毕业设计技术报告.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流毕业设计技术报告.精品文档.摘要1ABSTRACT2引言11常用车床的类型及组成.11.1.机床主要组成部件如下:11.1.1主轴箱11.1.2.进给箱11.1.3.溜板箱11.1.4.刀架11.1.5.尾架21.1.6.床身21.2.自动半自动车床21.3.立式车床32.卧式车床传动系统分析(CA6140)32.1.主运动传动链42.1.1.传动路线42.1.2.主轴的转速和转速级数52.2.螺纹进给传动链72.2.1.车削公制螺纹72.2.2车削模数螺纹102.2.3 车削英制螺纹112.2.4.车削径节螺纹122.2.5.车削非标准及较
2、精密螺纹132.3.纵、横向机动进给传动链132.4.刀具快速移动传动链。143.卧式车床构.153.1.主轴箱机构如153.1.1.如图3.1-1。主轴部件153.1.2.双向片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构163.1.2.1双向片式摩擦离合器机构163.1.2.2.制动器173.1.2.3操纵结构173.1.3.滑移齿轮操纵机构173.2.进给箱结构183.3.溜板箱结构193.3.1.纵、横向机构进给操纵机构193.3.2.互锁机构193.3.3.过载保护装置203.4.刀架结构.20致谢.23摘要:为了实现加工过程的各种运动,机床必须具备三个基本部分:执行元件、动力源和传动装置。执行
3、件是执行机床的部件,如主轴、刀家、工作台等,其任务是带动工件或刀具完成所要求的运动,并保证其运动轨迹的准确性。动力源是为执行元件提供动力的装置,如交流步电动机、直流电动机、数控机床中的交流或直流调速电动机和伺服电动机等。传动装置是动力源的动力和运动穿给执行件的装置。传动装置同时还能完成变速、变向、改变运动形式等功能。传动装置把动力源和执行件或把有关的执行件之间联接起来,构成传动联系。构成某一个传动联系的一系列传动件,称为传动链。一台机床可以有多条传动链。关键字:执行件 动力源 传动装置 Abstract: In order to achieve various sports, lather m
4、ust have three basic parts: the implementation of components, power sources and transmission. Implementation is a tool part of the implementation of machine, such as the spindle, knives, and workstations; its task is to promote the work piece or tool to complete the required movement, and to ensure
5、the accuracy of its trajectory. Power source provide the impetus for the implementation of components of the device, such as exchange-step motors, DC motors, CNC machine tools in the AC or DC Motor and servo motors. Transmission is the device of driving force source of motivation and implementation
6、sports. Transmission speed while to complete, to change, and change the form of movement, and other functions. Transmission set a bride between power source and implementation, which constitute a transmission link. The transmission chain is a series of device which constitute a transmission linked t
7、o of drive. A machine can have several transmission chains. Keyword: The implementation The power source Transmission device.引言我的毕业设计CA6140车床传动系统的三维实体造型设计,是对所学知识和技能的综合运用和检验。本人的毕业设计课题是对CA6140)车床传动系统的三维实体造型设计,其内容包括:总体方案的确定和验证、机械改造部分的设计计算、主运动自动变速原理等。对普通车床进行三维实体造型设计,可以了解机床,从而可以对机床进行经济性改进型符合我国国情,即适合我国目前的
