C620機床床頭箱溜板箱進給箱傳動系統(tǒng)結構設計【含CAD圖紙和說明書】

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本科畢業(yè)論文(設計)開題報告 論 文 題 目： C620 機床傳動系統(tǒng)結構設計學 院：專 業(yè) 、 班 級：學 生 姓 名： 畢業(yè)論文（設計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質量畢業(yè)論文 （設計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據 1。論文（設計）題目及研究領域； 2。論文（設計）工作的理論意義和應用價值； 3。目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設計）研究的內容 1。重點解決的問題； 2。擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路）； 3。本論文（設計）預期取得的成果。三、論文（設計）工作安排 1。擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數）； 2。論文（設計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述 學生應根據所在學院及指導教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎上通 過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應在調研、實驗或實習的基礎上遞交相 關的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎。 五、其他要求 1. 開題報告應在畢業(yè)論文（設計）工作開始后的前四周內完成； 2. 開題報告必須經學院教學指導委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論 文（設計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導教師； 5. 開題報告的內容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據需要手寫在統(tǒng)一紙張 上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。 13 一、選題依據 1、研究領域 金屬切削機床設計 2、論文（設計）工作的理論意義和應用價值 金屬切削機床是刀具或磨具對金屬工件進行切削加工的機器。在一般機械制造工 廠中，機床約占機器設備總數的 50%~70%.現代化工業(yè)生產的特征主要表現在高生產和先進的技術經濟指標兩方面。而這些首先取決于機械制造工業(yè)提供的裝備的技術水 平。機床工業(yè)是機器制造業(yè)的重要部門，擔負著為農業(yè)、工業(yè)、科學技術和國防現代 化提供技術裝備的任務在整個國民經濟中占有重要地位。 關于 C620 車床，C 代表車床類，6 代表普通車床，20 代表車床最大旋轉半徑為200 毫米，也就是最大旋轉直徑 400mm，最大加工直徑 400 毫米。車床主要組成部件有床頭箱、進給箱、溜板箱等。床頭箱是機床的重要的部件，是用于布置機床工作主 軸及其傳動零件和相應的附加機構的。主軸箱是一個復雜的傳動部件，包括主軸組件、 換向機構、傳動機構、制動裝置、操縱機構和潤滑裝置等。其主要作用是支承主軸并 使其旋轉，實現主軸啟動、制動、變速和換向等功能。機床進給箱是用以改變機床切 削時的進給量或改變表面形成運動中刀具與工件相對運動關系的機構。溜板箱是將絲 和光杠傳來的旋轉運動轉變?yōu)榱锇逑涞闹本€運動并帶動刀架進給，控制刀架運動的接 通、斷開和換向的機構。 因此,設計機床傳動系統(tǒng)圖、床頭箱、進給箱、溜板箱意義重大。