(机电系)组合式专用铣齿机床毕业设计.pdf

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1、. 毕业设计 摘要 本 文 是 研 究 组 合 式 专 用 铣 齿 机 床 的 构 成 及 其 工 作 原 理 。从 其 构 成 特 点 开 始 分 析 与 其 他 专 用 机 床 和 普 通 机 床 相 比 的 优 点 ， 全 面 分 析 其 机 械 结 构 和 工 作 原 理 。 对 其 工 作 原 理 与 公 式 进 行 了 详 实 的 调 查 和 分 析 。 运 用 了 AUTOCAD.UG等 软 件 对 其 零 部 件 的 设 计 进 行 进 一 步 分 析 说 明 ； 并 且 对 于 铣 齿 机 床 上 的 铣 齿 刀 具 的 选 择 进 行 了 详 细 的 分 析 ， 给 出 了

2、 指 型 刀 架 的 主 要 性 能 参 数 。 对 其 零 部 件 的 选 用 进 行 了 精 心 的 挑 选 ， 使 其 工 作 性 能 更 佳 。 进 一 步 突 出 组 合 式 专 用 铣 齿 机 床 的 优 势 。 通 过 本 次 对 组 合 式 专 用 铣 齿 机 床 的 探 讨 ，了 解 了 其 零 部 件 的 基 本 分 析 、加 工 的 全 面 内 容 ； 掌 握 了 组 合 铣 齿 机 床 的 构 成 及 工 作 原 理 ， 综 合 运 用 了 所 学 的 机 械 知 识 ， 加 深 了 对 大 学 所 学 专 业 课 程 的 理 解 ， 为 今 后 利 用 所 学 知 识

3、 ， 在 工 作 中 解 决 具 体 问 题 打 下 了 坚 实 的 基 础 。 关键词： 组合机床加工原理铣齿刀具 论文） 第 2 页 共 29 页 Abstract This article is dedicated milling machine of modular composition and how it works. Starting from composition analysis and other special characteristics of machine tools and the advantages compared to general machine

4、 tools, a comprehensive analysis of the mechanical structure and working principle. Its working principle and the formula of the detailed survey and analysis. Use of its components AUTOCAD.UG design software such as further analysis shows that; and milling machine for milling cutters on the choice o

5、f a detailed analysis, given that the main performance parameters of type knife. The selection of its components were carefully selected to make it work better performance. Further highlight the combined advantages of dedicated milling machine. Through this special milling on the combination of tool

6、s to understand the basic analysis of its components, processing the full contents; mastered the combination of milling machine tool structure and working principle of the integrated use of the school of mechanical knowledge, deepen professional courses of the universitys understanding for the futur

7、e use their knowledge to solve specific problems in their work has laid a solid foundation. Key words : combination milling machine Machining principle Milling cutters . 毕业设计 目次 1 绪论 . . 5 1.1 毕业设计研究的意义及目的 5 1.2 组合机床简介 5 1.2.1 组合机床的组成 . 6 1.2.2 组合机床的特点 . 6 1.3 组合机床的发展概况 6 1.4 齿轮加工机床概述 6 1.4.1 各种类型齿轮

8、加工机床. 6 1.4.2 铣床 . 7 2 机床结构方案制定 . . 7 2.1 组合式专用铣齿机床 7 2.1.1 机床的组成及配置 . 7 2.1.2 机床的技术规格 . 7 2.2 组合式专用铣齿机床结构 8 2.2.1 机床结构特点 . 8 2.2.2 机床的冷却系统 9 2.2.3 机床的润滑系统 . 9 2.2.4 机床的安全维护 . . 10 3 机床部件设计选型 . 11 3.1 通用部件简介 . 11 3.1.1 组合机床通用部件规格、型号及其配套表. . 11 3.2 通用部件计算选型 . 12 3.2.1 切削用量选择 . . 12 3.2.2 电机功率计算 . . 1

