犁刀变速箱壳体双面粗铣组合机床铣削头设计

毕业设计题目：犁刀变速箱壳体双面粗铣组合机床铣削头设计

摘要\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"此次我所设计的课题是犁刀变速箱壳体双面粗铣组合机床铣削头设计,所需完成的任务是机床总体设计变速箱设计。我根据犁刀变速箱的整体设计、以及他的生产位置、生产效率等,,生产效率等因素,通过组合机床的一些零部件尺寸和机床的切削量确定通用部件。我设计的课题是铣削头设计,采取的定位方式为“一面两销‘’,先是装夹变速箱两侧面,确保其精度要求,然后计算其夹紧力,最后确定其专用部件。在设计过程中,应尽量节约材料,控制成本,避免浪费。我此次设计的课题,所达到的效果就是跟世市面上的铣削头不一样,更能符合市场需求,方便使用和维修。关键词：专用机床；变速箱箱体；夹具；设计

AbstractThistimeIdesignedthetaskistheplowknifegearboxshelldouble-sidedroughmillingmachinemillingheaddesign,therequiredtaskistocompletethedesignoftheoverallgearboxdesign.Ideterminedthegeneralcomponentsaccordingtotheoveralldesignoftheplowgearbox,aswellashisproductionposition,theproductionefficiency,theproductionefficiencyandotherfactors,throughthecombinationofsomepartsofthemachinesizeandmachinetoolcutting.Idesignthesubjectisthemillingheaddesign,takethepositioningmethodforthe"onesidetwosales",firstclampingthetwosidesofthegearboxtoensureitsaccuracyrequirements,andthencalculatetheclampingforce,andfinallydetermineitsspecialparts.Inthedesignprocess,shouldtrytosavematerials,controlcosts,toavoidwaste.Idesignedthesubject,theeffectisachievedwiththeworld'smillingheadisnotthesame,moreinlinewithmarketdemand,easytouseandmaintenance.Keywords:Specialmachinetools；Gearbox；Fixture；Design

目录13876摘要 2910Abstract 33411目录 458781绪论 5204531.1毕业设计的目的 58981.2专用机床概述 6280601.2.1专用机床工厂制度的转变及产品结构变化 6327461.2.2专用机床技术装备现状与发展趋势 6309391.2.3设计机床的基本要求 7228911.2.4专用机床较普通机床的优确定 812192总体方案论证 9199822.1被加工零件分析 9145672.2工艺方案的制定 9271692.3加工设备方案选择 9284982.4确定机床总体布局 1027083切削用量的选择及计算 1161433.1切削刀具的选择 11294603.2切削用量的选择 12135733.3切削力、切削转矩、切削功率的确定 1377014专用机床总体设计 1474074.1被加工零件工序图 15241154.2加工示意图 16238434.3机床联系尺寸图 17254864.3.1动力部件的选择 1792914.3.2滑台及相配底座的选择 1833404.3.3确定机床的装料高度H 1874384.4机床生产率计算卡 19278164.4.1理想生产率Q 1991284.4.2实际生产率Q1 19243724.4.3编写机床生产率计算卡 20217855主轴箱设计 21233565.1主轴及传动轴结构设计 21115315.2主轴箱传动计算 22306975.2.1传动比分配 22203795.2.2传动系统设计及齿轮的排布 22297185.3轴的计算与校核 2431061致谢 2714869参考文献 28

