2227 ZX5725鉆銑床主傳動系統(tǒng)設計,zx5725,銑床,傳動系統(tǒng),設計 畢 業(yè) 論 文 ﹙ 設 計 ﹚ 開 題 報 告題 目 X52K 型立式銑床立銑頭設計 學生姓名 鄭 巍 學號 0615092005 所 在 院 (系 ) 機 械 工 程 學 院 專業(yè)班級 機械設計制造及其自動化 指導教師 張 政 武 (副 教 授) 2008 年 3 月 10 日題 目 X52K 型立式銑床立銑頭設計一、 選題的目的及研究意義（現(xiàn)代機械加工過程中機械設備----機床的重要性）目前機床的發(fā)展趨勢、應用現(xiàn)狀隨著制造業(yè)的發(fā)展，高速度、高效率、高精度和高剛度已經成為當今機床發(fā)展的主要方向。為了滿足當前機床市場的需要，銑 床已 經成為了當今機械行業(yè) 一個重要的發(fā)展趨勢，特 別是在工業(yè)制造，加工過程中有著舉足輕重的地位。設計的題目是設計 x52k 立式銑床立銑頭設計。其主要 講述的是x52k 立式銑床立銑頭的總體設計。該銑床主軸是靠齒輪進 行傳動的。主 軸傳動系統(tǒng)采用齒輪傳動，傳動形式采用集中式傳動，主 軸變 速系統(tǒng)采用多聯(lián)滑移齒輪變 速。 齒輪傳動具有傳動效率高，結構緊湊，工作可靠、壽命長，傳動比準確等優(yōu)點， 齒輪機構是 現(xiàn)代機械中應用最廣泛的傳動機構，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運動和動力。我的 畢業(yè)設計為：X52K 型立式銑床立銑頭設計。一、X52K 型立式銑床外觀圖、 電機概況、 銑床特點(一) X52K 型立式銑床外觀圖1 為縱向左右進給，2 為十字操作手柄，控制工作臺垂直升降和前后進給3 為操作按鈕臺，SB5 為快速按 鈕，SB3 起動 按鈕SB1 停止按 鈕4 為后操作臺SA1 為圓工作臺轉換開關SA3 為冷卻電機轉換開關主電機換向用轉換開關 SA5 和電源開關 QF 在兩邊床腳（二）X52 銑床電動機? X52K 銑床有 3 臺電動機：? M1 為主電動機，功率 7.5KW，用換相轉換開關 SA5 選擇主軸的轉向，停 車時采用電磁離合器制動。? M2 電機為工作進給電動機，功率 為 1.5KW?？焖僖苿油ㄟ^電磁離合器械接通快速傳動鏈來實現(xiàn)。? M3 為冷卻泵電動機。（三）X52 銑床的特點? 用換相轉換開關選擇主電機的制動；? 主運動采用電磁離合器制動；? 主運動和進給運動變速，均有瞬 時點動；? 主運動和進給運動各有單獨的電動機驅動，工作臺的快速移動利用電磁離合器接上進給的快速傳動鏈，實現(xiàn)快速移 動；? 進給運動與主運動是聯(lián)鎖的，只有起 動主運動后，進給運動才能起動工作；? 工作臺 6 個方向的進給運動 ，具有完 備的聯(lián)鎖。? 具備多地點控制環(huán)節(jié)；? 具有短路、零壓、過載和超程保護。近年來，現(xiàn)代科學技術的成就，為機床設計提供了大量的測試 數(shù)據(jù)，理論研究也有的新的發(fā)展尤其是電子計算機的應用，使機床 設計開始進入計算機輔 助設計階段。將有可能利用 計算機所需的大量資料進行檢索，自動地多 設計方案進行比較分析，從而選出最佳方案。也對主要零部件進行強度、剛度的計算。我們研究機床設計的意義在于：通過機床設計培養(yǎng)和鍛煉自身的工程素質和工程實踐能力。二、綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應用領域等（國內外在機（械）床設計方面）一、銑削概述和現(xiàn)狀（一）銑削加工及特點銑削加工是在銑床上用銑刀的旋轉和工件的移動來加工工件，銑刀的旋轉是主運動，工件的移動是進給運動。銑刀是多齒刀具，切削過程中同 時參加工作的刀刃數(shù)多，可采用較大的切削用量，因此， 銑削的生產率較高。銑削時，銑刀上的每個刀齒都是間歇地進行切削，刀齒與工件接觸時間短，散熱條件好，有利于延長銑刀使用壽命。