銑床設(shè)計說明書

..本科畢業(yè)〔設(shè)計〕論文題目箱體專用雙面銑床設(shè)計學(xué)院機械工程學(xué)院專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生黃興明學(xué)號8年級2013級指導(dǎo)教師龔一龍職稱教授2017年5月4日..箱體專用雙面銑床設(shè)計專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)號：8學(xué)生：黃興明指導(dǎo)教師：龔一龍摘要：在我國制造業(yè)的開展進(jìn)程中，裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)振興，雖然任重道遠(yuǎn)，但必然會帶來機床開展的大機遇。提高加工效率，減少制造本錢，減輕工人勞動強度是未來機床開展的必然趨勢。雙面銑床的出現(xiàn)大大的提高的加工效率，降低的加工本錢。隨著新技術(shù)的不斷開展，其開發(fā)設(shè)計制造，也需要不斷創(chuàng)新，到達(dá)高精度、高效率、高可靠性、低本錢的目的。此設(shè)計主要是組合雙面銑床的設(shè)計。組合銑床是由通用部件組成，具有制造本錢低，個別部件可以通過計算選用通用部件。此次設(shè)計中：主要設(shè)計X,Y工作臺的傳動機構(gòu)設(shè)計，電機、滾珠絲杠的選用，零件夾具、機床導(dǎo)軌的設(shè)計，機床整體構(gòu)造的設(shè)計。了解設(shè)計優(yōu)缺點，選擇優(yōu)點，設(shè)計中充分考慮制造本錢與制造難易程度。選擇設(shè)計最優(yōu)方案，到達(dá)設(shè)計目的。關(guān)鍵詞：雙面銑床；組合機床；傳動機構(gòu)；絲杠；夾具..Designedfordouble-sidedmillingmachineforboxbodySpecialty:MechanicaldesignandStudentNumber:8manufacturingandautomationStudent：HuangxingmingSupervisor:GongYilongAbstract：Inthedevelopmentofourcountry'smanufacturingindustry,theindustryofequipmentmanufacturingindustryisrevitalized,althoughthereisalongwaytogo,buttherewillbegreatopportunitiesforthedevelopmentofmachinetools.Toimprovetheefficiencyofprocessing,reducethemanufacturingcostandreducethelaborintensityofworkersistheinevitabletrendofthedevelopmentofmachinetool.Theappearanceofdouble-sidedmillingmachinehasgreatlyimprovedprocessingefficiencyandreducedprocessingcost.Withthedevelopmentofnewtechnology,itsdevelopmentdesignandmanufacture,alsoneedtoinnovate,achievehighaccuracy,highefficiency,highreliability,lowcost.Thisdesignismainlyposedofdouble-sidedmillingmachine.binatorialmillingmachinesaremadeofmonparts,whichhavelowmanufacturingcost,andindividualpartscanbecalculatedusingmonparts.:inthedesignofthemaindesignX,Yworktabletransmissionmechanismdesign,theselectionofmotor,ballscrew,parts,fixture,machinetoolguidewaydesignofthewholestructureofmachinetooldesign.Tounderstandtheadvantagesanddisadvantagesofthedesign,andtochoosetheadvantagesofthedesign,themanufacturingcostandmanufacturingdifficultyarefullyconsidered.Choosetheoptimaldesignforthedesign.Keywords:Double-sidedmillingmachine;positemachinetool;actuator;screw;fixture;..目錄TOC\o"1-3"\h\u1緒論12總體方案設(shè)計32.1機床的整體構(gòu)造設(shè)計32.2零件的分析42.2.1生產(chǎn)類型的分析42.2.2加工工藝分析42.3刀具的選擇43機床動力系統(tǒng)設(shè)計53.1切削動力計算53.2動力電機的選擇53.3工作電機的選擇53.4減速機的選擇63.5動力頭的選擇64機械傳動零件的設(shè)計84.1機械傳動零件選用設(shè)計方案84.2滾珠絲杠的軸承選用84.2.1軸承的選用84.2.2軸端的支承形式94.2.3組配方式94.3軸承端蓋104.4絲杠螺母副的選用104.5主傳動系統(tǒng)要求105進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計115.1工作臺外形尺寸及重量估計115.2X軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計115.3Y軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計136床身與導(dǎo)軌的設(shè)計176.1床身的根本要求176.2導(dǎo)軌設(shè)計177夾具設(shè)計計算197.1定位基準(zhǔn)的選擇197.2切削力與夾緊力的計算198機床精度設(shè)計與計算228.1絲杠軸與軸承的配合228.2螺栓與螺栓孔的配合238.3外表粗糙度的選用248.3.1軸與導(dǎo)軌外表粗糙度的選用25小結(jié)26參考文獻(xiàn)27致28..1緒論1.1研究的目的和意義隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速開展，組合機床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機器制造界的一個重要方向?，F(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛速開展，降低了組合機床的本錢。且組合機床有高效率、成品精度高、質(zhì)量穩(wěn)定等特點，在現(xiàn)代生產(chǎn)中得到十分廣泛的應(yīng)用。本課題針對箱體專用雙面銑床設(shè)計根據(jù)加工工件的要求，為了保證加工質(zhì)量，提高加工效率，需要設(shè)計一臺箱體專用雙面銑床。1.2國外研究狀況在國，我國組合機床開展已有28年的歷史其科研和生產(chǎn)都具有相當(dāng)?shù)母讘?yīng)用也已深入到很多行業(yè)。是當(dāng)前機械制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品更新進(jìn)展技術(shù)改造提高生產(chǎn)效率和高速開展必不可少的設(shè)備之一。組合機床為使用者帶來的效益越來越高，無論從制造本錢還是加工質(zhì)量來講組合機床都是比擬優(yōu)質(zhì)的選擇，如今我國組合機床已經(jīng)獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。