8、经济水平、教育水平和生产水平,又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径,在我国有着广阔的市场。从另一个角度来说,该设计既有机床结构方面内容,又有机加工方面内容,还有数控技术方面的内容,有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程,但通过该设计拓宽了知识面,增强了实践能力,对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中,本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计。设计的内容主要有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,对主要零件 进行了计算和验算,利用三维画图软件进行了零件的
9、设计和处理。车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一,主要用语回转体零件的加工。卧式车床可以完成主要加工工艺。此外借助于标准夹具或专用夹具,在车床上还可以完成非回转表面加工。在普通精度的卧式车床上,加工外圆表面的精度IT7-IT6,表面粗糙度R值可达1.6um-0.8um。在精度和高精密车床上利用合适的刀具还可完成高精密零件的超精密加工。根据被加工零件的类型及尺寸不同,车削加工所用的车刀也有卧式、立式、仿、行仪表等。按被加工表面不同,所用的车刀也有外圆车刀、端面车刀、镗孔刀、螺纹车刀、切断刀等不同类型。此外,恰当地选择和使用夹具,不仅可以可靠地保证加工质量、提高车刀,还可以有效地拓展车削加工
10、工艺范围。 设计过程中,我获益匪浅。在此,我要衷心感谢梁洁萍老师对我的关心和细致指导。由于毕业设计是我的第一次综合性设计,无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足,在此,恳请老师和同学们给以指正。1常用车床的类型及组成 卧式车床是车床中应用最普遍、工艺范围最广泛的一种类型。在卧式车床上能加工内外圆拄面、圆锥面、回转体成型面、环形槽、端面及螺纹,还可进行钻孔、扩孔铰孔、滚花等加工。卧式车床通用性强,但自动化程度和生产率较低,特别是加工形状复杂的零件时,换刀麻烦,辅助时间长。所以,多适用于单件小批生产。1.1.机床主要组成部件如下:1.1.1主轴箱 主轴箱按长于车身的左上
11、方,主轴箱内安装有主轴部件、主远东变速、换向机构和主传动系统的主要部件。主轴部件是主运动的执行部件,其运动精度决定了加工精度;变速、换向机构用于主运动速度和方向的变换;主传动系统用于主轴的前端可安装卡盘或夹具,用于装加工件。1.1.2.进给箱 进给箱安装在车身的左前方,其主要功用是实现进给运动传动比的变换,用于实现螺纹加工时的螺距和机动进给时的进给量。1.1.3.溜板箱 溜板箱安装在到家部件的底部,可带动刀架一起作纵向移动。溜板箱的功用是把进给箱传来的运动传递给刀架,是刀架使实现纵向进给、横向进给、快速移动和车螺纹。1.1.4.刀架 刀架安装在床鞍的刀架导轨上并沿导轨作纵向移动,刀架用于安装车
12、刀,并使刀具作纵向、横向、横向、斜向运动。1.1.5.尾架 尾架安装在床身的尾架导轨上,可沿导轨纵向调整其位置,尾架的功用是安装后顶尖支持工件,或安装加工刀具进行孔加工。通常尾架可通过锁紧机构沿尾架锁定在床身上的任何一个位置。1.1.6.床身 床身通过螺栓固定在左、右腿上,它是卧式车床的基础部件,它保证机床成形运动的准确实现。 常用的卧式车床有三个精度等级:普通精度、精密级和高精度级。精密级和高精度级卧式车床,通常是在普通精度卧式车床的基础之上,通过提高机床的几何精度,减少振动和热源的影响,并采用高性能的轴承等措施,使得机床具有较高的加工精度。1.2.自动半自动车床自动及半自动机床是机械制造业
13、中成批生产或大批大量生产中应用极为广泛的一组机床。自动机床是指机床调整好以后无需工人参与就能自动地、连续地完成预定的工作循环。但如果机床调整好以后只能自动完成一个预定的工作循环,而装卸工件仍然由工人进行,这类机床称之为半自动机床。 激动和半自动机床能够完成自动工作循环,主要靠机床上自动控制。自动控制系统主要控制机床上各工作部件和工作机构的运动速度、时间、位置及动作的先后顺序。自动控制的方式可以是机械的、液压的和电气的控制。在机械制造行业中大量使用的自动及半自动车床多采用机械式的凸轮和档块控制的自动控制系统。这种控制系统其控制机构的工作可靠性高,不受环境影响,但改变加工对象时,须另行设计凸轮控制
14、机构,而且停机调整所需的时间相当长。因此,这类机床适用于大批大量生产,如标准制造行业。 自动和半自动车床种类和型号繁多,归纳起来如下几种形式:按自动化程度可分为自动,半自动;按主轴数目,可分为单轴、多轴;按主轴的放置型式,可分为立式、卧式;按工艺方法,可分为横切、纵切;按工件的复杂程度和加工方式,可分为平行作业、顺序作业、平行顺序作业等。通常,单轴车床的加工精度高、工艺范围广、可安装多把刀具加工形状较为复杂的零件,但其加工效率低;也可实现自动化加工(如轴承内、外圈加工);横切车床只能用成形车刀加工,多用于加工一些销轴类零件;纵切车床则不受此影响,工艺范围广。平行作业式机床,常用于多刀同时加工,
