T611鏜床主軸箱傳動系統(tǒng)設計 畢業(yè)設計

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1、 畢業(yè)論文設計 題目：T611鏜床主軸箱傳動系統(tǒng)設計 [摘要] 臥式鏜床主要用來進行鏜削、鉆削、車削以及銑削平面等。在車床、鏜床、銑床、插、拉床、磨床、數(shù)控加工中心、齒輪加工中心、切斷機床、特種加工機床、組合機床、柔性制造系統(tǒng)等眾多機械加工設備中，鏜床加工特點：加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉動(主運動)，在實踐中具有“萬能車床”的稱號。鏜床主傳動系統(tǒng)是用來實現(xiàn)鏜床主運動的，它將主

2、電動機的原動力變成可供主軸上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。為適應各種不同的加工及各種不同的加工方法，鏜床的主傳動系統(tǒng)應具有較大的調(diào)速范圍，以保證加工時能選用合理的切削用量，同時主傳動系統(tǒng)還需要有較高精度及剛度并盡可能降低噪聲，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質量。 [關鍵詞] 鏜床 主傳動系統(tǒng) 主運動 進給運動 扭距  Painting boxes main spindle drive chart and expounding deceleration level, calculating torque [Abstract]： Horiz

3、ontal Boring Machine mainly used for boring, drilling, turning and milling plane, and so on. In lathes, boring machine, milling machine, Chap, broaching machine, grinding machines, CNC machining centers, gear machining centers, and to cut off the machine, special machine, combination machine tools,

4、flexible manufacturing systems, and other machining equipment, Boring Machine processing features : workpiece machining process fixed, Tool for Mobile, will center on the tool is the center hole and make rotating cutter (Controller Movement), in thepractice of "universal lathe".The system of boring

5、main driving is used to achieve the main movement boring machine, Main Motor will become the driving force on the tool spindle machining cutting torque and the cutting speed. To meet the various processing and a variety of processing methods, the main drive system Boring Machine should have a large

6、r scope of the governor, to ensure that processing can use a reasonable amount of cutting. Meanwhile main drive system will need a higher accuracy and rigidity and minimize noise, which was the best productivity, machining accuracy and surface quality. [Keywords] Boring Machine The system of Ma

7、in Driving Main campaign Feeding Campaign Torque 目 錄 引言 1 1.我國臥式鏜床的發(fā)展 4 1.1我國臥式鏜床的發(fā)展歷史： 4 1.2我國臥式鏜床的發(fā)展趨勢： 4 1.2.1提高機床剛度： 4 1.2.2提高機床的坐標測量及定位精度 4 1.2.3提高機床使用壽命，延長機床大修周期 5 1.2.4.提高機床自動化程度 5 1.2.5采用新材料 5 1.3我國臥式鏜床生產(chǎn)發(fā)展中的問題： 5 2臥式銑鏜的組成部分介紹 6 3臥式鏜床的傳動系統(tǒng)及其特點 8 3.1臥式鏜床主傳動

8、系統(tǒng)介紹： 8 3.1.1臥式鏜床的主運動及其變速操縱機構介紹： 8 3.1.2主運動變速系統(tǒng)結構形式： 8 3.1.3主運動驅動電動機與傳動系統(tǒng)聯(lián)結方式 9 3.2 臥式鏜床的特點 11 3.2.1該系列臥鏜還具有以下特點： 11 3.2.2臥式銑鏜的附件有： 11 4 T611A主傳動系統(tǒng)分析 12 4.1 T611A主運動分析 12 4.2 計算T6IIA的各種轉速級別并詳細說明各種變速的實現(xiàn)過程 13 4.2.1主傳動表達式中各個參數(shù)確定： 13 4.2.2主軸轉速級數(shù)的計算： 13 4.3概述T611A的進給運動 19 4.3.1進給運動的概述 19 4