在國外，組合機床的開展那么更為迅速，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及機床的性能等各種因素的前提下，向更先進(jìn)方向開展，組合機床的加工精度、加工效率也是越來越高。數(shù)控技術(shù)、CAD、CAE、可編程控制器PLC、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)FMS、可謂可變生產(chǎn)線FTL等新興技術(shù)出現(xiàn)保證了組合機床的可靠性，提高了生產(chǎn)效率以及加工精度。1.3開展趨勢組合機床技術(shù)裝備柔性化、模塊化、高精度、高速度、任意加工型、可調(diào)可變以及通信技術(shù)的應(yīng)用。1.4組合機床的特點箱體專用雙面組合銑床具有：1.縮短設(shè)計制造周期；2.投資少、本錢低、經(jīng)濟(jì)效果好；3.工作可靠，便于維持，自動化程度高；4.產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，不要求技術(shù)高的操作工人。組合機床的諸多優(yōu)點，讓更多設(shè)計者考慮到會設(shè)計一臺組合機床來加工大批量生產(chǎn)的零件，不但能滿足加工的要求，設(shè)計與制造本錢也大大降低。與通用機床的生產(chǎn)率低相比和專用機床的制造本錢高相比，組合機床是設(shè)計的優(yōu)質(zhì)之選。因此在前面大的指導(dǎo)思想下，我們自然能想到，如果能設(shè)計出一臺組合銑床來進(jìn)展二個面同時銑削加工時，那么優(yōu)越性就顯而易見了。2總體方案設(shè)計2.1機床的整體構(gòu)造設(shè)計對于同樣的機體，為了到達(dá)雙面同時銑削的加工特點，我們選擇了臥式布置這種機床配置方案。為了節(jié)省機床占用空間，考慮到操作使用與維修的方便，機床構(gòu)造復(fù)雜程度，通用化程度。機床工作的可靠性，大批量的生產(chǎn)。銑床總體構(gòu)造見圖2-1?！瞐〕主視圖〔b〕俯視圖圖2-1銑床總體構(gòu)造圖確定傳動方式為絲杠進(jìn)給傳動銑削方式為：刀具做旋轉(zhuǎn)運動，工件做進(jìn)給運動。2.2零件的分析2.2.1生產(chǎn)類型分析此次需要加工的零件是柴油機的箱體，此類零件在汽車中十分多見，所以零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定好零件的生產(chǎn)類型之后對零件的加工工藝制定也是非常重要的一步。但是此次的設(shè)計只需要滿足箱體的兩個側(cè)面銑削，為了提高加工的效率，且箱體的兩個側(cè)面又是相互不影響的，因此將工藝方案制定為同時銑削箱體的兩個側(cè)面，以提高加工效率，縮短加工時間，減少加工本錢。2.2.2加工工藝分析粗銑箱體兩個側(cè)面，銑削厚度為2mm，銑削寬度為170mm，正負(fù)誤差為0.2mm，使粗糙度為12.5。2.3刀具的選擇此次的技工類型為銑削加工，且銑削寬度為170mm較大，一般的銑刀不能對銑削加工一次性完成，考慮選擇面銑刀，因為面銑刀刀盤較大，能夠到達(dá)一次銑削完成，無需要進(jìn)展二次銑削，且銑削為雙面銑削，需要選擇銑床左右兩邊刀具，箱體材料為灰鑄鐵，對灰鑄鐵加工我們選擇硬質(zhì)合金鋼作為刀具的材料，應(yīng)選用YG類。結(jié)合零件的分析，根據(jù)銑削寬度d=170mm，銑削寬度較大因此選用選用可轉(zhuǎn)位式面銑刀的C類形式，可轉(zhuǎn)位式套面銑刀參數(shù)見表1-1。表2-1可轉(zhuǎn)為式套面銑刀根本尺寸btH齒數(shù)2006025.71826101.6155143263(70)103機床動力系統(tǒng)設(shè)計3.1切削動力計算切削動力是指在切削過程中，工具機在不同的加工情況下所做的功率，稱之為切削動力，單位表示為：KW。