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1、畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計 開 題 報 告題 目 X52K型立式銑床立銑頭設(shè)計 學(xué)生姓名 鄭 巍 學(xué)號 0615092005 所在院(系) 機 械 工 程 學(xué) 院 專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)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(shè)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(shè)備-機床的重要性）目前機床的發(fā)展趨勢、應(yīng)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(jīng)成為當(dāng)今機床發(fā)展的主要方向。為了滿足當(dāng)前機床市場的需要，銑床已經(jīng)成為了當(dāng)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(shè)計的題目是

2、設(shè)計x52k立式銑床立銑頭設(shè)計。其主要講述的是x52k立式銑床立銑頭的總體設(shè)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(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長，傳動比準(zhǔn)確等優(yōu)點，齒輪機構(gòu)是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣泛的傳動機構(gòu)，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(shè)計為：X52K型立式銑床立銑頭設(shè)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

3、按鈕4為后操作臺SA1為圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3為冷卻電機轉(zhuǎn)換開關(guān)主電機換向用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5和電源開關(guān)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(zhuǎn)換開關(guān)SA5選擇主軸的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換開關(guān)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(qū)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

4、； 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(xué)技術(shù)的成就，為機床設(shè)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(yīng)用，使機床設(shè)計開始進入計算機輔助設(shè)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(shè)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(shè)計的意義在于：通過機床設(shè)計培養(yǎng)和鍛煉自身的工程素質(zhì)和工程實踐能力。二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等（國內(nèi)外在機

5、（械）床設(shè)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(zhuǎn)和工件的移動來加工工件，銑刀的旋轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟加工精度為IT9IT8級，表面粗糙度Ra值為12.5-1.6m。必要時，銑削加工精度可高達IT

6、5級，表面粗糙度Ra值可達0.20m。（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(yīng)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(zhuǎn)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(chǎn)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(dǎo)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(cè)刀架作上下移動。每

7、個刀架都能沿主軸進行軸向調(diào)整，并可按生產(chǎn)需要旋轉(zhuǎn)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(chǎn)率很高。這種機床適于銑削平面、垂直面、傾斜面、導(dǎo)軌面，特別是長度大的工件表面加工。由于生產(chǎn)率較高，適用于成批大量生產(chǎn)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(yù)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(fù)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(shù)、建立數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，促使制造業(yè)跨入

8、一個新的發(fā)展階段，給國民經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)帶來了巨大的變化。數(shù)控機床是世界第三次 產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容，它不但是機電工業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，還是汽車、石化、電子 和現(xiàn)代醫(yī)療裝備等產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的主要手段。雖然數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)本身的產(chǎn)值遠(yuǎn)不如汽車、化工等產(chǎn)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(chǎn)方式以及高倍率 的效益增長，這是促進國民經(jīng)濟發(fā)展的巨大源動力。特別是數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)的擴 展與延伸所產(chǎn)生的輻射作用和波及效果，足以給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、 制造方式及管理模式等帶來深刻的變化。 三、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)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(shù)的應(yīng)用使得傳統(tǒng)的制造

9、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(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，它對國民經(jīng)濟起著越來與重要的作用。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)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(shè)計CAD化、功能多樣化 4、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化 5、開放性 6、復(fù)合性 7、串行總線計算機數(shù)控系統(tǒng) 8、重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建機械裝備設(shè)計的方法 機械制造裝備設(shè)計的步驟設(shè)計類型而不同。創(chuàng)新設(shè)計可分為產(chǎn)品規(guī)劃、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和工藝設(shè)計等四個階段。（一）產(chǎn)品規(guī)劃階段產(chǎn)品規(guī)劃階段的任務(wù)是明確設(shè)計任務(wù)，通常應(yīng)在市場調(diào)查與預(yù)測的基礎(chǔ)上識別產(chǎn)品需求，進行可行性分析，制定設(shè)計任務(wù)書。在產(chǎn)品規(guī)劃

10、階段將綜合運用技術(shù)預(yù)測、市場學(xué)、信息學(xué)等理論和方法來解決設(shè)計中出現(xiàn)的問題。1、 需求分析產(chǎn)品設(shè)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(wù)是使這些需求具體化和恰到好處。明確設(shè)計任務(wù)的要求。需求分析的任務(wù)本身就是設(shè)計工作的一部分，是設(shè)計工作的一部分，是設(shè)計工作的開始，而且自始至終指導(dǎo)設(shè)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(diào)查研究調(diào)查研究包括市場調(diào)研、技術(shù)調(diào)研和社會環(huán)境調(diào)研三個部分2、 預(yù)測定性預(yù)測和定量預(yù)測3、 可行性分析4、 編制設(shè)計任務(wù)書(二) 方案設(shè)計階段1、對設(shè)計任務(wù)的抽象2、建立功能結(jié)構(gòu)3、尋

11、求原理與求解方法4、初步設(shè)計方案的形成5、設(shè)計方案的評價與賽選（三） 技術(shù)設(shè)計階段1、確定結(jié)構(gòu)原理方案2、總體設(shè)計3、結(jié)構(gòu)設(shè)計（四）工藝設(shè)計階段1、零件圖設(shè)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(shù)要求等。2、完善裝配圖在繪制零件圖時，更加具體地從結(jié)構(gòu)強度、工藝性和標(biāo)準(zhǔn)化等方面進行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不可避免地要對技術(shù)設(shè)計階段提供的裝配圖做些修改3、編寫技術(shù)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(shù)路線）或設(shè)計（實驗）方案進行說明，論文要寫出相應(yīng)的寫作提綱（