1绪论1.1毕业设计的目的机械设计制造不仅创造了经济效益,而且降低了能源的消耗,,而且也是企业的核心所在,企业对其的加工、生产以及技术方面的检查,也是为了提高企业的经济效益,从而使企业有个技术保障。我们在具体的实践当中,因为各种零件都不一样,所采用的机床不只一台,每台机床都有其加工的工艺规程所以我们必须得结合实践,我们必须依照自身需要加工的方法,,将其按照顺序加工出来。加工的过程中,我们所做的铣两个端面,采用其合理的定位方式,从而确保端面的精度,同时保证其生产效率。各种设计的精度要求对机械行业起到了很大的作用。机械设计制造过程中,不仅保证其加工精度,也要保证其生产效率。生产设计有着很大的作用,尤其是质量这块尤其重要。我们所做的毕业设计主要是对我们课本上知识与生产实际结合起来,对毕业生的一种考核,是我们理工科学生最后一道关卡。毕业设计不仅能让我们把自己所学的专业知识都融入进来,而且使得自己接触到生产实际,另外使得我们学会查阅了大量机械手册,从中学到了一些基础知识,提高了我们的能力,让我们取得了更大的进步,\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"为以后从事机械行业打下了基础。1.2专用机床概述1.2.1专用机床工厂制度的转变及产品结构变化“95”后期专用机床厂的50多名专业从事机床分会成员,目前来说,大多数都是国有企业,只有极少部分为私营企业。早在10多年前,就有好多企业采用股份制,中小型场也在重视这个问题,充满活力。“许多机床厂都在以其方法快速发展。专用机床工厂主要用于汽车，摩托车，内燃机，农业机械，工程机械，化工机械，军工，专用机床工厂主要用于汽车,家电,机械行业以及一些设备,随着时代的进步,好多厂以满足市场需求,从而进行变革,其中数控行业近几年比较兴起,同时传统行业的下滑,也造成了其不可阻挡之趋势。1.2.2专用机床技术装备现状与发展趋势\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"专用机床是基于系列化和通用零件标准化,拥有着极少一部分的零部件。它适用于大量的类似的部分,一个或一个以上的一个或几个工序加工批量生产。通常这类机器的运行结构都是比较简单的,相对来说,自动化这块要求就有点高,需要有及其高的变化适应能力。一般来说,机床加工反面,采取自动化比较多。专用机床具有以下特点：(1)专用机床上面一些零部件,和标准件,应该从经济,实用角度着手,这样有利于成本的降低。\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"(2)专用机床采用的自动化程序,这样的好处有高效率,减少劳动力的浪费。\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"(3)专用机床的一些零部件都是经过不断的审核,和实践来得到考证的,不仅稳定性好,而且使用维护都比较便捷。\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"(4)在专用机床上加工制造一些东西,相对来说比较简单,因为那些装备都是直接设置好的。(5)专用机床的更新换代能力比较快,\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"对于一些通用部件,可以循环使用,不需要重新设计,方便快捷。(6)用专用机床方便使用自动化程序,使得生产闲得到大规模制造。专用机床的生产效率,无论是进刀和加工都比一般机床高,由于专用机床的通用部件都是一致的,并且灵活运用,可根据实际操作。因为其优点比较广泛,且适用于批量生产,所以可形成线。专用机床都是以一般旋转零件,加以相对运动,使得加工的表面,端面,以及其他的一些工件,使其保持运动,通过移动工具进行喂养,也方便于其他的一些部件的加工。