内径百分表主体铣平面专用机床夹具及进给部件的设计 所在学院: 机械与电气工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 12 机自 x 班 姓 名 : 学 号: 指导教师 : 2015 年 10 月 20 日 开题报告内容: (调研资料的准备,设计 /论文的目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。) 调研资料的准备 查阅了大量书籍和网络资料,学习了很多 专用机床 设计案例,通过复习大学所学机床、夹具、工艺、刀具、液压、材料、计算机绘图等专业知识;提高学生综合运用、灵活运用所学专业知识的能力;增强学生分析问题、查阅资料及文献、计算机绘图等各方面技能;培养学生科学、严谨的工作态度。 先查找相关资料,在进行总体设计,再查找具体资料,解 决设计中遇到的各种技术难点。 在网络上与机械方面的专家进行沟通,了解 专用机床 设计的主要步骤。 到 专用机床 生产厂商那里学习 专用机床 内部构造,验证实际所学知识。 设计 /论文的目的 传统的机床只能对一种零件进行单刀,单工位,单轴,单面加工,生产效率低且加工精度不稳定,为了克服传统机床的弊端,工程技术人员相应地设计出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的,且它的组成部件均是专门设计制造的,因此相对于传统机床而言,专用机床的造价过于昂贵,设计制造周期长。为了解决传统机床与专用机床之间的矛盾 专用机床 便应运而生了, 专用机床 兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,在 专用机床 上可以完成钻孔、扩孔、铣削、磨削等工序,生产效率高,加工精度稳定,引起了越来越多工程人员的关注。本课题针对 内径百分表主体 钻孔 专用机床 设计,有利于提高大批量生产的生产效率,提高加工精度稳定性,节约各方面的资源。 培养学生正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好的工作作风,树立自信心 ; 培养学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质 ; 培养学生获取信息和综合处理信息的能力 ,提高 文字和语言表达能力。 要求: 本课题要求学 生应在校外短期调研的基础上,在老师的指导下在校内独立完成。学生最终完成:计算机打印的设计图纸总量 张 以上、字以上。 思路与预期成果 : 基本内容: (1)零件分析 仔细了解所欲加工零件的加工特点,精度和技术要求 。 (2)拟定零件工艺方案 确定零件在 专用机床 上完成加工时的定位基准以及零件的加工工艺方案。 (3)总体方案设计 根据工艺方案确定机床的配置形式及总体结构布局。 (4)专用机床 设计 三图一卡设计 根据零件图绘制零件工序图,零件加工示意图,机床尺寸联系图,制机床生产率计算卡。 (5)主轴箱设计 绘制主轴箱草图,确定主轴结构形式和动力设计并设计 进给部件 传动系统总体结构可能遇到的困难: (1) 专用机床 被加工零件的夹具设计 (2) 进给部件 传动系统的设计 (3) 专用机床 的总体配置形式 主要解决方法是通过已学过的基础理论和专业知识并参考各类相关专业书籍,熟悉 专用机床 工作原理和设计原则,了解各项设计参数和技术要求进行设计计算,同时利用绘图软件进行初步结构设计,参考已有的先进设计实例,学习其计算过程和其中的先进创新理念并运用到自己的计算创新设计中。相关自已无力解决的问题可以与同学讨论解决,一些自己的创新思想也可与同学讨论其可行性,或者向指导教师请教。 任务完成的阶段内容及时间安排 : 受任务,熟悉设计内容;完成开题报告; 查阅文献,完成调研报告、外文翻译; 工厂了解生产情况,绘制草图; 体设计 ,运用软件,绘制装配图; 制零件图,图样修正完善;编写 设计计算 说明 书 ; 查、打印; 料上交; 文答辩 完成设计(论文)所具备的条件因素等 通 过互联网查阅文献资料和购买图书资料等多种途径,为开题报告的撰写和论文的正式写作做了较为充分的准备。主要著作包括:机械设计 , 工艺设计手册 , 机电一体化手册 , 机床设计 , 机床图册 , 机电一体化实例分析等。 本人在校学习的是机电专业,学习的相关专业知识有机械制图、材料应用与处理、单片机原理与微机接口技术、金属材料及热处理、工程力学、机械设计、电工电子技术、液压传动与气动、 算机辅助设计与制造( 数控技术、机械制造工艺学、数控编程与操作、可编程逻辑控制器( 数控技术、现代制造技术等。选择具有进行中等难度的工艺装备的设计能力,选择这样的一个题目来研究,重点应用了大学学习的机电一体化、机械制造工艺和机械制图等专业,并将这些知识综合运用和实践经验相结合,培养自觉查手册,设计遵循行业标准的习惯。该设计培养了学生综合运用各学科的基本理论、专业知识和基本技能,提高分析与解决实际问题的能力,同时还培养学生的独立工作能力、开发创造能力,其就是对学生自身综合素质的考验和提升。有利于加快学生适应 生产岗位的步伐,有利于高等教育和企业人才需求的衔接。 指导教师审核意见 : (手写) 指导教师签名: 年 月 日 宁波大红鹰学院 毕业设计(论文) 文献综述 课题 : 内径百分表主体铣平面专用机床 夹具及进给部件的设计 所在学院: 机械与电气工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 12 机自 x 班 姓 名 : 学 号: 指导教师 : 2015 年 10 月 20 日 第一章 前言 内径百分表主体铣平面专用机床夹具及进给部件的设计 是 为了 实现 内径百分表 产品设计,保证 内径百分表 产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。 然而夹具又是 制造系统的重要组成部分 , 不论是传统制造 , 还是现代制造系统 ,夹具都是十分重要的。 