液壓仿行機床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)工科學(xué)生的一個實踐性教育環(huán)節(jié)，它是在學(xué)完全部專業(yè)課程并在做過課程設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行。</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計進(jìn)一步鞏固擴大和深化了我們所學(xué)的基本理論。基本知識和基本技能，提高了我們設(shè)計計算制圖，編寫技術(shù)文件正確使用技術(shù)資料，標(biāo)準(zhǔn)手冊等工具書的獨立工作的能力。培養(yǎng)了我們綜合運用所學(xué)

2、的基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識解決工程技術(shù)問題的能力。</p><p>　　在這次別設(shè)計中，我查閱有關(guān)資料?？紤]到生產(chǎn)要求是大批量生產(chǎn)并且加工工件是弧形的，為提高生產(chǎn)率，所以該專用機床帶有仿形的功能并且是半自動化的。在老師的指導(dǎo)下完成了200mm外圓和端面通用機床的設(shè)計。在機械設(shè)計過程中考慮到節(jié)省能源、使用方便、成本低等要求。在電設(shè)過程中，力求做到結(jié)構(gòu)簡單，功耗小，成本低。</p><

3、p>　　關(guān)鍵詞 專用機床；仿形功能；半自動化</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Graduation design is to develop a practical engineering students education link, it is in full professional course and in

4、 doing curriculum design basis.</p><p>　　Through the graduation design further consolidate expand and deepen our learned basic theories. The basic knowledge and skills, to enhance our design calculation draw

5、ings, compile technical documents correctly use technical data, such as the reference standard manual work independently. Cultivate our integrated learned the basic courses, technical fundamental course and specialized c

6、ourse knowledge solving engineering technical question ability.</p><p>　　In this time don't design, I look up relevant material. Considering the production requirement is mass production and machining is

7、 of arc, in order to improve productivity, so the special machine tool with a copy of fractal function and is half automation. In under the guidance of teachers who completed 200mm external circular and fiber-end surface

8、 general machine design. In mechanical design process considering to save energy and convenient use, low cost and requirements. In the electrical set </p><p>　　Keywords: special machinet；Copy shape function；

9、semi-automatic</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 機床設(shè)計

10、的目的1</p><p>　　1.2 機床設(shè)計的主要任務(wù)1</p><p>　　1.3 機床總體方案設(shè)計................................................................................................3</p><p>　　2 主傳動系統(tǒng)的運動設(shè)計4</p&

11、gt;<p>　　2.1 主要技術(shù)參數(shù)的確定4</p><p>　　2.1.1 主軸轉(zhuǎn)速的確定4</p><p>　　2.1.2 主傳動電動機功率的確定 5</p><p>　　2.2 主傳動系統(tǒng)的確定5</p><p>　　2.2.1 主傳動系統(tǒng)公比的選擇5</p><p>　　2.2.2 主

12、傳動設(shè)計方案的確定6</p><p>　　2.2.3 主傳動齒輪齒數(shù)的確定7</p><p>　　2.2.4 各軸及各齒輪計算轉(zhuǎn)速的確定8</p><p>　　2.2.5 驗算各級轉(zhuǎn)速誤差8</p><p>　　3 機床主要零件的計算10</p><p>　　3.1 三角帶傳動的計算與選定10</p

13、><p>　　3.2 傳動軸的計算11</p><p>　　3.2.1 傳動軸直徑的估算11</p><p>　　3.2.2 傳動軸的校核12</p><p>　　3.3 主軸的計算16</p><p>　　3.3.1 選擇主軸軸徑16</p><p>　　3.3.2 主軸合理跨距的確定.

14、......................................................................................16</p><p>　　3.4 直齒圓柱齒輪強度計算......................................................................................16</p&

15、gt;<p>　　3.4.1 齒輪模數(shù)的估算...............................................................................................16</p><p>　　3.4.2 齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的計算........................................................

16、...............................17</p><p>　　3.4.3 齒輪模數(shù)的驗算...............................................................................................18</p><p>　　3.4.4 各軸的中心距...................

17、................................................................................19</p><p>　　3.4.5 滾動軸承壽命計算...........................................................................................20</p&g

18、t;<p>　　4 主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>　　4.1 主軸組件分析22</p><p>　　4.2 主軸箱其他結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>　　5 機床的液壓傳動系統(tǒng)25</p><p>　　5.1 后頂尖的設(shè)計.............................................

19、.........................................................25</p><p>　　5.2 下刀架的液壓控制系統(tǒng)......................................................................................25</p><p>　　5.3 液壓仿形系統(tǒng)...

20、...................................................................................................26</p><p>　　6 結(jié)論...........................................................................................