切削動力：(3-1)式中切削深度，取2〔mm〕；每齒進(jìn)給量，取2〔mm〕；切削寬度，取170〔mm〕；齒數(shù)，取10；刀具直徑，取200(mm〕；硬質(zhì)合金端銑刀銑削力修正系數(shù)，取1；分別為修正系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]里面查得。切削動力=82〔KN〕；切削功率P=v/1000=5.5〔kw〕；轉(zhuǎn)速n=82〔r/min〕。3.2動力電機的選擇考慮到各傳動部件的傳動效率，選擇功率較大的電機作為動力電機。初步選擇電機型號為：Y132M-4，其具體參數(shù)見表3-1。表3-1BYG系列三項混合式步進(jìn)電動機主要技術(shù)參數(shù)電動機型號額定功率〔KW〕滿載轉(zhuǎn)速〔r/min〕起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速〔r/min〕Y132M-47.514402.22.215003.3工作電機的選擇由于工作電機通過絲杠的傳動所做的運動為直線進(jìn)給運動，因為銑削時所做的直線運動較慢，需要絲杠的轉(zhuǎn)速較?。寒?dāng)銑削完成后，工作臺作空載返回直線運動，電機需要反轉(zhuǎn)，同時為了提高工作效率，此時的工作臺返回應(yīng)較快，需要電機轉(zhuǎn)速較大。為了保證電機能夠頻繁的正反轉(zhuǎn)交替變換與調(diào)速方便，選用步進(jìn)電機作為進(jìn)給電機。選擇電機型號為：86BYG350BH-0201，具體參數(shù)見表3-2。表3-2Y系列三項異步電動機的型號及相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)格型號相數(shù)步距角〔°〕相電流〔A〕相電阻〔Ω〕想電感〔mH〕保持轉(zhuǎn)矩〔N·m〕轉(zhuǎn)動慣量〔g/cm〕質(zhì)量(kg〕86BYG350BH-020130.6/1.226.9731.1524003步進(jìn)電機原理圖見圖3-1。圖3-1步進(jìn)電機原理圖3.4減速機的選擇根據(jù)動力電機的型號為：Y132M-4的轉(zhuǎn)速n=1500r/min。刀具所需轉(zhuǎn)速為n=82r/min。所選電機的減速比=18。選擇二級減速機型號為：GB/T10090-1988。3.5動力頭的選擇動力頭應(yīng)滿足能夠夾持銑刀盤刀柄，根據(jù)所選銑刀為可轉(zhuǎn)位式套面銑刀，選擇銑刀盤刀柄為莫式2號。選擇動力頭為單軸銑削頭，其外形尺寸如圖3-2。圖3-2單軸銑削頭各通用部件的主要技術(shù)參數(shù)見表3-3。表3-3典型銑削頭的主要尺寸名義尺寸總寬度b1底面長度7/24錐孔主軸端號主軸外伸螺栓孔中心距主軸中心高度h螺栓尺寸32032063050160280160M124機械傳動零件的設(shè)計4.1機械傳動零件選用設(shè)計方案采用步進(jìn)電機與滾珠絲杠通過聯(lián)軸器直接相聯(lián)的裝置，連接的構(gòu)造見圖4-1。圖4-1滾珠絲杠與電機連接構(gòu)造4.2滾珠絲杠的軸承選用由與所選用的絲杠的型號是W5006的循環(huán)滾珠絲杠，絲杠的外徑為Φ50，為了滿足絲杠的定位與旋轉(zhuǎn)要求，需要采用軸承對滾珠絲杠進(jìn)展定位安裝，此外所選用軸承還要能夠有預(yù)緊力和軸向力，才能使絲杠固定與軸承高速運轉(zhuǎn)時保持較高精度。4.2.1軸承的選用滾珠絲杠主要承受軸向載荷,除絲杠自重外,一般無徑向載荷,因此,滾珠絲杠副要求軸向精度和剛度較高。進(jìn)給系統(tǒng)要求運動靈活，對微小位移響應(yīng)要靈敏，因此，軸承的摩擦力矩盡量小。滾珠絲杠轉(zhuǎn)速不高，且高速運轉(zhuǎn)時間短，因而，發(fā)熱不是主要問題。絲杠軸承的載荷主要是軸向載荷，徑向除絲杠自重外，一般無外載荷，對絲杠軸承主要要求軸向精度和剛度較高，摩擦力矩要盡量小。經(jīng)計算確定的絲杠直徑d=50mm,減去1個軸肩7.5×2=35mm，取為軸承徑d=35mm。由文獻(xiàn)[4]選擇角接觸球軸承，相關(guān)特點見表4-1。