機械制造中， 機床所負擔的加工工作量約占機械制造總工作量的 40%~60%。從質的方面來說,既然機床是制造各種裝備和機器的,那么改善機床的機構性能就必然直接影響機械產品的性 能、質量和經濟性。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢 （1） 行業(yè)標準化工作現狀 經過近六十年標準化工作者的辛勤耕耘,尤其是全國金屬切削機床標準化技術委 員會組建 ( 1986 年) 以來, 我國金屬切削機床行業(yè)的標準化工作從無到有,并伴隨著我國機床制造業(yè)的發(fā)展而得到了長足的發(fā)展,取得了令人矚目的成績,尤其是數控 機床標準化工作近 10 年來得到了高度重視,市場流通的普通級加工中心、精密級加工中心、高精度加工中心和車削中心標準相繼頒布實施。到目前為止,我國金屬切削機 床行業(yè)現有標準近 900 項, 其中國家標準 80 多項,行業(yè)準 800 多項。在這些標準中, 通用基礎標準 200 多項、型式與參數標準 100 多項、精度標準 300 多項、技術條件標準 300 多項這些標準基本覆蓋了國內金切機床的產品種類,形成了我國金切機床的標準體系,為我國金屬切削機床制造業(yè)的發(fā)展、整機標準化水平、可靠性水平、可 安全防護技術水平的提高起到了重要的技術支撐作用。經過兩代標準化工作者 20 多年的辛勤工作,金切機床行業(yè)的國際標準化工作從積極引進、消化國際標準和國外先 進標準, 到逐步與國際慣例接軌,機床行業(yè)都做了大量工作,尤其是第四次全國采用國際標準化工作會議以來, 金屬切削機床行業(yè)在采標工作中積極穩(wěn)妥、不斷推進,工作中狠抓采標數量。經過全行業(yè)的努力, 目前由金切機床標委會目前歸口的 100 余項國際標準中, 已有近 80 項轉化為我國標準, 其中等同轉化的占 40%, 等效轉化的占40%。其余未采標的原因是: 有個別標準我國無相應產品; 有些標準屬于最新頒布的標準, 待列項轉化。由此可見, 我國的機床標準化工作可謂成績斐然。“十五”期間, 在國家和地方財政的支持下, 我國機床行業(yè)的功能部件標準得到了很大發(fā)展, 先后制定了滾珠絲杠副標準、刀架標準、刀庫標準和電主軸標準。這些標準的制定填補了 國內空白, 緩解了我國機床行業(yè)發(fā)展的需要程度, 進一步規(guī)范了產品的設計和生產, 同時也提升了機床的整體性能和模塊化生產水平。 （2） 行業(yè)標準化工作存在的問題 雖然經過數十年的不懈努力, 我國機床工具行業(yè)的標準化工作取得了很大成績, 為我國機床制造業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術支撐, 也為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。但是, 隨著我國機床行業(yè)的快速發(fā)展, 行業(yè)標準化工作, 特別是數控機床的標準化工作跟不上產品的發(fā)展, 具體問題如下: ①數控機床的技術向高速、復合、精密、智能、綠色的方向快速發(fā)展, 但行業(yè)標準化工作滯后于產品技術的發(fā)展和市場需求, 缺少完善的數控機床標準體系來指導和規(guī)范產品開發(fā)、制造、服務和貿易。 ②現有標準結構不盡合理, 標準中產品標準多, 通用基礎和方法標準少; 在產品標準中普通機床標準多, 數控機床標準少; 在數控產品中企業(yè)標準多, 國家標準與行業(yè)標準少。 ③行業(yè)標準化工作基礎性研究薄弱, 數控機床通用基礎標準不足, 采標工作有待加強。 ④關鍵功能部件是主機產業(yè)鏈的上游產品, 它與主機之間相互支撐、相互聯(lián)系的統(tǒng)一技術規(guī)范缺乏, 影響數控機床產業(yè)化的發(fā)展。 ⑤有些標準超齡, 需要修訂。 （3） 發(fā)展戰(zhàn)略 數控機床是裝備制造業(yè)的高新技術產品, 最能體現行業(yè)整體的技術水平和發(fā)展趨勢。