因此,好的夹具设计可以提高产品 劳动 生产率 ,保证和提高加工 精度 , 降低 生产 成本等, 还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。 当今激烈 的 市场竞争 和企业信息化的要求 ,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 专用 机床是根据工件加工要求,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。通用零部件通常占整个机床零部件的 70 901,只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装,从而组成适应新的加工要求的设备。由于在 专用 机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数 个工件进行加工,所以可减少物料的搬运和占地面积,实现工序集中,改善劳动条件, 提高生产效率和降低成 本 。将多台 专用 机床联在一起,就成为自动生产线。 专用 机床广泛应用于需大批量生产的零部件,如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起,以便集中在 专用 机床上进行加工。 第二章 机 械加工 工艺 设计 及夹具 的发展 展历史 从 1949 年以来,我国机械工业有了很大的发展,已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一,其机械加工和夹具也有很大的发展,但是与工业发达国家相比,我们这方面的水平还存在着阶段性的差距,主要表现在机械产品质量和水平不够高,加工工艺过程不合理,夹具应用也比较少,使其加工工人劳动强度大,加工出来的产品也不理想。 展现状 现在,各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场,制定了一系列 振兴计划、建立世界级制造技术中心,纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域。 机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进。机械加工工艺以各个工厂的具体情况不同,其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按情况合理制定,但也要满足其基本要求:在保证产品质量的前提下,尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件的基础上,尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验。还应保证操作者良好的劳动条件 。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺,多半不规定工步和切削用量,工时定额也凭经验来确定,十分粗略,缺乏科学依据,难以进行合理的经济核算。 机床 夹 具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至 近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔 3 4 年就要更新 50 80左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为 10 20左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统( 新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求: 1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本; 2)能装夹一组具有相似性特征的工件; 3)能适用于精密加工的高精度机床夹具; 4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具; 5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度 和提高劳动生产率; 6)提高机床夹具的标准化程度 。 展趋势 长期以来,加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程,其方案一般各不相同,而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多,因果关系错综复杂。 是机械加工工艺的发展趋势,它不仅提高了工艺设计的质量,而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来,集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。 现代机床夹具的发展 趋势 主要表现为标准化、高效化、精密化和柔性化等四个方面。 ( 1)标准化 机床夹具的目的就在于提高生产效率,这样也就必使其具有标准化和通用化,而 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准: 2148 91 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。 ( 2)高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动 虎钳装夹工件,效率可提高 5 倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。 ( 3)精密化 机床夹具的精度会直接影响到零件的加工精度,而 随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度 可达 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为 5 m。 