表4-1角接觸軸承性能和特點類型名稱類型代號軸承安裝極限轉(zhuǎn)速比摩擦力矩性能和特點接觸角推力角接觸球軸承7簡單高小不但能單獨承受軸向載荷，還能同時承受軸向載荷與徑向載荷。在高速運轉(zhuǎn)下正常工作。接觸角越大承受的軸向載荷越大結(jié)合絲杠的初步選用，選擇角接觸球軸承為7007AC，角接觸球軸承7007AC參數(shù)見表4-2。表4-2角接觸球軸承軸承代號軸承外徑D/mm軸承徑d/mm軸承寬度B/mm根本額定載荷KN極限轉(zhuǎn)速r/min7007AC62351418.58500徑d=35mm,外徑D=62mm，軸寬B=14mm，接觸推力角接觸球軸承。角接觸球軸承見圖4-2：圖4-2角接觸球軸承4.2.2軸端的支承形式采用兩端固定式，左端單推，右端雙推4.2.3軸承的潤滑方式由于此次的絲杠進(jìn)給系統(tǒng)需要的轉(zhuǎn)速并不是太高，如果選擇油潤滑，將無法到達(dá)潤滑的效果，因此在左右兩邊動力部件的絲杠進(jìn)給與工作臺的絲桿進(jìn)給都選用脂潤滑的方式，脂潤滑軸承可以保持潤滑留在軸承，可以減少保養(yǎng)潤滑所用的次數(shù)，降低勞動強度。4.3軸承端蓋參考文獻(xiàn)[4]，選擇軸承端蓋的形式為凸緣式軸承端蓋，端蓋參數(shù)見表4-3。表4-3凸緣式軸承端蓋軸承外徑D螺釘直徑螺釘數(shù)6286軸承端蓋外徑：4.4絲杠螺母副的選用步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)運動需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)化成直線運動，選用滾珠絲杠能到達(dá)要求，滾珠絲杠副具有傳動效率高，傳動平穩(wěn)，同步性好，磨損小，壽命長，不自鎖的特點，且經(jīng)過預(yù)緊后，可消除軸向間隙，進(jìn)一步提高傳動精度。4.5絲杠螺母副與工作臺的絲杠螺母副雖然能將步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)云頂轉(zhuǎn)化為直線運動，但是要求的是要帶開工作臺運動，使工作臺帶動動力頭上刀具和工件的移動，刀具的工件的相互移動才能進(jìn)展切削工作。選用六角頭螺栓將工作臺與絲杠螺母副進(jìn)展連接，到達(dá)絲杠螺母副帶開工作臺運動的效果。5進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計5.1.工作臺外形尺寸及重量估計X向工作臺尺寸：長×寬×高，500×360×50；重量：按重量=體積×材料比重估算：=500×360×50×7.3×N=657N(5-1)電機、減速機及動力頭重量?。?600N；X向工作臺運動局部總重量為:=1257N；Y向工作臺尺寸：800×240×50；重量：按重量=體積×材料比重估算：=800×240×50×7.3×N=700.8N〔5-2〕夾具及工件重量取:=650N；Y向工作臺運動局部總重量為:=1350N。5.2X軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計此系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了實現(xiàn)主軸在X軸方向的直線運動?？紤]傳動的可靠性、平穩(wěn)性，且加工過程中此系統(tǒng)為固定狀態(tài)，該系統(tǒng)選用手輪搖動加鎖緊裝置，傳動方式選用滾珠絲杠傳動，導(dǎo)軌采用滑動導(dǎo)軌(一端矩形一端V形狀〕。絲杠的選型初步選取絲杠數(shù)據(jù)見表5-1。表5-1循環(huán)滾珠絲杠參數(shù)滾珠絲杠副型號螺距螺旋升角螺釘尺寸絲杠外徑(d〕名義直徑〔D〕W520662°11′M8×284950X方向的滾珠絲杠的工作長度計算：L==756mmX方向絲杠的工作載荷:=1257N由于X方向絲杠的工況為，每天開機八小時，每年300個工作日。工作八年以上，依工作要求和工作條件，初選外循環(huán)插管式，預(yù)緊采用雙螺母型，圓螺母調(diào)隙，導(dǎo)珠管突出式，3級精度.