但由于 銑刀刀齒的不斷切入、切出，銑削力不斷變化，因而銑削容易產生振動。同時，因為銑削加工范圍廣，所以銑刀的制造和刃磨比較困難。銑削加工的精度比較高，一般 經濟加工精度為 IT9~IT8 級，表面粗糙度 Ra 值為 12.5-1.6μm。必要時， 銑削加工精度可高達 IT5 級，表面粗糙度 Ra 值可達 0.20μm。（二）銑床銑床種類很多，常用的有臥式萬能 銑床和立式銑床，除此外還有工具銑床、龍門銑床、仿形銑床及專用銑床等。1．臥式萬能銑床臥式萬能銑床是銑床中應用最多的一種，它的主 軸是水平的，還可配有立銑頭，完成立銑各種工作。 2．立式銑床立式銑床與臥式銑床的區(qū)別在于其主軸垂直于工作臺，有的立式銑床其主軸還可相對于工作臺偏轉一定的角度。它可利用立 銑刀和端銑刀進行銑削加工，是生產中加工平面及溝槽效率較高的一種機床。3．龍門銑床龍門銑床是一種大型銑床。銑 削動力頭安裝在龍門橫梁或立柱 導軌的刀架上，一般有三至四個銑削動力頭。在橫梁上的垂直刀架可左右移動，在立柱上的側刀架作上下移動。每個刀架都能沿主軸進行軸向調整，并可按生產 需要旋轉一定角度，其工作臺帶動工件做縱向進給運動?？梢杂勉娤鲃恿︻^帶動的刀具同時銑削，所以生 產率很高。這種機床適于銑削平面、垂直面、傾斜面、導軌面，特 別是長度大的工件表面加工。由于生產率較高，適用于成批大量生產的粗精加工。4．數(shù)控銑床數(shù)控銑床是由機床本體、數(shù)控裝置、液壓泵站、中頻電源機組四部分組成，并配有紙帶穿孔機。該機床加工零件時，只需將預 先編制好的程序輸入數(shù)控裝置，機床就能自動工作直至完成零件加工。數(shù)控銑床用來加工齒輪、樣板、模具等形狀復雜、精度高、難度大、批量大的零件 。二、發(fā)展趨勢世界各工業(yè)發(fā)達國家通過發(fā)展數(shù)控技術、建立數(shù)控機床 產業(yè) ，促使制造 業(yè)跨入 一個新的發(fā)展階段，給國民經濟的結構帶來了巨大的變化。數(shù)控機床是世界第三次 產業(yè)革命的重要內容，它不但是機 電工業(yè)的重要基礎裝備，還是汽 車、石化、電子 和現(xiàn)代醫(yī)療 裝備等產業(yè)現(xiàn)代化的主要手段。雖然數(shù)控機床產業(yè)本身的產值遠不如汽車、化工等 產業(yè)，但高效的數(shù)控機床給制造業(yè)帶來了現(xiàn)代化的生產方式以及高倍率 的效益增長，這 是促進國民經濟發(fā)展的巨大源 動力。特 別是數(shù)控技術在制造業(yè)的擴 展與延伸所產生的輻射作用和波及效果，足以 給機械制造 業(yè)的產業(yè)結構、 產品結構、 制造方式及管理模式等帶來深刻的變化。 三、研究方法及應用領域等制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展的重要支柱，機械制造是制造 業(yè)的核心。數(shù)控技 術的應用使得傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造 業(yè)成為工業(yè) 化的象征，隨著數(shù)控技 術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，它對國民經濟 起著越來與重要的作用。當前數(shù)控技術及其裝備的發(fā)展的趨勢：1、高速、精密化 2、可靠性 3、數(shù)控機床 設計 CAD 化、功能多樣化 4、智能化、網絡化、柔性化、集成化 5、開放性 6、復合性 7、串行總線計算機數(shù)控系統(tǒng) 8、重視新技術標準、規(guī)范的建機械裝備設計的方法 機械制造裝備設計的步驟設計類型而不同。 創(chuàng)新設計可分 為產品規(guī)劃、方案 設計、技術設計和工藝設計等四個階段。（一）產品規(guī)劃階段產品規(guī)劃階段的任務是明確設計任務，通常 應在市場調查 與預測的基礎上識別產品需求， 進行可行性分析，制定設計任務書 。在產品規(guī)劃階段將綜合運用技術預測、市 場學、信息學等理論和方法來解決設計中出現(xiàn)的問題。