早在几十年前,我们的机床就有了很大的进步,无论是精度方面,还是自动化方面,有的加工精度可以达到0.05毫米,这是一个多么大的提高,可谓是一个质的飞越。随着时代的一个发展,随着各种各样的需要,从而产生了一些通用部件,也方便了人们的生产制造。在美国的汽车零部件在1911个专用机。一开始,所有的专用机床制造商都遵从自己的方法,为了自己厂的制造方便快捷,于是便进行了改革,咨询了一些其他人员,从而确定了一些通用部件,使得每个部件之间虽然有些差异,但是总体结构上面都有些严格的规范。这些通用部件的功能都很强大,他们可以分为好几部分,期中每个部分都给着机床提供不一样的运动,以及不同的功能,其中动力部分就是提供一些运动部件,如铣削头。其他部件是为了一些安装方面的便捷以及一些进给机构,支架的一侧,柱与柱基础。传输部分主要是作为一些零部件的连接,循环往复旋转工作台,分度筒表。控制单元是用于一些机器的控制部分,尤为重要,相对来说,对于一些润滑及其他装置有着很明显的作用。目前来说,为了使一些机床适用各大机床厂所需要的一些技术,更多的比较注重的是一些机器的效率问题。这种机器有两种常见,更换主轴箱型机和炮塔机。对于专用机床来说,未来的发展肯定放在其结构的简便化,缩短其加工制造时间,并且采用一些更为可靠的数字系统来提高其加工工艺,并且对于其系统也有一定的完善。近年来,随着科技的发展,机械行业的很多技术都已经不再新颖了,好多技术都是反复被使用,并且投入广泛的应用当中,大多数的技术偏向于高效率的生产要求以及产品能够不断更新的特点上,早在几十年前,就有了专用机床,伴随着这么多年的发展,机床已经进入了全新的时代,对于现在来说,一些其他技术也相应投入到机床行业,比如计算机技术。总之不断提升和加强自己的技术发展是专用机床未来的发展趋势,作为专用机床来说,他的实用性以及操作性,是不可替代的。1.2.3设计机床的基本要求1、一定的工艺范围无论是哪个机床,都可以完成一系列的操作,如一些毛坯类型,但在通常情况下,每个单元下的操作比较简单,采用自动化操作,从而达到高效率的生产。机床技术太窄,在不断创新的过程中,我们会采取各种不同的方法来扩大机床的实用效率,才能发挥出其最大的功能,这样不仅提高了机床的性能要求,而且节约了成本。2、保证精度与光洁度所有的机床都应一个为基准,\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"就是保证其加工精度和表面的光洁,并且可以长久的保持下去,光洁度是由机床道具,以及平常操作过程中的一些操作者所决定。对于机床方面,我们要想保证其精度,必须得具备一些其他精度,如传动精度等。通常来说,机床的动态精度取决于他自身的刚度。机床自身的刚度包括2种,其本身材料也是取决于刚度,其余的你,不如壁厚,以及窗口的影响。机床的刚度不仅跟接触面有关,还跟光洁度,以及一些加工方法有关。在机床切削加工的过程中,为了避免一些问题的存在,我们通常降低其加工精度。\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"机床的抗振性也尤为重要,其跟频率以及结构刚度有关。3、有足够高的生产率和自动化程度生产率的要求一般都是有严格规定的,通常是由生产总纲所决定,我们用时间单位来表示所加工数量为提高生产效率,我们必须得缩短其加工时间,把每个步骤的工作情况合理安排好。此外,采用比较先进的道具也可以提升速度,比较先进的道具不仅可以提高其生产效率,而且可以缩短其辅助时间。我们现在要想提高我们自动化效率,我们必须的在保证其质量不受影响的情况下,以最经济的方法制造出比较经济实用的道具,最大限度上可以节约成本,同时劳动力这块也得到了减轻,另外自动化程序都是自动的程序,相对来说,加工的一致性得到了保证。4、操作维修方便，使用安全可靠机床的其他方面必须做到方便维护,使用方面以安全为主,这样的话,更省力省心。对于安全方面,应该设置一个防错误指令,还有其余的一些保护措施,这样有利于安全防范。5、提高三化程度通常提高三化,必须得对机床的生产制造以及维修方面有着严格的规划,对于通用件和标准件,我们需要更新,此方面意义还是比较重大的。