毕业设计(论文)专用铣床的研制工作台部件设计部分.doc
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1、目录中文摘要、关键词1英文摘要、关键词2引言3第1章 专用铣床的总体方案设计4第2章 工作台部件方案的设计82.1工作台的设计步骤82.2方案的选用8第3章 工作台各部件的选用103.1 分度装置的选择103.1.1材料的选择103.1.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择103.2轴的设计133.2.1轴的材料的选择133.2.2轴的强度计算133.3 轴承的选用143.3.1轴承的材料143.3.2滚动轴承选用原则153.4螺栓组连接的设计163.5轴套的使用203.5.1 轴套的选择203.5.2 轴套的材料203.5.3 轴承的规格203.5.4 轴承的定位21结论22致谢23参考文献
2、24专用铣床的研制 工作台部件设计部分摘要 :本课题研究的主要任务是满足加工生产80T闭式单点压力机铣削要求,研制一台专用加工铣床。本课题分为总体设计及底座设计部分、主轴组件设计、立柱及进给系统设计部分、工作台部件设计四部分,我负责铣床工作台部件的设计。在认真研究、分析了设计任务书后,针对任务书提出的要求进行了课题调研和现场考察,提出了两个设计方案。经过详细分析、论证,确定采用第一种方案。该方案的结构形式为:心轴是转动的,它的最下面是角接触球轴承,上面依次是蜗轮,轴套,角接触球轴承,推力轴承,工作台。蜗轮和心轴通过键连接,工作台和轴也是键连接。工作台上面装齿轮毛坯,齿轮毛坯通过螺栓固定在工作台
3、上。齿轮毛坯、工作台的重量全部压在推力轴承上,然后再传递给底座,最后全部重量压在导轨上。该方案解决了两个难点:齿轮毛坯的定位和分度。此处定位用的是套筒定位。由于齿轮毛坯与心轴间的间隙较大,需在心轴上加套筒。齿轮毛坯装在套筒上,然后用螺母压紧。分度装置用的蜗轮装在箱体内,避免了对周围的人员、设备、产品质量及自然环境带来的损害与污染,由于箱体的存在,铁屑、灰尘等杂质不易对分度装置产生干扰,保证了加工精度。该方案不仅可以满足加工要求,而且比较简单实用。关键词:专用铣床 研制 工作台 设计Development of the dedicated milling machine for large ge
4、arPart of workbench componentsAbstract:The main task of this research is to satisfy production 80T close-type single-point milling machine,Develop a special machining milling machine.This topic is divided into general design and the design of component parts, spindle base and the pillar design, syst
5、em design, worktable for parts design four parts,I am responsible for milling workbench parts design.In the study, analyzing the design task, according to the requirements of project topics investigation and field investigation, this paper suggests two design schemes. After detailed analysis, the fi
6、rst kind, sure. The scheme for the structure of the rotation axis is heart: the most, it is below Angle contact ball bearing, it is the shoulder, gear, bushings, angular contact ball bearings, thrust bearing, workbench. Worm and through the key links, table and the shaft is key links. Table top load
7、ed gears, the blank t-shape trough, the gear is blank by bolts at work. The weight of the worktable gear blank, all the pressure in the thrust bearing, then transfer to base, the last full weight in the guide.The solution for two difficulties: gear indexing and positioning blank. Here is the sleeve
8、positioning. Due to the gear axis between blank and heart to heart, axial gap on the sleeve. Gear blank in the sleeve, then use the nut pressure. Indexing of worm gear device with in the cabinet, avoid to personnel, equipment, product quality and the natural environment, and pollution damage due to
9、the existence of cabinet, iron impurity of dividing device to ensure the disturbance, the machining accuracy. This scheme can not only satisfy the requirements of the processing, and relatively simple and practical.Key words : special milling machine; development; table; design.引 言本文主要是大型齿轮专用铣床工作台部件