9、4 论文） 第 4 页 共 29 页 3.3 组合机床部件选型 15 3.3.1 铣削头的选择 15 3.3.2 机械滑台的选择 18 3.3.3 立柱的选择 19 3.4 选型配套表 19 注：水平机械滑台选用行程630mm ，垂直径向滑台选用行程400mm. . 20 4 回转工作台 . 20 4.1 回转工作台概述 20 4.1.1 分度工作台 20 4.1.2 铣内齿回转工作台工作原理 20 4.2 驱动设备选择 21 4.2.1 减速机的选用 21 4.3 齿轮强度校验 22 5 组合机床刀具及工具. 25 5.1 组合机床刀具的特点 25 5.2 铣齿刀具的选择 25 5.2.1

10、选择铣齿刀具的主要因素 25 5.2.2 指形铣刀 26 5.2.3 指形刀架的主要技术性能 26 表 5-1 指形刀架的主要技术性能参数. . 26 结论 . 27 致谢 . 28 参考文献 . 29 . 毕业设计 1 绪论 1.1 毕业设计研究的意义及目的 发展组合机床及其自动线，广泛的推广使用组合机床，对于机械制造工业，特别是汽 车、拖拉机、柴油机、电动机仪器仪表以及军工部门等生产的发展，有着很重要的意义。 目前，组合机床在机械制造工业中应用越来越普遍，并已经显示出巨大的优越性。 本毕业设计的研究目的，就是要设计出一台组合式的铣齿机床，实现齿轮加工，提高 效率，减少成本，并且在保证工作的

11、前提下，尽可能的满足客户需求。因此，市场要求我 们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，使真正成为刚柔兼备的自动化装备。 1.2 组合机床简介 以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确 定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个 机床零部件的 7090，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就 可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同 时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面 积，实现工序集中， 改善劳动条件， 提高生产效率和降低成本。

12、将多台组合机床联在一起， 就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体 等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便 集中在组合机床上进行加工。 论文） 第 6 页 共 29 页 1.2.1 组合机床的组成 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹 具，组成的半自动或自动专用机床。 通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。 通用部件按配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床 按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4 种，通常只能对

13、各个加工部位同时进行 一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4 种。 1.2.2 组合机床的特点 组合机床按系列化标准化设计的由大量的通用部件和少量的专用部件组合的工序集 中的高效率专用机床。它能对工件进行多刀，多轴，多面，多工位，同时加工。 组合机床与通用机床，其它专用机床比较，具有以下特点： A.设计和制造周期短，经济效益好。 B.比通用机床生产效率高，产品质量稳定劳动强度低。 C.结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。 D.产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 E.通用部件可以重复使用。不必进行设计和制造。 F.适应大规模和自

14、动化生产需要 1.3 组合机床的发展概况 最早的组合机床于1911 年在美国制成，用于加工汽车零件。1953年，美国福特汽车 公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。 1973 年，国际标准化组织（ ISO）公布了第一批组合机床通用部件标准。1975年，中国第 一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用， 逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 1.4 齿轮加工机床概述 1.4.1 各种类型齿轮加工机床 齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮

15、加工机 床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用的有滚齿机，插齿机、铣齿机、剃齿机 . 毕业设计 等。 1.4.2 铣床 铣床是一种用途广泛的机床。它可以加工平面（水平面、垂直面）铣床一种用途广 泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、 T形槽、燕尾槽等）、 分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可 用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分 度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的 加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。 2 机床结构方案制定

16、 2.1 组合式专用铣齿机床 2.1.1 机床的组成及配置 机床主要由铣削头、动力滑台、工作台、专用工装组成，其中工作台在外周，铣削头 及滑台在中央，通过工作台的分度转动实现内齿轮的加工。 机床的部件选用与设计： 铣削头：可以实现垂直进给，按技术要求选用标准件； 动力滑台：可以实现径向进给，选用标准件； 水平移动滑台：根据加工直径的不同用来调整铣削头的水平位置，选用标准件； 工作台：具有分度功能； 专用工装：根据铣削头垂直行程以及工作台面的位置而设计的。 2.1.2 机床的技术规格 1) 加工齿轮直径范围： 25003500mm 2) 最大加工宽度： 250mm 3) 最大模数： 40mm 4