6、噪声小\t"C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/HZ$D.396.2750/HZ$D.396.2751/%E3%80%8A%E7%8A%81%E5%88%80%E5%8F%98%E9%80%9F%E7%AE%B1%E5%A3%B3%E4%BD%93%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E7%B2%97%E9%93%A3%E7%BB%84%E5%90%88%E6%9C%BA%E5%BA%8A%E9%93%A3%E5%89%8A%E5%A4%B4%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6%E3%80%8B%E6%96%87%E6%A1%A3%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"因为机床是依靠切削来进行加工的,如果我们不解决噪声问题,那么将会对非常吵杂。7、成本低在我们保证其精度要求的情况,同时也要考虑到机床的经济成本,那么成本方面,不仅要关于材料,以及加工制造,还有管理费用等,必须做好一个合理的规划,减少陈本。8、可靠性作为机床,其可靠性非常重要,随着我们的发展,自动化给我们带来了便捷,但是相对来说,精度要求也要得到一个很大的保障。1.2.4专用机床较普通机床的优确定我们所知道市场上所使用的那些机床,其通用性强,通过配合不同的夹具,可适应大多数的机械加工要求,一般对于加工要求不是很高的情况下,普通机床即可满足加工需求。然而,尽管如此,针对批量大且加工针对性较强的加工需求都需要使用一些机床,完成其加工。我所设计的课题,主要就是针对两端面的粗铣,专用性强。加工效率高,加工一直性好,且极大的减轻了劳动者的工作强度。

2总体方案论证机床的设计不仅要保证及加工精度,另外在选材上尽量使用通用零部件,这样的话,不仅可以满足加工要求,还可以节约成本,所以综上所述,依据特点来定设计方案。2.1被加工零件分析被加工零件：犁刀变速箱箱体材料：HT200硬度：170-241HBS年产量：8000台/年车间工作制：单班制；5天/周废品率1%，备品率2% 加工对象：犁刀变速箱箱体零件的两个侧面加工要求:犁刀变速箱箱体零件的两个侧面被加工到6.3m和一个顶面粗糙度被加工到12.5m,两个侧面尺寸至mm和一个顶面尺寸至mm2.2工艺方案的制定专用机床的制定第一步是拟定方案,专用机床的总体尺寸设计主要是针对其的工艺方面的分析,我们只有给出合理的方案,才能进一步的设计出专用机床,我们需要根据工作要求来制定这个工艺方案,只要这个方案落实了,那么机床的性能、结构、布局.运动等等这些问题就可以迎刃而解了。因此,我们必须花费精力在机床设计环节上,这样才能更加深入的去了解零部件的一些加工特点,以及加工方面的一些诸多要素。拟定步骤如下：首先我们要分析加工工艺方案,确定零部件的一些用途和特点,对于一些精度要了解,其次我们要对其进行市场调研,分析并查找有关数据和报告,确定其市场容量,和市场上一些设备及加工工艺方法。我们需要对其基准定位严格把关,定位基准我们尽量采用多刀加工,便于各方面力的变化,所以定位基准主要就是对零件的一个加工,保证其精度准确。这道加工工序主要是用于加工毛坯的,所以对此我们要对基准的选择,主要考虑余量的一个性质,均匀性,这样才便于设置和导向。.本道工序：铣犁刀变速箱箱体两个侧面.2.3加工设备方案选择在传统的机械设计制造行业,金属车床占据总体车床一半以上,对于期中用于加工的部分,有百分之三十是用专业机床来完成加工的,同理,机械设计的研发对制造产品有着非常重要的影响,专用机床显得尤为重要,大部分加工都是依据专用机床加工,以通用零部件为基础,那么其一些特点如下:1．生产率高；2．加工精度稳定；3.生产研发速度比较快,另外制造和使用维护起来都是比较便捷的;4.降低了劳动力,1使得自动化派上了很大的用场;5.相当来说,这个工序还是比较灵活运用的,可以通过制造不同产品做出相应的改变,可以循坏使用;6.费用得到了节约,另外使用起来也达到了预期的效果. 因此我们这次的加工零部件已经得到了确定,我们的生产数量较大,难度偏高,那么我们必须得采用专用机床来加工生产,我们所设计的是两端面,所以采用专用机床是最为理想的方案.2.4确定机床总体布局我们依据上面已经给出的方案来对程序进行批量生产,对于布局有以下的配置型式:1．