9、.3.2進給運動的分類 19 4.3.3 T611A主軸的機動進給運動： 20 5 T611A主軸在各種轉速下所受到扭距的計算 23 6 臥式鏜床傳動系統(tǒng)的潤滑與保養(yǎng) 29 6.1 潤滑 29 6.2 日常的維護與保養(yǎng) 29 7致謝 30 8 參考文獻 31 引言 隨著現(xiàn)代化的大生產(chǎn)，企業(yè)、商家對產(chǎn)品的多樣化、規(guī)?；笕找嬖鰪?。同時追求更多的利潤也迫使各企業(yè)越來越注重底投入高回報，例如一臺機床可以完成不同的加工要求，加工不同規(guī)模的、不同方位的零件。 在車床、鏜床、銑床、插、拉床、磨床、數(shù)控加工中心、齒輪加工中心、切斷機床、特種加工機床、組合機床、柔性制造系

10、統(tǒng)等眾多機械加工設備中，鏜床加工特點：加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉動(主運動)，在實踐中具有“萬能車床”的稱號。 鏜床主要是用鏜刀對工件已有的孔進行鏜削的機床，使用不同的刀具和附件還可鉆削、銑削、切螺紋及加工外圓和端面等。 1769年瓦特取得實用蒸汽機專利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽機的關鍵問題。1774年英國人威爾金森發(fā)明炮筒鏜床，次年用于加工蒸汽機汽缸體。1776年他又制造了較為精確的汽缸鏜床。 1880年前后，德國開始生產(chǎn)帶前后立柱和工作臺的臥式鏜床。為了能對特大、特重的工件進行加工，20世紀30年代發(fā)展了落地鏜床。隨著銑削工作量

11、的增加，50年代出現(xiàn)了落地鏜銑床。 二十世紀初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要加工孔距誤差較小的設備，在瑞士出現(xiàn)了坐標鏜床?，F(xiàn)在的鏜床大多已采用數(shù)字控制系統(tǒng)實現(xiàn)坐標定位和加工過程自動化。 (1) 臥式鏜床 臥式鏜床是鏜床中應用最廣泛的一種。它主要是孔加工，鏜孔精度可達IT7，表面粗糙度Ra值為1.6-0.8um.臥式鏜床的主參數(shù)為主軸直徑。 圖1.1臥式鏜床 (2) 坐標鏜床 坐標鏜床是高精度機床的一種。它的結構特點是有坐標位置的精密測量裝置。坐標鏜床可分為單柱式坐標鏜床、雙柱式坐標鏜床和臥式坐標鏜床。 1.單柱式坐標鏜床：主軸帶動刀具作旋轉主運動，主軸套筒

12、沿軸向作進給運動。特點：結構簡單，操作方便，特別適宜加工板狀零件的精密孔，但它的剛性較差，所以這種結構只適用于中小型坐標鏜床。 2.雙柱式坐標鏜床：主軸上安裝刀具作主運動，工件安裝在工作臺上隨工作臺沿床身導軌作縱向直線移動。它的剛性較好，目前大型坐標鏜床都采用這種結構。雙柱式坐標鏜床的主參數(shù)為工作臺面寬度。 3.臥式坐標鏜床：工作臺能在水平面內(nèi)做旋轉運動，進給運動可以由工作臺縱向移動或主軸軸向移動來實現(xiàn)。它的加工精度較高。 圖1.2坐標鏜床 （3）金剛鏜床： 該鏜床的特點是以很小的進給量和很高的切削速度進行加工，因而加工的工件具有較高的尺寸精度（IT

13、6），表面粗糙度可達到0.2微米。 1我國臥式鏜床的發(fā)展 1.1我國臥式鏜床的發(fā)展歷史： 我國的臥式鏜床生產(chǎn)是在1954年由仿制開始的。幾十年來鏜床工業(yè)生產(chǎn)戰(zhàn)線上的廣大職工，在偉大領袖毛主席親自制定的“鼓足干勁，力爭上游，多快好省地建設社會主義”總路線的指引下，使臥式鏜床的產(chǎn)量及品種有了很大的發(fā)展，為國民經(jīng)濟各部門提供了一定數(shù)量的產(chǎn)品，并且還承擔過援外任務，為中國和世界革命做出了貢獻。目前，已有13個省、一個、自治區(qū)、三個直轄市的二十六個廠；臥式鏜床鏜床的