21、....................................28</p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1機床設(shè)計的目的<

22、/p><p>　　機械系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計是專業(yè)課最后一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是機械零件課程設(shè)計的延伸，是機械系統(tǒng)設(shè)計的一次全面訓(xùn)練，為畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)，其目的是：?。?）聯(lián)系生產(chǎn)實際，運用所學(xué)過的知識，培養(yǎng)獨立的分析問題、解決問題的能力?！。?）利用“機械系統(tǒng)設(shè)計”、“裝備設(shè)計”及“機械設(shè)計”等前序課的知識，學(xué)會并掌握機械系統(tǒng)設(shè)計的特點及方法，學(xué)會并掌握機械系統(tǒng)設(shè)計中“參數(shù)設(shè)計”、“方案設(shè)計”及“結(jié)構(gòu)設(shè)計”的方法。

23、?。?）加強機械設(shè)計中基本技能的訓(xùn)練。加強計算能力，加強運用有關(guān)設(shè)計資料、設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及經(jīng)驗數(shù)據(jù)的能力，加強機械繪圖的能力。?。?）鞏固和加強機械零件的設(shè)計及制造工藝方向的知識。</p><p>　　1.2機床設(shè)計的主要任務(wù)</p><p>　　該機床主要是針對工件的弧形及槽的加工而設(shè)計的</p><p><b>　　工件材料: 45鋼<

24、/b></p><p>　　刀具材料: YT15</p><p>　　最大加工直徑: Φ200mm</p><p>　　工件加工的生產(chǎn)類型:大批量生產(chǎn)</p><p>　　其主要內(nèi)容包括: 運動設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　動力計算</b></p><p>

25、;<b>　　（1）運動設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)機床的用途、規(guī)格和常用的切削用量以及同類型機床的分析對比，合理確定主軸的極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比、轉(zhuǎn)速級數(shù)，選擇電動機功率和型號。擬定傳動結(jié)構(gòu)方案，繪制轉(zhuǎn)速圖，合理分配傳動副及傳動比。確定齒輪的齒數(shù)，驗算轉(zhuǎn)速誤差，最后繪制出完整的轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖</p><p><b>　?。?）動力計算<

26、/b></p><p>　　根據(jù)確定的電動機功率和傳動件的計算載荷及其尺寸進(jìn)行校核</p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個設(shè)計的重點，這部分主要包括：變速機構(gòu)、傳動軸系、主軸組件、操縱結(jié)構(gòu)以及箱體、潤滑密封等設(shè)計</p><p>　　1.3機床總體方案設(shè)計</p

27、><p>　　機床總體方案設(shè)計就是確定機床主要部件之間的相互位置關(guān)系以及他們之間的相對運動關(guān)系</p><p><b>　　機床的運動及其分配</b></p><p>　　機床運動分配四個原則：</p><p>　　（1）將運動分配給質(zhì)量小的零部件</p><p>　?。?）運動分配應(yīng)有利于提高工件的

28、加工精度</p><p>　?。?）運動分配應(yīng)有利于提高運動部件的剛度</p><p>　　（4）運動分配應(yīng)視工件形狀而定</p><p>　　在機床上，依靠刀具、工件之間的相對運動，加工出一定形狀的工件表面。不同的工件表面往往需要采用不同類型的機床。該機床采用車削的方式進(jìn)行加工應(yīng)有主軸的回轉(zhuǎn)運動（主運動）和刀架的縱橫向移動（進(jìn)給運動），在車削弧形時，為了滿足其特殊

29、加工要求液壓系統(tǒng)伺服控制刀架的移動。</p><p>　　由于考慮到同時進(jìn)行車弧形及切槽的加工、刀架位置硬作繞主軸軸線的回轉(zhuǎn)運動，又因為能加工部件為一回轉(zhuǎn)件，所以采用工件作回轉(zhuǎn)，刀具作進(jìn)給運動比較方便。</p><p>　　二、工件的形狀、尺寸和重量</p><p>　　車床用于車削回轉(zhuǎn)軸類零件，采用臥式布局。主軸箱和刀架分別安裝在床身上，使受力情況都得到改善。&l

30、t;/p><p><b>　　加工精度和粗糙度</b></p><p>　　機床有較高的加工精度和粗糙度要求，在考慮機床布局階段采取措施，以便盡量提高機床的傳動精度和剛度，減少振動和熱變形。</p><p>　　為提高機床的傳動精度，可適當(dāng)?shù)靥岣邆鲃蛹闹圃炀?；為提高機床的剛度，機床盡量形成框架式結(jié)構(gòu)；為減少振動，采用皮帶傳動；對于熱變形的影響，

31、液壓傳動的油箱需與床身分開，減少變形。</p><p><b>　　生產(chǎn)批量</b></p><p>　　生產(chǎn)批量是影響機床總體設(shè)計的主要因素，該機床由于時大批量的生產(chǎn)，所以要求車床能進(jìn)行多工序的加工，同時采用E、T兩個刀架，粗加工過程中可以進(jìn)行迅速調(diào)整，提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　　便于操作、維修</b>&l