17、) 主轴中心位置最大垂直移动距离：280mm 5) 工作台最大直径： 4000mm 6) 外形尺寸： 4000x4000x2000mm 论文） 第 8 页 共 29 页 2.2 组合式专用铣齿机床结构 2.2.1 机床结构特点 本机床主要由床身、 铣削头、工作台、主轴传动、 进给传动和其相应的变速操纵机构、 冷却与电气设备等部分组成。现在将各部分概述如下： (1) 床身部分： 由床身和底座以螺钉紧固连接而成，为箱形结构的铸件， 内部采用合理布筋增强刚性， 是铣头、等的支承部件，床身后侧装置主传动电机，内部安装主传动系统同时也作润滑油 储存槽。中部左右两侧开有两方形窗口，左边装置动变速操纵箱，右

18、边作检查调整用，下 部左右两侧则为安装电气设备壁龛；壁龛的门上设有开门断电及密封装置，底座是整个机 床的支承，其上还装置冷却液泵，并兼作冷却液箱。 主传动机构直接安装在床身内部，轴一端以弹性联轴器与主轴电机相连，轴末端以螺 旋伞齿轮与立铣头相连，中间以直齿轮传递动力，各轴用滚动轴承装在床身壁上，在轴的 另一端装有一制动电磁离合器作主轴制动，打开床身右侧方窗口，即可见到主要的传动部 分或作检查调整。 (2) 铣削头部分： 铣头安装在床身上部弯头的前面。铣头内装着主轴，主传动系统中输出轴上的伞齿轮 与立铣头的伞齿轮啮合，在经过一对正齿轮传动而带动轴套旋转，主轴的上半部分即装于 此轴套内，轴套通过滑

19、健带动主轴一同旋转，主轴并可以在轴套内轴向移动。主轴的下半 部分则以精密滚动轴承安装在轴套内，套筒能连同主轴一起相对于立铣头本体作轴向移 动，最大行程为85 毫米，用手轮操纵，当摇动手轮时，经一对伞齿轮，再传动丝杠，带 动固定于套筒上的托架内的螺母，丝杠转动时，螺母则带着套筒和主轴作轴向移动，以便 铣削不同深度的加工面和钻孔，如果加工的轴向精度要求高时，还可以装上千分表，以便 观察和检查。主轴套筒在不同的轴向位置上都可以用手柄夹紧。 (3) 主轴变速操纵部分： 变速操纵箱是一个独立的部件，它安装在床身左侧窗口上。利用孔盘齿轮条、拔叉操 纵各滑动齿轮的位置，外露部分是转速盘手柄。 为了变速时齿轮

20、容易啮合，电气上使手柄转动过程中，主电机有一冲动，其冲动时间 的长短与手柄运动的速度有关，为了避免齿轮的过度撞击，希望冲动时间短些为好，因此 当手柄退回原位时，要求速度快一些，但得接近终点位置时，又必须把推动减慢，以利啮 合。为了避免打开，变速不宜在主轴上高速转动中进行。 (4) 进给变速部分： 进给变速控制工作台的进给速度和快速移动。由进给电机和快进电机控制。 (5) 工作台部分： 回转工作台由电机带动减速机，减速机和齿轮通过螺栓连接，同时齿轮与三排滚柱回 转支承的外齿圈啮合，同理回转支承的内齿圈通过螺栓与底座相连。制齿工装台与回转支 . 毕业设计 承连接起来，所以当电机通电是，减速机带动齿

21、轮，齿轮带动回转支承，从而实现工件的 分度转动，达到生产设计的要求。 (6) 冷却部分： 冷却液装在机床的底座内，打开床身后罩可以看到冷却液泵将冷却液沿着管子输送到 喷嘴，输送量用阀门调节。 2.2.2 机床的冷却系统 切削液回路先经铁屑箱， 过滤后流回流油箱， 在油箱内设有磁棒吸引油中的微小铁屑。 （1） 切削液的作用 在铣削加工过程中， 切削液起到冷却、 润滑、排屑的作用。 若在切削液中加入防锈剂， 还有防锈作用。 （2） 切削液的选择 切削液有两种：起冷却作用的水溶液、起润滑作用的油溶液和固体润滑剂。选择切削 液要能满足铣削加工又要比较经济。表 2-1 列举了各种切削液对铰孔表面粗糙度影