这些精密化的夹具为以后零件加工的精度提供了保证。 ( 4)柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、组合等方式,以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构 ,将是当前夹具发展的主要方向。 发展趋势 ( 1)特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法,如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。 ( 2)快速成形 利用离散、堆积成形概念,可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体。 ( 3)精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前,以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义,它们代表了这一时期精密工程的方向。 ( 4)传统加工工艺的改造和革新 这一方面的技术潜力很大,如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面,旧设备的改造和挖潜,如普通机床改造成数控机床等,对机械工业的发展和提高是不容忽视的。 第三章 专用机床概况 用 机床简介 专用 机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件 5 类2。动力部件为机床提供主运动和进给运动,主要有动力箱(将电动机的旋转运动传递给主轴箱)、切削头(装在各个主轴上,用于各单一工序的加工)、动力滑台(用于安装动力箱或切削头,以实现进给运动);支承部件用以安装动力滑台,包括各种底座和支架;输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位;控制部件用以控制机床的自动工作循环;辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式, 专用 机床可分为单 工位和多工位两大类。其中单工位 专用 机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4 种 ,通常只能对各个加工部位同时进行一次加工;多工位 专用 机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4 种,能对加工部位进行多次加工。 专用 机床一般可完成的工艺范围有:铣平面、刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔 、倒角、 切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光等。 专用 机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件3。加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转运 动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等4。有的 专用 机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件 (如飞轮、汽车后桥半轴等 )的外圆和端面加工。 本课题主要是对三面 专用 钻床机床进行设计,大量的资料都是来自大学期间所学习的课本知识,对其归纳总结而成。 用 机床的特点: 1)主要用于 专用零件 加工。 2)生产效率高。因为工序集中,可多面、多工位、多轴、多 刀同时自动加工。 3)加工精度稳定。因为工序固定,可选用成熟的通用部件、精密夹具盒自动工作循环来保证加工精度的一致性。 4)研制周期短,便与设计、制造和使用维护,成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高,通用零部件占 70%通用件可组织批量生产进行预制或外购。 5)自动化程度高,劳动强度低。 6)配置灵活。通用部件一般可以重复利用。 用 机床发展历史 在我国, 专用 机床发展已有 28 年的历史,其科研和生产都具有相当的基础,应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新,进行技术改造,提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。 专用 机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业56。 1)行业企业产品结构的变化 专用 机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、 工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入 与世界机床进一步接轨, 专用 机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的钻、镗、铣专用 机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表是统计数据显示,仅从几个全国大型重点企业生产情况看, 2003 年生产数控机床 890 台,产值 16187 万元,生产加工中心 148 台,产值 5770 万元; 2004 年生产数控机床 985 台,产值 25838 万元,生产 加工中心 159 台,产值 7099 万元;而 2005 年,截至 4 月份,数控机床、加工中心、产值已接近 2003 年全年水平,故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展7。 