多工位专用机床多工位专用机床:这个主要是加工小零件,效率故人高,但是陈本比较高,如若改进,需要配合工作台,组成专用机床来生产加工.2.单工位专用机床对于单工位机床来说,我们一般都是安装一个工作,这种机床主要适合于大零件加工,我们根据他的动力部分来生产制造.因为其不灵活,比较单一,相对于多工位机床来说,效率比之低.因此根据上面所述,犁刀变速箱箱体的结构规则我们定位长方体,从安装的方面来看的话,是采用卧机床,这样的话,方便工人们的工作量,我们这次设计中,主要工序就是保证其加工两端面,保证其精度,结合起来,卧试机床是不二之选.那么卧式机床也分单面和多面,如果我们采用的是单面机床,那么加工两端面必须的经过两次装夹,时间成本较高,相对来说,成本也高,劳动力大,所以我们采用的是用双面专用机床,只要把工件装夹进去,固定在铣削台上,刀具相对固定,使用产生进给运动,这样减少成本,加工精度还高.本文采用卧式双面专用机床。

3切削用量的选择及计算3.1切削刀具的选择通常在生产的过程当中,因为刀具的长度过于长,我们采用的是硬质刀,同时也是为了提高切削用量。由参考文献[3],铣刀刀片材质为YT15(铣钢),铣碳钢面铣刀刀片材质为YT15.由加工箱体平面尺寸，以及被加工零件材料为HT200，因此选用刀片材料为YG6的硬质合金铣刀。由加工箱体平面尺寸,还有其零件的材料,我们确定为HT200,所以采用的材料也为硬质合金刀。 所以设计的道具材质为YG6。3.2切削用量的选择在专用机床上,通过我们所确定的工艺规范和切削用量对这个机床来判断是否合理,对其的加工精度以及其他方面,都要一个强力的校核。通常,对于专用机床,我们都是采用多刀来生产制造的,这样保证其成本控制,又可以降低其切削用量。对于专用机床来说,多刀可以带来各种不同的切削效果,并且按照此特点还可以增加切削速度,使得用同样多的时间制造出跟多,但是我们也要保证其精度及工作时长,所以尽量调整其进给力和转速,以达到相应要求。我们从生产实际出发,根据零件的加工精度,以及其余的一些材料等进行技术性分析,安装规则来进行计算,满足原则,采取合适的切削用量,我们这次设计的课题中,所采用的犁刀变速箱箱体量两端面的切削用量。由参考文献表6-16[4]，查得：铣削深度为2-5mm，在这里取铣削深度ap=4mm铣削速度为50-80m/min，取铣削速度vc=75m/min进给量fz为0.2-0.4mm/r，取fz=0.2mm/r主轴转速n===191.1r/min取n=200r/min进给速度：Vmm/min3.3切削力、切削转矩、切削功率的确定 我们现在依据切削量,所计算出力,我们根据力来确定其余部件的设计,算出扭矩,这样主轴和其他传动尺寸就可以确定了,最后电机功率也出来了。现分两种方案进行讨论.方案Ⅰ：铣削力的计算：由由机械加工工艺人员手册得：F=490×ap1.0×fz0.74×D-1.0×ae0.90×z式中F-铣削的力/N；D-铣刀的直径/mm；ap-铣削的深度/mm)；ae-铣削的宽度/mm；fz-每齿的进给量/mm/z；z-铣刀的齿数.由前面计算的切削用量得，ap=4mm；fz=0.2mm/z；D=125mm；ae=104mm；z=8.将上述数值代入式（3.1）得：F=490×ap1.0×fz0.74×D-1.0×ae0.90×z=490×41.0×0.20.74×125-1.0×1040.90×8=2492(N)由机械加工工艺人员手册有：切削功率：P切=2.66×10-4×ap0.9×fz0.75×ae1.1×n0.8=2.66×10-4×40.9×0.20.75×1041.1×2000.8=3.2（kW）主轴转矩：T=9.55×106×P/n=9.55×106×3.2/200=1.53×105N.mm方案Ⅱ：计算铣削功率:查参考文献[4]表6-20，得铣削功率:P=其中p=1300/a0.313，v=fzzn，A=apae切削功率：P切==1.83kWⅠ,Ⅱ相比较,方案Ⅱ的功率相比于实际来说,相差有点大,方案Ⅰ与实际的切削功率相对来说相近,所以选1方案。