32、t;/p><p>　　機床的總體設(shè)計應(yīng)便于操作和觀察加工情況，所以該車床將主軸箱安裝在左面，刀架布置在工件的正面和下面。采用的操縱機構(gòu)，應(yīng)集中在便于操作的區(qū)域。為使機床具有較高的生產(chǎn)率和自動化程度，也應(yīng)特別注意排漏問題。</p><p><b>　　機床的外形</b></p><p>　　機床在經(jīng)濟(jì)、適用的前提下，應(yīng)注意外形，使機床美觀大方、對稱和

33、諧。該機床外形輪廓采用直線和光滑曲線的組合。支承件和被支承件的比例適當(dāng)，可給人穩(wěn)定而安全的感覺。</p><p>　　2 主傳動系統(tǒng)的運動設(shè)計</p><p>　　2.1主要技術(shù)參數(shù)的確定</p><p>　　2.1.1主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　1.首先根據(jù)硬質(zhì)合金焊接車刀耐用度數(shù)值范圍Tm=15~60min，選Tm=60min。

34、根據(jù)粗加工要求選取ap、f，依據(jù)計算公式：</p><p>　　………………………………2.1</p><p>　　式中Cv——與耐用度實驗條件有關(guān)的系數(shù)</p><p>　　M、Xv、yv——分別表示對T、ap、和f影響程度的指數(shù)</p><p>　　Kv——切削條件與實驗條件不同的修正系數(shù)</p><p>　　查表

35、得 </p><p>　　其中 ……………………2.2</p><p>　　查表得 </p><p>　　經(jīng)計算取 </p><p>　　2.確定經(jīng)濟(jì)加工直徑范圍</p><p>　　………………………………………2.3</p&g

36、t;<p><b>　　，加工的最大直徑</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　由于采用多刀半自動車床，計算直徑范圍，取</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　極限轉(zhuǎn)速：</b>

37、;</p><p>　　查金屬切削機床設(shè)計手冊取 </p><p><b>　　轉(zhuǎn)速損失</b></p><p>　　……………………………2.4</p><p>　　2.1.2主傳動電動機功率的確定</p><p>　　電動機功率是計算機床零件和決定尺寸的主要依據(jù)</p><

38、p>　　……………………………………2.5</p><p>　　式中：——主傳動電動機功率</p><p><b>　　——切削功率</b></p><p>　　——主傳動鏈的總效率</p><p>　　一般可取 取 </p><p><b>　　電動機的額定功率

39、：</b></p><p>　　式中：k——電動機起載系數(shù) 取k=1.0</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　工件材料：45鋼 刀具材料：YT15</p><p><b>　　所以</b></p><p>

40、　　取 選電動機型號：Y160L-4 同步轉(zhuǎn)速：1500r/min </p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：1460r/min</p><p>　　2.2主傳動系統(tǒng)的確定</p><p>　　2.2.1主傳動系統(tǒng)公比的選擇</p><p>　　考慮機床為大批量生產(chǎn)用的專門化機床，應(yīng)使機床的轉(zhuǎn)速損失盡量小，以提高生產(chǎn)率，取&l

41、t;/p><p>　　又因為這類機床的生產(chǎn)率高，轉(zhuǎn)速損失影響較大，另一方面這類機床不經(jīng)常變速，變速機構(gòu)采用交換齒輪，交換齒輪機構(gòu)能實現(xiàn)小公比，而結(jié)構(gòu)又簡單。</p><p>　　查表得主軸轉(zhuǎn)速分別為：90r/min、125r/min、180r/min、250r/min、355r/min、 </p><p>　　500r/min、710r/min、1000r/min<

42、;/p><p>　　2.2.2主傳動設(shè)計方案的確定</p><p>　　1.確定變速組的數(shù)目</p><p>　　考慮到此機床是切削炮彈的專用仿形機床CET120，在全部變速范圍內(nèi)各級轉(zhuǎn)速的使用機會并不相同。高速、低速使用頻繁，所以兩端及中間的主軸轉(zhuǎn)速，采用離合器和交換齒輪變速。</p><p>　　交換齒輪變速機構(gòu)的構(gòu)造簡單、結(jié)構(gòu)緊湊。主要用于

43、大批量生產(chǎn)中的自動或半自動機床、專用機床及組合機床等。</p><p>　　離合器變速機構(gòu)采用電磁離合器。</p><p><b>　　2.擬定轉(zhuǎn)速圖</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速圖擬定原則：（1）極限傳動比、極限變速范圍原則 </p><p>　?。?）傳動副數(shù)前多后少原則 </p><p&

44、gt;　　（3）前密后疏原則 </p><p>　?。?）最小傳動比原則 </p><p>　　考慮到傳動比的分配、噪聲及空載功率，損耗方面應(yīng)注意以下幾點：（1）分配后的傳動比，在各變速組中盡可能不超出極限傳動比、 （2）應(yīng)取逐漸瞬速的原則分配變速組中的傳動比即“前慢后快”，這樣中間軸有較高的轉(zhuǎn)速 （3）降低傳動件噪聲，各中間軸的轉(zhuǎn)速也要適宜不應(yīng)太高。降速傳動副的傳動比不應(yīng)太低 （4）