2)行业企业的快速转变 “九五”后期,在 专用 机床行业企业的 50 多家 专用 机床分会会员中,仅有两家企业实行了股份改造,一家企业退出国有转为民营,其余的都是国有企业。而从2001 至 2002 年,不到两年的时间,就先后有十几家企业实行股份制改造,一些小厂几乎全部退出国有转为民营,现在一些国家重点国有企业也在酝 酿股份制改造,转制已势不可档,“民营经济在经历了从被歧视,被藐视到不可小视和现在高度重视 4 个阶段后,焕发勃勃生机。” 专用 机床行业企业正在以股份制、民营化等多种形式快速发展。 3) 专用 机床技术装备现状与发展趋势 专用 机床及其自动线是集机电于一体是综合自动化度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业8。我国的传统的 专用 机床及 专用 机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产 批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件(近年研制的 专用 机床加工连杆、板件等也占一定份额),完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成型面等。 专用 机床的分类繁多,有大型 专用 机床和小型 专用 机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台 专用 机床等9;随着技术的不断是进步,一种新型的 专用 机床 柔性 专用 机床越来越受人们是亲昧,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制 器( 数字控制( ,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多种加工的可调可变的 专用 机床10。另外,近年来 专用 机床加工中心、数控 专用 机床、机床辅机等在 专用 机床行业中所占份额也越来越大。 由于 专用 机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品,是根据用户特殊要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国 专用 机床及其 专用 机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后,国内所需的一些高水平专用 机床及自动线几乎都从 国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需要,真正成为刚柔兼备的自动化装备。从2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉,在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中,超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析,机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上 展出的加工中心,主轴转速 10000 20000r/高进给速度可达 20 60m/合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时,加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外,产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化,满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用,信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高,操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改,对运转状况进行监控并 积累有关数据;通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等11。 我国 专用 机床制造技术的发展大体经历以下四个阶段 : (1)创我国 专用 机床技术标准体系 (2)用 机床技术,发展形成行业 (3)力担高 专用 机床技术水平 (4)动了 专用 机床传统制造技术的转变 用 机床的发展现状和发展趋势 近十多年来,组 机床及其自动线在高效、高生产率, 柔性化以及采用并行 (同步 )工程制订更为合理、更为节省的方案方面 取得了不小的进展。尤其是汽车工业, 为了提高汽车的性能,对零件的加工精度提出了一些新的要求, 因此对机床性能的要求也更高了。 近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展, 专用 机床的机械结构和控制系统也发生了巨大变化。 专用 机床有了以下的发展12: ( 1) 数控 专用 机床的出现,不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的 专用 机床的控制系统,而目也使 专用 机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。 ( 2) 数控加 1 二模块化极大地丰富了 专用 机床的通用件,它必将引起 专用 机床通用件发生根本性变化。 ( 3) 由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力,大大减小切削温度,提高生产效率,故机床的高速化研究方兴未艾,特别是数控机床的主运动和进给运动速度已达到了惊人高速。如美国生产的加工中心,主轴转速可达 15 000 60000r 作台快进速度高达 90 120m 顺应机床高速化的潮流,专用 机床的速度也越来越高。