..本科畢業(yè)〔設(shè)計(jì)〕論文題目箱體專用雙面銑床設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生黃興明學(xué)號(hào)8年級(jí)2013級(jí)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(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：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(huì)帶來機(jī)床開展的大機(jī)遇。提高加工效率，減少制造本錢，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度是未來機(jī)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(jì)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(jì)主要是組合雙面銑床的設(shè)計(jì)。組合銑床是由通用部件組成，具有制造本錢低，個(gè)別部件可以通過計(jì)算選用通用部件。此次設(shè)計(jì)中：主要設(shè)計(jì)X,Y工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，電機(jī)、滾珠絲杠的選用，零件夾具、機(jī)床導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，機(jī)床整體構(gòu)造的設(shè)計(jì)。了解設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)，選擇優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)中充分考慮制造本錢與制造難易程度。選擇設(shè)計(jì)最優(yōu)方案，到達(dá)設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞：雙面銑床；組合機(jī)床；傳動(dòng)機(jī)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(jì)32.1機(jī)床的整體構(gòu)造設(shè)計(jì)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(jī)床動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.1切削動(dòng)力計(jì)算53.2動(dòng)力電機(jī)的選擇53.3工作電機(jī)的選擇53.4減速機(jī)的選擇63.5動(dòng)力頭的選擇64機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)84.1機(jī)械傳動(dòng)零件選用設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)要求105進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)115.1工作臺(tái)外形尺寸及重量估計(jì)115.2X軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)115.3Y軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)136床身與導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)176.1床身的根本要求176.2導(dǎo)軌設(shè)計(jì)177夾具設(shè)計(jì)計(jì)算197.1定位基準(zhǔn)的選擇197.2切削力與夾緊力的計(jì)算198機(jī)床精度設(shè)計(jì)與計(jì)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(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)器制造界的一個(gè)重要方向。現(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛速開展，降低了組合機(jī)床的本錢。且組合機(jī)床有高效率、成品精度高、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，在現(xiàn)代生產(chǎn)中得到十分廣泛的應(yīng)用。本課題針對(duì)箱體專用雙面銑床設(shè)計(jì)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(jì)一臺(tái)箱體專用雙面銑床。1.2國外研究狀況在國，我國組合機(jī)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(jī)械制造業(yè)實(shí)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(jī)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(jī)床都是比擬優(yōu)質(zhì)的選擇，如今我國組合機(jī)床已經(jīng)獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。在國外，組合機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床的特點(diǎn)箱體專用雙面組合銑床具有：1.縮短設(shè)計(jì)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(dòng)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(jī)床的諸多優(yōu)點(diǎn)，讓更多設(shè)計(jì)者考慮到會(huì)設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)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(jì)與制造本錢也大大降低。與通用機(jī)床的生產(chǎn)率低相比和專用機(jī)床的制造本錢高相比，組合機(jī)床是設(shè)計(jì)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(jì)出一臺(tái)組合銑床來進(jìn)展二個(gè)面同時(shí)銑削加工時(shí)，那么優(yōu)越性就顯而易見了。2總體方案設(shè)計(jì)2.1機(jī)床的整體構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)于同樣的機(jī)體，為了到達(dá)雙面同時(shí)銑削的加工特點(diǎn)，我們選擇了臥式布置這種機(jī)床配置方案。為了節(jié)省機(jī)床占用空間，考慮到操作使用與維修的方便，機(jī)床構(gòu)造復(fù)雜程度，通用化程度。機(jī)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。〔a〕主視圖〔b〕俯視圖圖2-1銑床總體構(gòu)造圖確定傳動(dòng)方式為絲杠進(jìn)給傳動(dòng)銑削方式為：刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。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(jī)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(duì)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(jì)只需要滿足箱體的兩個(gè)側(cè)面銑削，為了提高加工的效率，且箱體的兩個(gè)側(cè)面又是相互不影響的，因此將工藝方案制定為同時(shí)銑削箱體的兩個(gè)側(cè)面，以提高加工效率，縮短加工時(shí)間，減少加工本錢。