CA6150型卧式车床进给箱设计

CA6150型卧式车床进给箱设计
CA6150型卧式车床进给箱设计

C6150车床进给箱设计

1.绪论

1.1 研究的背景与现实意义

1.1.1此项研究背景

本课题针是一种加工效率高,操作性能好,社会拥有量大的普通C6150型车床,对机械部分重新设计、装配,对电气部分在原有基础上进行较大规模的技术更新,较大幅度地提高水平和档次。目的为重新恢复其使用,提高其精度、效率和自动化程度,提高性能或档次,更好的适应新工艺、新技术使用。

可见大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床,而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装各加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品、市场、效益,影响企业的生存和发展。

1.1.2车床研究的现实意义

通过对此型号车床的研究开发,随着科学技术水平和人类生活水平的提高,对机械产品的质量要求越来越高,产品品种越来越多,中大批量的产品需求越来越少,而单件小批量生产模式迅速增加,作为实现单件小批量加工自动化的数控机床,由于其突出的优点而得到广泛应用:

(1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。这是由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地计算出每个坐标轴应该运动的运动量,这就可以加工复杂的曲线和曲面。

(2)可以实现加工的自动化,而且是柔性自动化,效率可比以往机床提高3到7倍。

(3)加工的零件精度高,尺寸分散度小,装配容易,不再需要”修配”。这是由于加工过程自动化,不受人的情绪和疲劳影响的结果。计算机还可以自动进行刀具寿命管理,不会因刀具磨损而影响工件精度和其一致性。最近,数控系统中

增加了机床误差、加工误差修正补偿的功能,使加工精度得到进一步提高。

(4)可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。这是自动化带来的效果(可以自动更换刀具),如加工中心,在工件装夹好后,可实现钻、铣、攻丝、扩孔等多工序的加工。这些多工序是在同一基面、同一次装夹下实现的,提高了相关的加工精度。现已出现其他工序集中的机床,如车削中心、车铣中心、磨削中心等。

1.2 C6150卧式车床简介

普通机床经过数百年的发展,到目前为止,机床每一部分的机构设计(包括机床的加工精度,机床的操纵性等)都可以说达到了尽善尽美的程度,因此机械工业在20世纪90年代出现了低谷时期,有人形容机械行业已经到了日落黄昏的时候,在这之后,由于数控机床行业的兴起,以及整个国民经济的活跃发展,机械制造业又迎来了新一轮的迅猛发展。本次毕业设计课题主要是对普通车床(C6150)的进给箱内部传动机构进行了设计与计算,特别是对传动机构中的齿轮进行了受力计算和校核,对各部分结构有了较为清晰的认识。本次所研究的对象是普通车床C6150,其主参数为500mm,主参数表示机床的规格大小,是机床的最主要参数,反映机床的加工能力,影响机床的其它参数和结构大小,所以通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸作为主参数。虽然说普通车床的设计研究已经到了极限的状况,但是如果能对普通车床能做个非常透彻的了解,那么对自己所学的知识就能够达到一个更高的层次,也算是对自己四年来的一个知识的总结。在本次毕业设计中,我们一丝不苟,认真的查资料,问老师,顺利的完成了本次毕业设计,期间也遇到了不少的问题,虽然课题没有什么新异,但计算量较大,内容较繁,要做一个实也不是很简单的,如有不够理想之处,请各位指导老师多多指正。

图1-1 C6150型卧式车床传动系

1.3 车床的工艺加工种类

C6150卧式车床的工艺范围很广,它适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面,进给运动方向与主轴轴线的不同可以实现多种工艺,如车削内外圆柱面、内外圆锥面、环槽及成形回转面;车削端面及各种常用螺纹;还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花、攻螺纹和套螺纹等。

1.4 车床的总体布局

卧式车床在加工过程主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件,因此采用卧式布局。为了适应右手操作的习惯,主轴箱布置在左上端。下图是卧式车床的外形图,其主要组成部件及功能如下。

图1-2 1挂轮箱 2主轴箱 3刀架 4溜板箱 5尾座 6床身导轨

7后床脚 8丝杆 9光杆 10操纵杆 11前床脚 12进给箱

图1-3 C6150型卧式车床立体图

1、主轴箱支撑主轴并带动工件作回转运动。箱内装有齿轮、轴等零件,组成变速传动机构,变换箱外手柄位置,可使主轴得到多种不同的转速。

2、进给箱是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递来的运动,经过变速后传递给丝杆,以实现各种螺纹的车削或机动进给。

3、交换齿轮箱用来将主轴的回转运动传递到进给箱。更换箱内的齿轮,配合进给箱变速机构,可以得到车削各种螺距的螺纹的进给运动;并满足车削时对不同纵、横向进给量的需求。

4、溜板箱接受光杆传递的运动,驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵横进给运动。溜板箱上装有一些微手柄和按钮。可以方便地操纵车床上来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等到运动方式。

5、床身是车床的大型基础部件,精度要求很高,用来支撑和连接车床的各个部件。床身上面有两条精确的导轨,床鞍和尾座可沿着导轨移动。

6、刀架部分由床鞍、两层滑板和刀架体共同组成用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向和斜向运动。

7、尾座安装在床身导轨上,并可沿着导轨纵向移动,以调整结构其工作位置。尾座主要用业安装后顶尖,以支撑较长的工件,也可以安装钻头、铰刀等切削刀具进行孔加工。

8、床身前后两个床脚分别与床身前后两端下部连为一体,用以支撑床身及安装在床身上的各个部件。可以通过调整垫块把床身调整到水平状态,并用其所长地脚螺栓固定在此工作场地上。

9、冷却装置冷却装置主要通过冷却泵将切削液加压后经冷却嘴喷射到切削区

域。

C6150型卧式车床的部分主要技术参数如下:

车床型号 C6150

床身上最大回转直径 mm 500

刀架上回转直径 mm 270

二顶尖间距离 mm 1500

主轴通孔直径 mm 52;76;80

主轴头形式— A6;C8;D8

床身导轨宽度 mm 400

床身导轨硬度 RC 52

主轴转速范围(24) r/min 10-1400

进给量范围(标准) mm/r 0.08-1.59

进给量范围(细进给) mm/r 0.028-0.054

进给量范围(加大进给) mm/r 1.71-6.33

加工公制螺纹范围(44种) mm 1-192

加工英制螺纹范围(20种) tpi 24-2

加工模数螺纹范围(39种) mm 0.25-48

加工径节螺纹范围(37种) DP 96-1

主电机功率 kW 7.5

机床净重 kg 2220

机床轮廓尺寸(长×宽×高)mm 3168×1000×1267

机床包装尺寸(长×宽×高)mm 3300×1260×1760

1.5 主要研究内容

C6150型车床是我国设计制造的普通精度级卧式车床,在我国机械制造类工厂中使用非常广泛。此种卧式车床的工艺范围很广,它能完成多种多样的加工工序:加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面,如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转面;车削端面及各种常用的螺纹(公制螺纹、英制螺纹、模数制螺纹和径节制螺纹),还可以进行扩孔、钻孔、铰孔和滚花等工作。