45、為減少空載功率損耗，各中間傳動軸轉(zhuǎn)速也不宜過高，并應(yīng)減少中間傳動軸的轉(zhuǎn)速之和。</p><p><b>　　圖2.1 轉(zhuǎn)速圖</b></p><p>　　2.2.3主傳動齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　A變速組： </p><p>　　最小齒輪齒數(shù)發(fā)生在中即，根據(jù)具體情況取</p>

46、<p>　　由式 ………………………………………2.6</p><p>　　………………………………………2.7</p><p>　　B變速組： 采用交換齒輪</p><p><b>　　設(shè)</b></p><p>　　C變速組： 設(shè)</p>

47、<p>　　2.2.4各軸及各齒輪計算轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　1.主軸計算轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸計算轉(zhuǎn)速是主軸傳遞全部功率時的最低轉(zhuǎn)速，從計算轉(zhuǎn)速起至主軸最高轉(zhuǎn)速之間的所有轉(zhuǎn)速都能夠傳遞全部功率。 </p><p>　　2.其它傳遞件計算轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸從計算轉(zhuǎn)速起至最高轉(zhuǎn)速間的所有轉(zhuǎn)速都

48、能傳遞全部功率，所以能實現(xiàn)上述主軸轉(zhuǎn)速的其它傳動件的工作轉(zhuǎn)速，也傳遞全部功率。這些實際轉(zhuǎn)速中的最低轉(zhuǎn)速就是其傳動件的計算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　表2.1 各軸的計算轉(zhuǎn)速 (r/min)</p><p>　　表2.2 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 (r/min)</p><p>　　2.2.5驗算各級轉(zhuǎn)速誤差</

49、p><p><b>　　各級轉(zhuǎn)速誤差：</b></p><p><b>　　許用轉(zhuǎn)速誤差 ：</b></p><p>　　以上轉(zhuǎn)速都在的范圍內(nèi)，符合要求。</p><p>　　3 機床主要零件的計算</p><p>　　3.1三角帶傳動的計算和選定</p><

50、;p><b>　　選擇標(biāo)準(zhǔn)三角帶型號</b></p><p><b>　　所以合格。</b></p><p>　　4 主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　該機床主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在參考同類機床的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，對其合理的部分加以采用，對其不合理部分進(jìn)行改進(jìn)。</p><p><b>

51、;　　4.1主軸組件分析</b></p><p>　　主軸主件由主軸及其支承軸承、傳動件、定位元件等組成。它是主運動的執(zhí)行件，是機床重要的組成部分。它的功用是縮小主運動的傳動誤差并將運動傳遞給工件或刀具進(jìn)行切削，形成表面成形運動；承受切削力和傳動力等載荷。主軸組件直接參與切削，其性能影響加工精度和生產(chǎn)率，因而是決定機床性能和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的重要因素。</p><p>　　主軸組件應(yīng)

52、滿足的基本要求：</p><p><b>　　1.旋轉(zhuǎn)精度</b></p><p>　　主軸的選擇精度，是機床幾何精度的組成部分。旋轉(zhuǎn)精度是主軸組件裝配后，靜止或低速空載狀態(tài)下，刀具或工件安裝基面上的全跳動值。它取決于主軸、主軸的支承軸承、箱體孔等的制造精度、裝配和調(diào)整精度。</p><p><b>　　2.靜剛度</b>

53、</p><p>　　靜剛度，簡稱剛度，是主軸組件在靜載荷作用下抵抗變形的能力。主軸剛度是綜合性參數(shù)，與主軸本身的剛度和支承軸承的剛度有關(guān)。主軸自身的剛度取決于主軸的慣性矩、主軸端部的懸伸量和支承跨距；支承軸承剛度有軸承的類型、精度、安裝形式、預(yù)緊程度等因素決定。</p><p><b>　　3.動剛度</b></p><p>　　機床在額定載

54、荷下切削時，主軸組件抵抗變形的能力，稱為動剛度。由于工件毛坯硬度不均、尺寸誤差、斷續(xù)切削等因素，使切削力成為變量。主軸組件的彈性位移隨之成為變化的值，形成振動。動態(tài)剛度實際上是抵抗受迫振動和自激振動的能力。切削力等外載引起的彈性位移的不斷變化是受迫振動；主軸、刀具、工件、導(dǎo)軌、支承件等內(nèi)部系統(tǒng)自身形成的振動是自激振動，稱為切削穩(wěn)定性。</p><p>　　主軸組件的動剛度直接影響加工精度和刀具的使用壽命，是機床重