例如德国大众汽车厂在加工铝金缸盖燃烧室侧面时,采用 刀,铣削速度高达 3075m 给速度达 3600采用安装有 片的新颖镗刀加工灰铸铁时,切削速度达 800m 给速度达 1500 ( 4) 由于机床实现了数控化,因而机床的加工精度越来越高,使一些过去看来难以达到的加工精度今天也已经实现了。 ( 5) 全封闭是现在机床的一大特点,不论是单机还是机床生产线,均采用全封闭的外罩, 电器、液压全部采用空中走线。全封闭防护,不但使机床及其生产线外形美观,而且也提高了安全性、可靠性和维修的便利性。 语 专用 机床装备的发展思路必须是以提高 专用 机床加工精度、 专 用 机床柔性、 专用 机床工作可靠性和 专用 机床技术的成套性为主攻方向。一方面,加强数控技术的应用,提高 专用 机床产品数控化率;另一方面,进一步发展新型部件,尤其是多坐标部件,使其模块化、柔性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。而我们也在查阅当中收获很多的经验, 培养我们收集综合运用和巩固扩大已学过的知识,以提高理论联系实际的设计与计算能力。培养我们收集、阅读、分析和运用资料的能力,以提高独立工作的能力。使我们初步掌握机床设计的方法与步骤,以提高结构设计与编制技术文件的能力。相信在以后的道路上一定会受益良多。 参 考 文 献 1 孙丽媛,机械制造工艺及专用夹具设计指导,北京:冶金工业出版社, 2002。 2 东北重型机械学院等,机床夹具设计手册,上海:上海科学技术出版社, 1979。 3 刘守勇等 , 机械制造工艺与机床夹具 . 北京 :机械工业出版社, 4 王启平 , 机床夹具设计 M哈尔滨工业大学出版社, 1988. 5 林文焕 机床夹具设计 M国防工业出版社, 1987. 6 徐发仁 , 机床夹具设计 M重庆大学出版社, 7 王昆等 , 机 械设计课程设计 M 高等教育出版社, 1995 8 邱宣怀 , 机械设计 M北京 :高等教育出版社, 1997 9 柯明扬 , 机械制造工艺学 M. 北京 :北京航天航空大学出版社, 1995 10 孟少龙,机械加工工艺手册第 1 卷,北京:机械工业出版社, 1991。 11 金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册,上海:上海科学技术出版社, 1979。 12组合机床设计简明手册,谢家瀛主编 13机床组合夹具图册,李旦主编 14.机械制造工艺学,王先逵主编 械工业出版社, 15. 组合 机床设计,沈阳工业大学编,上海科学出版社, 1985 16. 组合 机床设计,大连专用机床研究所编,机械工程出版社, 1975 17 of rt 2001 18 1973. 19 1984 . 20 G. o.,1980. 21 E. 982. 指导教师意见 指导教师: 年 月 日 专业教研室审查意见 负责人: 年 月 日 宁波大红鹰学院 毕业设计(论文)任务书 所在学院 机械与电气 工程学院 专业 机械设计制造 及其自动化 班 级 12机自 6班 学生姓名 马显克 学号 1221080619 指导教师 陈俊龙 课 题 内径百分表主体铣平面专用机床夹具及进给部件的设计 一、 毕业设计(论文)工作内容与基本要求: 主要任务与目标: 1、 阅读二篇与课程相关的新近英文文献,翻译其中一篇, 2000 字以上。 2、 查阅和整理有关文献资料,完成与课题紧密相关的文献综述, 3000 字以上。 3、 完成开题报告,阐述课题来源、目的及意义、设计思路、总体方案及时 间安排。 4、按照开题报告进度计划,完成 内径百分表主体铣平面专用机床铣头部件 总装图 1 张( 部件的主要零件图(合计 张)。完成毕业设计说明书一份,共约 1 万字,规格及要求按规定。 研究途径与方法: 1、 重温已学过的基础理论知识和专业知识,查阅文献资料,完成毕业设计。 2、赴工厂现场考察各种专机的运行及结构原理,开动脑筋,认真分析,确定总体方案。 推荐文献资料 ( 1)机械设计手册第 1,化学工业出版社。 2010 ( 2)金属切削机床,机械工业出版社。 2011 ( 3)电力拖动控制技术,机械 工业出版社。 2012 ( 4)张玉莲 M 江大学出版社, 2006 ( 5) 夏广岚 , 冯凭 M京大学出版社: 2008. ( 6)邹 青 M械工业出版社 . 2008 ( 7)濮良贵,纪名刚主编。机械设计 北京:高等教育出版社, 2012 ( 8)郭彬 j 数控机床市场 2008 年第 2期 569) 李昌年 造 M械工业出版社 . 2007. (10) R. L. 诺顿著, to 机械设计 机器和机构综合与分析 ) ,机械工业出版 2010 ( 11)英文参考文献(由学生自选两篇) 设计技术要求: 1、 完成全部设计图样,所有图样(含各种标注)均应符合机械制图国家标准。 2、 完成毕业设计说明书(论文),页面、段落、 字体等撰写规范应符合学院相关规定。 注意事项: 1、 开题报告、文献综述、外文翻译、论文、图样可以使用 附件上传到指定网站中,并汇总到以学号命名的文件夹中,压缩后传给指导老师,如 件内容不要加密,提交前应杀毒。 2、 英文翻译需注明原文出处,并附 式原文。 二、毕业论文进度计划 序号 起讫日期 各阶段工作内容 备注 1 9 月 30 日至 11 月 15 日 结合任务书,拟定毕业设计计划,阅读和整理各种文献资料,完成开题报告。 2 9 月 30 日至 11 月 20 日 检索外语资料,完成外语翻译。 3 9 月 15 日至 11 月 25 日 完成文献综述 4 11 月 26 日至 2 月 10 日 完成机床部件装配图及主要零件图。 5 2 月 11 日 3 月 31 日 编写设计说明书(论文) 6 2 月 11 日至 2 月 25 日 对重要零件的设计计算进一步核算,确定其材料、外形、尺寸、精度和配合。 7 11 月 26 日至 2 月 10 日 完成主要零件图。 8 2 月 11 日 3 月 15 日 编写完成设计说明书(论文),应在最后一章阐述个人的小结、体会、收益等。 9 3 月 16 日 3 月 20 日 对论文汇编的所有资料进行规范化和标准化处理。 