C6150型卧式车床的万能性较大,但结构较复杂而且自动化程度低,在加工形状比较复杂的工件时,换刀较麻烦,加工过程中的辅助时间较多,所以适合于单件、小批生产及修理车间。

C6150型卧式车床的加工对象主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件,故采用卧式布局。为了适应工人用右手操纵的习惯和便于观察、测量,主轴箱布置在左端。车床主轴箱三支承均用滚动轴承,进给箱系统用双轴滑移公用齿轮机构;纵向与横向进给由十字手柄操纵,并附有快速电机,该机床刚性好,功率大,操作方便。经济比较实惠。

所以研究C6150型车床具有经济,学术的现实意义。通过对C6150型车床的主轴箱的传动设计和制造的设计与分析可以使我们对大学四年所学的课程进行一次较好的巩固和提升。

1.6车床传动系统概论

C6150型卧式车床主要有主传动链和进给传动链两部分,电动机经主换向机构,主变速机构拖动主轴。主换向机构主要用于切削螺纹时换刀。进给链从主轴开始,经进给换向机构、挂轮和进给箱内的进给变换机构、转换机构——光杠(普通车床)、溜板箱内的转换机构传至刀架;或经丝杠(车螺纹)和溜板箱内的螺母传至刀架,如图1-4所示为传动系统框图。

图1-4 C6150型卧式车床传动框图

图1-5 C6150型卧式车主运动转速图

图1-6 C6150车床传动系统图

2 C6150型卧式车床进给箱结构分析

2.1变速机构设计

2.1.1机构位置设计

变速箱和进给箱有固定安装的;也有沿导轨移动的。有把变速机构和主轴装在一个箱体内的(集中传动式);也有主轴箱和变速箱分开的(分离传动式)。变速箱与进给箱的布局形式主要由机床的总体布局所决定,取决于机床的类型、规格、精度、自动化程度等因素。而传动轴在箱内的布置和齿轮在轴上的排列要受到变速箱或进给箱布局的影响。

C6150型普通车床的进给箱固定安装于床身前壁上,只能是扁平的形状。运动从主轴箱传来,经进给箱变速后以光杠和丝杠与溜板箱相联。必须布置在靠近主轴箱的下面,各传动轴也必须沿纵向布置,因此形成了加大轴向尺寸而尽量减小径向尺寸的要求。箱体轴向尺寸大,箱内便加了两道隔墙,形成三跨。左边一跨内为螺纹种类移换机构,中间为基本组,右边一跨为扩大组。

定比传动一般放在主轴或扩大螺距换向机构之前在主轴箱中。换向机构u

r

在交换齿轮之前也在床头箱中。

交换齿轮设置在床头箱与进给箱之间的挂轮上。

移换机构一般放在基本螺距机构前后二处。

基本螺距机构一般放在第一移换机构之后,变换机构既可以放在基本螺距机构之前,也可以放在基本螺距之后。

增倍机构的传统布局是放在基本螺距之后。

2.1.2齿轮齿数的一般求法

同一变速组内的各对齿轮,因其中心距必须相等,所以当齿轮模数相同时其

齿数和必须相等,即S

z =Z

1

+Z

2

=const(定值)。按给定的传动比u=

1

2

n

n

=

2

1

Z

Z

可列

出下式:

?????==+u Z Z S Z Z Z 2

121 (2.1-1) 整理上式得出: ,11u S u Z Z +?= u

S Z Z +=12 (2.1-2) 式(2.1-2)为计算齿轮齿数的基本公式,只要确定了齿数和S z ,便可计算出

各齿轮的齿数。把常用的传动比与齿数和按式(2.1-2)计算出相应的小齿轮齿数,

制成专门的表格,计算齿轮齿数时即可直接查用。设计手册中有各种常用传动比

的适用齿数表。当传动比采用最小公比的整数次幂、变速组内齿轮模数相同时,

齿数和与小齿轮的齿数可由表直接查得。再由齿数和减去小齿轮的齿数即为大齿

轮的齿数。

以上仅是从满足传动比的要求出发确定的齿轮齿数,在结构设计时,还要结

合结构和使用方面的要求最后加以确定。例如最小齿数的确定,除受不发生根切

的条件限制外,有时还受结构的限制,如镶装结构的齿轮和装在直径较大的套筒

上的齿轮,由于齿轮孔径较大,为保证齿轮有足够的强度和防止热处理时产生变

形或断裂,就必须把齿数取得大些,一般要保证齿槽底到孔壁的厚度大于2m (m

为齿轮模数)。为了不使齿轮在较高的线速度下工作,以利于减轻躁声和振动,一

般推荐两轴间互相啮合的一队齿轮的齿数和不大于100—200。

采用三联滑移齿轮时,还应检查滑移齿轮之间的齿数关系,以保证能够顺利

滑移。

a.基本组齿轮齿数求法

从表2-1中排定的螺纹表中,取公制螺纹数列中的6.5、7、8、9、9.5、10、

11、12为基准数列则:

u j =S j /G=min sj ,sj 2,sj 3……max sj /G 。

由6.5、7、8、9、9.5、10、11、12这个要求滑移齿轮能实现的基本螺纹参

数查得机构方案编号为411,为了使轴向尺寸较小选中心距为63毫米,同时,由

双轴滑移齿轮机构推荐方案表查得G=7(由机床设计手册P1402查得)

所以u j =6.5/7、7/7、8/7、9/7、9.5/7、10/7、11/7、12/7,双轴滑移齿

轮机构的设计原则是:一个滑移齿轮可以和两个齿数不同的齿轮啮合(如Z 和Z1、

Z1)但必须采用变位齿轮,同时把两个相互接近的传动比划为一组,再根据中心

上速比综合地计算啮合较好的变位齿轮的齿数和模数。

b.增倍组齿轮齿数求法

根据和基本组同中心距取a=63mm

选用最常用的四速机构:三轴机构

查《机床实用手册》P143页表下3-45,故选用序号为五的方案齿轮不用变

位。Z 13=28,Z 14=35,Z 15=18,Z 16=45,Z 17=15,Z 18=48,Z 19=28。

2.2 切削螺纹类型及螺纹机构设计

C6150型卧式车床为普通常用车床,应具有车削公制螺纹(又称米制螺纹),

英制螺纹,模数螺纹和径节螺纹四种标准常用螺纹的功能,机床的纵向丝杠螺纹

为公制的,螺距为12mm 代入式(2.2-1)得主轴每转下刀架移动量为T 毫米,这

即为车削螺纹的导程值。对于单头螺纹即螺距值,因此当螺纹的基本参数不是用

螺距表示时必须将其加以换算,然后代入式(2.2-1)。

具体换算方法如下:

公制螺纹:其基本参数为螺距t (mm )。因此T=t 毫米

英制螺纹:基本参数为每一英寸长度内包含的牙数a 即a (牙/英寸),因此,

英制螺纹的螺距为T a =25.4/a 毫米

模数螺纹:公制蜗杆上的螺纹称为模数螺纹,它的基本参数是以螺杆相啮合

的蜗轮模数m (毫米)来表示,因此,模数螺纹的螺距T m 应等于蜗轮的周节长度,

即T m =πm 毫米

径节螺纹:英制蜗杆上的螺纹称为径节螺纹,它的基本参数是以与螺杆相啮

合的蜗轮参数径节DP 来表示,径节的DP=Z/D (牙/英寸)其中Z 和D 分别为蜗轮

的齿数和分度圆直径(英寸),径节即等同于公制齿轮模数m 的倒数,因而径节螺

纹的T=25.4π/DP 毫米

于是根据式(2-1)可得车削4种螺纹的运动平衡式分别为:

1×c i ×a

i ×u i ×12=T=t (mm ) (2.3-1)

1×c i ×a i ×u i ×12=T a =25.4/a (mm ) (2.3-2)

1×c i ×a i ×u i ×12=m π (mm ) (2.3-3)

1×c i ×a i ×u i ×12=25.4π/DP (mm ) (2.3-4)

从上式各式中可知,为了车削一定范围的螺纹只要根据各种螺纹的标准数列

变换传动链中的可换传动比就可以了。

2.3 螺纹标准数列及其关系

2.3.1公制螺纹

将常用的公制螺纹标准数据t 的数列:1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、

3、3.5、

4、4.

5、5、5.5、

6、

7、

8、

9、10、11、12、

排列成下表(2-1)所示:

表2-1 公制螺纹标准数列

由表中可以看出各横行的螺距数列是等差数列,而纵向是等比数列如1、2、

4、8的公比数为2,根据这些特点,在进给箱中可用一个变速组来变换得到某一

横行的等差数列,这个变数组的传动比应是等差数列,通常称为“基本组”。以次

为基础,再串联一个扩大组,把基本组得到的螺距按1:2:4:8关系增大或缩小,

而得到全部螺距数列。此扩大组通常称为“增倍组”,根据进给传动降速机构在后

的原则,取i b =1、1/2、1/4、1/8。机床所能加工的其他三种螺纹中,径节螺纹较

少用,这三种螺纹的公称参数及螺距数列见表2-2

表2-2各种螺纹的公称参数及螺距

现将车床上这四种螺纹所能加工的螺距对照表列出如下:

表2-3 C6150型车床车削公制螺纹导程表

表2-4 C6150型车床车削模数螺纹模数表

表2-5 C6150型车床车削英制螺纹每英寸牙数表

表2-6 C6150型车床车削径节螺纹径节表

从上表中可以得出这四种螺纹的基本参数都有一个相同的变化特点,即在横行上是等差数列,而在纵行上是按2倍的关系扩大或缩小,我们可以考虑到车公制螺纹的基本组和扩大组来加工另外三种螺纹。

2.3.2 模数螺纹

对于模数螺纹,我们只需改变公制螺纹传动链中的某个传动比,使平衡式左边产生一个特殊因子π,以便在运动中与螺距Tm=πm的因子π消去,从而变换基本组和增北组的传动比,就可以像公制螺纹那样,得到分段等差数列的模数系列。

2.3.3 英制螺纹

对于英制螺纹,它和公制螺纹螺距数列有两点区别:

[1]英制螺纹每英寸牙数a换算成螺距Tn=25.4/a(mm)后,a在分母上,如果将上述公制螺纹的基本组的主动与从动关系颠倒过来,即基本组的传动比变为

1/i

j ,那么就可以利用具有等差数列的传动比i

j

来得到参数a的等差数列。[2]英制螺纹的螺距数值中有一个数字因子25.4因需改变其中的某些传动

比,使平衡式左边能产生一个因子25.4,以便与英制平衡式25.4相抵消。

此外当英制螺纹要车制a分别为3.25和19时,公制螺纹的基本组少两传动比,故应加上19和3.25两个螺距,它们仅仅为了与英制螺纹和径节螺纹统一而列入的。

4.径节螺纹

=25.4π/DP(毫米)其中DP也是在分母上,螺距中至于径节螺纹其螺距T

DP

也有一个数字年因子25.4,这些和英制螺纹相似,故可采用英制螺纹的传动路线。另外,还有一个因子π,可以和模数螺纹一样用挂轮来解决。

上述倒数关系和特殊因子25.4及π关系都要在设计车螺纹系统时给予解决。

2.4 轴的结构分析与计算

当要求轴上零件与轴之间不可发生沿圆周方向的相对转动时,要对轴上零件进行周向定位;当要求轴上零件与轴之间不可发生沿轴线方向的相对移动时,要对轴上零件进行轴向定位。常用的周向和轴向定位方法有:

1、估算或类比

各轴段所需的直径与轴上应力的大小有关。在开始作轴的结构设计时,还不知道支反力的作用点,不能决定轴上象弯矩这样的载荷的大小与分布情况,因而还不能按轴所受的全部载荷及其引起的应力来确定轴的直径。但在进行轴的结构设计前,通常已能求得轴所受的扭矩。因此,可按轴所受的扭矩初步估算轴所需的最小直径dmin,然后再按轴上零件的装配方案和定位要求,从dmin处起逐一确定各段轴的直径。在实际设计中,轴的直径亦可凭设计者的经验取定,或参考同类机械用类比的方法确定,此外,也可采用经验公式来估算轴的直径。如在一般减速器中,高速输入轴的直径可按与之相联的电机轴的直径D估算:d=(0.8~1.2)D;各级低速轴的轴径可按同级齿轮中心距a估算:d=(0.3~0.4)a。

2、圆整:

直径的值要进行圆整。有配合要求的轴段,应尽量采用标准直径。安装标准件(如滚动轴承、联轴器、密封圈等)部位的轴径,应取为相应的标准值及所选配合的公差。

3、便于零件轴向装配

为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便,并减少配合表面的擦伤,

在配合轴段前应采用较小的直径。为了使与轴作过盈配合的零件易于装配,相配

轴段的压入端应制出锥度;或在同一轴段的两个部位上采用不同的尺寸公差。 4.