1、 需求分析產品設計是為了滿足市場的要求，而市 場的需求往往是不具體的，有時是模糊的 、潛在的，甚至是不可能實現(xiàn)的。需求分析的任 務是使這些需求具體化和恰到好 處。明確 設計任務的要求。需求分析的任務本身就是設計工作的一部分，是 設計工作的一部分，是設計工作的開始，而且自始至終指導設計工作的進行。需求分析一般包括對銷售市場和原材料市場的分析1、 調查研究調查研究包括市場調研、技術調 研和社會環(huán)境調研三個部分2、 預測定性預測和定量預測3、 可行性分析4、 編制 設計任 務書(二) 方案設計階段1、對設計任務的抽象2、建立功能結構3、尋求原理與求解方法4、初步設計方案的形成5、設計方案的評價與賽選（三） 技術設計階段1、確定結構原理方案2、總體設計3、結構設計（四）工藝設計階段1、零件圖設計在零件圖中包含了為制造零件所需的全部信息， 這些信息包括幾何形狀、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度、材料和熱處理要求、其他特殊技術要求等。2、完善裝配圖在繪制零件圖時，更加具體地從 結構強度、工 藝性和標準化等方面 進行零件的結構設計，不可避免地要對技術設計階段提供的裝配圖做些修改3、編寫技術文檔三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術路線）或設計（實驗）方案進行說明，論文要寫出相應的寫作提綱（一）x52k 型立式銑床立銑頭的設計應滿足的要求1、 x52k 型立式銑床立銑頭應滿足的基本要求x52k 型立式銑床立銑頭應滿足如下的要求：1）具有足夠的靜剛度和剛度。2）具有良好的快速響應性，運 動平穩(wěn)，靈敏度高。3）抗震性好，不會因摩擦自振而引起傳動件的抖動或齒輪傳動 的沖擊噪音。4）具有足夠寬的調速范圍，保 證實現(xiàn)所要求的進給量，以適應不同加工材料，使用不同的零件加工要求，有更廣泛的加工范圍。5）立銑頭的傳動精度和定位精度要高6）機構簡單，加工和裝配工藝 性好。 調整維修方便，操縱輕便靈活，便于安裝、調試。（二）X52k 立式銑床立銑頭設計 的步驟：X52k 立式銑床立銑頭設計設計 工作大體的可分為三個步驟：1、調查研究調查研究的內容一般包括有：①學習 有關機床 設計的方針、政策，明確設計要求；②到使用 單位 調查了解所涉及機床所要承擔的生產任務和加工工藝，了解使用單位的對機床的要求； ③到制造 單位 調查，了解制造廠的設備條件、技 術能能力和生 產經驗； ④收集國內外同類型機床的技術文獻和圖紙資料，并注意調查它的結構性能、使用和制造情況等，尤其注意了解新技術在同類機床上應用的情況，以及在設計新機床時將要進行那些科學試驗；⑤對于新采用的工藝和結構，必須先經科學實驗，通 過實驗 取得足夠的數(shù)據(jù)后，才能應用于設計。2、方案擬定在調查研究的基礎上，通常可 擬定出多個方案進行比較分析。每個方案所包括的內容有：工藝分析、主要技術參數(shù)、總體布局、主要部件的 結構草圖、 試驗結果及技術經濟分析等在制定方案時應注意以下幾點：①處理好使用和制造之間的關系：應首先滿足使用要求，其次是盡可能便于制造。②注意傾 聽各方面意見，經過分析比較，去粗取精，最后形成一個比 較使用方案。③ 實驗是 檢驗真理的唯一 標準，設計必須以生產實踐和科學實驗為依據(jù)，凡是未經實踐考驗的方案，必須經過實驗證 明可考后采用與設計，④繼承性和 創(chuàng)造性的相結合，盡量采用先 進技術，迅速提高生產力。3、工作圖設計首先，繪制 X52k 立式銑床立銑頭設計總裝圖。為使各零部件能溝通是比較協(xié)調的進行設計，一般應畫出機床的總體尺寸參數(shù)圖，在 圖中確定各部件的輪 廓尺寸和各部件有聯(lián)系的相關尺寸，以保證各部件在空間不發(fā)生干涉并能配合工作。同 時畫出機床的 傳動系統(tǒng)圖，并 進行必要的計算。4、說明書的撰寫在銑床上銑削時，為了適應不同零件的加工，常常采用各種附件如壓板、角鐵、V 形鐵、平口鉗、回轉工作臺、立銑頭、分度 頭以及組合夾具等。