10 3 月 20 日 3 月 25 日 将定稿后的全部图样和论文汇编的电子稿上交指导老师。 11 3 月 28 日 4 月 5 日 根据指导老师意见对毕业设计全部资料进行修改。 12 4 月 6 日 4 月 17 日 完成第二次和第三次审稿和修改,打印(不装订),待答辩通过后,再次修改,装订成册。 三、专业(教研室)审批意见: 审批人( 签字): 年 月 日 1 毕 业 设 计(论 文) 2 5 及进给部件的设计 教 学 系: 机械制造及其自动化 指导教师: 专业班级: 学生姓名: 二零一 五 年 10 月 I 目 录 1 绪论 . 1 2 铣削头部件设计 . 2 床主要技术参数的确定 . 2 定工件余量 . 2 择切削用量 . 2 动参数 . 2 力参数 主运动驱动电动机功率的确定 . 4 给驱动电动机功率的确定 . 5 轴组件的计算 . 5 轴直径的选择 . 6 轴前后支承轴承的选择 . 7 轴内孔直径 . 7 轴前端悬伸量 . 9 轴支承跨距 . 10 轴结构图 . 10 轴组件的验算 .轴组件的润滑和密封 . 14 轴轴承的润滑 . 14 轴组件的密封 . 15 轴组件中相关部件 . 16 轴组件轴向调节机构 . 22 3 液压滑台进给部件的设计 . 23 压系统设计要求分析 . 23 载分析 . 24 作负载 . 24 擦负载 . 24 性负载 . 24 压缸在各阶段的负载值 . 24 载图与速度图的绘制 . 25 压缸主要参 数的确定 . 26 算和确定液压缸的主要尺寸 . 26 定液压回路方案,拟定液压系统原理图 . 35 算与选择 液压元件 . 38 压泵及驱动电机计算与选定 . 38 压控制阀和液压辅助元件的选定 . 39 管的 选择 . 40 压系统的验算 . 42 4 夹具设计 . 46 计要求 . 46 具设计 . 46 位基准的选择 . 46 切削力及夹紧力的计算 . 46 位误差的分析 . 47 向键与对刀装置设计 . 48 具设计及操作的简要说明 . 50 总结 . 51 参考文献 . 53 致谢 . 54 要 在生产过程中,通过一定的手段使生产对象(原材料,毛坯,零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺 过程。 内径百分表主体 机壳体侧面铣削加工工艺装备的设计应该包括确定减速器整体工艺方案的确定,绘制相应的工序图,加工示意图,机床联系尺寸图。被加工零件工序图是根据制定的工艺方案,表示所设计的组合机床上完成的工艺内容,加工部位的尺寸,精度,表面粗糙度及技术要求,加工用的定位基准,夹压部位以及被加工零件的材料,硬度和在本机床加工前加工余量,毛坯的图样,工序图是组合机床设计的具体依据,也是制造,使用,调整和检验机床精度的重要文件。 机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据,并按初步选定的主要通用部件以及确 定的专业部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式,主要构成及各部件安装位置,相互联系,运动关系和操作方位的总体布局图。用来检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适;它为多轴箱,夹具等专用部件设计提供重要依据;它可以看成是机床总体外观简图。由轮廓尺寸,占地面积,操作方法等可以检验是否适应用户现场使用环境。夹具图是对组合机床加工布局的完整描述,夹具图反映了工件加工采用定位的方式,夹具方式等一些重要的参数。工艺方案,工序图,加工示意图,机床联系尺寸图,夹具图,工序卡基本构成了完整 的加工工艺装备设计。 关键词:工序,工艺分析,定位方案,夹具设计 n of of is of to s is to to of to be in is a of of is in on of is as to of Is to of to of it is a to it be as of By an to on On of is a of a a 1 1 绪论 内径百分表 主体 加工工艺装备设计是我们贯彻四年所学的知识,将理论与实践相结合,对专业知识的综合运用训练,为我们即将走向自己的工作岗位打下坚实的基础。 机械加工工艺师规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品经济效益,生产规模的大小,工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品质量的重要保证。在编制工艺方案是须保证其合理性,科学性和完善性。 机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率,改善工人的劳 动强度,降低生产的成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,即使工件保证正确的加工位置不变的装置。 本次 内径百分表主体 加工工艺装备设计,通过对图纸的分析,首先应该先制定出合理的整体加工工艺方案,夹具图,最后绘制出机床联系尺寸图,并做相应的设计计算。 2 2 铣削头部件设计 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。 定工件余量 内径百分表主体 ,零件材料为 45#,硬度 190 210产类型为大批量,铸造毛坯。 查机械制造工艺设计简明手册表 加工余量为 1为 单侧 加工 )。 择切削用量 由于被加工零件的铣削宽度为 34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 5a=时每齿的进给量一般为 根据本次设计所加工的零件要求,其表面粗糙度数值较高,加工材料为铸铁,查表6: z,V=50 80m/ z。 动参数 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。 