10、的设计部分。工作台部件是铣床的关键部件。它的作用是加工时能将齿轮毛坯准确固定在工作台上,以满足加工要求。在切削时刀具与工件之间相互作用的力沿着大部分支承件逐个传递并使之变形。铣床的动态力使工作台和整机振动。支承件的热变形改变执行机构的相对位置或运动轨迹。这些,都将影响加工精度和表面质量。工作台的性能对整台机床的性能有很大影响。因此,应该正确地进行设计,并对主要部件进行必要的验算和试验,使得能满足对它的基本要求,并在这个前提下最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零部件并尽量满足经济性要求。毕业设计是四年大学学习的最后一个环节,也是培养大学生综合运用所学知识和技能解决问题能力的一个重要环节,是对
11、大学生阶段所学的知识和能力的一个总检验。通过这次检验,不但可以提高学生的综合训练设计能力。科研能力(包括实际动手能力.查阅文献能力,撰写论文能力)。还是一次十分难得的提高创新能力的机会,并从下面几个方面得到了训练:(1)了解设计的一般步骤;(2)学会进行方案的可行性论证;(3)正确使用常用的工具书和查阅资料的能力;(4)培养发现问题和解决实际问题的能力;(5)敢于大胆创新的精神这次设计不仅提高了自己分析、解决实际问题的能力,对自己以后的工作也是一笔不小的财富。第1章 专用铣床的总体方案设计设计机床首先要确定定总体方案,机床整体设计是其他机床部件设计和布局的依据,因此在总体的方安设计中要全面、周
12、密,使所选用的方案经济、合理、适用。总体方案设计以能够满足加工要求为前提,因此在设计专用铣床时要首先考虑所要加工的零件。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。1.专用铣床总体方案设计的依据专用铣床总体方案设计的主要依据包括工件、刀具、同类型机床、有关的科技成就、使用要求以及制造条件等。设计者应作充分的调查,明确设计要求,掌握有关资料,在深入分析的基础上,拟定机床的总体方案。2.专用铣床加工对象被加工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加工要求。诸如被加工面的尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度以及生产
13、率等。本次毕业设计要求设计一台大型齿轮毛胚(如图1.1)专用铣床,用于加工大型齿轮毛胚。其主要技术参数如下:铣削最大外径 864mm 内径 150mm 齿轮模数 12mm 齿轮最大厚度 200mm 齿轮齿数 72 毛胚材料 HT200生产批量 100个/年图1.1 齿轮毛坯示意图3.整体方案设计的基本要求一般来讲整体方案设计是研制铣床的关键环节,是设计的主线。整体方案是根据被加工零件的尺寸,加工方式和加工工艺拟定的。整体方案的主要内容有分配铣床部件的运动,选择传动形式和支承形式;然后安排操作部位,并拟定好在布局上改善铣床性能和技术经济指标的措施。合理的总体布局的基本要求有:(1)满足加工要求,
14、保证加工精度:(2)保证工件与刀具的正确的相对运动关系,不能使机构干涉;(3)保证铣床自身的运转稳定性和结构强度;(4)节约成本,选用较为常用的材料和构件;1.1 专用铣床的总体布局选择论证1.1.1.总体方案的布局设计 根据齿轮毛胚及整体方案设计的基本要求,设计了两种总体布局方案,两种方案的机床的总体布局图如图所示: 图1.2 方案11-床身; 2-立柱; 3-主电动机; 4-主轴箱; 5-主轴; 6-铣刀;7-工件; 8-分度装置; 9-手柄; 10-溜板; 11-进给电动机; 图1.3 方案2 1-床身; 2-立柱; 3-进给电动机;4-进给箱; 5-溜板; 6-主电动机; 7-主轴箱;
15、8-铣刀; 9-定位轴; 10-工件; 11-工作台; 12-分度装置; 13-手轮; 2.总体方案的分析论证方案1采用立式结构,将工件竖直装夹进行生产。床身很低,强度很高,结构可靠,立柱支撑主轴箱,主电动机通过带轮减速减震后和机床主轴箱连接,从而带动主轴的旋转,使刀具进行切削。工作台和溜板连接在一起,进给电动机通过丝杆螺母带动工作运动,完成切削加工是的进给,同是也可以在未加工工件时快进快退。工件通过芯轴固定,芯轴一端装配有齿轮,用于齿轮加工是分度装置。方案2采用卧式结构,将工件定心后,通过螺栓与工作台连接在一起。主电动机和主轴箱固定在溜板上,由溜板一起带动。进给系统通过V带和齿轮减速机构降速
16、。工件固定在工作台上,同时还要用芯轴定位。工作台下有用于分度的装置为机构生产大齿轮是分度。方案1和方案2都能满足大齿轮的加工要求,结构都比较简单,生产研制也比较容易。方案一采用立式结构,主轴两端支撑,轴比较长,在加工生产时轴容易受力发生弯曲,降低齿轮加工精度,同时工件很重,但用一根轴来承受重力,会增大轴的尺寸,另外立式铣床铣刀必须与工件轴线重合,安装精度难以保证。方案2主轴箱和主电机装在溜板上,减小了装配尺寸。各部分结构也十分合理,因此选用方案1。第2章 工作台部件方案的设计2.1工作台的设计步骤1)根据工作台的使用要求,选择零件的类型和结构。2)根据工作台的工作要求,计算作用在零件上的载荷。
17、3)根据零件的工作条件及对零件的特殊要求(如高温或在腐蚀性介质中工作等)选择适当的材料。4)根据设计准则进行有关的计算,确定出零件的基本尺寸。5)必要时进行详细的校核计算,以判定结构的合理性。6)画出零件的结构图,并写出计算说明书。2.2方案的选用工作台的设计方案为了保证齿轮加工的精度,设计了两种方案。都是采用蜗轮蜗杆机构进行分度来保证加工质量。图2.1 方案1 图2.2 方案21. 对于方案1 心轴是转动的,它的最下面是角接触球轴承,上面依次是轴肩,蜗轮,轴套,角接触球轴承,推力轴承,工作台。蜗轮和心轴通过键连接,工作台和轴也是键连接。工作台上面装齿轮毛坯,工作台上有T型槽,齿轮毛坯通过螺栓
18、固定在工作台上。齿轮毛坯、工作台的重量全部压在推力轴承上,然后再传递给底座,最后全部重量压在导轨上。该方案满足了加工的要求。2. 对于方案2 心轴是固定不动的,它直接装在底座上,装配方式为过盈配合,然后用键连接以防止松动。底座上面装推力轴承,推力轴承上面依次为蜗轮,轴套,工作台,工作台上面装齿轮毛坯,齿轮毛坯还是用螺栓连接在工作台的T型槽里。蜗轮和工作台都装在轴承上,工作台和蜗轮又用销钉和螺栓连接在一起,工作台的全部压力压在底座上,最后传递给导轨。方案2可以满足加工要求,但相对于方案1,它没有方案1保证加工精度。工作台和蜗轮连接在一起,保证了可以同时转动,它比方案2结构更为简单。由于方案2没有
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