隨著工業(yè)現代化水平的不斷提高, 當今國際上數控機床正向精密、高效、柔性、集成的方向發(fā)展。所以高速、復合、智能、環(huán)保的數控機床技術平臺, 已成為發(fā)展數控機床產業(yè)的關鍵技術, 這也正是我國當前發(fā)展數控機床產業(yè)的關鍵所在。 國產數控機床雖然增加很快, 但市場占有率不高。經濟型數控機床基本自給,高檔數控機床絕大部分依靠進口, 普及型數控機床國內市場大部分也被進口產品占據。從行業(yè)總體來看,核心競爭力不強,我國雖然是機床大國,但還不是機床強國。主要差 距有五: 一是產業(yè)化水平不高,國產數控機床品種不全,總量不大,企業(yè)生產規(guī)模較小,新產品推向市場速度不快;二是產業(yè)結構不合理,專業(yè)化配套和協(xié)作水平低,功能 部件發(fā)展滯后，沒有形成數控產業(yè)發(fā)展的功能部件支撐體系;三是缺乏專業(yè)化的機床 功能部件配套體系。數控機床的發(fā)展需要高水平、專業(yè)化規(guī)?；a的功能部件作基 礎。多年來, 我國數控機床功能部件發(fā)展速度較慢, 沒有形成適應主機產業(yè)化需要的開發(fā)、制造、服務配套體系。產品質量不夠穩(wěn)定,成本居高不下,供貨周期長。在技術 高起點、生產專業(yè)化、產量規(guī)?；矫?與國際功能部件生產企業(yè)有較大差距。功能 部件產業(yè)發(fā)展滯后,已經明顯阻礙了國產數控機床的發(fā)展沒有高水平功能部件, 就不可能生產高水平數控機床;沒有功能部件的產業(yè)化,就不可能實現數控機床產業(yè)化; 四是技術開發(fā)能力不足。國有企業(yè)經濟效益相對較低, 基礎研究、技術攻關和新產品開發(fā)的投入嚴重不足,根據行業(yè)調查,主要企業(yè)平均科技投入不足年銷售收入的 2% , 直接影響了創(chuàng)新能力的提高。民營企業(yè)大多處在發(fā)展的初級階段, 技術開發(fā)能力相對較弱, 需要技術和資金積累的過程。三資企業(yè)的技術開發(fā)多數受制于外方。從行業(yè)總體來看, 產品開發(fā)能力不足, 高級型數控機床開發(fā)還停留在引進技術或引進產品的消化吸收上, 技術轉化和創(chuàng)新進展緩慢, 導致高水平數控機床品種發(fā)展不快; 五是產品結構不合理。目前, 國產數控金屬切削機床經濟型臺數與普及型高級型 ( 中高擋) 臺數之比約為 70:30, 而相應國內市場消費臺數之比約為 40:60。全行業(yè)科技人才不足, 是造成行業(yè)產品結構不合理的一個重要原因, 特別缺乏技術帶頭人?；A開發(fā)理論研究、基礎工藝研究、應用軟件開發(fā)和國際先進標準研究與轉化等都不能適應 數控技術快速發(fā)展的要求, 也是造成行業(yè)產品結構不合理的重要原因。 從整體上講, 由于機床行業(yè)存在著上述問題, 機床行業(yè)的標準化工作也就存在 著以下需求, 而這些需求也正是我們今后一段時間, 尤其是“十一五”期間的工作重點。 ①充實、完善金屬切削機床標準體系 隨著國內外市場融為一體進程的加快,特別是我國加入 WTO 后,國外數控機床大量擁入我國,由于我國缺乏成熟的,與國際接軌的技術法規(guī)及技術標準作支撐,所以不 該進來的產品進來了,可以出口的產品卻出不去。所以盡快充實、完善我國現有的產 品標準和技術標準體系,是當前標準化工作的一項重要的任務,以通過先進、科學的標 準體系來促進機床行業(yè)的快速發(fā)展。 ②加強數控機床基礎標準的制定 數控機床是當代機械制造業(yè)的主流產品,是集高新技術于一體的重要機械加工裝 備,是國內外市場的熱門產品。部分高檔數控機床仍然被當成戰(zhàn)略物資在國際市場上 受到禁運和限制?？焖侔l(fā)展我國高檔數控機床是機床行業(yè)的當務之急。作為數控機床 技術支撐的數控系統(tǒng)及相關的技術基礎標準就務必先行。 ③重視高檔數控機床等重點產品標準的制定 近些年,我國數控機床和國際數控機床發(fā)展趨勢一樣,正在向精密、高速、復合和 環(huán)保方向發(fā)展, 并且成功制造了各種具有先進水平的數控機床產品。