機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)管理

機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)管理 本人這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的16軸立式組合鉆床是由大量的通用部件和少量的專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。為用來鉆削80T可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)中減速器箱體的口面孔而設(shè)計(jì)的專用機(jī)床。該機(jī)床可適用于年產(chǎn)量為1萬臺(tái)的批量生產(chǎn)，為了保證加工零件的質(zhì)量、產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)該立式組合鉆床時(shí)，首先應(yīng)該制定合理的工藝方案，然后按照工藝方案的要求，確定機(jī)床的配置形式，選擇合理的通用部件，設(shè)計(jì)專用部件和工作循環(huán)控制系統(tǒng)。為表達(dá)該組合機(jī)床的總體方案，在設(shè)計(jì)時(shí)要繪制“三圖一卡”即80T可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)減速器箱體的加工工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、生產(chǎn)率計(jì)算卡。然后根據(jù)“三圖一卡”進(jìn)行組合機(jī)床的設(shè)計(jì)、調(diào)整和驗(yàn)收。 制造業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，它是我國比較優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是勞動(dòng)密集及智力密集型產(chǎn)業(yè)。而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機(jī)床行業(yè)；2002年中國機(jī)床一躍成為世界最大的消費(fèi)國和全球最大的機(jī)床進(jìn)口國。同時(shí)加入WTO以后，全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的一體化，這對(duì)我國制造業(yè)的要求不斷提高，各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國機(jī)床行業(yè)走向國際化。如何刷新今天的被動(dòng)局面，積極的應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、贏得發(fā)展的契機(jī)，成為機(jī)床行業(yè)普遍面臨的問題。在國外，機(jī)床改造已有較長的歷史，在美國已有50多年的歷史。由于各國的政治、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的差異，機(jī)床的種類、性能、結(jié)構(gòu)的繁雜多樣，使機(jī)床的改造內(nèi)涵更加豐富多彩，出現(xiàn)了機(jī)床的翻修、改進(jìn)、改裝、改造、再生、再造。機(jī)床改造在汽車、機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、航空等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并批量投入生產(chǎn)。 一般認(rèn)為：機(jī)床改造就是：利用最新的控制裝置和進(jìn)給系統(tǒng)使舊機(jī)床獲得新生再造是一種較高的設(shè)備改造形式，國外稱這種工程技術(shù)是把老設(shè)備“重新回到圖板，以進(jìn)行再設(shè)計(jì)，再制造，再鑒定的工作過程。通過全面改造設(shè)備主體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，引入最新技術(shù)，使機(jī)床達(dá)到現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的新機(jī)床的水平，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)率、精度、環(huán)靜和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鑒于機(jī)床改造工藝技術(shù)水平要求較高。一般工廠用戶自行改造。往往難于達(dá)到技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)化，除了信息化以外，還包括加工順序的工藝優(yōu)化、加工參數(shù)、切削刀具、熱處理金屬成型的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造，從而實(shí)現(xiàn)降低成本、高效益的運(yùn)作，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)范的要求。 設(shè)計(jì)課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄，整理收集的資料。然后深入鹽城市機(jī)床廠生產(chǎn)一線向使用者、設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)，從而了解所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)效率、特殊用途、設(shè)計(jì)理念、以及產(chǎn)品的市場競爭力。具體的了解機(jī)床的外形、主軸箱的大致結(jié)構(gòu)，并記錄了如何有所改進(jìn)，最后確定設(shè)計(jì)的方案。以及箱體的結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行相關(guān)零件的選型計(jì)算。此種機(jī)床的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求我們具備相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)踐知識(shí)和經(jīng)濟(jì)意識(shí)因此考慮到：動(dòng)力裝置、電機(jī)的選用，優(yōu)化的配置企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有各種資源，真正做到資源最小化，提高產(chǎn)品精度，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化的要求，更好的服務(wù)于生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。 本課題就是從培養(yǎng)我們的工程實(shí)踐意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)，樹立正確的生產(chǎn)觀出發(fā)，并結(jié)合機(jī)床廠的多年實(shí)踐總結(jié)，該課題的設(shè)計(jì)由本本人單獨(dú)完成，設(shè)計(jì)任務(wù)由指導(dǎo)老師作了明確指配：由于我負(fù)責(zé)該立式組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)，故本人的設(shè)計(jì)說明書包括立式組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)，附件有生產(chǎn)率計(jì)算卡、圖的詳細(xì)說明。 