12、一）x52k型立式銑床立銑頭的設(shè)計應(yīng)滿足的要求 1、 x52k型立式銑床立銑頭應(yīng)滿足的基本要求x52k型立式銑床立銑頭應(yīng)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(yīng)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?qū)挼恼{(diào)速范圍，保證實現(xiàn)所要求的進給量，以適應(yīng)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(gòu)簡單，加工和裝配工藝性好。 調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活，便于安裝、調(diào)試。（二）X52k立式銑床立銑頭設(shè)計的步驟：X52k立式銑床立銑頭設(shè)計設(shè)計工作大體的可分為三個步驟

13、：1、調(diào)查研究調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括有： 學(xué)習(xí)有關(guān)機床設(shè)計的方針、政策，明確設(shè)計要求； 到使用單位調(diào)查了解所涉及機床所要承擔(dān)的生產(chǎn)任務(wù)和加工工藝，了解使用單位的對機床的要求； 到制造單位調(diào)查，了解制造廠的設(shè)備條件、技術(shù)能能力和生產(chǎn)經(jīng)驗； 收集國內(nèi)外同類型機床的技術(shù)文獻和圖紙資料，并注意調(diào)查它的結(jié)構(gòu)性能、使用和制造情況等，尤其注意了解新技術(shù)在同類機床上應(yīng)用的情況，以及在設(shè)計新機床時將要進行那些科學(xué)試驗；對于新采用的工藝和結(jié)構(gòu)，必須先經(jīng)科學(xué)實驗，通過實驗取得足夠的數(shù)據(jù)后，才能應(yīng)用于設(shè)計。2、方案擬定在調(diào)查研究的基礎(chǔ)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(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)

14、、總體布局、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、試驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟分析等在制定方案時應(yīng)注意以下幾點： 處理好使用和制造之間的關(guān)系：應(yīng)首先滿足使用要求，其次是盡可能便于制造。 注意傾聽各方面意見，經(jīng)過分析比較，去粗取精，最后形成一個比較使用方案。 實驗是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可考后采用與設(shè)計， 繼承性和創(chuàng)造性的相結(jié)合，盡量采用先進技術(shù)，迅速提高生產(chǎn)力。3、工作圖設(shè)計首先，繪制X52k立式銑床立銑頭設(shè)計總裝圖。為使各零部件能溝通是比較協(xié)調(diào)的進行設(shè)計，一般應(yīng)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(guān)尺寸，以保證各

15、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(yīng)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(zhuǎn)工作臺、立銑頭、分度頭以及組合夾具等。這些附件的應(yīng)用，擴大了銑削的加工范圍。1、 平口鉗又稱虎鉗，其構(gòu)造簡單，夾緊牢靠。尺寸規(guī)格以鉗口寬度表示，通常在100200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?？捎糜趯π⌒秃托螤钜?guī)則件的夾緊。2、 回轉(zhuǎn)工作臺它的結(jié)構(gòu)如同一對蝸輪副，搖動手輪而帶動蝸桿軸轉(zhuǎn)動，再通過內(nèi)部蝸輪使圓轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)。圓轉(zhuǎn)臺中央有一圓錐孔，便于

16、工件定位，并與圓轉(zhuǎn)臺同軸中心線轉(zhuǎn)動。另外，為了確定圓轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動位置，圓轉(zhuǎn)臺的外圓柱面上帶有刻度。此回轉(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)動體、分度盤、主軸及頂尖等組成。主軸裝在轉(zhuǎn)動體內(nèi)，并可隨轉(zhuǎn)動體在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)過一個角度，再銑下一個面或一條槽，這種使工件轉(zhuǎn)過一定角度的工作即稱分

17、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(zhuǎn)。11（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?jǐn)?shù)。計算方法如下：n定位銷（即分度手柄）轉(zhuǎn)數(shù)Z工件所需等分?jǐn)?shù)n=若計算值含分?jǐn)?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=1在分?jǐn)?shù)度盤中找到孔數(shù)為9×6=54的孔圈，代入上式：n=1=1=1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(guān)參考文獻資料的簡要說明1.機械制造裝配設(shè)計 （第二版） 馮辛安 北京

18、機械工業(yè)出版社 20052.機械加工設(shè)備 張普禮 北京 機械工業(yè)出版社 19993.機械原理 （第六版） 孫恒 陳作模 北京 高等教育出版社 20014.現(xiàn)代數(shù)控機床設(shè)計 王愛玲 北京 國防工業(yè)出版社 20035.金屬切削機床設(shè)計 戴曙 北京 機械工業(yè)出版社6.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第二版）吳宗澤 羅圣國 北京 高等教育出版社 19997.機床設(shè)計圖冊 上海紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 19798.幾何量公差與檢測 （第七版） 甘永立 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2005五、畢業(yè)論文進程安排此次畢業(yè)設(shè)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(guān)資料，完成開題報

19、告 ···························· 2.確定設(shè)計方案 ····················

20、······················· 3.確定整體結(jié)構(gòu) ·························&#

21、183;······················· 4.繪制裝配圖 ················································· 5繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 ················&