4、轴长度的确定

确定各轴段长度时,应尽可能使结构紧凑,同时还要保证零件所需的装配或

调整空间。轴的各段长度主要是根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件

间必要的空隙来确定的。为了保证轴向定位可靠,与齿轮和联轴器等零件相配合

部分的轴段长度一般应比轮毂长度短2~3mm。

5、轴的结构工艺性

a)砂轮越程槽 b)螺纹退刀槽 c)不同轴段键槽布置在同一母线上 d)轴端加工45°倒角

图2-1 轴的结构工艺性

轴的结构工艺性是指轴的结构形式应便于加工和装配轴上零件,并且生产率

高,成本低。一般地说,轴的结构越简单,工艺性越好。因此,在满足使用要求的前

提下,轴的结构形式应尽量简化。

为了便于装配零件并去掉毛刺,轴端应制出45°的倒角;需要磨削加工的轴

段,应留有砂轮越程槽;需要切制螺纹的轴段,应留有退刀槽。它们的尺寸可参

看标准或手册。

为了减少装夹工件的时间,在同一轴上,不同轴段的键槽应布置(或投影)

在轴的同一母线上。为了减少加工刀具种类和提高劳动生产率,轴上直径相近的

圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同的尺

寸。

提高轴强度的常用措施有:

1)合理布置轴上零件,以减小轴的载荷。

当转矩由一个传动件输入,再由几个传动件输出时,为了减小轴上扭矩,应将输入件放在中间,而不要置于一端。下图中,输入扭矩为T1=T2+T3+T4,按图a布置时,轴所受的最大扭矩为T2+T3+T4,若改为图b布置时,轴所受的最大扭矩减小为T3+T4。

图2-2 轴的布置

2)改进轴上零件的结构,以减小轴的载荷。

通过改进轴上零件的结构也可减小轴上的载荷。下图的两种结构中b)方案(双联)均优于a)方案(分装),因为a)方案中轴Ⅰ既受弯矩又受扭矩,而b)方案中轴Ⅰ只受扭矩。

3)改进轴的结构,以减少应力集中。

轴通常是在变应力条件下工作的,轴的截面尺寸发生突变处要产生应力集中,轴的疲劳破坏往往在此发生。为了提高轴的疲劳强度,应尽量减少应力集中源和降低应力集中程度。为此轴肩处应采用较大的过渡圆角半径r来降低应力集中。但对定位轴肩,还必须保证零件得到可靠的定位。当靠轴肩定位的零件的圆角半径很小时,为了增大轴肩处的圆角半径,可采用内凹圆角或加装隔离环。

a)凹切圆角 b)中间环

图2-3 轴的结构优化

用盘状铣刀加工的键槽比用键槽铣刀加工的键槽在过渡处对轴的截面削弱较为平缓,因而应力集中较小;

渐开线花键比矩形花键在齿根处的应力集中小,在作轴的结构设计时应予以考虑;由于切制螺纹处的应力集中较大,故应尽量避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。

当轴与轮毂为过盈配合时,配合边缘处会产生较大的应力集中。为了减小应力集中,可在轮毂上或轴上开卸载槽;或者加大配合部分的直径。由于配合的过盈量愈大,引起的应力集中也愈严重,因而在设计中应合理选择零件与轴的配合。

4)改进轴的表面质量,以提高轴的疲劳强度。

轴的表面粗糙度和表面强化处理方法也会对轴的疲劳强度产生影响。轴的表面愈粗糙,疲劳强度也愈低。因此,应合理减小轴的表面及圆角处的加工粗糙度值。当采用对应力集中甚为敏感的高强度材料制作轴时,表面质量尤应予以注意。

表面强化处理的方法有:表面高频淬火等热处理;表面渗碳、氰化、氮化等化学热处理;碾压、喷丸等强化处理。通过碾压、喷丸进行表面强化处理时可使轴的表层产生预压应力,从而提高轴的抗疲劳能力。

轴向定位有关的轴肩高度、轴环宽度以及轴上过渡圆角半径均应合理。

2.5 轴承的轴向定位

为了防止轴承在承受轴向负荷时产生轴向移动,轴承在轴上和外南宁孔内都应用轴向定位装置。轴承在轴上和外壳孔内定位方式的选择,取决于作用在轴上负荷的大小和方向,轴承的转速,轴承的类型,轴承在轴上的位置等。轴向负荷越大,轴承转速越高,轴向定位应越可靠。对于不同类型的轴承,轴向定位的方式也应不同。如对角接触球轴承和圆锥滚子轴承可选用轴肩和外壳孔的档肩单向支撑,而不必采用专门的定位装置,套圈在轴向的移动可由轴承本身支撑。作为固定支承的径向轴承,其内外圈在轴向都要固定在左支承。作为需要补偿轴的热伸长的游动支承中,如安装不可分离型轴承时,只需要固定其中一个套圈,游动

CA6150车床主轴箱箱体工装工艺及夹具设计

编号 无锡太湖学院 毕业设计(论文) 题目:CA6150车床主轴箱箱体工装 工艺及夹具设计 信机系机械工程及自动化专业 学号: 学生姓名: 指导教师: 2013年5月25日

无锡太湖学院本科毕业设计(论文) 诚信承诺书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)CA6150车床主轴箱箱体工装工艺及夹具设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班级: 学号: 作者姓名: 2013 年5 月25 日

无锡太湖学院 信机系机械工程及自动化专业 毕业设计论文任务书一、题目及专题: 1、题目CA6150车床主轴箱箱体工装工艺及夹具设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源为无锡腾飞机械有限公司。 该课题主要是为了对本科阶段所学的机械加工工艺课程,机械设计,机械夹具设计课程等内容按照机床夹具设计的加工工序的要求,针对实际使用过程中的机床驱动,及工件夹紧问题,要能灵活运用机械制造装备设计的知识,设计出有效夹紧装置。从而实现箱体加工工艺机床驱动与夹紧的半自动控制。 在设计专用夹具时,要根据提高生产效率,表面加工质量,满足产品工作要求的情况下,应尽可能多的标准件,提高其互换性要求,以降低产品的设计产品成本,提高批量生产的效益。 三、本设计(论文或其他)应达到的要求: ①了解主轴箱的工作过程; ②熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用; ③拟定主轴箱箱体的机械加工工艺方案,并进行多方案对比分析,

进行优化设计; ④对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步分析能力和改进设计的能力; ⑤理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高; ⑥设计绘制主轴箱箱体工作图若干; ⑦编制设计说明书1份。 四、接受任务学生: 班姓名 五、开始及完成日期: 自2012年11月12日至2013年5月25日 六、设计(论文)指导(或顾问): 指导教师签名 签名 签名 教研室主任 〔学科组组长研究所所长〕签名 系主任签名 2012年11月12日

CA6140车床滤油器体的设计(有cad图)

目录 序言 (1) 一、零件的分析及生产类型的确定 (1) 1、零件的作用 (1) 2、零件的工艺分析 (3) 3、零件的生产类型 (3) 二、零件毛坯的设计 (4) 1、选择毛坯 (4) 2、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 (4) 3、确定毛坯尺寸 (5) 4、设计毛坯图 (7) 三、零件的加工工艺设计 (9) 1、定位基准的选择 (9) 2、零件表面加工方法的选择 (9) 3、拟订工艺路线 (10) 4、工艺方案的比较与分析 (12) 四、工序设计 (14) 1、选择加工设备与工艺装备 (14) 2、确定工序尺寸 (17) 3、数控加工工序 (21) a)夹具的设计 (22) 1、工件的定位 (22) 2、夹紧装置 (25) 3、定位误差分析 (25) 4、对刀装置 (26) 5、夹具体 (26) 6、结构特点 (27) 六、设计小结 (27) 七、参考文献 (28)