22、响。 从表 2-1看出，用序号 1 N5-N7 高速机油，表面粗糙度虽然不是最低，但是从经济 合理以及满足工件表面粗糙度要求方面考虑，完全合适。内齿轮的表面粗糙度要求为 Ra10 m ，选择序号 1 N5-N7 高速机油是最合适的。 表 2-1 切削液 序号切削液种类表面粗糙度mRa 1 N5N7 高速机油2.5 2 10% 氯化石蜡 +3.5%硫化棉籽油 +86.5% N5-N7 高 速机油 2.5 3 20% 氯化石蜡 +80% 高速机油1.25 4 乳化液0.80 5 极压乳化油0.70 6 极压切削油（ 20% 氯化石蜡 +1% 二烷基二硫代磷酸 锌+79% N5-N7 高速机油 0.

23、63 2.2.3 机床的润滑系统 机床中有两个润滑油泵润滑各个主要部件，传动箱中油泵除供给润滑油外还供给两个 反向结构的电磁达到移动活塞完成反向的目的。传动箱中的油泵还润滑立柱及主刀架。 机床的润滑系统： （a）整机的润滑设有油泵站，油箱上面放置齿轮油泵，其流量Q=25 公升/ 分，压力 P=2.5Mpa ，油箱容积为1100 公升。供立柱卸荷，润滑油泵的压力分三路输出二路供传动 论文） 第 10 页 共 29 页 箱，其一供进给子及反向的驱动油缸，其二是传动箱各部的润滑、箱内还接出铜管供床身 前后支架的润滑。压力油另一路通至立柱前面的油管座体。油管座体内分一路供立柱的润 滑；一路经伸缩管通油

24、至滑座及主刀架。 （b）工作台的润滑是由静压油泵站分支油路，供应导轨，蜗杆支架及付传动箱。工作 台主轴是静压轴承，不再供润滑油。 （c）床身导轨及立柱垂直导轨的润滑是间断的，当移动时才加润滑油，在立柱侧润滑 开关，手动调节，供立柱移动时的润滑。滑座右侧有润滑开关，手动调节，供滑座移动时 的润滑。 （d）定期加油点， 主刀架主轴齿轮付加油点， 主刀架后支座加油点， 指形刀架加油点， 内指形刀架加油点，切向刀架齿轮付加油点。切向刀架后支座加油点，切向刀架滑板加油 点。 2.2.4 机床的安全维护 机床在工作过程中，应注意下列事项，以确保机床安全运转。 1）随时观察分度蜗轮的啮合情况，注意润滑是否充

25、分； 2）刀架后支承是否充满油； 3）机床上切屑要及时清理，以免影响冷却液的回流； 4）冷却箱要定期清除其吸收的铁屑； 5）机床工作一段时间后，检查蜗轮运转的振摆，发现超差时及时处理； 6）在加工过程中， 要经常注意油压是否稳定， 如果压力降低， 要调整到所要求的压力， 尤其特别注意油泵的滤油器有无堵塞； 7）铣齿进行中停车，必须脱开进给结合子，在无进给的情况下运转几圈后再停车。 . 毕业设计 3 机床部件设计选型 3.1 通用部件简介 3.1.1 组合机床通用部件规格、型号及其配套表 表 3-1 通用部件配套表 部件名称标准号 名义尺寸（mm ） 200 250 320 400 500 63

26、0 液压滑台 JB1521-75 HY20A HY20B HY25A HY25B HY32A HY32B HY40A HY40B HY50A HY50B HY63A HY63B 机械滑台 HJ20A HJ20B HJ25A HJ25B HJ32A HJ32B HJ40A HJ40B HJ50A HJ50B HJ63A HJ63B 齿轮传动的动力箱JB1523-75 X TD25 TD32 TD40 TD50 TD63 侧底座JB1525-75 X CC25 CC32 CC40 CC50 CC63 立柱JB1526-75 X CL25A CL25B CL32A CL32B CL40A CL40B