但是由于這些產品還未形成批量,沒有產業(yè)化,沒能制定相應的國家標準、行業(yè)標準作支撐。所以通過 調查、研究和驗證, 盡快制定出相關產品標準也是當前行業(yè)標準化工作的一項重要任務。 ④強化數控機床功能部件標準的制定 近幾年我國機床制造企業(yè)和國外企業(yè)進行技術交流、合作生產的日益增多, 特別是數控機床, 引進的品種和規(guī)格比較多, 這就造成了相關功能部件品種、規(guī)格的繁多和水平的差異較大。這不僅不利于用戶選購產品, 也制約了國產數控機床的發(fā)展和產業(yè)化進程。通過這次標準專項課題的實施, 結合行業(yè)標準規(guī)劃的制定和落實, 將會對現行的標準水平和標準體系有明顯的改進, 也有利于盡快建立、健全符合國情的數控機床功能部件標準, 用以規(guī)范和指導我國數控機床功能部件的生產和發(fā)展。 ⑤進一步推動采標工作 根據產品需要, 將機床行業(yè)的國際標準按與國際慣例接軌的原則轉化為我國標準; 使 80% 以上機床國家標準和行業(yè)標準達到國際一般水平; 強制性標準做到全面貫徹實施; 75% 以上的主要產品能按國際標準和國外先進標準組織生產。積極采用國際標準, 提高機床標準水平。盡管我們機床行業(yè)對現行的國際標準均已采用, 但是, 大部分為參照采用, 未等同、修改采用,與國際慣例不符。另外,不少標準的標齡長, 且未達到國際一般水平。因此,在“十一五”期間,我們應進一步推動采標工作, 做到機床行業(yè)的國際標準等同、修改采用。尤其是那些市場急需的標準更應如此, 以提高產品標準水平,以增強其市場的競爭能力。結合機床行業(yè)標準的清理整頓, 進一步做好采標工作, 對那些水平較低、不適應產品設計開發(fā)、生產、銷售、驗收及對外貿易的標準加快修訂步伐, 提高其標準水平, 以適應機床產品各個環(huán)節(jié)的使用。 ⑥推動機床安全標準的制定與貫徹 產品是否安全的問題,已經成為產品能否進入市場的最基本的條件,因此，我們要 積極推動機床安全標準的制定與貫徹工作, 以確保機床產品能順利進入市場。目前, 我們已經制定了 《金屬切削機床安全 防護通用技術條件》通用標準和部分產品的安全標準,今后應在推動貫徹這些標準的基礎上,制定出各類機床產品的安全標準。同 時,要進一步開展機床產品實施強制性標準的貫徹工作。 ⑦以標準手段促進機床產品向綠色制造方向發(fā)展 機床產品向綠色制造方向發(fā)展,已經到了亟待重視、解決的時刻。中央在十七大 文件中提出了經濟建設要樹立科學發(fā)展觀, 落實到金切機床行業(yè), 就是要在產品設計、制造, 以及為用戶服務中體現科學的、可持續(xù)的、以人為本的發(fā)展戰(zhàn)略。這不僅僅要求產品在設計和制造過程中節(jié)能、環(huán)保, 而且在用戶使用過程中, 甚至在產品使用周期內都體現高效、節(jié)能和環(huán)保。并且還要保證機床產品的宜人性、可再循環(huán)性, 這些都需要有先進、科學的綠色制造標準來支撐。發(fā)達國家在幾年前已經開始研究機床 的環(huán)保問題, 并開始制定節(jié)能、節(jié)耗標準。這對未來金切機床的銷售和貿易產生影響, 不符合能耗或環(huán)保標準要求的機床將難以進入國際市場或者需要征收高額關稅, 甚至在用戶使用過程中, 也要不斷支付各種額外費用。國內機床行業(yè)已經從標準角度重視這個問題, 并盡快制定相關的標準。提高能源利用率, 加強節(jié)能減排, 走綠色制造之路, 不僅是應對未來貿易壁壘的需要, 也是我國機床行業(yè)不斷科學發(fā)展的必由之路。 ⑧組織行業(yè)對專題進行研究、攻關 此外, 結合我國機床行業(yè)存在的實際問題, 金切機床標委會還希望在有關部門的支持下, 開展以下方面的研究和攻關, 以提高我國數控機床的精度保持性和可靠性。 a. 開展數控機床可靠性方面的研究, 制定各種數控機床可靠性試驗、評定規(guī)范 b. 開展數控機床工序能力保證系數 Cmk 的研究, 制定各種數控機床 Cmk 考核辦法, 建立評價體系 c. 