14、年產(chǎn)量到1971年，已經(jīng)超過一千臺。臥式鏜床的品種，第一個五年計劃期間，只能生產(chǎn)主軸直徑85毫米的臥式鏜床，現(xiàn)在已經(jīng)能生產(chǎn)主軸直徑63、85、125、150等毫米的臥式鏜床及主軸直徑110毫米的加大主軸直徑和移動式鏜床。從只能根據(jù)國外圖紙生產(chǎn)單一產(chǎn)品，發(fā)展到自行設計試制并采用一定先進技術的多種產(chǎn)品。在無產(chǎn)階級大革命中，就有17個廠先后設計試制了三十一種臥式鏜床。其中直徑63毫米的有五種，直徑125毫米的有一種；無伸縮主軸簡易臥式鏜床有兩種；直徑160毫米落地鏜床有兩種，直徑200毫米的有一種，直徑250毫米的有一種. 1.2我國臥式鏜床的發(fā)展趨勢： 1.2.1提高機床剛度： 1）提高主軸

15、系統(tǒng)剛度 a.加大主軸直徑。為了提高主軸剛度，在自行設計、試制的直徑63及直徑85毫米的臥式鏜床中，部分采用了加大主軸直徑的辦法。 b.主軸由三層結構改為二層結構，提高主軸系統(tǒng)剛度。 c.采用可拆式平旋盤，既可簡化機床主軸箱結構，又便于安裝各種附件。 d.主軸前軸承采用3182型雙列圓柱滾動軸承。 e.主軸前端增設主軸夾緊附件，以便在用工作臺進給進行鏜削或銑削時，將主軸與銑軸緊固在一起，以消除主軸的徑向和軸向游隙，提高主軸系統(tǒng)剛度。 2）用矩形導軌代替55燕尾形導軌。 3）加寬床身或增設輔助導軌，以提高床身剛度、加大工作臺橫向行程。 1.2.2提高機床的坐標測量

16、及定位精度 用光學讀數(shù)裝置和經(jīng)濟刻線尺代替游標卡尺及千分表，讀數(shù)精度為0.01毫米。工作臺90定位用光學瞄準裝置，提高回轉定位精度。工作臺用端面齒分度盤分度。采用光柵數(shù)字顯示，讀數(shù)精度為0.01毫米 1.2.3提高機床使用壽命，延長機床大修周期 1）導軌采用電接觸加熱自冷表面淬火，以提高導軌面硬度。 2）在滑動導軌上鑲尼龍板。 3）采用強力潤滑或靜壓導軌。 4）床身及滑座導軌采用可伸縮防護板。 1.2.4.提高機床自動化程度 1）主運動及進給運動采用機械或液壓予選變速操縱機構。 2）采用電磁離合器、電磁閥等自動化元件，增設懸掛式按鈕站等，實現(xiàn)遠距離集中操縱。 1.2.5采

17、用新材料 1）用MC尼龍制造螺母、蝸輪等零件，以節(jié)約有色金屬及鋼材，減輕機床重量。 2）用球墨鑄鐵制造空心主軸。 1.3我國臥式鏜床生產(chǎn)發(fā)展中的問題： 1）質量不高 目前臥式鏜床產(chǎn)品質量的突出問題是提高機床精度保持性及定位精度。 2）產(chǎn)品產(chǎn)量不高 3）品種不配套 4）性能不高 5）生產(chǎn)品種分工不明確 6）對產(chǎn)品更新及新品種的試制工作缺乏統(tǒng)一組織領導 7）臥式鏜床型式及基本參數(shù)標準未得到貫徹 8）電氣元件質量差 2臥式銑鏜的組成部分介紹 圖2.1臥式銑鏜組成示意圖 如上圖示：床身9為機床的基礎件，前