4专用机床总体设计专用机床总体设计,对于我们平常所加工的一些机器零件来说,我们都是进行其方案的一个拟作,然后对其进行一个较为完善的设计,最后在选材加工方面,进行总体的一个规划及布局,制作出本次设计的“三图一卡”。4.1被加工零件工序图我们这次所设计的课题主要是针对犁刀变速箱箱体的两端面.我们的定位方式也简单,就是采用一面两销,以平面为基准来定位,我们这种定位方法所采用的一个原则就是六点定位,但是通常来说,我们结合生产实践,支撑工件平面的一般有更多的点去支撑,这样的话有利于提高系统的刚性,其次这样做的好处还可以减少切削力的产生,使得工作不会受到弹性变形,从而影响了整体效益。通过我们此次对犁刀变速箱箱体的加工,我们不仅保证了零件的顶部和底部是光滑的,而且我们还可以采取它的底面作为基准,并且钻两个销孔,这样一来,就保证了我们六点定位原则。我们所加工的零件主要是对他的生产制造,以及所投入的产品的一些检验要求得等到满足,并且对其一些特殊加工部分,通过一些设计结构和尺寸对于施以加工和定位,这样的话,其方向,定位都可以依次进行设计。我们此次加工的零部件的主要工序就是对一些基本的尺寸以及一些位置公差等提出了一些要求。我们此次设计的对象是以犁刀变速箱为主体,对所设计的东西要大致说明并且写下所设计的一些技术指标:1．定位方法：我们对于此次设计所采用的定位方法是一面两销,也就是在箱体底面和平面上的两个孔作为基准;2．零件材料：HT200；3．硬度：187—255HBS；4．我们的机床所保证尺寸及粗糙度方面的问题,至于光洁度应该由机床的其他尺寸来所决定;5．单边加工余量：4mm此箱体的被加工零件工序图如下：图4.1被加工零件工序图4.2加工示意图我们设计的结构主要是通过示意图所反映出来的,那么在机床的加工过程中,零件跟各个机床所对应的位置关系,需要游示意图所决定,也是占有一个比较大的比例,内容为: 1.不仅保证了机床的正常运转,而且还可以反映其加工方法。 2.可以使得我们加工的道具,尺寸得到了一些决策。 3.我们的主轴的一些规格尺寸也得到看延伸。 4.注明一些零件之间的尺寸精度以及配合尺寸公差等。加工示意图的画法有如下要求：1.我们示意图的一些绘制的基本顺序:通常都是按照一定的比例先描绘,用细实线先把大概的框架以及整体布局先画好,然后在描粗,对于示意图来说,一般相同的一些零部件我们只需要画一次就行,可用简便画法.2.对于主轴的一些分布来看,不一定非得按照真实比例来绘制.3.对于主轴来说,我们应该先从其端面开始画,然后确定其加工位置,最后画出他的外轮廓机构,但是需要注意的一点的是加注规格代号。本专用机床加工示意图如下：图4.2机床加工示意图4.3机床联系尺寸图尺寸联系图是用来表达一些零部件的一些配合关系,主要是用来对一些结构的校核和检验,以此来判断是否符合要求,同时我们也应该根据一些设计的原则来表达出整体布局.要求:1.按照正常的比例画法来绘制出每个部分的一些轮廓形状,使得绘出来的图总体尺寸布局要与实际一致。 2.我们所绘制的图应尽可能清爽点,不要尺寸线重复或者多线少线,应尽量把每个零件之间的配合都做到衔接,保证其尺寸的完整性,至于一些细节结构,尽量用些局部视图表达清楚。 3.我们为了设计图简便,我们在绘图之前,应该把一些通用部件标注上,这样既加快我们的进度,做起来也明确。4.3.1动力部件的选择由于功率损耗，取=0.9取功率储备系数为10%，3.56（1+10%）=3.92kW；取＇≈4kW.选用1TD50-IV动力箱；[4]选用电动机型号：Y112M-4；同步转速n=1435r/min,输出轴转速n1=200r/min,P电机=4kW.4.3.2滑台及相配底座的选择我们一般根据其尺寸结构的大小来决定所采用的底座为1CC321,其过程通过查阅一些文献获得。表4.11HY32型液压滑台主要技术性能型号台面宽度台面长度行程快进速度（）工进速度（）最大进给力（N）1HY32320160056.5-250500004.3.3确定机床的装料高度H装料高度通常是指我们所安装的工件与地面的垂直距离,需要考虑到其他一些因素,确定出其高度为1060mm,我们所取的值通常在650-1060之间.因为滑台高度为205mm,底座高度为310mm,夹具底座高度为155mm,则装料高度为:H=205mm+310mm+155mm=670mm.