開展數控機床金屬切除率方面的研究, 制定各種數控機床金屬切除率考核規(guī)范。d.開展數控機床安全技術方面的研究, 制定各種數控機床安全評價規(guī)范。 e.開展數控機床全面性能試驗方面的研究, 建立數控機床性能評定方法和規(guī)范。f.開展高檔數控機床性能、精度等質量評價和保證體系研究, 建立保證整體性能和精度等評價規(guī)范。 g.跟蹤數控機床技術發(fā)展, 制定一批高新技術和重大技術數控機床的評價規(guī)范h.組織行業(yè)開展數控機床產業(yè)鏈的研究, 促進整體產業(yè)的發(fā)展 i. 開展數控機床關鍵功能部件體系方面的研究, 制定功能部件體系表、術語等, 以保證關鍵部件發(fā)展適應和滿足數控機床技術發(fā)展 j. 開展數控機床配套關鍵功能部件可靠性的研究, 制定各種關鍵功能部件可靠性試驗、評定規(guī)范 k. 開展關鍵功能部件的研究, 建立關鍵功能部件考核和評價方法及體系 二、論文（設計）研究的內容1.重點解決的問題 (1) C620 機床技術要求分析 (2) 設計C620 機床傳動系統(tǒng)圖 (3) 設計床頭箱結構，繪制床頭箱裝配圖。(4)設計進給箱結構，繪制進給箱裝配圖。(5)設計溜板箱結構，繪制溜板箱裝配圖。(6)主要部件三維設計。 (7)相關外文資料翻譯。(8)撰寫說明書。 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設計思路） (1)設計床頭箱 ①機床主要參數的確定動力參數的確定 主軸最低和最高轉速的確定主軸轉速數列的確定 ②主傳動系統(tǒng)的設計 主傳動方案擬定 傳動結構擬定式的選擇 皮帶輪直徑和齒輪齒數的確定及轉速圖擬定確定各傳動軸和齒輪的計算轉速 ③傳動件的估算和驗算齒輪模數的計算 三角帶傳動的計算 傳動軸的估算和齒輪尺寸的計算 ④主軸部件的驗算 驗算主軸軸端的位移 前軸承的轉角及壽命的驗算 ⑤主傳動系統(tǒng)的結構設計皮帶輪及齒輪塊設計 軸承的選擇箱體設計 操縱機構的設計簽。密封結構及油滑 (2)設計進給箱 ①進給箱的傳動機構 ②進給箱切螺紋機構設計米制螺紋 摸數螺紋英制螺紋徑節(jié)螺紋 ③系統(tǒng)及齒數比的確定 ④增倍機構設計以及移換機構設計增倍機構設計考慮原則 移換機構齒輪齒數確定 交換齒輪齒數求法 ⑤車制螺紋的工作過程車削公制螺紋時 車削模數螺紋時 車削英制螺紋時 車削徑節(jié)螺紋時 車削非標準螺紋時 ⑥齒式離合器的設計齒式離合器的結構 齒式離合器的強度計算 ⑦各軸及軸上組件的設計驗算 中心距a 的確定 XⅢ軸上齒輪的設計驗算 XⅢ軸的設計驗算 XⅣ軸上齒輪的設計驗算 XⅣ軸的設計驗算 (3)設計溜板箱 ①軸的結構分析與計算 ②軸承的軸向定位 ③軸承的選用及其潤滑和密封方式 ④離合器的選用原則 ⑤齒輪傳動的載荷計算 3. 本論文（設計）預期取得的成果C620 床頭箱A0 裝配圖一張 C620 進給箱A0 裝配圖兩張C620 溜板箱A0 裝配圖一張設計說明書一份 主要部件三維模型一份 三、論文（設計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術路線或設計參數）； (1) 進行C620 機床技術要求分析 (2) 查閱相關文獻書籍 (3) 通過上網搜集相關資料 (4)通過計算機CAD 繪圖設計(5)找老師探討相關知識問題(6)翻譯相關外文文獻 主要技術參數 工件最大回轉直徑： 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大加工長度… 1400 或 1900 毫米 主軸轉速范圍 正轉（21 級） 11.5~1200 轉/分 反轉（12 級） 18~1520 轉/分 主軸孔徑 41 毫米 主軸前端孔錐度 莫式 5 號 加工螺紋范圍： 公制（19 種） 1~192 毫米 英制（20 種） 2~24 牙/英寸 模數（10 種） 0.5~48 毫米 徑節(jié)（24 種） 1~96 徑節(jié) 進給量范圍： 縱向（35 級） 0.08~1.59 毫米/轉 橫向（35 級）… 0.027~0.52 毫米/轉 主電機： 功率… 7.5 千瓦 轉速… 1440 轉/分 冷卻泵電機： 功率… 0.125 千瓦 轉速… 2850 轉/分 機床外形尺寸（中心距 1400 毫米）： 長×寬×高 3049×1513×1210 毫米 2. 