18、立柱7與其固聯(lián)在一起。這二者不僅承受著來自其他不件的重力和加工時的切削力，要求有足夠的強度剛度和吸振性能，而且后立柱2和工作臺部件3要沿床身作縱向移動；主軸箱8要前立柱上的導軌作垂直移動，兩種移動的運動精度直接影響著孔的加工精度，所以床身和前立柱必須有很高的加工精度和表面質量，且精度能夠長期保持。工作臺部件的縱向移動是通過其最下層的下滑座11相對于床身導軌的平移實現(xiàn)的；工作臺部件的橫向移動，是通過其中層的上滑座12相對于下滑座的平移實現(xiàn)的。上滑座上有圓環(huán)形導軌，工作臺部件最上層的工作臺面可以在該導軌內(nèi)繞鉛垂軸線相對于上滑座。以便在一次安裝中對工件上相互平行或成一定角度的孔和平面進行加工。 主

19、軸箱8沿前立柱導軌的垂直移動，一方面可以實現(xiàn)垂直進給；另一方面可以適應工件上被加工孔的位置的高低不同的需要。主軸箱內(nèi)裝有主運動和進給運動的變速機構和操縱機構。根據(jù)不同的加工情況，刀具可以直接裝在鏜軸4前端的莫氏5號或6號錐孔內(nèi)，也可以裝在平旋盤5的進向刀具溜板6上。在加工長度交短的孔時，刀具與工件間的相對運動類似與鉆床上的鉆孔，鏜軸4和刀具一起作主運動，并且又沿其軸線作進給運動。該進給運動是由主軸箱8右端的后尾筒9內(nèi)的軸向進給機構提供的。平旋盤5只能作回轉主運動，裝在平旋盤導規(guī)上的徑向刀具溜板6，除了隨平旋盤一起回轉外，還可以沿導軌移動，作徑向進給運動。 后立柱2沿床身導軌作縱向移動，其目的

20、是當用雙面支撐的鏜模鏜削通孔時，便于針對不同長度的鏜桿來調(diào)整它的縱向位置。后支撐架1沿后立柱z的上下移動，是為了與鏜軸4保持等高，并用于支撐長鏜桿的懸伸端。 臥式銑鏜床的主運動有：鏜軸和平旋盤的回轉運動；進給運動有：鏜軸的軸向進給運動平旋盤溜板的徑向進給運動，主軸箱的垂直進給運動，工作臺的縱向和橫向進給運動；輔助運動有：工作臺的轉位，后立柱縱向調(diào)位，后支撐架的垂直方向調(diào)位，以及主軸箱沿垂直方向和工作臺沿縱、橫向的快速調(diào)位運動。 3臥式鏜床的傳動系統(tǒng)及其特點 3.1臥式鏜床主傳動系統(tǒng)介紹： 3.1.1臥式

21、鏜床的主運動及其變速操縱機構介紹： 臥式鏜床是萬能性較大的金屬切削機床之一，為了適應各種加工的需要，臥式鏜床的主運動及其變速機構必須滿足以下要求： 1）具有足夠大的調(diào)速范圍和必要的轉速級數(shù)：臥式鏜床的主運動調(diào)速范圍一般為100左右，隨著主軸規(guī)格的增大，主運動調(diào)速范圍也隨之增大，有的臥式鏜床主運動調(diào)速范圍以達312.5左右。 2）具有足夠的傳動剛性及傳動效率，以傳動較大功率。 3）變速操縱機構應該靈活、可靠、便于操縱及維修。 4）在滿足使用性能要求的前提下，盡量簡化主運動及其變速操縱機構 。 由于目前國內(nèi)外臥式鏜床的主運動及其變速操縱機構形式很多，