序言 综合模块(机制工艺及夹具)毕业设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次毕业设计中,我所选的零件是“CA6140车床滤油器体”,完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计,滤油器在车床上是个必不可少的部件,它有着过滤油液及缓冲的作用。因此在加工时,零件的配合部分需进行精加工,保证其配合准确,提高车床的综合性能,又因为被加工零件的结构比较复杂,加工难度大,需进行专用夹具的设计与装配。 由于能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。 一、零件的分析及生产类型的确定 4、零件的作用 “CA6140车床滤油器体”如图1所示。它位于车床主轴箱上

车床主轴箱设计说明书

中北大学 课程设计任务书 15/16 学年第一学期 学院:机械工程与自动化学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:王前学号:1202014233 课程设计题目:《金属切削机床》课程设计 (车床主轴箱设计) 起迄日期:12 月21 日~12 月27 日课程设计地点:机械工程与自动化学院 指导教师:马维金讲师 系主任:王彪 下达任务书日期: 2012年12月21日

课程设计任务书

课程设计任务书

目录 1.机床总体设计 (5) 2. 主传动系统运动设计 (5) 2.1拟定结构式 (5) 2.2结构网或结构式各种方案的选择 (6) 2.2.1 传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 (6) 2.2.2 基本组和扩大组的排列顺序 (6) 2.3绘制转速图 (7)

2.5确定带轮直径 (8) 2.6验算主轴转速误差 (8) 2.7 绘制传动系统图 (8) 3.估算传动件参数确定其结构尺寸 (10) 3.1确定传动见件计算转速 (10) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (10) 3.3估算传动轴直径 (10) 3.4估算传动齿轮模数 (10) 3.5普通V带的选择和计算 (11) 4.结构设计 (12) 4.1带轮设计 (12) 4.2齿轮块设计 (12) 4.3轴承的选择 (13) 4.4主轴主件 (13) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (13) 4.6主轴箱体设计 (13) 4.7主轴换向与制动结构设计 (13) 5.传动件验算 (14) 5.1齿轮的验算 (14) 5.2传动轴的验算 (16) 5.3花键键侧压溃应力验算 (19)

CA6140机床主轴箱的设计

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目录 第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定 第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章参考资料编目

第一章引言 普通车床是车床中应用最广泛的一种,约占车床类总数的65%,因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。 CA6140型普通车床的主要组成部件有:主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱:又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。 进给箱:又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,调整其变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠:用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱:是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。 第二章机床的规格和用途 CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。 主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给由十字手柄操纵,并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 第三章主要技术参数 工件最大回转直径: 在床面上………………………………………………………-----……………400毫米在床鞍上…………………………………………………………-----…………210毫米工件最大长度(四种规格)……………………………----…750、1000、1500、2000毫米主轴孔径…………………………………………………-----……………………… 48毫米主轴前端孔锥度…………………………………………-----…………………… 400毫米主轴转速范围: 正传(24级)…………………………………………----…………… 10~1400转/分反传(12级)……………………………………---…-……………… 14~1580转/分加工螺纹范围:

《金属切削机床》课程设计--C616型车床主轴箱设计(全套图纸)

目录 全套图纸加174320523 各专业都有 1.概述和机床参数确定 (1) 1.1机床运动参数的确定 (1) 1.2机床动力参数的确定 (1) 1.3机床布局 (1) 2.主传动系统运动设计 (2) 2.1确定变速组传动副数目 (2) 2.2确定变速组的扩大顺序 (2) 2.3绘制转速图 (3) 2.4确定齿轮齿数 (3) 2.5确定带轮直径 (3) 2.6验算主轴转速误差 (4) 2.7绘制传动系统图 (4) 3.估算传动件参数确定其结构尺寸 (5) 3.1确定传动转速 (5) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6) 3.3估算传动轴直径 (6) 3.4估算传动齿轮模数 (6) 3.5普通V带的选择和计算 (7) 4.结构设计 (8) 4.1带轮设计 (8) 4.2齿轮块设计 (8) 4.3轴承的选择 (9) 4.4主轴组件 (9) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9) 4.6主轴箱体设计 (9)

4.7主轴换向与制动结构设计 (9) 5.传动件验算 (10) 5.1齿轮的验算 (10) 5.2传动轴的刚度验算 (12) 5.3花键键侧压溃应力验算 (16) 5.4滚动轴承的验算 (16) 5.5主轴组件验算 (17) 6. 主轴位置及传动示意图 (20) 7.总结 (20) 8.参考文献 (21) 1.概述 1机床课程设计的目的 机床课程设计,是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计,使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中,得到设计构思,方案分析,结构工艺性,机械制图,零件计算,编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析,结构设计和计算能力。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强,工艺范围广,结构简单,制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间,维修车间。它能完成多种加工工序;车削内圆柱面,圆锥面,成形回转面,环形槽,端面及内外螺纹,它可以用来钻孔,扩孔,铰孔等加工。 1.1 机床运动参数的确定 (1)确定公比φ及Rn 已知最低转速n min =45rpm,最高转速n max =1980rpm,变速级数Z=12,则公比: φ= (n max /n min )1/(Z-1) =(1980rpm/45rpm)1/(12-1)≈1.41 转速 调整范围: Rn=n max /n min =44 (2)求出转速系列 根据最低转速45r/min,最高转速max n=1980r/min,公比φ=1.41,按《金属切屑机床》(戴曙编)表7-1选出标准转速数列: 2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 1.2机床动力参数的确定 已知电动机功率为N=4kw,根据《金属切削机床简明手册》(范云涨、陈兆年编)表11-32选择主电动机为Y112M-4,其主要技术数据见下表1: 表1 Y90L-4技术参数

C6150车床主轴箱箱体加工工艺及夹具说明书

目录 摘要 (2) 第一章绪论 (4) 1.1机械制造的重要性 (4) 1.2夹具的发展历史 (5) 1.3小结 (6) 第二章零件的工艺性分析 (7) 2.1零件的作用 (7) 2.2分析C6150车床主轴箱箱体零件的技术要求 (7) 2.3确定毛坯类型 (8) 2.4毛坯余量的确定 (9) 第三章工艺规程设计 (14) 3.1加工阶段划分的作用 (14) 3.2制定加工方案即机械加工工艺路线的确定 (15) 3.2.1工序的合理组合 (15) 3.2.2工序的分散与集中 (15) 3.3定位基准的选择 (18) 3.4工序计算 (20) 第四章夹具设计 (48) 4.1加工中心夹具概述 (48) 4.1.1加工中心常用的夹具介绍 (48) 4.1.2基本要求 (48) 4.1.3选用原则 (48) 4.2夹具原理分析说明 (49) 4.3定位方案确定 (49) 4.4夹紧方案确定 (49) 4.5定位误差计算 (52) 4.6气缸选型 (49) 4.7夹具气动系统设计 (52) 第五章结论 (57) 参考文献 (58) 致谢 (60)