論文（設計）進度計劃 第 1 周：安排設計任務，布置設計要求。 第 2 周：分析設計題目，了解設計內容，復習相關專業(yè)知識。 第 3 周：查找設計資料，查找設計文獻。 第 4 周：撰寫開題報告，修改開題報告，開題答辯。第 5 周：分析C620 機床技術要求。 第 6 周；設計C620 機床傳動系統(tǒng)圖。 第 7 周：設計床頭箱結構，設計床頭箱零部件。 第 8 周：繪制床頭箱裝配圖。 第 9 周：設計進給箱結構，設計進給箱零部件。 第 10 周：繪制進給箱裝配圖。 第 11 周：設計溜板箱結構，設計溜板箱零部件。 第 12 周：繪制溜板箱裝配圖。 第 13 周：主要零部件三維設計。 第 14 周：撰寫設計說明書和外文翻譯。 四、需要閱讀的參考文獻 [1] 陳明亮.機床傳動系統(tǒng)驅動參數的計算[J]。山東工業(yè)技術,2017(6):55-55 [2] 李安玲,何強,李麗麗,等.組合機床主軸箱輔助設計系統(tǒng)[J].機械制造,2017, 55(7):54-56 [3] 白國慶.數控機床的機械結構設計要求與設計方式分析[J].太原學院學報:自然 科學版,2016(3):25-27 [4] 王傳英, 趙學東. 高速精密小型數控車床床頭箱設計[J]. 機械,2006, 33(10):19-19 [5] 劉曉村,余為民,古純效.CT6104 車床床頭箱的改進設計[J].制造技術與機床, 1995(3):37-38 [6] 劉春國,遲元斌.C620 床頭箱的升速改裝[J].機械制造,1986(4):32 [7]宋麗雯.臥式車床進給傳動的設計[J].科技風,2016(2):48-48 [8] 汪大鵬.車床進給箱移換機構新方案[J].機械設計,1996(10):27-27 [9] 王一心.對龍門刨床進給箱走刀失靈的改進[J].制造技術與機床, 1982(5):42-43 [10] 張小亮, 張宏文.C620 車床螺紋調配表[J]. 金屬加工( 冷加工) 冷加工, 1996(12):10-11 [11] 鄧獻琳.C620 型車床潤滑系統(tǒng)的改進[J].設備管理與維修,1988(3):37 附：文獻綜述 文獻綜述 文獻[1]：機床傳動系統(tǒng)驅動參數的計算是機床設計的重要環(huán)節(jié),包含動力參數和運動 參數兩方面的計算。本文主要以主傳動為回轉運動的機床為例,分析機床動力參數及 運動參數的計算方法。本設計的動力參數及其運動參數擬運用其中的方法。 文獻[2]: 基于組合機床主軸箱設計過程中所用到的計算和驗證公式建立知識庫,利用計算機編程、數據庫等軟件開發(fā)了主軸箱輔助設計系統(tǒng),使組合機床主軸箱設計過 程可視化、簡單化、模塊化應用這一系統(tǒng),設計人員可以快速方便地完成主軸箱的傳 動系統(tǒng)設計、校核檢查、箱體零件設計及繪制等工作。該設計擬應用其中推薦的系統(tǒng)。 文獻[3]: 隨著經濟的增長以及社會的進步,我國機械行業(yè)呈現出了迅猛發(fā)展的態(tài)勢, 機床結構也不斷轉型。特別是機床機械結構方面,由于機電一體化是必然的發(fā)展趨勢, 如何對系統(tǒng)內部的執(zhí)行機構以及傳動機構等進行優(yōu)化設計,需要項目設計人員針對子 系統(tǒng)進行細化處理和分辨,從而形成良性運行框架的操作流程。文章從數控機床概述 出發(fā),對其機械結構的設計要求進行了簡要分析,并著重闡釋了數控機床機械結構設 計要求以及優(yōu)化設計方案,旨在為項目設計人員提供有效的改良意見。 本設計借鑒了其中的機械結構。 文獻[4]：高速加工技術的發(fā)展,推動了車床主軸高速化的發(fā)展。為了適應市場需求, 我們設計開發(fā)了高速精密小型數控車床 CKD6126B,主軸轉速達到 4000r/min。