22、為了便于分析比較，將主運動傳動方式、變速機構、變速操縱機構的結構形式及變速過程做了介紹。 主運動傳動結構形式： 國內(nèi)外臥式鏜床主運動傳動結構形式大多數(shù)采用集中傳動方式。即主運動驅動電動機，主運動及變速系統(tǒng)與主軸部件都裝在主軸箱內(nèi)，例如我國生產(chǎn)的T618、T612。但也有部分中小型臥式鏜床采用分離的傳動方式，例如北京第八機床廠的T649、漢川機床廠的T619等。將主運動驅動電機及主變速系統(tǒng)大部分裝在車身內(nèi)，通過花鍵軸與主軸箱相聯(lián)；還有的機床是把主運動驅動電機裝在床身上，主變速系統(tǒng)與主軸部件都裝在主軸箱內(nèi)，用三角皮帶通過中間皮帶輪聯(lián)結主電機與主軸箱。用三角皮帶連接較花鍵軸聯(lián)結平穩(wěn)，但傳

23、動扭距較小，所占空間位置大。 主運動采用分離傳動方式，可以簡化主軸箱結構，減輕主軸箱及平衡重錘的重量，使整機重心下移，同時由于主電機不在主軸箱上，且主軸箱內(nèi)傳動齒數(shù)較少，因此發(fā)熱和震動較集中傳動小，但分離傳動較集中傳動結構復雜，操縱機構分散，獨立的快速結構不容易設置，用花鍵聯(lián)結變速箱與主軸箱，對加工及裝配質量要求高，且傳動花鍵軸長，傳動剛性差，因此從目前過內(nèi)外鏜床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢來看，主運動采用集中傳動方式較分離傳動方式多。 3.1.2主運動變速系統(tǒng)結構形式： 交流電動機驅動、滑移齒輪有級變速系統(tǒng)： 由于齒輪傳動效率高，工作可靠，且齒輪加工裝配工藝性較好，因此目前國內(nèi)外中小型臥式鏜床主

24、運動多數(shù)采用交流電動機驅動的滑移齒輪有級變速系統(tǒng)。 主運動驅動交流電動機的變速級數(shù)。 中小型鏜床多采用單速交流電動機驅動，也有少數(shù)的采用雙速交流電機驅動。采用雙速或三速交流電動機驅動，可以適當簡化機械變速機構，但是有也缺點：多速交流電動機在高速時輸出功率大，低速時候輸出功率小，因此當按低速功率選取電動機時，高速功率偏大，且多速較單速交流電動機體積大，成本高，電控較復雜。 3.1.3主運動驅動電動機與傳動系統(tǒng)聯(lián)結方式 主運動驅動電動機與傳動系統(tǒng)的聯(lián)結方式主要有以下六種方式： 1）采用三角皮帶。皮帶傳動平穩(wěn)且可吸收起、制動的沖擊，但其所占空間較大。 2）采用彈性聯(lián)軸節(jié) 3）采用片式電

25、磁離合器，這種聯(lián)結能夠減少起、制動的沖擊。 4）同時采用彈性聯(lián)軸節(jié)與片式電磁離合器，同時采用彈性聯(lián)軸節(jié)與片式電磁離合器連接驅動電動機與傳動系統(tǒng)，用以進一步減小起、制動的沖擊。 5）采用片式摩擦離合器，可以吸收起、制動的沖擊。 6）用齒輪，用裝在驅動電動機軸上的齒輪直接與傳動系統(tǒng)相聯(lián)，由于在傳動鏈中沒有彈性環(huán)節(jié)，因此起、制動時候沖擊性可能較大。 綜上所述，從國內(nèi)外臥式鏜床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看，多數(shù)采用彈性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結驅動電動機與傳動系統(tǒng)，國外也有同時采用片式離合器或彈性聯(lián)軸節(jié)與片式電磁離合器的趨勢。 主軸轉速系列： 1）單公比標準轉速系列 2）雙公比或三公比的標準轉速系列。 3）單