轴最高,最低转速 按照 典型工序的切削速度和刀具 (或工件 )直径、计算主轴最高转速 低转速计算公式如下: , 3 式中: 主轴最高、最低转速 (r/最高、最低切削速度 (m/最大、最小计算直径 (根据机械制造工艺金属切削机床设计指导第 69 70 页,可查出以下数据: 查表 最大,最小切削速度: 00 300m/ 取 50m/5 20m/ 取 0m/床的 小直径,即: 10 5主轴最高转速为 = 1 0 0 0 2 5 075 = 取标准数列值: 000r/低转速为: = 110201000 =标准数列值: 56r/轴转 速的合理排列 最高、最低转速确定后,还需确定中间转速,选择公比 ,转速级数 Z,则转速数列为: 56r/ , 2 , 1z 查标准数列,取公比 =(1 2) 转速范围: 561000 =4 转速级数: Z=n+1= 取 Z=6 由于本次设计的要求,主轴转速级数只需设计四级就能满足要求,故取 Z=4。即: 6, 00, 80, 15 (r/力参数 主运动驱动电动机功率的确定 削力的计算 由前面已知,本次设计的组合机床的最高转速为 15r/此时的切削速度为: V=1000n4 d=1000 =据上表所列,所设计的组合机床属于 型,所以取 a/ : a=( ( 80=100 200 初取 a=120。 10 轴支承跨距 主轴支承跨距 L 是指主轴前、后支承支承反力作用点之间的距离。 合理确定主轴支承跨距,可提高主轴部件的静刚度。可以证明,支承跨距越小,主轴自身的刚度越大,弯曲变形越小,但支承的变形引起的主轴前端的位移量将增大;支承跨距大,支承的变形引起的主轴前端的位移量较小,但主轴本身的弯曲变形将增大。可见,支承跨距过大或过小都会降低主轴部件的刚度。 有关资料对合理跨距选择的推荐值可作参考: ( 1) 4 5) ( 2) 3 5) a,用于悬伸长度较小时; ( 3) 1 2) a,用于悬伸长度较大时。 根据此次设计的组合机床刚性主轴的悬伸量较大,取 此次设计的主轴两支承的合理跨距 20=300 初取 L=280。 轴结 构图 根据以上的分析计算,可初步得出主轴的结构如图 2示: 11 锥 度 7 : 2 4图 2 - 7 主 轴 结 构 轴组件的验算 主轴在工作中的受力情况严重,而允许的变形则很微小,决定主轴尺寸的基本因素是所允许的变形的大小,因此主轴的计算主要是刚度的验算,与一般轴着重于强度的情况不一样。通常能满足刚度要求的主轴也能满足强度的要求。 刚度乃是载荷与弹性变形的比值。当载荷一定时,刚度与弹性变形成反比。因此,算出弹性变形量后,很容易得到静刚度。主轴组件的弹性变形计算包括:主轴端部挠度和主轴倾 角的计算。 轴端部挠度 主轴端部挠度直接影响加工精度和表面粗糙度,因此必须加以限制,一般计算主轴端部最大挠度 承的简化 对于两支承主轴,若每个支承中仅有一个单列或双列滚动轴承,或者有两个单列球轴承,则可将主轴组件简化为简支梁,如下图 2示;若前支承有两个以上滚动轴承, 12 图 2主轴组件简化为简支梁 可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为固定端梁,如下图 2示: 图 2主轴组件简化为固定端梁 此次设计的主轴,前支承选用了一个双列向心短圆柱滚子轴承和两个推力球轴承作为支承,即可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为上图 2示。 13 轴的挠度 查材料力学 I第 188 页的表 图 2更进一步的分析,如下图 2示: 根据图 2得此时的最大挠度 其中, F 主轴前端受力。此处, F=l A、 B 之间的距离。此处, l=a=12固定端梁在载荷作用下的变形 E 主轴材料的弹性模量。 45 钢的 E=07 N/I 主轴截面的平均惯性矩。当主轴平均直径为 D,内孔直径为 d 时, I=64 )(44 。此处 , D=2 128128 =133 故可计算出,主轴端部的最大挠度: 0 4 轴倾角 主轴上安装主轴和安装传动齿轮处的倾角,称为主轴的倾角。此次设计的主轴主要考虑主轴前支承处的倾角。若安装轴承处的倾角太大,会破坏轴承的正常工作,缩短轴承的使用寿命。 根据图 2得此时的最大倾角 B =- 14 其中, F 主轴前端受力。此处, F=l A、 B 之间的距离。此处, l=a=12 主轴材料的弹性模量。 45 钢的 E=07 N/I 主轴截面的平均惯性矩。当主轴平均直径为 D,内孔直径为 d 时, I=64 )(44 。此处, D=2 128128 =133 故可计 算出,主轴倾角为: B=06 组合机床设计第一册中机械部分的第 670 页,可知: 当 大,刚性主轴的刚度满足要求。 此处的 大即为最大挠度和最大倾角, L 为主轴支承跨 距。 将已知数据 B 代入,即可得: 初步设计的主轴满足刚度要求。 轴组件的润滑和密封 轴轴承的润滑 润滑的作用是降低摩擦,减小温升,并与密封装置在一起,保护轴承不受外物的磨损和防止腐蚀。润滑剂和润滑方式决定于轴承的类型、速度和工作负荷。如果选择得合适,可以降低轴承的工作温度和延长使用期限。 滚动轴承可以用润滑油或润滑脂来润滑。试验证明,在速度较低时,用润滑脂比用润滑油温升低。所以,此次设计的主轴 支承均采用润滑脂。同时,主轴是装在主轴套筒内的,为防止使用润滑油时泄漏,也应采用润滑脂润滑。 加润滑脂时,应该注意润滑脂的充填量不能过多,不能把轴承的空间填满,否则会引起过高的发热,并使润滑脂熔化流出而恶化润滑效果。 15 轴组件的密封 密封对主轴组件的工作性能与润滑影响也较大。机床主轴密封不好,将使润滑剂外流,造成浪费,加速零件的磨损,还会严重地影响到工作环境及机床的外观。 轴组件密封装置的功用 密封装置的功用是:防止润滑剂从主轴组件及传动部件中泄漏,从而避免浪费,保护工作环境, 防止冷却液及杂物(如灰尘、脏物、水气和切屑等)从外面进入部件内,以减少机床零件的腐蚀及磨损,延长其使用寿命。 主轴组件密封装置的要求 对主轴组件密封装置的要求是:在一定的压力、温度范围内具有良好的密封性能;由密封装置所形成的摩擦力应尽量小,摩擦系数应尽量稳定;耐腐蚀、磨损小、工作寿命长,磨损后,在一定程度上能自动补偿;结构简单、装卸方便。