本設計借鑒了其中車床結構。 文獻[5]：對CT6140 臥式車床床頭箱的兩種設計方案進行了簡要介紹,著重說明了設計傳動方案時應該充分兼顧操縱機構的必要性和重要性。該設計的床頭箱設計擬采用 文獻中的理念。 文獻[6]:車床 C620 由于轉數低,已遠遠適應不了生產的要求。利用設備大修的時機, 對床頭箱進抒了升速改裝,改裝后通過加鉀轉數升速,效果看來是比較好的。本設計中 車床材料擬參考文獻中方案。 文獻[7]: 臥式車床,具有車床的床身、床腳、油盤等鑄造結構,床頭箱采用三支承結構,進給箱設有公英制螺紋轉換機構,溜板箱內設有錐形離合器安全裝置,機床縱向設 有四工位自動進給機械碰停裝置,尾座設有變速裝置等。本文詳述了臥式車床進給傳 動的種類及存在的優(yōu)缺點。對傳統(tǒng)臥式車床進給傳動機構進行了改進設計,并介紹了 它的改進后的應用及優(yōu)勢。此設計的進給傳動機構具有簡化路線、操縱簡單、可靠等 優(yōu)點。本設計擬運用其改進方法進行優(yōu)化。 文獻[8]: ＣＡ６１４０型等車床進給箱在ＸⅢ軸右端有兩個齒數、模數及壓力角相同的齒輪Ａ和Ｂ，系已有移換機構的一部分。Ａ輪通過花鍵孔與軸固聯(lián)，Ｂ輪則空套 在同一軸上。雙軸滑移齒輪進給箱新的移換機構的這一部分就是刪掉上述兩輪中的空 套齒輪Ｂ，只保留帶花鍵孔的另一齒輪Ａ。Ａ輪通過撥釵隨ＸＶ軸左端的滑移齒輪Ｃ 一起左右同步滑移。當Ｃ輪向右滑移到車米制和模數螺紋位置時，Ａ輪也隨之滑移到ＸⅢ軸右端的花鍵套Ｄ的花鍵中，花鍵套Ｄ的外圓柱面上有與ＸⅢ軸花鍵相同的花 鍵，套Ｄ的內孔為光滑圓柱孔，空套在ＸⅢ軸光軸部分。Ａ輪團聯(lián)在花鍵套Ｄ上，兩 者一起繞光軸旋轉。當Ｃ輪向左滑移到車英寸制和徑節(jié)螺紋位置時，撥釵也同時撥動 Ａ輪同步向左滑移，移進軸ＸⅢ的花鍵軸部分，通過花鍵孔與ＸⅢ軸固聯(lián)，與已有移 換機構此時情形一樣。在Ａ輪與ＸⅣ軸上的齒輪脫開嚙合的情況下，Ａ輪花鍵孔的右 端應有一小段仍然保持與花鍵套Ｄ套合，以便Ａ輪今后向右再滑動時，十分輕易地滑 進花鍵套Ｄ的花鍵中。顯而易見，移換機構新方案較已有機構減少了一個加工復雜的 齒輪，結構簡化、造價降低，同時操作也方便。本設計擬參考其軸鍵配合方式。 文獻[9]：B2012A 龍門刨床進給箱的正反步進動作,均采用雙超越離合器的結構來實現。離合器的換向位置系采用彈子定位的方法來控制。在使用過程中,常發(fā)生停刀或 走刀不準的現象。目前有的單位把進給箱改成液壓來控制步進,也有的把彈子定位改 成剎緊塊定位和調換星體來解決失靈現象。該廠 B2012A 龍門刨床在開始使用一年左右后,其中兩只進給箱的走刀先后出現不靈狀態(tài),經過修理,一般也只能維持半年左右。通過分析認為該雙超越離合器大體上是能完成動作要求的,但在結構上尚存在下 列一些問題。 1.由于超越離合器隔爪軸套上的彈子定位坑未經熱處理、硬度不夠,故使用一段時間后,便造成定位坑口子邊緣塌肩,致使彈子滑進又跟出,造成隔爪定位不 穩(wěn)。 2。軸套定位坑位置不合理。在運轉中,由于隔爪與滾住的撞擊和在滾柱頂銷彈簧的作用下,造成零件之間產生彈性碰撞。而這個彈性碰撞的作用力,促使已完成移位 的隔爪又反向移位。因此,盡管定位坑很準,但由于位置不合理,彈子的定位力克服不 了上述彈性碰撞的作用力,以致使彈子容易沖出定位坑。 3.超越高合器內部的潤滑是很重要的。原有的結構我們認為其隔爪與殼體之間的相互聯(lián)接太重疊,以致使隔爪覆 蓋了殼體的內腔。同時,殼體與墊板的直接聯(lián)接也使星體及滾柱在殼體中形成了半封 閉狀態(tài),因而造成液體失去了對流流道,使?jié)櫥瓦M不去。并且,集結在內部的油,因使 用時間過長而產生油垢,也阻礙了滾柱的活動。 4.潤滑油的種類和粘度,也值得選擇。針對上述分析,我們采取了下列措施: 一、美于定位坑 D 子用肩問題 針對二定位坑口子塌肩問題,他們曾把軸套轉 120”重作定位坑。但發(fā)現僅使用 8 個月,口子又塌房了。于是他們改用如圖 2 所示辦法,即在軸套上下各鑲上一塊T10A 的材料,配作好定位坑, 取出淬火,然后再重新壓進鑲孔。