26、公比或多公比的非標準轉速系列 4）無公比的轉速系列。 主軸傳動系統(tǒng): 1)采用由三跟軸一個三聯(lián)滑移齒輪組成的轉速擴大組以擴大轉速范圍 我國生產(chǎn)的T618、T611系列均采用由三根軸一個三聯(lián)滑移齒輪組成的擴大轉速組，以擴大主運動調(diào)速范圍。 2)采用折回機構擴大調(diào)速范圍。 為了擴大主運動調(diào)速范圍，采用由兩根軸上的兩個滑移齒輪一共八個齒輪組組成的折回機構擴大組得到三種轉速；采用由兩根軸一個雙向離合器一共四個齒輪組成的折回機構擴大組得到兩種轉速。 3）通過平旋盤使主軸得到低檔轉速 4）主軸的高檔轉速用皮帶傳動 利用三角皮帶傳動使主軸告訴旋轉，可

27、以減少主軸高速旋轉時的振動，提高加工精度。 5）采用公用齒輪減少傳動齒輪數(shù)，并縮短軸向尺寸。 由于公用齒輪較其他非公用變速齒輪的嚙合機會多，因此壽命較其他變速齒輪短。 6）采用同心傳動軸以減小主軸箱的高度與厚度。 例如意大利的AL-88主運動系統(tǒng)共有五根傳動軸，但在箱體上只用了三排孔，這樣可以相應的減少主軸箱的高度與厚度，但是主軸箱的長度會相應的加長。 7）將滑移齒輪集中在一根傳動軸上。這樣會便于安排變速操縱機構，并且可以減少傳動軸數(shù)。 8）國外多數(shù)臥式鏜床的空心主軸上裝有兩個齒輪，并且參與變速，可以降低主軸高速時主軸上受力齒輪的線速度，但是國內(nèi)多數(shù)臥式鏜床的空心主軸上只裝

28、有一個主傳動齒輪。 交流電動機驅動、電磁離合器有級變速系統(tǒng) 用單速或者雙速交流電動機驅動，由電磁離合器控制進行有級變速，便于實現(xiàn)遠程或自動控制，因此多應用于自動化程度高的臥式鏜床上，由于國內(nèi)電磁離合器質量目前尚未達到很高的要求，因此這種變速方法應用的不是很廣泛，但是在國外已經(jīng)應用的很廣泛。 交流電動機驅動的機械無級調(diào)速系統(tǒng) 目前國內(nèi)外臥式鏜床上采用的機械無級調(diào)速，多數(shù)是靠摩擦來傳動的，其傳動效率一般是較齒輪的傳動效率要低，而且在不同的程度上存在由于摩擦副打滑而一起發(fā)熱的問題。目前國內(nèi)外臥式鏜床采用的機械無級調(diào)速器有以下的三類： 1)鋼秋機械無級調(diào)速器 2)鋼球圓盤式無級調(diào)速器 3

29、)P.I.V.鏈盤式機械無級調(diào)速器。鏈盤式無級調(diào)速器的錐盤有帶齒與不帶齒兩種，帶齒錐盤傳動時打滑現(xiàn)象較不帶圓錐盤小，其工藝性較差。 3.2 臥式鏜床的特點 在車床、鏜床、銑床、插、拉床、磨床、數(shù)控加工中心、齒輪加工中心、切斷機床、特種加工機床、組合機床、柔性制造系統(tǒng)等眾多機械加工設備中，鏜床加工特點：加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉動(主運動)，在加工不同位置時可利用工作臺進行準確定位。 同時，對于復雜零件和尺寸交大且工藝復雜多樣需要多種加工方式和不同工種的零件可以通過前后立柱、支撐架、鏜桿、徑向刀架定位加工，可以手動控制也可以自動控制。從而提高了生