1立式組合鉆床總體設(shè)計(jì)概述 1.1零件加工工序圖 加工工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容。包括加工部件的尺寸精度、技術(shù)要求、加工時(shí)的定位基準(zhǔn)、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在機(jī)床上加工前毛坯的情況。 由［I］表5-10查得 d=B=7.5=25.22mm 按標(biāo)準(zhǔn)系列取主軸軸徑為30mm 由［I］表可查得 主軸外伸長度L=115-15=100mm D/d1=50/36 按桿莫氏圓錐號(hào)2號(hào) 選用B型(A型為加強(qiáng)型接桿)11號(hào)接桿 1.3動(dòng)力部件的選擇 動(dòng)力部件的功率選擇是根據(jù)所選的切削用量計(jì)算出切削功率及進(jìn)給功率之需要,并考慮提高切削用量的可能性(一般提高20％)選擇相應(yīng)的動(dòng)力部件。 切削用量為 V=13米/分n=230轉(zhuǎn)/分f=0.16毫米/轉(zhuǎn) 刀具耐用度驗(yàn)算 T=( =181971.027分=3032.85小時(shí) 一天按工作15小時(shí)計(jì)算,刀具耐用度為202.19天,則切削用量選擇合理。 切削功率由計(jì)算得:N=140.3733=5.227(KW) 取η=0.8則 N動(dòng)>=6.53(KW) 6.53+(6.5330%)=8.49(KW) 故選用10KW的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)工件外輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)需要,選用1000630340mm的標(biāo)準(zhǔn)主軸箱,由于結(jié)構(gòu)的需要在1000方向上再加四個(gè)導(dǎo)桿座,導(dǎo)桿座內(nèi)徑為Φ100mm,這樣用來支承導(dǎo)桿的外形尺寸成為1200mm,外廓尺寸就成為1200630340mm。 D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm 莫氏錐度號(hào)為2號(hào),L1選擇由具體情況而定 動(dòng)力頭的工作循環(huán)包括:快進(jìn)、行進(jìn)、工作進(jìn)給和快退等動(dòng)作。 本機(jī)床采用“工進(jìn)—快退”的循環(huán),這是由機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖確定后又重新修改的結(jié)果。 1.4機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 考慮到通用部件尺寸的限制和操作方便,裝料高度可在850～1060mm之間選取,具體到本設(shè)計(jì)中取裝料高度1000mm。 裝卸工件是在機(jī)床外面完成的,夾具在裝卸工件時(shí)可拉進(jìn)拉出。由于結(jié)構(gòu)限制,夾具與滑臺(tái)做成一個(gè)整體是特制滑臺(tái)。參考63滑臺(tái)制造而成,導(dǎo)軌部分局部尺寸不變,最大外輪廓尺寸為1200950500mm。 中間底座支撐著夾具體,按需要取長為1700mm.寬和高取坐標(biāo)準(zhǔn)值分別為1000mm和560mm。 前面已經(jīng)確定了其外形輪廓尺寸,根據(jù)［I］確定后蓋為90mm,前蓋為70mm(考慮作油池用)主軸箱體為180mm。 滑臺(tái)的選用應(yīng)根據(jù)工件的外輪廓尺寸和進(jìn)給抗力,工作循環(huán)來確定。 進(jìn)給抗力: ΕP=300.514=4207(Ｋg) 由一部組合機(jī)床通用機(jī)床部件設(shè)計(jì)組所編寫的指導(dǎo)教材直接查得用HY63B型滑臺(tái)。行程為630mm,最大進(jìn)給抗力為6300Kg,快進(jìn)行程速度為4.2米/分。 由［Ⅱ］可查得,選用TD63AⅡ型動(dòng)力箱,電機(jī)型號(hào)為JO2-61-6。功率為10KW,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為48.5rpm。 由一部組合機(jī)床設(shè)計(jì)小組所編指導(dǎo)資料查得與HY63BⅡ型滑臺(tái)配套的其它部件為: 立柱:型號(hào)CL63A 立柱底座:型號(hào)CD63 由以上資料即可作出機(jī)床總體設(shè)計(jì)的“三圖一卡”具體見圖紙和該說明書的附錄部分。 附件清單 序號(hào)內(nèi)容備注 1組合鉆床聯(lián)系尺寸圖B9912027-ZZC-80TA0一張2組合鉆床主軸箱裝配圖B9912027-ZZCZZX-80TA0一張 3減速器箱體加工工序圖B9912027-JGGX-80TA1一張 4減速器箱體加工示意圖B9912027-JGSY-80TA1一張 5齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一張 6齒輪套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一張 7導(dǎo)套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一張 8電機(jī)齒輪B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一張 9蓋B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一張 10鍵套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一張 11手柄軸B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一張 12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一張 13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一張 14葉片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一張 15傳動(dòng)軸B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一張 16軸B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一張 17軸承蓋B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一張 18軸承透蓋B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一張 19生產(chǎn)率計(jì)算卡一份 目錄 0引言1 1立式組合鉆床總體設(shè)計(jì)概述3 1.1零件加工工序圖3 1.2零件加工示意圖3 1.3動(dòng)力部件的選擇5 1.4機(jī)床聯(lián)系尺寸圖7 2組合鉆床主軸箱的設(shè)計(jì)8 2.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖8 2.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算11 2.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算14 2.4主軸箱坐標(biāo)系計(jì)算18 2.5主軸箱上變位齒輪系數(shù)的計(jì)算24 2.6繪制坐標(biāo)檢查圖26 2.7主軸箱中軸的校核計(jì)算26 2.8齒輪強(qiáng)度的校核計(jì)算28 2.9其它31 結(jié)束語34 致謝35 參考文獻(xiàn)36 附件清單37