15、生产效率高,而对于形状复杂,需要多刀轮流加工的零件,只能在顺序作业的机床上完成。1.3.立式车床 立式车床主要用于加工径向尺寸较大而轴向尺寸较短,且形状复杂的大型或重型零件。因此在机械制造行业中应用的也较多。立式车床布局的主要特点是主轴垂直布置。并有一个直径较大的圆形工作台,用于安装工件。通常工作台的重量由工作台导轨承受,主轴所承受载荷相对较小,易于保证加工精度。立式车床分单柱和双柱两种型式,前者用于加工直径小于1600mm,后者可以加工直径大于2000mm的工件,最大加工直径可达2500mm。2.卧式车床传动系统分析(CA6140) 卧式车床加工时需要两个成形运动,即主运动和进给运动。为实现
16、这些运动,机床必须具有传递主运动传动链和传递进给的进给运动传动链。对于中小型卧式车床,为降低制造成本、简化机构,通常将进给运动传动链和主运动链共用一个动力源。而不对于大型卧式车床,为降低加工费用,缩短加工时间,常将进给机床的传动链用单独运动源驱动,以便调整其最佳切削量。 为了便于了解和分析机床的传动系统,通常运用机床的传动系统图。传动系统图是表示机床全部运动关系的示意图,图上采用简单的规定呼号,表示各种传动元件。通常传动系统图绘制在能反映机床外形和各主要部件相互位置的投影面上,并尽可能绘制在机床外形轮廓线内。传动系统图是按运动传递的先后顺序、以展开图的形式绘制出来的。各个传动轴按运动传递顺序,
17、依次以罗马数字、. . . .表示。对于有空间传动联系,展示后失去传动副,要用大括号或虚线连接起来,以表示它们的传动联系。传动系统图只表示传动联系,并不表示实际零件的尺寸大小和空间位置关系。为便于分析,在传动系统图上通常要标明与运动有关的参数:电动机功率P、转速n、,齿轮和蜗轮齿数z、齿条模数m、带轮直径D、丝杠导程L和头数K等。 图 2.1-1CA6140卧式车床传动系统图2.1.主运动传动链 住运动传动链的功用是把运动源(电动机)的运动和动力传给主轴,使主轴以合适的速度带动工件旋转,实现加工中必需的主运动。2.1.1.传动路线 主传动的运动源是电动机,运动经过V带传至主轴箱的轴。轴上安装有
18、卸荷式带轮,其作用是消除带传动过程中较大的径向力对轴所产生的影响,使轴在工作在工作的过程中弯曲变形减少、运动平稳。 在轴上安装有一个双向多片式摩擦离合器M1。M1的作用是使主轴实现正转、反转和停止。M1的左右两部分分别与空套在轴上的两个齿轮联系在一起。M1共有三个工作位置:左、中、右。当M1处于左位时,压紧左边的摩擦片,M1的运动经摩擦离合器M1及齿轮副56/38和51/43传给传动轴。当M1处于右位时,轴的运动经过M1右边的摩擦片及齿轮副50/34传给中间传动轴,然后再经过34/30传给轴。M1处于左位时,使主轴正转,M1右位时,使主轴实现反转;M1处于中间位置时,与制动器配合,实现主轴制动
19、。 轴上的运动可以通过三对传动副22/58、30/50、39/51传动到轴。运动从轴到轴可以由两条不同的传动路线传动: 1)当主轴需要高速转动时(n主=450r/min-1400r/min),主轴上的滑移齿轮z50处于左端位置,并与轴上的齿轮z63啮合,轴的运动经过齿轮副63/50直接传给主轴。 2)当主轴需要较低的转速时(n主=10r/min-500r/min),这时主轴上的滑移齿轮z50 移动到右端位置,使齿式离合器M2 啮合。于是轴上的运动就经齿轮副20/80或50/50传给轴,然后再经过齿轮副20/80或51/50,26/58及齿式离合器传到主轴。为便于分析和说明机床运动,通常用传动路
20、线表达式表示机床的传动路线。下面是CA6140型卧式车床主运动传动链的传动路线表示:2.1.2.主轴的转速和转速级数 主轴的转速可以用下面的运动平衡式进行计算:式中 n主-主轴转速(r/min); n电-电动机转速(1450r/min); D-主动带轮直径 D=130mm; D-从动带轮直径 D=230mm; -V带的滑动系数,可近似地取=0.02; z- -由轴传动到轴的主动轮齿数; z- -由轴传动到轴的从动轮齿数;z- -由轴传动到轴的主动轮齿数;z- -由轴传动到轴的从动轮齿数;z- -由轴传动到轴的主动轮齿数;z- -由轴传动到轴的从动轮齿数; 应用上述的运动平衡式可以计算出主轴的各
21、级转速:(1)主轴的最低转速 (2)主轴的最高转速从轴到轴之间的传动比可以看出,主轴反转时的转速要大于主轴正转时的转速。主轴的反转通常不用于切削加工,主要用于车螺纹时,在不断开主轴和刀架之间传动链的情况下退回刀架,以免在下一次进给时发生“乱扣”现象。因此,主轴较高的反转转速转速可以减少切削加工时的退刀时间。 传动系统的转速级数等于组成传动链的所有链的所有变速组传动副数的乘积。利用这种方法可以计算出CA6140型卧式车床主运动传动链的转速级数为:23(1+32)=30级,但实际上CA6140车床只有24级不同的主轴转速。这是因为,在轴到轴之间有四种传动比,分别为:其中u2 和u3基本相同,实际在
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