定位滾珠副，絲杠材料：CrWMn鋼；滾道硬度為58~62HRC。絲杠的工作時間：=8×8×300=19200h〔5-3〕絲杠的轉(zhuǎn)速：=100r/min〔5-4〕絲杠的工作載荷：=1257N絲杠的校核：壽命計算=9962.46N<14500N〔5-5〕式中軸向載荷，取=1257〔N〕；壽命系數(shù)，=〔/500〕=3.373；工作壽命，取=19200〔h〕；載荷系數(shù)，取=1.2；動載荷硬度影響系數(shù)，取=1.0；短行程系數(shù)，取=1.0；轉(zhuǎn)速系數(shù)，取=0.5107；滿足壽命要求。靜載條件計算：=1508N<2950N〔5-6〕滿足條件。螺母長度75mm，=6mm，X方向螺紋長度為Lx=440mm；取支撐跨距為=550mm；絲杠全長最大為755mm；F-F支撐方式的絲杠不受壓縮力作用，不校核壓桿穩(wěn)定性。絲杠彎曲振動臨界轉(zhuǎn)速：〔5-7〕查表可得式中：=4.73；=-1.2=50-1.2×2.318=47.21mm=0.04721m；=540mm=0.54m；=9910×4.73×=35895r/min>>100r/min；預(yù)拉深量：取溫升3.5°c。螺紋深長度：==2.55×10×3.5×0.435=3.8824um絲杠全長深度：=2.55×10×3.5×0.756=6.7473um取預(yù)拉伸量：=4.5um預(yù)拉伸力：==3802N>1257/3N〔5-8〕所選絲杠預(yù)拉伸滿足要求。5.3Y軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計此系統(tǒng)的設(shè)計主要是為了實現(xiàn)主軸在Y軸方向的直線運動?？紤]傳動的可靠性、平穩(wěn)性，且加工過程中此系統(tǒng)為固定狀態(tài)，該系統(tǒng)傳動電機選用步進(jìn)電機，傳動方式選用滾珠絲杠傳動，導(dǎo)軌采用滑動導(dǎo)軌(一端矩形一端V形狀〕。絲杠的選型：初步選取絲杠數(shù)據(jù)見表5-2。表5-2循環(huán)滾珠絲杠參數(shù)滾珠絲杠副型號螺距螺旋升角螺釘尺寸絲杠外徑(d〕名義直徑〔D〕W500662°11′M8×284950Y方向的滾珠絲杠的工作長度計算：L==1750mmY方向絲杠的工作載荷:=1350N由于X方向絲杠的工況為，每天開機八小時，每年300個工作日。工作八年以上，依工作要求和工作條件，初選外循環(huán)插管式，預(yù)緊采用雙螺母型，圓螺母調(diào)隙，導(dǎo)珠管突出式，3級精度.定位滾珠副，絲杠材料：CrWMn鋼；滾道硬度為58~62HRC。絲杠的工作時間：=8×8×300=19200h絲杠的轉(zhuǎn)速：=72r/min絲杠的工作載荷：=1350N絲杠的校核：壽命計算=10699.5N<14500N〔5-9〕式中軸向載荷，取=1350〔N〕；壽命系數(shù)，=〔/500〕=3.373；工作壽命，取=19200〔h〕；載荷系數(shù)，取=1.2；動載荷硬度影響系數(shù)，取=1.0；短行程系數(shù)，取=1.0；轉(zhuǎn)速系數(shù)，取=0.5107；滿足壽命要求。靜載條件計算：=1620N<2950N〔5-10〕滿足條件螺母長度75mm，=6mm，Y方向螺紋長度為Ly=1100mm；取支撐跨距為=1450mm；絲杠全長最大為1750mm；F-F支撐方式的絲杠不受壓縮力作用，不校核壓桿穩(wěn)定性，絲杠彎曲振動臨界轉(zhuǎn)速：〔5-11〕查表可得式中=4.73；=-1.2=50-1.2×2.318=47.21mm=0.04721m；=1100mm=1.1m；=9910×4.73×=8650r/min>>72r/min；預(yù)拉深量：取溫升3.5°c。螺紋深長度：==2.55×10×3.5×1.1=9.8175um絲杠全長深度：=2.55×10×3.5×1.75=15.6188um取預(yù)拉伸量：=9um預(yù)拉伸力：==3007N>1350/3N〔5-12〕所選絲杠預(yù)拉伸滿足要求。