对具体的主轴组件及传动部件,应根据实际情况选择有效而又经济密封装置。 轴组件密封装置的类型 主轴组件密封装置的类型,主要有以下几种:具有弹 性元件的接触式密封装置;皮碗(油封)式密封装置;具有金属和石墨元件的接触式密封装置;挡油圈式和螺旋沟式密封装置;圈形间隙式、油沟式和迷宫式密封装置;立式主轴的密封装置等。 轴组件密封装置的选择 选用密封装置时,应考虑到主轴组件的下列具体工作条件:密封处主轴颈的线速度;所用润滑剂的种类及其物理化学性质;主轴组件的工作温度;周围介质的情况;主轴组件的结构特点;密封装置的主要用途等。 综合考虑上述因素,主轴前支承处,为了更好地防止外界的灰尘屑末等杂物进入,故考虑选用迷宫式密封,形成一条长而曲曲折 折的通道,径向尺寸不超过 填润滑脂,轴向尺寸不超过 查机械设计课程设计手册第 87 页表 7得此次选用的迷宫式密封装置的结构参数如下图 2示: 16 图 2迷宫式密封装置的结构参数 其中, d=80, D=130, e=1 轴组件中相关部件 肩挡圈 前支承双列向心短圆柱滚子轴承和推力球轴承之间所用的挡圈,可查机械设计课程设计手册第 56 页表 5得此次选用的挡圈的结构参数如下图 2示: 图 2轴肩挡圈的结构参数 其中, D=95, d=80, H=6 圈 两推力球之间用的挡圈为非标准件,径向尺寸依主轴套筒尺寸而定,轴向尺寸可初取为 6 螺母 17 锁紧靠主轴后支承一边的推力球轴承以及锁紧两推力球轴承内的套筒,分别采用两个圆螺母,为了增加可靠性,再加一止动螺钉。圆螺母具体的参数可查机械设计课程设计手册第 60 页表 5构如下图 2示: 图 2圆螺母( h 4 50 30120C 1 18 其中,锁紧靠主轴后支承一边的推力球轴 承用的圆螺母, Dp=, 15, 03, m=15, 0, , C= 锁紧两推力球轴承内的套筒用的圆螺母, Dp= , 05, 3, m=15, 0, , C= 筒 两推力球轴承之间用的套筒,根据以上计算,可知,轴向尺寸取为 92,径向厚度取为 端加工出长为 26 的外螺纹 端用一紧定螺钉锁紧在主轴上,套筒结构如图 2示;紧定螺钉的结构参数可查机械设计课程设计手册第 43 页表 3图 2示;主轴上的小孔的结构参数可查机械设计课程设计手册第 61 页表 5图 2示: 其中,紧定螺钉的参数有: l=10, n= t=2 19 图 2两推力球 轴承内用套筒结构参数 轴上固定螺钉用的孔的参数有: , , 图 2开槽平端紧定螺钉 图 2轴上固定螺钉用的孔 、后支承的轴承盖 为了保证轴承的正常运转,防止外界杂物进入影响轴承的使用寿命,前、后轴承应安装上轴承盖,并将其固定在套筒上,与主轴配合处采用间隙配合,初步设计如下图 22示: 20 图 2前支承用轴承盖 其中, d=124, D=153 图 2后支承用轴承盖 其中, d=64, D=153, a=5, b=55 轴用套筒及其锁紧部分 根据前面的计算和设计,可以直接得到主轴用套筒的结构及参数如图 2 套筒的锁紧部分采用弹性套,当调节螺栓时,弹性套就会随之变形,从而锁紧或松开套筒。主轴需要轴向移动(调节)时,便松开螺栓,弹性套也随之松开套筒,调节完主轴 轴向位置后,应拧紧螺栓以锁紧主轴。 同时,弹性套和螺栓固定在主轴组件的箱体上,弹性套的结构及其参数如下图 2示: 锁紧螺栓的结构及其参数可查简明机械设计手册第 102 页表 6 21 栓, 图 2主轴用套筒的结构及参数 结构如下图 2示,参数有: l=100, b=54, c=4, 40, ,k=15, kr=s=36, 1, 6 图 2弹性套结构及参数 22 轴尾部的内花键 组合铣床的主轴组件和传动装置采用花 键连接,查金属切削机床设计简明手册第 468 页表 8键采用外径定心方式,其特点是:定心精度高,加工方便,外花键的外径可在普通机床上加工至所需的精度。内花键的硬度不高时,可由拉刀保证其外径精度。结构如图 2示,参数可查金属切削机床设计简明手册第 468 页表 8: d=42, N=8, D=46, B=8 图 2锁紧螺栓的结构及参数 图 2主轴尾部的内花 键结构及参数 轴组件轴向调节机构 主轴组件的轴向调节机构采用一对圆锥齿轮并经丝杠螺母手动调节。它具有传动比小,传动精度高,运动平稳,能自锁等特点。丝杠主要承受轴向力,故采 23 用两推力球轴承作为丝杠的支承,螺母支承的轴和主轴套筒上的孔相配合,实现主轴的轴向调节。该丝杠螺母支承简图如图 2示: 3 液压滑台进给部件的设计 液压系统设计是指组成一个新的能量传递系统,以完成一项专门的任务。系统功能原理设计是根据主机的工艺目的或用途、工作循环、负载条件和主要技术要求,通过配置执行元件,负载分析、运动分 析及编制执行元件的工况图,对同类主机及其传动系统的分析比较,选择设计参数,确定液压系统的工作压力、流量和执行元件主要几何参数等,拟定液压系统方案和传动系统原理图,并对组成系统的各标准液压元件辅件进行选型,最后对液压系统的主要性能(压力损失、发热温升等)进行验算。 压系统设计要求分析 设计题目 设计 工作循环为:快 进 工进 快退 停止。 设计一 滑台 的液压系统,实现的工作循环是: 快 进 工进 快退 停止 。根据前述说明,假设 主要性能参数与性能要求如下: 轴向切削力 12000N,工作台重量 12000N,工件和夹具的重量为 1500N,快进行程为 300 进行程为 100 进、快退速度 4m/进速度 20复运动加、减速时间 作台采用平导轨 2 明确设计要求 该液压系统的功率较大,空行程和加压行程速度差异较大,因此要求功率利用合理。且该系统的压制力较大,因此对于工作的平稳性、安全性要求较大。 3 设计方案 根据已知参数和表 2 24 活塞杆 载分析 作负载 工作负载 液压缸的常见工作负载有重力
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本文标题:内径百分表主体铣平面专用机床夹具及进给部件的设计【全套图纸和说明书】【原创资料】
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