27、 CL50A CL50B CL63A CL63B 立柱底座JB1527-75 X CD25 CD32 CD40 CD50 CD63 铣削头JB1530-75 TX20A TX20B TX25A TX25B TX32A TX32B TX40A TX40B TX50A TX50B TX63A TX63B 镗削头JB1531-75 TA20 TA25 TA32 TA40 TA50 TA63 钻削头JB1532-75 TZ20 TZ25 TZ32 TZ40 TZ50 TZ63 液压镗孔车端面头JB1533-75 - TC25A TC25B TC32A TC32B TC40A TC40B TC50A T

28、C50B TC63A TC63B 注：1. 表中“x” 表示标准中无此规格，“-”表示尚未设计。 2. 铣削头与大一规格的滑台配套使用，其他部件均为同一规格配套使用。 3. 立柱型号中带“ A”的用于配置液压滑台，带“B”的用于配置机械滑台。 论文） 第 12 页 共 29 页 3.2 通用部件计算选型 3.2.1 切削用量选择 在铣床上（或者加工中心等机床上）用铣刀进行切削的过程称为铣削。铣削是一种应 用非常广泛的切削加工方法。它可以对许多不同形状的表面进行粗加工和半精加工，其加 工精度一般为 IT9 IT8，表面粗糙度为Ra=6.31.6 m 。由于铣刀多为多齿刀具，所以 具有较高的生产率

29、。本机床是设计用来铣削直齿圆柱齿轮的齿廓面的，其所使用的刀具为 指形铣刀，与常规的盘形齿轮铣刀切削方式类似，故在计算铣削力和铣削功率方面采用了 下面所引用的方法。 (1)铣削要素 铣削时调整机床的参量称为铣削用量要素，如图3-1 示。 图 3-1 铣削用量要素 铣削速度 c v铣削速度为铣刀主运动的线速度（单位为m/min）, 可用公式计算： 1000 0n d vc 式中 d0-铣刀直径， mm; n -铣刀转速， r/min. 进刀量进刀量是铣刀与工件在进给运动方向上的相对运动位移量。它有进给速度 （ f v） ，每进给量（ f ） ，每齿进给量（ z f）等三种表示方式： 进给速度 t

30、v单位时间内工件与铣刀的相对位移，单位为mm/min. 每进给量 f 铣刀每转一转时，工件与铣刀的相对位移，单位为mm/r。 每齿进给量 z f铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的相对位移，单位为mm/z 通常铣床铭牌上只列出进给速度，因此首先应根据具体加工条件选择 z f, 然后计算出 f v，并按铭牌上实有的 f v调整机床。三种进给量的关系为 . 毕业设计 nzfnfv zf 式中 z-铣刀齿数。 背吃刀量 pa背吃刀量指在通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀刃 量。它是平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm 。 侧吃刀量 e a侧吃刀量平行于工作平面并垂直于切削刃基点的进

31、给运动方向上测量的 吃刀量，即垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm 。 切削层横截面积 Dav A铣刀每个切削齿的切削层公称横截面积 DDD bhA。铣刀的总切 削层横截面积应为同时参加切削的刀齿切削层面积之和。但是由于切削时切削厚度、切削 宽度和同时工作的齿数均随时间变化而变化，所以总切削面积也随时间而变化，从而计算 较为复杂。为了简化计算，常采用平均切削总面积 Dav A这一参数，其计算公式如下： 00 d zfaa nd vaa v Q A zpefpe c Dav 式中 Dav A-平均切削面积， 2 mm Q-材料切除率，min/ 3 mm 切削力一般只计算切削力 c F， 然