摘要 本次毕业设计的课题是C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺规程及夹具的设计,本次毕业设计的目的主要是通过对C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺性的分析,包括毛坯选材制造方法、零件的工艺性分析、工艺卡片的编制、夹具的设计以及最后的论文撰写;设计方法主要是通过查阅相关书籍、文献,特别是关于机械加工工艺方面的专业书籍,通过分析零件在机器中的位置和共用,结合零件图纸的尺寸精度和技术要求等制定机械加工工艺路线,根据工艺路线选择加工设备、量具、刀具等要素。 本次毕业设计的设计路线主要如下:第一,首先绘制C6150车床主轴箱箱体的零件图;第二,初步拟定C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺路线;第三,根据零件图设计一套夹具,本次毕业设计我设计的夹具为镗主轴箱孔专用夹具;第四,根据机械加工工艺路线编制机械加工工艺卡;第五,编制说明书一份。 关键词:箱体工艺规程工艺卡片夹具

CA6140车床主轴箱的设计-外文翻译

南京理工大学 毕业设计(论文)外文资料翻译 学院(系):机械工程学院 专业:机械工程及自动化 姓名:朱仁勇 学号: 0501500241 外文出处:Industrial Electronics,Control and (用外文写) Industrumental, 1991,https://www.360docs.net/doc/2418747493.html, 附件: 1.外文资料翻译译文;2.外文原文。

附件1:外文资料翻译译文 CNC和PLC他们对于机床是同一概念吗? 摘要 设计一个计算机数字控制器(CNC),传统做法是将装置分为三个实体:一个可编程控制器(PLC),一个可以称之为CNC控制器(CNCD)的黑盒子,一个包含CNC轴向控制器和可以简单描述为轴向实体的合成体。我们将指出这一机构的缺点,展示一种新机构并介绍他的优势所在。最后,在对比传统PLC和新机构之后,我们认为CNC就是一种改进的PLC。 PLC装置 传统的可编程控制器(PLC)是基于两个主要模块:控制台和执行器。控制台向操作者提供了一个交互式设计的人机界面,由于这个原因,他不能实现实时约束。执行器控制基本任务的时序以使PLC工作和确保相关的时间约束。执行器启动并管理不同的循环周期。控制台的目标是人机界面而执行器的目标是时序安排。可以这样说,在大多数情况下,PLC的主要目标是在没有控制台的情况下单机运行。 CNC使用的分类 CNC对所有机床的应用本质上分为三个不同的种类:本地使用,直接数字化控制(DNC)和远程使用。 在本地使用中,操作者在机床附近。他直接输入命令,通过按下按钮来控制机床和加工过程。他也可以创建和修改刀具描述符和零件加工程序,这些是以CNC的标准代码或类似代码写入的。 在这一背景下,对零件的设计和辅助制造也是可能的,尽管此类活动显得与机床周围糟糕的环境质量(比如噪音,高温,灰尘)格格不入。 DNC(直接数字化控制)使用添加了从主机下载(向主机上传)零件加工程序的功能,主机汇集了零件加工程序,可以被看作是一个文件服务器。这些操作仍然完全在位于机床附近的人工操作员的控制下。在某些情况下,在远距离的操作者之间可能会使用邮件服务器。这一类CNC使用方式,除了能向服务器传输零件加工程

CA6140车床结构拆装

CA6140车床结构拆装 一、实训目的与要求 1、了解和分析机床传动系统及部件结构与调整,掌握机床使用与调整方法。 2、全面了解机床的用途与性能、组成与布局、传动与构造、润滑与冷却。 二、实验课时:4 三、实训装置及工量具 CA6140型普通车床 四、实训内容 1、熟悉机床的用途、总体布局、各操纵手柄的作用及其操作方法,并开车(空运转)观察机床部件的运动,了解机床的主要技术参数。 2、主轴箱(揭开主轴箱盖,结合机床传动系统图和主轴箱装配图) 1)了解主传动系统的传动路线,包括主轴的正转、反转、停止、高速传动、低速传动等。 2)找出各传动轴及主轴的空间位置,并考虑如此安排对主轴的受力情况有何影响。 3)操纵有关手柄了解主轴箱中滑移齿轮的位置、数量、用途。 4)观察主轴部件的支承结构,了解轴承的作用及间隙的调整方法。 5)观察主轴上齿轮离合器的构造,主轴右端空套斜齿轮的螺旋方向;了解主轴端部结构。 6)根据装配图分析卸荷式带轮是如何卸荷和传递扭矩的。 7)了解主轴箱的润滑系统及各传动件的润滑部位和方式,分析两个油标的作用。 3、进给箱 1)了解挂轮架的结构,用途和调整方法。 2)弄清基本组操纵机构工作原理。 3)弄清增倍组操纵机构工作原理。 4)了解车削不同种类螺纹的转换机构及丝杠、光杠传动的操纵机构。 4、溜箱板 1)了解超越离合器和安全离合器的工作原理。 2)了解机动进给、开合螺母和快速移动的操作机构。 3)了解互锁机构的作用及互锁原理。 5、刀架 了解刀架部件组成及各部分作用,了解方刀架动作原理。 6、尾架 了解尾架的作用,尾架在床身上的夹紧方法以及尾架套筒的夹紧方法;了解调整顶尖中心线与主轴中心线在水平面的同心度的方法;了解偏移尾架车削锥度的方法。 7、床身 了解床身整体结构,床身导轨的分组情况及其作用。 五、实训原理 CA6140结构图 CA6140车床传动系统图

C6150车床主轴箱箱体

一、C6150车床主轴箱箱体 见图2-46 图2-46 C6150车床主轴箱箱体 技术要求 1、非加工表面涂底漆,内壁涂防锈漆。 2、未注明铸造圆角R3~R5。 3、未注明倒角1×45° 4、铸件人工时效处理。 5、材料HT200。 图2-47是C6150车床主轴箱箱体展开图

1、零件图样分析 1)该零件为机床主轴箱,主要加工部位为平面和孔系,其结构复杂,精度要求又高,加工时应注意选择定位基准及夹紧力。 2)箱体上B面平面度公差为0.02mm。 3)箱体上A面与D面的垂直度公差为0.02/100mm 4)箱体上C面与D面的垂直度公差为0.05/300mm 5)箱体上D面与W面的垂直度公差为0.02mm。 6)1轴轴孔的轴线对基准K、C的圆跳动公差分别为0.03/300mm 7)D轴轴孔的轴线对基准C的平行度公差为0.03/300mm;对基准H的平行度公差为0.03/500mm. 8)Ⅲ铀轴孔的轴线对基准C的平行度公差为0.03/300mm;对基准V的平行度公差为0.03/200mm。 9)Ⅳ轴轴孔内表面对基准H的平行度公差为0.03/300mm;Ⅳ轴各轴孔表面对基准C 的同轴度公差为φ0.006nm。 10)Ⅳ轴各轴孔的圆度公差均为0.005mm;每孔内表面相对侧母线的平行度公差为0.01mm。 11)Ⅳ轴轴孔的轴线对基准D的平行度公差为0.03/650mm。 12)Ⅳ轴轴孔的轴线对基准W的平行度公差为0.03/650mm。 13)V轴轴孔的轴线对基准Q、N的平行度公差均为0.02/200mm。 14)Ⅵ轴轴孔的轴线对基准N的平行度公差为0.02/200mm。 15)材料HT200。 16)铸件人工时效处理。 2、C6150车床主轴箱箱体机械加工工艺过程卡(表2-37)