55、要的性能指標(biāo)。但目前，抗振性的指標(biāo)尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時可在統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上結(jié)合實驗進(jìn)行確定。</p><p>　　動剛度與靜剛度成正比，在共振區(qū)，與阻尼（振動的阻力）近似成比例?？赏ㄟ^增加靜剛度，增加阻尼比來提高動剛度。</p><p><b>　　4.溫升與熱變形</b></p><p>　　主軸組件工作時，軸承的摩擦形成熱源，切削熱和齒輪嚙

56、合熱的傳遞，導(dǎo)致主軸部件溫度升高，產(chǎn)生熱變形。主軸熱變形可引起軸承間隙變化，軸心位置偏移，定位基準(zhǔn)面的形狀尺寸和位置產(chǎn)生變化；潤滑油升溫后，粘度下降，阻尼降低。因此主軸組件的熱變形，將嚴(yán)重影響加工精度。</p><p><b>　　5.精度保持性</b></p><p>　　主軸組件的精度保持性是指長期保持其原始制造精度的能力。主軸組件的主要失效形式是磨損，所以精度保

57、持性又稱為耐磨性。</p><p>　　主軸的構(gòu)造主要決定于軸安裝的傳動件，軸承等零件的數(shù)量，位置和安裝方法等。考慮主軸的加工和裝配的工藝性把主軸做成階梯形，且采用定心階梯軸，其內(nèi)孔用于通過棒料的液壓夾緊驅(qū)動裝置的傳動桿。</p><p>　　一般主軸主件都希望主軸直徑盡量大一些，以便提高剛度，同時又希望結(jié)構(gòu)緊湊，一次機床采用輕型或轉(zhuǎn)型軸承。它的外徑比較小，因此設(shè)計此機床主軸時，采用兩端支

58、承。主軸前端采用錐孔短雙列短圓柱滾子軸承，磁軸徑向剛度和載能力較大，選裝精度高，且內(nèi)圈較薄。內(nèi)孔是錐度為1:12的錐孔?？赏ㄟ^相對主軸軸頸，軸向移動來調(diào)整軸承間隙，主軸前列還裝有兩個單列推力球軸承，勇于承受左右兩個方向的軸向力，后支撐架用兩個中間帶有隔套（起預(yù)緊作用條剛度）的向心球軸承作支撐向心球軸承價格便宜。</p><p>　　主軸采用主軸前端固定，因為一端固定，主軸受熱變形后延伸，不影響加工精度。</

59、p><p>　　主軸上齒輪布置：主軸上的大齒輪應(yīng)盡量靠近支承，以增強剛度，因為大齒輪轉(zhuǎn)速低扭矩大。</p><p>　　4.2主軸箱其它結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　變速結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　主軸箱中的變速機構(gòu)采用滑移齒輪和離合器，變換齒輪組合適用。</p><p>　　2-3軸間

60、的雙聯(lián)花齒輪變速組，用于加工過程中變速為適合在加工過程中的變速要求。在Ⅰ軸采用離合器變速，離合器直接安裝在Ⅰ軸上，轉(zhuǎn)速高，離合器尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。</p><p>　　采用交換齒輪變速的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動效率高，傳動比準(zhǔn)確，變速范圍大，變速級數(shù)較多，可傳遞較大的扭矩和較高的轉(zhuǎn)速，采用電磁離合變速優(yōu)點：可以在運轉(zhuǎn)過程中變速，不僅節(jié)省變速時間而且實現(xiàn)了變速過程自動化；采用交換齒輪變速器具有如下優(yōu)點：主動齒輪與被

61、動齒輪可以互相交換使用，結(jié)構(gòu)簡單，不需要嘈雜機構(gòu)，縱向尺寸小，變速箱結(jié)構(gòu)緊湊。與滑移齒輪相比，齒輪交換變速用的齒輪數(shù)量少，該機床將交換齒輪放在傳動鏈中間，使被動齒輪的轉(zhuǎn)速不致過低，傳遞扭矩較小，交換齒輪及軸尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，交換齒輪用于每批工件加工前的變速調(diào)整。</p><p>　　驅(qū)動主軸的傳動軸位置，對主軸的變形和軸承受力的大小將有很大的影響，而軸承受力的大小，又將影響軸承的變形，故應(yīng)合理布置軸與軸之間的位

62、置，為使主軸前軸承的變形都不大，可以把傳動軸布置在主軸的下方與主軸成一定角度。為了使操作者操作方便，便于觀察和測量工件，主軸布置在前方靠近操作者的位置。</p><p><b>　　操縱機構(gòu)</b></p><p>　　機床的操縱機構(gòu)的功用是控制機床的工作運動的啟動、停止、制動、變速、換向、以及控制各種輔助運動，此機床中采用擺動式操縱機構(gòu)，是包括杠桿的曲線運動，交換式