2.2.2加工工藝分析粗銑箱體兩個(gè)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(duì)銑削加工一次性完成，考慮選擇面銑刀，因?yàn)槊驺姷兜侗P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(duì)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(jī)床動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1切削動(dòng)力計(jì)算切削動(dòng)力是指在切削過程中，工具機(jī)在不同的加工情況下所做的功率，稱之為切削動(dòng)力，單位表示為：KW。切削動(dòng)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(dòng)力=82〔KN〕；切削功率P=v/1000=5.5〔kw〕；轉(zhuǎn)速n=82〔r/min〕。3.2動(dòng)力電機(jī)的選擇考慮到各傳動(dòng)部件的傳動(dòng)效率，選擇功率較大的電機(jī)作為動(dòng)力電機(jī)。初步選擇電機(jī)型號(hào)為：Y132M-4，其具體參數(shù)見表3-1。表3-1BYG系列三項(xiàng)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率〔KW〕滿載轉(zhuǎn)速〔r/min〕起動(dòng)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(jī)的選擇由于工作電機(jī)通過絲杠的傳動(dòng)所做的運(yùn)動(dòng)為直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殂娤鲿r(shí)所做的直線運(yùn)動(dòng)較慢，需要絲杠的轉(zhuǎn)速較小：當(dāng)銑削完成后，工作臺(tái)作空載返回直線運(yùn)動(dòng)，電機(jī)需要反轉(zhuǎn)，同時(shí)為了提高工作效率，此時(shí)的工作臺(tái)返回應(yīng)較快，需要電機(jī)轉(zhuǎn)速較大。為了保證電機(jī)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(jī)作為進(jìn)給電機(jī)。選擇電機(jī)型號(hào)為：86BYG350BH-0201，具體參數(shù)見表3-2。表3-2Y系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)格型號(hào)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(dòng)慣量〔g/cm〕質(zhì)量(kg〕86BYG350BH-020130.6/1.226.9731.1524003步進(jìn)電機(jī)原理圖見圖3-1。圖3-1步進(jìn)電機(jī)原理圖3.4減速機(jī)的選擇根據(jù)動(dòng)力電機(jī)的型號(hào)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(jī)的減速比=18。選擇二級(jí)減速機(jī)型號(hào)為：GB/T10090-1988。3.5動(dòng)力頭的選擇動(dòng)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(hào)。選擇動(dòng)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(hào)主軸外伸螺栓孔中心距主軸中心高度h螺栓尺寸32032063050160280160M124機(jī)械傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)4.1機(jī)械傳動(dòng)零件選用設(shè)計(jì)方案采用步進(jìn)電機(jī)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(jī)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(hào)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(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)靈活，對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(duì)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(jì)算確定的絲杠直徑d=50mm,減去1個(gè)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(diǎn)見表4-1。表4-1角接觸軸承性能和特點(diǎn)類型名稱類型代號(hào)軸承安裝極限轉(zhuǎn)速比摩擦力矩性能和特點(diǎn)接觸角推力角接觸球軸承7簡單高小不但能單獨(dú)承受軸向載荷，還能同時(shí)承受軸向載荷與徑向載荷。在高速運(yùn)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(hào)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(dòng)力部件的絲杠進(jìn)給與工作臺(tái)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(dòng)強(qiáng)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(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，選用滾珠絲杠能到達(dá)要求，滾珠絲杠副具有傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)平穩(wěn)，同步性好，磨損小，壽命長，不自鎖的特點(diǎn)，且經(jīng)過預(yù)緊后，可消除軸向間隙，進(jìn)一步提高傳動(dòng)精度。4.5絲杠螺母副與工作臺(tái)的絲杠螺母副雖然能將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)云頂轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，但是要求的是要帶開工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)，使工作臺(tái)帶動(dòng)動(dòng)力頭上刀具和工件的移動(dòng)，刀具的工件的相互移動(dòng)才能進(jìn)展切削工作。選用六角頭螺栓將工作臺(tái)與絲杠螺母副進(jìn)展連接，到達(dá)絲杠螺母副帶開工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的效果。5進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1.工作臺(tái)外形尺寸及重量估計(jì)X向工作臺(tái)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(jī)、減速機(jī)及動(dòng)力頭重量取：=600N；X向工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)局部總重量為:=1257N；Y向工作臺(tái)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(tái)運(yùn)動(dòng)局部總重量為:=1350N。5.2X軸向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)現(xiàn)主軸在X軸方向的直線運(yùn)動(dòng)。考慮傳動(dòng)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(dòng)加鎖緊裝置，傳動(dòng)方式選用滾珠絲杠傳動(dòng)，導(dǎo)軌采用滑動(dòng)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(hào)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(jì)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(jī)八小時(shí)，每年300個(gè)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(jí)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(shí)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(jì)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(dòng)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(jì)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(dòng)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(jì)此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)現(xiàn)主軸在Y軸方向的直線運(yùn)動(dòng)。