车床主轴箱课程设计12级转速

目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16

数控车床主轴箱设计

第一章概述 1.1设计目的 (2) 1.2主轴箱的概述 (2) 第2章主传动的设计 (2) 2.1驱动源的选择 (2) 2.2转速图的拟定 (2) 2.3传动轴的估算 (4) 2.4齿轮模数的估算 (3) 2.5V带的选择 (4) 第3章主轴箱展开图的设计 (7) 3.1各零件结构尺寸的设计 (7) 3.1.1 设计内容和步骤 (7) 3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7) 3.1.3各轴结构的设计 (9) 3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10) 3.1.5轴承的校核 (13) 3.2装配图的设计的概述 (13) 总结 (19) 参考文献 (20)

第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计,是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计,使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练,建立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来手比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章2主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机,直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的,属于恒功率,从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩;交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小,转动惯量小,动态响应快,没有电刷,能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高,磨损和故障也少,所以在中小功率领域,交流调速电动机占有较大的优势,鉴于此,本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4000r/min,最大切削功率5kw,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机,最高转速是4500r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率

CA6140车床主轴箱的毕业设计论文(含图)

第1章绪论 1.1课题来源 随着技术的发展,机床主轴箱的设计会向较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。另外还会改善机床的动平衡,避免震动、污染和噪音等。 本设计为CA6140机床的主轴箱。作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件(主轴、工作台、滑枕等)所需的各种速度;传递机床工作时所需的功率和扭矩;实现主运动的起动、停止、换向和制动。 主轴箱通常主要由下列装置和机构组成:齿轮变速装置;定比传动副;换向装置;起动停止装置;制动装置;操纵装置;密封装置;主轴部件和箱体。根据机床的用途和性能不同,有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。 主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置,使主轴获得各种不同转速,以实现主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给由十字手柄操纵,并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 1.2研究动态及发展趋势 机床设计和制造的发展速度是很快的。由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计(CAD)的应用。但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统(经验)设计方法。因此,探索科学理论的应用,科学地分析的处理经验,数据和资料,既能提高机床设计和制造水平,也将促进设计方法的现代化。 随着科学技术的不断发展,机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自

机械机床毕业设计16CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计业设计

毕业设计(论文)任务书 指导老师 课题名称CA6150车床主轴箱设计学生姓名 专业班级数控班

目录 1、概述 2、主运动的方案选择与主运动的设计 3、确定齿轮齿数 4、选择电动机 5、皮带轮的设计计算 6、传动装置的运动和运动参数的计算 7、主轴调速系统的选择计算 8、主轴刚度的校核 一、概述 主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)和一定的变速范围,以便采用不同材料的

刀具,加工不同的材料,不同尺寸,不同要求的工件,并能方便的实现运动的开停,变速,换向和制动等。 数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。 1.1数控机床主传动系统的特点 与普通机床比较,数控机床主传动系统具有下列特点。 4转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削,实现高效率加工。 5变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围,一般Ra>100,以保证加工时能选用合理的切 削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面 质量。 6主轴变速迅速可靠,数控机床的变速是按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的 要求。由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋 完善,所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速, 而且减少了中间传递环节,提高了变速控制的可靠 性。 7主轴组件的耐磨性高,使传动系统具有良好的精度保持性。凡有机械摩擦的部位,如轴承、锥孔等都 有足够的硬度,轴承处还有良好的润滑。 1.2 主传动系统的设计要求 ①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数, 能够实现运动的开停、变速、换向和制动,以满足 机床的运动要求。 ②主电机具有足够的功率,全部机构和元件具有足够 的强度和刚度,以满足机床的动力要求。 ③主传动的有关结构,特别是主轴组件要有足够高的

c6140机床主轴箱设计

1. 机床主要技术参数: (1) 尺寸参数: 床身上最大回转直径: 400mm 刀架上的最大回转直径: 200mm 主轴通孔直径: 40mm 主轴前锥孔: 莫式6号 最大加工工件长度: 1000mm (2) 运动参数: 根据工况,确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得,主轴最低转速有采用W 16Cr 4V 高速钢刀车削铸铁件获得。 n max = min 1000max d v π= 23.8r/min n min = max min 1000d v π =1214r/min 根据标准数列数值表,选择机床的最高转速为1180r/min ,最低转速为26.5/min 公比?取1.41,转速级数Z=12。 (3) 动力参数: 电动机功率4KW 选用Y112M-4型电动机 2. 确定结构方案: (1) 主轴传动系统采用V 带、齿轮传动; (2) 传动形式采用集中式传动; (3) 主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器; (4) 变速系统采用多联滑移齿轮变速。 3. 主传动系统运动设计: (1) 拟订结构式: 1) 确定变速组传动副数目: 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合: A .12=3*4 B. 12=4*3 C 。12=3*2*2 D .12=2*3*2 E 。12=2*2*3 方案A 、B 可节省一根传动轴。但是,其中一个传动组内有四个变速传动副,增大了该轴的轴向尺寸。这种方案不宜采用。 根据传动副数目分配应“前多后少”的原则,方案C 是可取的。但是,由

于主轴换向采用双向离合器结构,致使Ⅰ轴尺寸加大,此方案也不宜采用,而应选用方案D 2)确定变速组扩大顺序: 12=2*3*2的传动副组合,其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式:A.12=21*32*26B。12=21*34*22 C.12 =23*31*26D。12=26*31*23 E.22*34*21F。12=26*32*21 根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则,应选用第一种方案。然而,对于所设计的机构,将会出现两个问题: ①第一变速组采用降速传动(图1a)时,由于摩擦离合器径向结构尺寸限制, 使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小,Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。这样,不仅使Ⅰ-Ⅱ轴间中心距加大,而且Ⅱ-Ⅲ轴间的中心距也会加大,从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。 ②如果第一变速组采用升速传动(图1b),则Ⅰ轴至主轴间的降速传动只能由 后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的极限值,常常需要增加一个定比降速传动组,使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。 如果采用方案C,即12 =23*31*26,则可解决上述存在的问题(见图1c)。其结构网如图2所示。