63、滑移齒輪的軸間移動，使齒輪換向進(jìn)入其他齒輪的嚙合。</p><p><b>　　制動器</b></p><p>　　在機床停車過程中，由于各運動件的慣性，機床的執(zhí)行件可能停止，需要經(jīng)過一段時間后，才能完全停止，停車前的速度較高，運動件的慣性越大和摩擦阻力越小。停車的時間越長，因此對經(jīng)常要求啟停的高速機床，為節(jié)省輔助時間常常裝有制動器。此外，當(dāng)機床發(fā)生事故時，可以及時制

64、動，以免事故擴展。機床采用濕式電磁摩擦離合器，裝在直軸外面，擋鐵嵌入槽中，以防磁軛被帶動回轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　潤滑系統(tǒng)</b></p><p>　　在機床的主軸箱或進(jìn)給箱中，凡是有相對引起摩擦的零件的工作表面都需要有良好的潤滑，如齒輪軸承。軸上滑移零件的布置，潤滑的基本作用是：降低摩擦阻力，提高機床傳動效率，減少磨損，使機床保持原有的工作精度，帶走熱量，

65、冷卻摩擦表面，保持正常的工作溫度，防止生銹。</p><p>　　本機床采用油泵供油潤滑，該機床油泵裝在左床腿，由主電機經(jīng)三角帶傳動其旋轉(zhuǎn)，潤滑液裝在左腿的池里。油泵經(jīng)網(wǎng)式濾油器吸入后，經(jīng)油管，濾油器，再經(jīng)油管輸送到分油器，分油器上裝有幾根油管，其中一根油管對主軸前軸承進(jìn)行單獨供油，以保證其充分潤滑和冷卻。油管一側(cè)通向游標(biāo)以觀察潤滑系統(tǒng)的工作情況。其它用于齒輪和其它裝置進(jìn)行潤滑，噴油管前頭還裝有噴油嘴，其上有許多

66、徑向油孔，具有一定壓力的潤滑油從油孔向外噴射，被高速旋轉(zhuǎn)的齒輪濺至各處，對主軸箱的其它傳動件及操縱機構(gòu)等進(jìn)行潤滑。從各處流回的潤滑油集中在主軸箱里，經(jīng)回油管流入左床腿的油池中，流回的潤滑油集中在主軸箱體。因摩擦因摩擦產(chǎn)生的熱量由潤滑油帶至箱體外面，冷卻后再送至箱體內(nèi)，因而可降低主軸箱的溫升，減少主軸箱的熱變形，有利于保證主軸箱的加工精度。此外，還使主軸箱內(nèi)贓物及時排除，減少傳動件磨損。</p><p>　　為防止

67、潤滑油外漏，前后支承都有油垢式密封裝置，主軸旋轉(zhuǎn)時，依靠離心力的作用，把經(jīng)過軸承向外流出的潤滑油形成油環(huán)形油封。</p><p><b>　　其它</b></p><p>　　Ⅰ軸上皮帶輪采用徑向卸荷裝置，使皮帶輪傳動的徑向力直接作用在箱體上，而不作用在Ⅰ軸上，從而改善了Ⅰ軸的工作條件</p><p>　　主軸箱要滿足體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，

68、使用方便，效率高，及質(zhì)量好的要求。</p><p>　　該機床的主軸采用主傳動的布局，采用集中傳動式即主傳動的全部變速機構(gòu)和主軸組建裝在同一箱體內(nèi)，優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊，便于實現(xiàn)，集中操縱，箱體較少。缺點是：傳動機構(gòu)運轉(zhuǎn)中的振動和發(fā)熱會直接影響主軸的工作精度但該機床用來粗加工，能采用集中傳動形式。</p><p>　　5 機床的液壓傳動系統(tǒng)</p><p>　　由于液

69、壓傳動工作平穩(wěn)，在工作過程中能無級變速，便于實現(xiàn)自動化，能方便地頻繁往復(fù)運動，在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，慣性小，動作靈敏，因此廣泛應(yīng)用。根據(jù)液壓系統(tǒng)的以上特點，采用液壓系統(tǒng)控制刀架和機床后頂尖。</p><p><b>　　5.1后頂尖的設(shè)計</b></p><p>　　一、后頂尖主要進(jìn)行的是工件的夾緊工作，在其控制回路中，采用了帶定

70、位的二位四通電磁換向閥。防止發(fā)生故障時松開工件。串有一減壓閥，使夾緊缸能獲得較低而有穩(wěn)定的壓力。因為當(dāng)系統(tǒng)壓力有被動成負(fù)載有變化時，減壓閥的出口壓力的穩(wěn)定不變。同時，夾緊回路中還有一單向閥。其作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力下降到低于減壓閥的調(diào)定壓力時，起到短時間的穩(wěn)壓，使夾緊缸的夾緊力保持不變。</p><p><b>　　二、工作原理</b></p><p>　　后頂尖前進(jìn)（夾緊