這些附件的應用，擴大了銑削的加工范圍。1、 平口鉗又稱虎鉗，其構造簡單，夾緊牢靠。尺寸規(guī)格以鉗口寬度表示，通常在 100~200 毫米之間。它底部有兩個定位鍵與工作臺中間的 T 形槽配合定位，然后再用兩只 T 形螺栓固緊在銑床工作臺上。可用于對小型和形狀規(guī)則件的夾緊。2、 回轉工作臺它的結構如同一對蝸輪副，搖動 手輪而帶動蝸桿軸轉動，再通過內部蝸輪使圓轉臺旋轉。圓轉臺中央有一圓錐孔，便于工件定位，并與圓轉臺同軸中心線轉動。另外，為了確定圓轉臺轉動位置，圓轉臺的外圓柱面上帶有刻度。此回 轉工作臺可用于加工 圓弧表面或圓弧曲線外形、溝槽以及分度零件的銑削加工。3、立銑頭立銑頭可根據(jù)需要把銑刀軸調整到任意角度，以加工各種角度的 傾斜表面，也可在一次裝 夾中，進行不同角度的銑削。4、萬能分度頭（1）分度頭組成及作用 分度頭是一種用來進行分度的裝置，由底座、轉動體、分度盤、主軸及頂尖等組成。主軸裝在轉動體內，并可隨轉動體在垂直平面內 轉動成水平、垂直或傾斜位置。例如在銑六方、齒輪、花鍵等工件時，要求工件在銑完一個面或一條槽之后轉過一個角度，再銑下一個面或一條槽，這種使工件轉過一定角度的工作即稱分度。分度 時搖動 手柄，通過蝸桿、蝸輪帶動分度頭主軸，再通過主軸帶動安裝在主 軸上的卡盤使工件旋轉。（2）簡單分度簡單分度是最常用的分度方法。它利用分度盤上不同的孔數(shù)和定位銷通過計算來實現(xiàn)工件所需的等分數(shù)。計算方法如下：n——定位銷（即分度手柄）轉數(shù)Z——工件所需等分數(shù)n= Z40若計算值含分數(shù)，則在分度盤中選擇具有該分母整數(shù)倍的孔圈數(shù)。例：用分度頭銑齒數(shù) Z=36 的齒輪。N= =1364091在分數(shù)度盤中找到孔數(shù)為 9×6=54 的孔圈，代入上式：n= =1 =1 =1364091?546這種分度方法稱為簡單分度。此外，尚有直接分度法、差動分度法和角度分度法等四、檢索與本課題有關參考文獻 資料的簡要說明[1].《機械制造裝配設計》 （第二版） 馮辛安 北京 機械工業(yè)出版社 2005[2].《機械加工設備》 張普禮 北京 機械工業(yè)出版社 1999[3].《機械原理》 （第六版） 孫恒 陳作模 北京 高等教育出版社 2001[4].《現(xiàn)代數(shù)控機床設計》 王愛玲 北京 國防工業(yè)出版社 2003[5].《金屬切削機床設計》 戴曙 北京 機械工業(yè)出版社[6].《機械設計課程設計手冊》（第二版）吳宗澤 羅圣國 北京 高等教育出版社 1999[7].《機床設計圖冊》 上海紡織工學院 哈爾濱工業(yè)大學 上?？茖W技術出版社 1979[8].《幾何量公差與檢測》 （第七版） 甘永立 上海 上海科學技術出版社 20051 1五、畢業(yè)論文進程安排此次畢業(yè)設計劃 周時間完成。各部分所占 時間分配大致如下：1.收集閱讀相關資料，完成開 題報告 ···························· 2.確定設計方案 ··········································· 3.確定整體結構 ················································· 4.繪制裝配圖 ················································· 5 繪制非標準零件圖 ············································ 6 寫說明書、打印有關資料 ······································ 7 準備答辯、參加答辯 ······································· 六、指導教師意見1．對開題報告的評語2．對開題報告的意見及建議指導教師（簽名）： 年 月 日 所在院（系）審查意見：負責人簽字(蓋公章) 年 月 日