制作工藝方法如下: 考慮到彈子滑進滑出正反定位時的距離約為 10 mm,所以在偏于軸套兩個老定位坑中心 5 mm 處(偏移方向朝滑出方 向),作兩個 4 18 mm、深 9 mm 的平底孔,并在其中間鉆有一個 46 mm 的小孔,以作為 取出鎮(zhèn)塊用。取出方法可采用圖 3 所示的工具,即把工具先例套進軸套,再把工具上的小柱插入小孔,隨后敲壓軸套,則鑲塊在小柱的作用下便被頂出軸套 on 鑲塊壓人平底孔后,再試裝超越離合器部件,并通過隔套上的彈子孔,配畫定位坑(注意不能配鉆)。 畫坑后的鉆坑也很有講究。由于考慮到前述的彈性碰撞力的作用,因此應把要鉆的定 位坑在所畫的位置上,朝彈子滑出方向(見圖 4)偏移 lmm 左右,以便使彈子能跟著隔爪在作用力消失后,恰好舒服地落到鉆好的定位坑中,而使六爪定位可靠。作好定位坑 后,在二鑲塊與軸套表面上,應刻作記號線,再用圖 3 所示工具輕輕取出鑲塊。此時應注意,在鎮(zhèn)塊脫離平底孔約 2 mm 肘,再在鑲塊外圓和軸套結合處刻上記號,以備以后壓人時容易找準位置。M 鑲塊淬火硬度我們控制在 RC 60”左右,淬硬后再按記號壓人軸套,表面略打光即可。 二、關于潤滑問回 1.他們把隔爪按圖 5 進行了改進,鐵去虛線部分,并鉆 6 個 d 10 mm 的進油孔,這樣便減少了隔爪對殼體內腔的覆蓋,讓油能大量地進人離合器內。 2.在殼體壁上鉆二個 46 mm 的回油孔(原有一個),見圖 6。3.在墊板的內邊緣上作 12 條油消,見圖 7“ 經這樣改進后,便可使離合器內得到充分的潤滑,使?jié)L柱的脫離和楔緊均能達到靈敏無阻。但采用什么樣的潤滑油也是一個重要的 問題。由于對潤滑油方面的知識研究不深,他們發(fā)現該機構冬天比’夏天容易失靈,而 秋冬交接時又是失靈的前奏(氣溫在 10℃左右人故我們考慮到油的粘度及凝點與該機構有一定關系,因而注意到要盡量采用稀薄油。于是在保證油的純度和潤滑性能良好 的條件下,把原用的 30 號機械油改為 7 號白油。本設計參考了其進給箱結構。 文獻[10]: 在眾多的機械傳動方式中,螺紋傳動是一種被普遍采用的基本傳動方式, 隨著機械產品不斷發(fā)展,螺紋傳動對螺距的種類日益增多。在生產過程中,經常遇到機 床銘牌以外的螺距加工難題。為了解決這個難題，將 C62O~1 車床的螺紋調配表進行補充?，F將 C620-1 車床算出全能螺距表,供同志們在生產中選用。本設計擬參考該表進行設計。 文獻[11]: 五十年代生產的 C620 型普通車床三箱(床頭箱、掛輪箱、進給箱)。都采用“匕濺”方式進行潤滑。經多年使用證明。這種潤滑方式有以下缺點:潤滑油儲存 在一個封閉的齒輪箱內。借助高速旋轉的齒輪將油液濺到箱內各潤滑部位,床頭箱內 有一個單社井主塞器靠工軸偏心輪的作用從箱體底部吸油。經濾油器后分別注入主軸 的前、后軸承及軸摩擦離合器:但箱內油液始終處于高速攪拌的狀態(tài)、油液中的雜質 得不到沉淀,因而,達不到潤滑的最佳效果。結果，不但加劇了轉動零下牛(如箱內滾 動軸承、摩擦離合器片、滑動齒輪及套等的磨損，且使箱內的油溫升高，直接影響機 床幾何精度的穩(wěn)定。一臺車床每三個月(二班制)定期換班一次，油質已開始劣變。我 們在換油的第 8 個月油油樣進行檢驗,油的枯度、酸流、水分、機械雜質等主要指標均保持在質量指標的規(guī)定范圍內同時因消除泄漏損失，8 個月內不需加油。改進后， 由于拆除了床頭箱內的單柱柱塞器。消除了軸偏心輪推動活塞時產生的噪聲。本設計 擬參考其潤滑方式。 結論：本設計的機床可進行各種車削，并可加工公制、英制、模數和徑節(jié)螺紋。進給 系統(tǒng)采用擺移除輪機構；溜板箱內裝置有脫落蝸桿機構。主軸前支撐用 D3182120 雙列向心短圓柱滾子軸承；后支撐由 D8215 推力球軸承和 E7514 圓錐滾子軸承組成。為實現主軸迅速停車，采用鋼帶剎車裝置。進給箱由擺移塔齒輪機構、移換機構和增倍 機構組成，采用多手柄操作。溜板箱由縱橫向進給機構、過載保護裝置脫落蝸桿機構、 絲杠和光桿傳動的互鎖機構、正反向機構、開合螺母和手動縱進給機構組成。