71、）：1DT通電，二位四通換向閥的在位接入系統(tǒng)工作泵輸出的壓力油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，從而夾緊工作工件。</p><p>　　后頂尖后退（松開）：1DT逝電，8DT通電，換向閥的左位接入系統(tǒng)工作，泵輸出的壓力油進(jìn)入液壓缸的有桿腔使先導(dǎo)溢流導(dǎo)通卸回油箱。</p><p>　　5.2下刀架的液壓控制系統(tǒng)</p><p>　　一、下刀架的縱橫進(jìn)給，有一支回路，位實現(xiàn)其快進(jìn)、快

72、退，提高生產(chǎn)率采用差動進(jìn)給回路。這種回路簡單經(jīng)濟(jì)但快、慢速換接不平穩(wěn)，必須與限壓式變量泵聯(lián)合使用，同時考慮停車后起的沖擊和實現(xiàn)壓力控制的方便性采用進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速回路。</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　1.快進(jìn)：油箱來的油經(jīng)粗慮油口經(jīng)限壓式變量泵經(jīng)單向閥3DT通電，2DT通電，使有桿腔壓力油和泵輸出的壓力油進(jìn)入無桿腔，構(gòu)成差動回路形成

73、快進(jìn)。</p><p>　　2.下刀架橫向工進(jìn)：4DT通電，經(jīng)單向閥的調(diào)速閥，調(diào)速進(jìn)入無桿腔進(jìn)行工進(jìn)。</p><p>　　3.下刀架橫向快退：3DT通電，泵輸出的壓力油進(jìn)入液壓缸的有桿腔推動桿帶動刀架向下移動，同時無桿腔的壓力油經(jīng)過二位四通電磁閥的位，經(jīng)過單向閥快速回油箱。</p><p>　　4.下刀架的縱向快進(jìn)：當(dāng)比例方向閥的左位接受到電信號時，使6DT通電泵

74、輸出的壓力油經(jīng)比例方向閥的左位5DT通電進(jìn)入差動液壓缸的左腔形成差動快進(jìn)。</p><p>　　5.下刀架的縱向上進(jìn)：7DT通電泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)速閥調(diào)速進(jìn)入液壓缸腔形成工進(jìn)。</p><p>　　6.下刀架的縱向快退：6DT通電泵輸出的壓力油向液壓缸的有桿腔進(jìn)油，無桿腔的壓力油經(jīng)單向閥，經(jīng)比例方向閥的左位回油箱。</p><p>　　由以上分析可知：夾緊回路和下刀

75、架的縱橫進(jìn)給系統(tǒng)采用了下列基本回路，限壓式變量泵和調(diào)速閥聯(lián)合調(diào)速回路，并在回油管路上設(shè)置了背壓閥。這樣能使刀架得到穩(wěn)定的低速運動和較好的速度負(fù)載特性。均改善刀架運動的平穩(wěn)性，并能承受一定的負(fù)載，在回油路中增加了背向閥。</p><p>　　采用限壓式變量泵，快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)后，沒有溢流造成的功率損失，系統(tǒng)的效率又應(yīng)為采用差動連接快速回路，使能量利用合理。</p><p><b>　　5

76、.3液壓仿形系統(tǒng)</b></p><p>　　液壓伺服系統(tǒng)是根據(jù)液壓傳動原理建立起來的一種自動控制系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的運動隨著控制運動的改變而改變。車床的液壓仿形刀架就是一種液壓伺服系統(tǒng)，完全按照靠橫的形提高了勞動生產(chǎn)率狀自動加工出了靠形狀相似的工件，大大勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度。</p><p>　　液壓仿形系統(tǒng)的工作原理：縱橫液壓缸的運動構(gòu)成復(fù)合運動控制仿形刀架的

77、進(jìn)給運動。</p><p>　　1.仿形刀架的縱向進(jìn)給</p><p>　　快進(jìn)：泵——慮油口——單向閥——（12DT通電）二位五通左位——（11DT通電）三位四通電磁閥的右位進(jìn)入縱向液壓缸右位。</p><p>　　工進(jìn)：泵——慮油口——單向閥——調(diào)速閥——（11DT通電）——液壓缸右位。</p><p>　　工退：液壓缸左腔——（10DT

78、通電）——調(diào)速閥——油箱。</p><p>　　快退：液壓油縱向液壓缸的左位——（11DT通電）三位四通電磁閥右位——（12DT通電）——二位五通電磁閥左位——回油箱。</p><p>　　2.仿形刀架的橫向進(jìn)給</p><p>　　橫向引刀泵——慮油口——單向閥——（9DT通電）——二位五通電磁閥右位——電磁液壓伺服閥右位——液壓缸的無桿腔。</p>

79、<p>　　橫向退刀：回油路:位置傳感器的信號和指令訊號經(jīng)放大器同時點液伺服閥作用——38下腔導(dǎo)通——二位五通電磁閥右位（9DT通電）——回油箱。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本專用機床由主軸箱、刀架、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。雖然這類機床的型號、規(guī)格有許多,但它的各主要組成部分大同小異，其區(qū)別主要在于其適應(yīng)的生產(chǎn)要