考慮傳動(dòng)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(dòng)電機(jī)選用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)方式選用滾珠絲杠傳動(dòng)，導(dǎo)軌采用滑動(dòng)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(hào)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(jì)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(jī)八小時(shí)，每年300個(gè)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(jí)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(shí)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(jì)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(dòng)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(jì)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(dòng)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(jì)6.1床身的設(shè)計(jì)要求床身的設(shè)計(jì)，根本構(gòu)造滿足整個(gè)工作臺(tái)的滑動(dòng)行程以及能夠承載整個(gè)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(jì)滑動(dòng)導(dǎo)軌，與工作臺(tái)的導(dǎo)軌相配合。滿足上述要求，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)銑床床身，見圖6-1。圖6-1銑床床身6.2導(dǎo)軌設(shè)計(jì)1.對(duì)導(dǎo)軌的要求對(duì)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(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn),要有一定的工藝性。2.滑動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)軌按照接觸面的摩擦情況而言。可分為:滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等三大類型。該次設(shè)計(jì)的雙面銑床采用滑動(dòng)導(dǎo)軌。滑動(dòng)導(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(diǎn)。滑動(dòng)導(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(jì)的系統(tǒng)為開環(huán)系統(tǒng)故滿足設(shè)計(jì)要求，故采用滑動(dòng)導(dǎo)軌。3.導(dǎo)軌構(gòu)造銑床的兩個(gè)進(jìn)給方向都使用滑動(dòng)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(tái)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(jì)計(jì)算7.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，所要加工的兩個(gè)面屬于箱體的側(cè)面，初步選擇夾具設(shè)計(jì)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(shí)選擇箱體底面的兩個(gè)深孔作為兩銷的定位孔，兩個(gè)銷選擇為固定式定位銷，一個(gè)銷作為削邊銷，防止重復(fù)定位。夾緊裝置使用壓板，對(duì)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(jì)算銑削力的計(jì)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(jì)算切削力時(shí)，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(dòng)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(shí)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(jī)床精度設(shè)計(jì)與計(jì)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(dòng)負(fù)載荷C=18.5KN。計(jì)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(dòng)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(dòng)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(hào)運(yùn)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(dòng)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(hào)運(yùn)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(hào)為"H〞；軸承與軸承座的配合屬于基軸制，基軸制配合代號(hào)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(jí)，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(duì)于螺栓與螺栓孔的配合，配合精度要求不高，選用公差等級(jí)為IT8，孔尺寸Φ22。計(jì)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(hào)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(hào)為p，故公差帶號(hào)位Φ22p6，確定配合代號(hào)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(dòng)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(jí)根本尺寸Ra/滾動(dòng)軸承的配合外表8500.8根據(jù)表8-3與表8-4，由于設(shè)計(jì)的軸為絲杠軸需要配合滾動(dòng)軸承選取外表粗糙度的值為Ra的上限值為0.8。設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌為滑動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)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(jì)的步伐已經(jīng)慢慢邁向盡頭了，此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將完畢了，慢慢