32、后算出其他力的大小。 计算切削力 c F的实验公式很多， 但大多较烦琐，现介绍一种简便实用的公式如下： HBSAF DavC 式中： Dav A- 多刃刀具切削面积的平均值， 2 mm； HBS - 被加工材料的布氏硬度。 式中算出切削力 C F为铣刀 e z个同时工作刀齿切削力的平均值， 铣刀的总切削力 C F应为 C F 与 e z的乘积，即 ecC zFF 从式中可直接看出， 工件材料的硬度很高， 切削力很大。 还可通过切削面积间接得知， 切削时的背吃刀量 p a和进给量 z f的增大，都会导致切削力 C F的增大，但是对 z f的影响要 比 pa对CF影响小。这一点与车削时是相同的。所

33、以在生产中常在切削面积一定的条件下， 论文） 第 14 页 共 29 页 选用较小的背吃刀量和较大的进给量，以减小切削变形和振动，从而减小铣削力和铣削功 率。 基于以上原理，在粗铣平面时，常采用阶梯形面铣刀，使到齿在颈向和轴向呈阶梯形 分布，以减小 p a，增大 z f。 3.2.2 电机功率计算 铣削功率的计算： 铣削时消耗的功率 C P（单位为KW ）其计算方法与车削相同。即按总切削力 C F 和 主运动的切削速度 c v来计算： 100060 cc C vF P 式中 C F的单位 N， c v单位为 m/min。 根据实际情况，进给运动所消耗的功率 f P一般为 0.15 c P左右，

34、所以总的铣削功率 m P 为： cfcm PPPP15.1 机床的电动功率 E P应为 E P=/ E P 式中： - 机床效率，一般=0.700.85 。 本组合铣床铣削功率计算如下： 所需铣削加工的齿的最大模数m=40mm， 铣削加工时刀具进给速度 Z f=1.3mm/r， 指状铣刀转速 n=75r/min 。 0 40 75 30min 100010001000 c d nm n vm . 毕业设计 2 00 62.18 7540 753.14025. 2405.0 25.25.0 mm nm nfmm d zfaa nd vaa v Q A Z zpefpe c Dav N HBSAF

35、 DavC 586.5 30062.18 说明：由于目前所需要加工的工件的硬度一般为HB207 262，故本计算中取HBS为 300，这也是为了以后可以对机床加工能力进行一定的扩展。 NzFF ecC 586.5 KW vF P cc C 8.2 100060 30586.5 100060 KW PPPP cfcm 3.3 15.1 为了保证机床的足够动力、载荷承受及其购买价格等要素，选用功率5.5KW的主轴电 机。 3.3 组合机床部件选型 3.3.1 铣削头的选择 *1TX系列铣削头 GB 3668.9-83 本系列铣削头用于钢、铸铁及有色金属零件的平面铣削和铣槽及铣扁工艺。普通级精 度的

36、铣削头用于粗铣，采用密齿端铣刀可以进行大走刀强力铣削；高精度级(G)铣削头用 于高效高精度铣削，最大进给速度可达2500mm/min ， 最高加工精度：平面度 0.01-0.03/1000, 表面粗糙度为。 论文） 第 16 页 共 29 页 本铣头分为： I 型( 手动移动和夹紧滑套 ) ，II型(带液压自动让刀机构 ) 。 铣削头配有四种传动装置：皮带传动装置，主轴转速较高，用于有色金 属的加工；尾置式传动装置，主要用于立式配置型式；手柄变速传动装置， 用于要求经常改变切削速度的场合；顶置式传动装置，应用范围较广。 表 3-2 主要技术性能及配套关系 型号 传动装 置 型号 功率 (kw)

37、 主轴转速 (r.p.m) 套筒调 整(mm) 主轴端号 (mm) 刀盘直径 (mm) 低速组 (A 型) 高速组 (B 型) 1TX20 1TX20G INGe20 I 型： 1.1 II型： 1.5 125-630 200-1000 63 40 ( 88.882) 80-200 1TX25 1TX25G INGe25 I 型： 2.2 II型： 3 100-500 160-800 63 40 ( 88.882) 100-250 1TX32 1TX32G 1NG32 I 型： 3 500-1600 80 50 ( 128.57) 125-320 1NGb32 II型： 4 III型： 5.5