30、產(chǎn)效率，給生產(chǎn)帶來許多便截。 臥式鏜床具有剛性強、加工精度及加工效率高、穩(wěn)定性好、橫向行程長、承載量大、強力切削等特點。特別適用于對較大平面的鏜、銑以及對較大箱體類零件及孔系的精加工。除可進行鉆、鏜、擴、鉸孔外，還可利用多種附件進行車、銑、鏍紋等加工。在實踐中因為臥式鏜床的結構特點與功能特點，人們常稱之為“萬能車床”。 3.2.1該系列臥鏜還具有以下特點： 一 該系列臥鏜為同規(guī)格中加強鏜桿型，適用于強力切削，機床各部均為矩形導軌，剛性強，精度穩(wěn)定性好。 二 均配有固定式或可拆式平旋盤，可加工尺寸較大的孔和平面。除可進行鏜、 擴、鉸孔外，還可利用多種附件進行車、銑、螺紋等加工。 三

31、 均可配備數(shù)顯裝置，讀數(shù)精度為0.01毫米，定位精度0.03毫米。 3.2.2臥式銑鏜的附件有： 工作臺、平旋盤、主軸箱、支承架、床身、徑向刀架等。其中，平旋盤是以內(nèi)端面與圓柱孔同主軸部件空心軸的前端面和外圓柱面相配合,與主軸的空心軸一起旋轉. 平旋盤上裝有徑向刀具溜板,通過齒輪`蝸輪`蝸桿,齒輪與齒條的傳動,使刀具溜板獲得徑進給運動,用徑進給運動來切削端面或內(nèi)`外圓柱面.當進給切削加工時,將刀具鎖緊在平旋盤,以提高切削剛度。 4 T611A主傳動系統(tǒng)分析 4.1 T611A主運動分析 臥式鏜床的主參數(shù)是主軸直徑.對臥式鏜床平旋盤的研究可以改進平旋盤對主軸的影響及

32、對主軸軸線垂直度的檢測，利用平旋盤車削振動輪工藝，設計新穎的數(shù)控平旋盤從而提高平旋盤剛性、加工精度及加工效率高、穩(wěn)定性好、橫向行程長、承載量、強力切削等。 機床的動力來自裝在主軸箱上的雙速電動機，通過三角皮帶傳到軸Ⅱ，裝在軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪6、5、4分別與軸Ⅲ上的三個固定齒輪3、2、1相互嚙合，再經(jīng)過此軸的固定齒輪65、64及軸Ⅳ上的三聯(lián)齒輪63、62、61將運動傳至Ⅴ軸上的90、9兩個固定兩個固定齒輪，最后經(jīng)過齒輪10、11將運動傳動到主軸。另經(jīng)過齒輪105、100將運動傳動到平旋盤，根據(jù)雙速電機和兩對三聯(lián)滑移齒輪位置的改變，使主軸獲得十八級轉速。 根據(jù)主軸主運動的分析得到主軸的傳動表達式

33、： 4.2 計算T6IIA的各種轉速級別并詳細說明各種變速的實現(xiàn)過程 4.2.1主傳動表達式中各個參數(shù)確定： 表4.1主傳動齒輪參數(shù)表 圖中編號 齒數(shù)或頭數(shù) 模數(shù)或螺距 材料 熱處理 皮帶輪Ⅰ D=90 皮帶輪Ⅱ D=270 齒輪4 28 3 40Cr T250G48 齒輪1 49 3 40Cr G48 齒輪5 36 3 40Cr T250G48 齒輪2 41 3 40Cr G48 齒輪6 20 3 40Cr G48 齒輪3 57 3 40Cr

34、 G48 齒輪64 22 3 20Cr S0.9 齒輪62 55 3 20Cr S0.9 齒輪65 47 3 20Cr G48 齒輪63 30 3 20Cr S0.9 齒輪60 35 3 40Cr G48 齒輪61 19 4 20Cr S0.9-C59 齒輪9 48 4 40Cr G48 齒輪10 32 32 20Cr S0.9-C59 齒輪11 69 4 20Cr S0.9-C59 將傳動表達式中各個參數(shù)代入后得到 4.2.2主軸轉速級數(shù)的計算： 根據(jù)傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達式，主軸轉動時，利