80、求不同,因此合理選擇設(shè)計參數(shù)和切削方式，可以改善其工作性能和提高生產(chǎn)率。選擇這個題目就是要進(jìn)一步熟悉這類機床各部分的工作原理，對其進(jìn)行更好的改進(jìn)，并對它的主軸箱和仿形系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致分析設(shè)計，使其耐用并且省時省力容易檢修，使其在工作中能夠有更好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　在對主軸箱的設(shè)計過程中，運用了許多機械設(shè)計方面的知識，例如傳動比的分配、各種零件的選擇、軸的設(shè)計校核等。但本次設(shè)計也存在許多不足之處，在對機床

81、主軸箱、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、仿形系統(tǒng)做的設(shè)計還不夠完善，都是參考其它同類型機床來設(shè)計的，而且在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)有許多理論上的欠缺，如果不是時間的問題，我想我會繼續(xù)努力來完善自己的設(shè)計，進(jìn)而讓自己懂得更多。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對機械設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識。在以前的課程設(shè)計中我們大都是對一個機器中的一個小部件進(jìn)行設(shè)計，工作量小、結(jié)構(gòu)簡單。通過簡單的查點資料基本上就可以解決問題了。而這次畢業(yè)設(shè)計是對

82、一個大型的機械進(jìn)行設(shè)計，雖然我只做了機械部分的設(shè)計，但工作量卻是以前的好幾倍。而且完全是按照實際工作中查找資料、調(diào)研、分析、方案論證、整體設(shè)計再到具體設(shè)計的步驟走下來的。這是一次獨立的設(shè)計的鍛煉，使我們設(shè)計的過程和步驟有了 更進(jìn)一步的了解，將對我以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　另外在這次畢業(yè)設(shè)計中幾乎用到了大學(xué)四年所有的專業(yè)課知識，包括機械制圖、機械原理、公差配合，機械設(shè)計和機械制造技術(shù)等等。這次

83、設(shè)計使我們系統(tǒng)的總結(jié)了以前的理論知識，鞏固了所學(xué)的知識，加深了對那些知識的理解。使我們認(rèn)識到了所學(xué)專業(yè)知識在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用方式以及在實際生產(chǎn)的作用。</p><p>　　再者通過這次畢業(yè)設(shè)計使我重新認(rèn)識了機械設(shè)計的方法和設(shè)計思想。那就是在機械設(shè)計的過程必須在吸取前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，大膽改進(jìn)、大膽創(chuàng)新。自己設(shè)計的東西需要經(jīng)過各種各樣的理論和實踐的檢驗，一旦都合格了就可以應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，當(dāng)然也有失敗的時候，但是不能

84、怕失敗，因為前人的設(shè)計經(jīng)驗就是從不斷的失敗中慢慢摸索出來的。也就是說創(chuàng)新設(shè)計是設(shè)計的生命力的源泉。</p><p>　　最后這次畢業(yè)設(shè)計是我們離校前的一項重要任務(wù)，它是我們從學(xué)校步入生產(chǎn)的橋梁。我們通過這次設(shè)計對實際生產(chǎn)的過程有了進(jìn)一步的了解，為我們即將開始的工作做一個心理的準(zhǔn)備。這也應(yīng)該是畢業(yè)設(shè)計的最大的意義。雖然在畢業(yè)設(shè)計中難免會出現(xiàn)很多的問題，但是這樣的接近實際生產(chǎn)的實習(xí)是非常必要的，它給我們提供了一個非常

85、好的鍛煉機會。這樣的鍛煉很可能對我們以后的工作生活產(chǎn)生不可替代的影響。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次設(shè)計是在張福老師的悉心指導(dǎo)下完成的,從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計，無不凝聚著張老師的心血和汗水。張老師淵博的知識，科學(xué)的研究方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和對科學(xué)執(zhí)著的追求精神深深的感染了我。在設(shè)計過程中，老師躬親力行，盡職盡則，為我們

86、提出了許多建設(shè)性意見，并與我們共同分析、探討設(shè)計思路、過程及結(jié)果。正是在張老師的細(xì)心教導(dǎo)、大力支持和鼓勵下才使得我們的設(shè)計工作得以順利的完成。在此，我謹(jǐn)向張福老師表示衷心的感謝！</p><p>　　另外，本次設(shè)計我還得到了許多老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助,在這里我向他們表示深深的感謝.通過本次設(shè)計我受益匪淺，深刻地理解了團(tuán)隊協(xié)作精神的重要性；畢業(yè)設(shè)計可以說是我四年所學(xué)知識的匯總，經(jīng)過理論與親身實踐相結(jié)合，使我的專業(yè)技

87、能得到了強化，分析能力得到了提高。</p><p>　　由于時間倉促及本人水平有限，論文中不足之處在所難免，懇請各位老師和同學(xué)批評指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳宗澤 機械設(shè)計實用手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 第一版 1989.</p><p>　　[2]段鵬文，毛

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