38、 80-400 125-630 1NGC32 125-400 320-1000 1NGd32 100-320 200-630 1TX40 1TX40G 1NG40 I 型： 7.5 400-1250 160-400 1NGb40 63-320 100-500 1NGc40 II型： 11 100-320 250-800 1NGd40 80-250 160-500 1TX50 1TX50G 1NG50 15 320-1000 60 ( 221.44) 200-500 1NGb50 I 型： 15 II型： 18.5 III型： 22 50-250 80-400 1NGc50 80-250 200

39、-630 1NGd50 低速 A型 63-125 ，中速 B型 125-250 ，高速 C型 200-400 . 毕业设计 1TX63 1NGb63 I 型： 22 II型： 30 III型： 37 40-160 80-320 100 250-630 1TX63G 1NGc63 I 型： 15 II型： 18.5 III型： 22 IV 型： 30 63-200 160-500 注 1、1NG*为皮带传动装置； 1NGb*、1NGe*为顶置式齿轮传动装置； 1NGc*，为尾置式 齿轮传动装置； INGd*为手柄变速齿轮传动装置。 2 、订货时必须说明传动装置的型号、转速范围、电机功率 主轴端部

40、尺寸(JB2324-78) （单位 mm ） 表 3-3 主轴端部尺寸表 型号D D1 B D3 D4 D2 H L L1 d 1TX20 1TX20G 88.882 44.45 15.9 26 17 66.7 8 100 18 M12 1TX25 1TX25G 88.882 44.45 15.9 26 17 66.7 8 100 18 M12 1TX32 1TX32G 1TX40 1TX40G 128.57 69.85 25.4 42 27 101.6 12.5 140 30 M16 1TX50 221.44 107.95 25.4 62 35 177.8 12.5 220 35 M20 论

41、文） 第 18 页 共 29 页 1TX50G 1TX63 1TX63G 注：1TX 为普通级， 1TX G为高精度级 根据铣削力和铣削功率的计算，选择型号1TX32的铣削头。由表 3-1 选择组合机床的 其他部件。现将滑台和立柱的标准列如下。 3.3.2 机械滑台的选择 *1HJ.1HJb 系列机械滑台 GB 3668.4-83 本系列机械滑台是根据国家标准 GB3688.4-83( 等效国际标准 IS02562-1973) 设计 的，它是用来实现进给运动的动力部件。 1HJ 系列采用滚珠丝杠， 1HJb 系列采用铜螺 母丝杠。本滑台选用优质铸铁导轨或镶钢导轨，电气挡铁安装位置有左型或右型等

42、型式。 本滑台采用 ( 两导轨之间 ) 双封闭结构，精度高；精密级采用塑料导轨板，动态性 能好。本滑台刚度高，热变形小，进给稳定性高，从而保证了加工状态下 ( 负荷下 ) 的 实际精度。本滑台很容易实现无级变速及数控化。所以本滑台是实现高精度柔性化的理想 部件。 表 3-5 主要技术性能表 型号 滑台台 面宽 (mm) 滑台台 面长 (mm) 最大行程 (mm) 最大 进给 力(N) 工作进给快速移动制动 器额 定制 动扭 矩 (Nm) I II III 电机功 率 (kw) 速度范围 mm/min 电机功 率 (kw) 移动速 度 (m/min) 1HJ25 1HJ25M 250 500 2

43、50 400 8000 0.37 20.6 380 1.1 8.01 20 1HJb25 1HJb25M 20.8 383 8.07 1HJ32 1HJ32M 320 630 400 630 12500 0.55 或 0.75 19.14 530.8 1.1 或 1.5 7.8 50 1HJb32 1HJb32M 19.22 533.4 1HJ40 1HJ40M 400 800 400 630 1000 20000 9.62 425.8 6.3 . 毕业设计 1HJb40 1HJb40M 15.4 681.4 1HJ50 1HJ50M 500 1000 400 630 1000 32000 1