6床身與導(dǎo)軌的設(shè)計6.1床身的設(shè)計要求床身的設(shè)計，根本構(gòu)造滿足整個工作臺的滑動行程以及能夠承載整個銑床的重量與支撐銑床上體構(gòu)造，除此以外還保證有抗震性，高剛度。在保證有抗震性和高剛度的前提下盡量使銑床床身的重量輕，減少材料的使用與空間的占用。在銑床床身的上外表用來設(shè)計滑動導(dǎo)軌，與工作臺的導(dǎo)軌相配合。滿足上述要求，結(jié)合實際設(shè)計銑床床身，見圖6-1。圖6-1銑床床身6.2導(dǎo)軌設(shè)計1.對導(dǎo)軌的要求對導(dǎo)軌的要求,要有一定的導(dǎo)向精度,要有良好的耐磨性,要有足夠的剛度,要減少熱變形影響,要使運動輕便平穩(wěn),要有一定的工藝性。2.滑動導(dǎo)軌導(dǎo)軌按照接觸面的摩擦情況而言?？煞譃?滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等三大類型。該次設(shè)計的雙面銑床采用滑動導(dǎo)軌?；瑒訉?dǎo)軌構(gòu)造簡單制造方便，承載面積大，接觸剛度好，抗振性能好等一系列優(yōu)點?；瑒訉?dǎo)軌一般用于定位精度要求不高的開環(huán)系統(tǒng)中，本次設(shè)計的系統(tǒng)為開環(huán)系統(tǒng)故滿足設(shè)計要求，故采用滑動導(dǎo)軌。3.導(dǎo)軌構(gòu)造銑床的兩個進(jìn)給方向都使用滑動導(dǎo)軌，且都采用一V一平的構(gòu)造，左端為V形導(dǎo)軌，右端為平導(dǎo)軌，V導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度高，下導(dǎo)軌采用凹型的，可以便于存油，頂角采用90。平導(dǎo)軌起到支撐作用。這樣構(gòu)造的導(dǎo)軌不僅能讓工作臺的安裝變的十分方便，而且維修與保養(yǎng)也十分簡單。7夾具的設(shè)計計算7.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，所要加工的兩個面屬于箱體的側(cè)面，初步選擇夾具設(shè)計方式為一面兩銷式。選擇箱體的地面作為定位基準(zhǔn)面，因此夾具一面確定好，同時選擇箱體底面的兩個深孔作為兩銷的定位孔，兩個銷選擇為固定式定位銷，一個銷作為削邊銷，防止重復(fù)定位。夾緊裝置使用壓板，對箱體上平面兩端壓緊，使夾緊力向下，到達(dá)夾緊的效果，夾具圖見圖7-1。圖7-1夾具圖7.2切削力及夾緊力的的計算銑削力的計算：〔7-1〕式中到夾工件材料性能影響銑削力的因素；銑削深度；銑刀每齒進(jìn)給量；B銑削寬度；z銑刀齒數(shù)；D銑刀直徑；K銑削前角影響銑削力的系數(shù)；銑削速度影響銑削力的系數(shù)；根據(jù)文獻(xiàn)[15]可知上述各參數(shù)，見表7-1,7-2,7-3。表7-1工件材料性能影響銑削力的常數(shù)表工件材料圓柱形銑刀端面銑刀鑄鐵3050表7-2銑削前角影響銑削力的系數(shù)K表前角15°10°5°0°-5°-10°-15°-20°系數(shù)值0.911.11.21.31.41.51.6表7-3銑削速度影響銑削力的系數(shù)表前角15°10°5°0°-5°-10°-15°-20°系數(shù)值0.911.11.21.31.41.51.6所得銑削力為；F=1.940〔KN〕。在計算切削力時，必須把平安因素考慮在，由文獻(xiàn)[2]可知：K=〔7-2〕式中根本平安系數(shù)，取1.5；加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1；刀具鈍化系數(shù)，取1.1；繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1；夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，去1.3；手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0；得K==2.6。