CA6140机床主轴箱的设计12

调研报告 大学四年的学习生活即将结束,大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计,是对所学知识和技能的综合运用和检验。 本人的毕业设计课题是对CA6140车床主轴箱的设计,其内容包括:总体方案的确定和验证、机械部分的设计计算(伺服进给机构设计、自动转位刀架的选择或设计、编码盘安装部分的结构设计)、主运动自动变速原理等。对普通车床主轴箱的设计符合我国国情,即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平,又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径,在我国有着广阔的市场。从另一个角度来说,该设计既有机床结构方面内容,又有机加工方面内容,有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程,但通过该设计拓宽了知识面,增强了实践能力,对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。 毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试,它既是一次锻炼,也是一次检验,在整个设计过程中,我获益匪浅。在此,我要衷心感谢刘老师对我的关心和细致指导。 由于毕业设计是我的第一次综合性设计,无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足,在此,恳请老师和同学们给以指正。

摘要 作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中,本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计,设计的内容主要有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,对主要零件进行了计算和验算,利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。 关键词:CA6140机床主轴箱零件传动

目录第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章致谢 第八章参考资料编目

CA6150型卧式车床进给箱设计

C6150车床进给箱设计 1.绪论 1.1 研究的背景与现实意义 本课题针是一种加工效率高,操作性能好,社会拥有量大的普通C6150型车床,对机械部分重新设计、装配,对电气部分在原有基础上进行较大规模的技术更新,较大幅度地提高水平和档次。目的为重新恢复其使用,提高其精度、效率和自动化程度,提高性能或档次,更好的适应新工艺、新技术使用。 可见大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床,而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装各加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品、市场、效益,影响企业的生存和发展。 通过对此型号车床的研究开发,随着科学技术水平和人类生活水平的提高,对机械产品的质量要求越来越高,产品品种越来越多,中大批量的产品需求越来越少,而单件小批量生产模式迅速增加,作为实现单件小批量加工自动化的数控机床,由于其突出的优点而得到广泛应用: (1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。这是由于计算机有高超的运算能力,可以瞬时准确地计算出每个坐标轴应该运动的运动量,这就可以加工复杂的曲线和曲面。 (2)可以实现加工的自动化,而且是柔性自动化,效率可比以往机床提高3到7倍。 (3)加工的零件精度高,尺寸分散度小,装配容易,不再需要”修配”。这是由于加工过程自动化,不受人的情绪和疲劳影响的结果。计算机还可以自动进行刀具寿命管理,不会因刀具磨损而影响工件精度和其一致性。最近,数控系统中

增加了机床误差、加工误差修正补偿的功能,使加工精度得到进一步提高。 (4)可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。这是自动化带来的效果(可以自动更换刀具),如加工中心,在工件装夹好后,可实现钻、铣、攻丝、扩孔等多工序的加工。这些多工序是在同一基面、同一次装夹下实现的,提高了相关的加工精度。现已出现其他工序集中的机床,如车削中心、车铣中心、磨削中心等。 1.2 C6150卧式车床简介 普通机床经过数百年的发展,到目前为止,机床每一部分的机构设计(包括机床的加工精度,机床的操纵性等)都可以说达到了尽善尽美的程度,因此机械工业在20世纪90年代出现了低谷时期,有人形容机械行业已经到了日落黄昏的时候,在这之后,由于数控机床行业的兴起,以及整个国民经济的活跃发展,机械制造业又迎来了新一轮的迅猛发展。本次毕业设计课题主要是对普通车床(C6150)的进给箱内部传动机构进行了设计与计算,特别是对传动机构中的齿轮进行了受力计算和校核,对各部分结构有了较为清晰的认识。本次所研究的对象是普通车床C6150,其主参数为500mm,主参数表示机床的规格大小,是机床的最主要参数,反映机床的加工能力,影响机床的其它参数和结构大小,所以通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸作为主参数。虽然说普通车床的设计研究已经到了极限的状况,但是如果能对普通车床能做个非常透彻的了解,那么对自己所学的知识就能够达到一个更高的层次,也算是对自己四年来的一个知识的总结。在本次毕业设计中,我们一丝不苟,认真的查资料,问老师,顺利的完成了本次毕业设计,期间也遇到了不少的问题,虽然课题没有什么新异,但计算量较大,内容较繁,要做一个实也不是很简单的,如有不够理想之处,请各位指导老师多多指正。

(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计

(完整版)CA6140车床主轴箱的含图 毕业设计 以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编辑。第1章绪论课题来源随着技术的发展,机床主轴箱的设计会向较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。另外还会改善机床的动平衡,避免震动、污染和噪音等。本设计为CA6140机床的主轴箱。作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件所需的各种速度;传递机床工作时所需的功率和扭矩;实现主运动的起动、停止、换向和制动。主轴箱通常主要下列装置和机构组成:齿轮变速装置;定比传动副;换向装置;起动停止装置;制动装置;操纵装置;

密封装置;主轴部件和箱体。根据机床的用途和性能不同,有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置,使主轴获得各种不同转速,以实现主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给十字手柄操纵,并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。研究动态及发展趋势机床设计和制造的发展速度是很快的。原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计的应用。但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统设计方法。因此,探索科学理论的应用,科

车床主轴箱设计(我参考的)

普通车床主轴箱设计第 1 页共 68 页 安徽建筑工业学院 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 安徽建筑工业学院 毕业设计 (论文) 专 专专 专 业 业业 业 机械设计制造及其自动化 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班 班班 班 级 级级 级 05

05机械 机械机械 机械(4) (4)(4) (4)班 班班 班 学生姓名 学生姓名学生姓名 学生姓名 夏遵超 夏遵超夏遵超 夏遵超 学 学学 学 号 号号 号 05210010428 05210010428 05210010428 05210010428 课 课课 课

题题 题 车床主轴箱设计 车床主轴箱设计车床主轴箱设计 车床主轴箱设计 指导教师 指导教师指导教师 指导教师 魏常武 魏常武魏常武 魏常武 普通车床主轴箱设计第 2 页共 68 页 2009 2009 2009 2009 年 年年 年 6 6 6 6 月 月月 月 1

1 日 日日 日普通车床主轴箱设计第 3 页共 68 页摘要 摘要摘要 摘要 普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计,主要包括三方面的设计,即:根据设计题目所给 定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数,确定其他有关运动 参数,选定主轴各级转速值;通过分析比较,选择传动方案;拟定结构式或结构 网,拟定转速图;确定齿轮齿数及带轮直径;绘制传动系统图。其次,根据机床 类型和电动机功率,确定主轴及各传动件的计算转速,初定传动轴直径、齿轮模 数,确定传动带型号及根数,摩擦片尺寸及数目;装配草图完成后要验算传动件 (传动轴、主轴、齿轮、滚动轴承)的刚度、强度或寿命。最后,完成运动设计 和动力设计后,要将主传动方案“结构化”,设计主轴变速箱装配图及零件图, 侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移 齿轮零件的设计。 【关键词】车床、主轴箱、变速系统、主轴组件。 普通车床主轴箱设计第 4 页共 68 页目录 目录目录 目录目录 目录目录 目录.............................................................................. .. (4) 1、 、、 、绪论 绪论绪论 绪论.............................................................................. .. (6) 2. .. .设计计算 设计计算设计计算 设计计算 .............................................................................

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