44、.5 或 2.2 12.3 561 2.2 成 3 6.8 100 1HJb50 1HJb50M 12.2 557 6.03 1HJ63 1HJ63M 630 1250 400 630 1000 50000 12.5 569 6.16 1HJb63 1HJb63M 12.3 561 6.8 注：最大进给力为在滑台中心线上距台面高等于台面宽 1/2 处所能保证的进给力。 本设计中需要用到两个机械滑台, 水平移动滑台用来调整铣削头的水平位置，满足各 种不同直径大小的工件加工；垂直径向滑台用来实现径向进给，实现刀具切削。又因为要 满足组合机床的通用部件配置，因此机械滑台的选型是一样的，只是滑台的行程

45、不一样。 3.3.3 立柱的选择 立柱、立柱底座是滑台的支承部件，它与相应的液压滑台及机械滑台配套，用以组成 立式组合机床及其自动线。 3.4 选型配套表 由切削用量计算得到电机主轴功率, 从而对组合机床的通用部件基本选型如下图3-8 所示: 表 3-8 选型配套表 选型 铣 销 头 型号1T X32 传动型号1NGb32 功率5.5KW 主轴转速500-160080-400r/m 刀盘直径125-320mm 外形910mm 320mm 590mm 型号1HJ40 论文） 第 20 页 共 29 页 滑 台 台面宽长400mm 800mm 行程400mm 、630mm 最大进给力20000N

46、外形1873mm 473mm 320mm 立 柱 型号 1CLb40 800mm 500mm 2785mm 注：水平机械滑台选用行程630mm ，垂直径向滑台选用行程400mm . 4 回转工作台 4.1 回转工作台概述 回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重要附件 ( 或部 件 ) 。它的作用是按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动，以使数 控机床能完成指定的加工工序。常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。 4.1.1 分度工作台 分度工作台的功能是完成回转分度运动，即在需要分度时，将工作台及其工件回转一定角 度。其作用是在加工中自动完成工件的转

47、位换面，实现工件一次安装完成几个面的加工。 由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于某些规定的角度；不能实现 范围内任意角度的分度。 为了保证加工精度，分度工作台的定位精度 ( 定心和分度 ) 要求很高。实现工作台转位 的机构很难达到分度精度的要求，所以要有专门定位元件来保证。按照采用的定位元件不 同，有定位销式分度工作台和鼠齿盘式分度工作台。 4.1.2 铣内齿回转工作台工作原理 回转工作台由电机带动减速机，减速机和齿轮通过螺栓连接，同时齿轮与三排滚柱回 转支承的外齿圈啮合，同理回转支承的内齿圈通过螺栓与底座相连。制齿工装台与回转支 . 毕业设计 承连接起来，所以当电机通电是，减速机

48、带动齿轮，齿轮带动回转支承，从而实现工件的 分度转动，达到生产设计的要求。 4.2 驱动设备选择 4.2.1 减速机的选用 回转支承的摩擦力矩（主要是由于外载所引起的摩擦力矩）： LrLakr DFDFMM05.21.4 2 驱动回转支承所需功率： 55.9 1 nM MP r r 其中， r F径向负荷 KN a F轴向负荷 KN k M倾翻力矩 KNm L D滚道中心圆直径 m 摩擦系数 角速度 n 每分钟转速 传动效率 计算如下： a F=177.43 KN r F=1774 KN k M= 0 KN L D=4000mm =0.003 n=0.5r/m =0.75 带入数据计算： Lr

49、Lakr DFDFMM05.21 .4 2 =4177405.2443.17701 .4 2 003.0 =1282.78Nm =1.28KNm 由于考虑到其他参数影响的情况下，取参考系数为1.5 ，因此 论文） 第 22 页 共 29 页 Mr =1.28 1.5=1.92 KN m 通过查阅湖北行星减速机产品目录得， 选取减速机型号为PX190的产品。 4.3 齿轮强度校验 工作台驱动部分齿轮的强度分析： 所设计的机床的工作台部分的驱动使用的是直齿圆柱齿轮传递运动的形式，使用的是 小齿轮驱动回转支承的形式。工作过程中，回转支承转速为0.5r/min ，回转支承上部负荷 总计为：轴向力Fa=177428N ，径向力 Fr