為了客服水平銑削力，實際夾緊力N應(yīng)為：N(〕=K。其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，由文獻(xiàn)[2]可知=0.18，=0.22。所以12610取定位心軸螺栓預(yù)緊力=12000N。由文獻(xiàn)[15]可知，左右兩端選取M20的粗牙螺紋螺栓，材料為45#鋼，那么：遠(yuǎn)小于45#鋼的許永拉應(yīng)力600MPa，故可以用M20螺紋連接來夾緊工件。8機床精度設(shè)計與計算8.1絲杠軸與軸承的配合由于軸承的選用已經(jīng)確定為7007AC，軸承徑徑d=35mm，軸承外徑D=62mm，額定動負(fù)載荷C=18.5KN。計算軸承擔(dān)量徑載荷：〔8-1〕式中分別為軸承承受的徑向載荷和軸向載荷；X、Y分別為分別為軸承的徑向與軸向動載荷系數(shù)；載荷系數(shù)。軸承擔(dān)量徑載荷P=2400N，所以P/C=2400/18500=0.129，為正常負(fù)荷。根據(jù)滾動軸承配合的孔、軸尺寸公差帶，見表8-1～8-2。表8-1向心軸承公差表軸公差代號運轉(zhuǎn)狀態(tài)負(fù)荷狀態(tài)角接觸球軸承徑公差帶旋轉(zhuǎn)的圈負(fù)荷及擺動負(fù)荷輕負(fù)荷18~100m6表8-2向心軸承和外殼配合孔公差代號運轉(zhuǎn)狀態(tài)負(fù)荷狀態(tài)公差帶旋轉(zhuǎn)的外圈負(fù)荷輕K7由于軸承與軸的配合屬于基孔制配合，基孔制配合代號為"H〞；軸承與軸承座的配合屬于基軸制，基軸制配合代號為"h〞。軸承與絲杠軸的配合，軸承與軸承座的配合，軸承座與床身的配合精度等屬于一般精度等級，確定軸承與絲杠的配合Φ35H7/m6，軸承與軸承座的配合Φ62K7/h6，軸承座與床身的配合Φ102H7/g6。具體配合尺寸，見圖8-1。8-1配合尺寸圖8.2螺栓與螺栓孔配合螺栓與螺栓孔的配合屬于間隙配合，對于螺栓與螺栓孔的配合，配合精度要求不高，選用公差等級為IT8，孔尺寸Φ22。計算公稱尺寸的幾何平均值:=23.24標(biāo)準(zhǔn)公差因子:=1.31由文獻(xiàn)[9]表3-1得IT7=25=32.75，修約為33。確定孔、軸公差帶，采用基孔制，其公差代號為Φ22H7，EI=0，ES=+33μm因才用基孔制間隙配合，座椅軸的根本偏差應(yīng)從a-h中選取，其根本偏差為上偏差。選出的軸的根本偏差應(yīng)滿足：es=0-20=-20μm〔8-2〕es=33+25-90=-32μm〔8-3〕即由文獻(xiàn)[9]中表3-4得，軸的根本偏差代號為p，故公差帶號位Φ22p6，確定配合代號為Φ22H7/p6。具體尺寸配合見圖8-2。8-2螺栓與螺栓孔配合圖8.3外表粗糙度輪廓的選用參數(shù)值的選用，外表粗糙度參數(shù)值得選用原那么首先是滿足功能需求，其次在考慮工藝和經(jīng)濟(jì)性。在滿足功能需求的前提下，盡可能的選取較大的外表粗糙度參數(shù)值，外表粗度的選取原那么見文獻(xiàn)[9]。8.3.1軸與導(dǎo)軌的外表粗糙度選用粗糙度的選用采取類比法，表8-3,8-4,分別列出了外表粗糙度的選取。表8-3外表粗糙度的外表特征，經(jīng)濟(jì)加工方法及應(yīng)用舉例外表微觀特征Ra/應(yīng)用舉例光外表〔微辨加工跡方向〕普通車床的導(dǎo)軌面、與滾動軸承配合的外表表8-4軸的外表粗糙度輪廓參數(shù)值推薦外表特征公差等級根本尺寸Ra/滾動軸承的配合外表8500.8根據(jù)表8-3與表8-4，由于設(shè)計的軸為絲杠軸需要配合滾動軸承選取外表粗糙度的值為Ra的上限值為0.8。設(shè)計的導(dǎo)軌為滑動導(dǎo)軌，機床為雙面組合銑床，因此選取導(dǎo)軌的外表粗糙度Ra的上限值為1.25。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計的步伐已經(jīng)慢慢邁向盡頭了，此次的畢業(yè)設(shè)計也即將完畢了，慢慢