图4.3机床总联系尺寸图4.4机床生产率计算卡我们依据所加工的一些零部件来计算出一些数据,从来用于专用机床,必须确保数据的准确性,做好表格,用于检测机床数据的数据.4.4.1理想生产率Q理想生产率Q是我们所生产制造的产品每年所带来的一个效率，因此需要制定一些参数，如单位制5天/周，单位值就取值1800h,则:Q=有已知条件知，A=8000台/年，tk=1800h则由上式得Q==5（件）已知废品率1%，备品率2% ，则1.03Q=5.15件，取整Q=6件。4.4.2实际生产率Q1实际生产率也就是每个小时所完成零部件的数量：Q1=式中,单个零件生产时间,,安装下面算: 公式中L1,L2表示道具的进给长度; vf1﹑vf2—分别为刀具第Ⅰ﹑第Ⅱ工作进给量,单位为mm/min; t停—所有的一些加工步骤在死党铁上停留的时间段,在我们所加工的时间段,所操作的步骤花费的时间为5-10min; L快进﹑L快退—所代表的是零部件的快进或快退; —动力部件快行程速度.用机械动力部件时取5~6m/min;用液压动力部件时取3~10m/min; t移—直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间,一般取0.1min t装卸—是指所有零部件的一些工件的拆卸,这样做的好处是方便工人们,同时也将自动化程度最大化.由已知条件知，L1=355mm；vf1=320mm/min；t停=0min；L快进=100mm；t移=0.1min；L快退=355mm+100mm=455mm；vfk=3m/min=3000mm/min；t移=0.1min；t装卸=0.8min.所以，由公式得：T单=+0.1+0.8=2.2(min)则实际生产率为：Q1==27.3(件/h)因为Q1>Q2,所以按照实际生产率来说,我们是符合要求的,即也满足机床的设计.4.4.3编写机床生产率计算卡被加工零件图号毛坯种类铸件名称犁刀变速箱箱体毛坯重量材料HT200硬度170-241HBS工序名称犁刀变速箱箱体两端面粗铣序号工步名称被加工零件数量加工直径（mm）加工长度（mm）工作行程（mm）切削速度（m/min每分钟转数（r/min）进给量（mm/r）进给速度(mm/min)工时（min）机加时间辅助时间共计1装卸工件10.80.82Ⅰ快进10030000.030.03Ⅰ工进355752000.23201.11.1移动10.10.1停留0.020.02快退35510030000.150.15备注装卸工件时间取于操作者的熟练程度，本机床计算时取0.8min

总计2.2单件工时2.2机床生产率27.3件/时5主轴箱设计我们所设计的主轴箱是专用机床重要的一个组成部分,它可以根据我们所设计的东西来确定一些零部件的位置,和一些切削用量,这样方便传输各个运动部件和动力部分,我们所设计的是两端面,也就是根据所定位的一些方式来设计出一些加工程序,完成机构的组成. 对于现在来说,主轴箱的设计一般情况都采取电脑绘图,利用一些绘图软件对其进行绘制,根据其结构,尺寸来拟定方案,绘制出主轴和传动轴最后根据一些装配总体绘制明细表.5.1主轴及传动轴结构设计1.主轴结构设计主轴的结构方面,我们通常是考虑到受加工面和一些工艺来考虑其加工的方向,依据这些来对机床轴进行铣孔,根据切削力的比较,来确定轴向力和径向力.主轴我们一般采取的材料为45,查机械设计表8-2:主轴切削功率：P切=2.66×10-4×ap0.9×fz0.75×ae1.1×n0.8=2.66×10-4×40.9×0.20.75×1041.1×2000.8=3.2（kW）主轴转矩：T=9.55×106×P/n=9.55×106×3.2/200=1.53×105N.mm由扭矩初算主轴轴径：D=7.3=7.3=43.2我们需要开键槽,所以对于轴来说,我们采取削弱,需要增大其轴径,则d=43.2×（1+5%）≈45.4mm故取主轴轴径为50mm.2.各传动轴结构设计通常我们所用电动机,其效率为0.99,所以我们选用的一些滚子轴承,其效率也采用0.99,齿轮的精度效率采用0.97.所以我们多轴箱的总效率=0.99×0.994×0.973=0.868.（1）各轴功率的计算：P1=4×0.99=3.96kWP2==3.96×0.99×0.97=3.8kWP3=3.8×0.99×0.97=3.65kWP4==3.65×0.99×0.97=3.5kW（2）各传动轴转矩的计算：==26.4N·m==45.8N·m==54.7N·m==158N·m（3）由各传动轴扭矩初算轴直径：27.8mm31.9mm33.4mm43.5mm由上取动力箱输出轴径d1=28mm,其他传动轴取整:d2=35mm,d3=40mm,d4=50mm5.2主轴箱传动计算5.2.1传动比分配主轴箱内的单级传动比一般不超过;我们所采用的齿轮的模数通常用2,,2.5,对于齿数我们一般在17-20,齿宽24mm或者32mm.总得传动比：i总===7.