35、用各個滑移齒輪軸向位置的不同組合，一共可以得到：級轉速，由于電動機為雙速電機，一種轉速為1450r/min，另一種轉速為2880r/min，所以實際上主軸一共可以得到級轉速。 ① Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪4與Ⅲ軸齒輪1相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪62與Ⅴ軸上齒輪60相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ② Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪4與Ⅲ軸齒輪1相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪

36、64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪61與Ⅴ軸上齒輪9相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ③ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪4與Ⅲ軸齒輪1相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪65與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪63相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪62與Ⅴ軸上齒輪60相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ④ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中

37、的齒輪5與Ⅲ軸齒輪2相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪62與Ⅴ軸上齒輪60相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ⑤ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪5與Ⅲ軸齒輪2相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪61與Ⅴ軸上齒輪9相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速

38、分別為： ⑥ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪5與Ⅲ軸齒輪2相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪61與Ⅴ軸上齒輪9相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ⑦ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪6與Ⅲ軸齒輪3相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪62與Ⅴ軸上齒輪60相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相

39、嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ⑧ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪6與Ⅲ軸齒輪3相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪64與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪62相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪61與Ⅴ軸上齒輪9相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： ⑨ Ⅱ軸上三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪6與Ⅲ軸齒輪3相嚙合，將運動傳至Ⅲ軸，Ⅲ軸上的固定齒輪65與Ⅳ軸上的三聯(lián)滑移齒輪中的齒輪63相嚙合，將運動傳動至軸Ⅳ，Ⅳ軸上齒輪62與Ⅴ軸上齒輪60

40、相嚙合將運動傳到軸Ⅴ，Ⅴ軸上齒輪10與Ⅵ軸上齒輪11相嚙合，將運動傳動到主軸。此時主軸會在電機不同轉速下得到兩種轉速分別為： 總結：主軸一共具有12—950范圍內(nèi)的18級轉速 表4.2主軸轉速分布表 12r/min 20r/min 25r/min 30r/min 40r/min 50r/min 63r/min 80r/min 100r/min 125r/min 160r/min 190r/min 250r/min 310r/min 380r/min 480r/min 620r/min 950r/min

41、 圖4.1主軸轉速圖 4.3概述T611A的進給運動 4.3.1進給運動的概述 臥式鏜床進給運動方案的友劣，直接影響到合理切削用量的選擇，影響到機床的生產(chǎn)率。如同主運動那樣，除了考慮變速級數(shù)、范圍、變速方法以及運動方向的變換等問題外，進給運動尚需考慮適合鏜削、鉆削、銑削、切削螺紋等不同要求的進給方式。由于臥式鏜床有六個方向需要有進給運動（主軸軸向、主軸箱垂直、滑座縱向、工作臺橫向、工作臺回轉、平旋盤徑向刀架徑向），因此要求進給系統(tǒng)應該有更大的適應性。根據(jù)機床運動的要求，各進給部分要求能快速移動，而隨著自動化的發(fā)展，為了滿足自動定位的需要，此快速移動

42、速度，在達到定位點前要求能自動減速，以達到準確定位的目的。由此可見，臥式鏜床的進給系統(tǒng)所需要考慮的問題是比較復雜的。 4.3.2進給運動的分類 臥式鏜床主要用來進行鏜削、鉆削、車削以及銑削平面等。根據(jù)目前使用習慣，鏜削、鉆削、車削的進給量一般習慣于采用主軸每轉進多少毫米（以下簡稱進給，單位為毫米/轉）的形式。根據(jù)當前過內(nèi)外臥式鏜床現(xiàn)有資料的了解，國產(chǎn)機床老產(chǎn)品中多采用轉進給的形式，隨著液壓、可控硅等新技術的發(fā)展和采用，最近生產(chǎn)的臥式鏜床中大多采用了分進給形式。從國外臥式鏜床的發(fā)展情況來看，同時采用分進給和轉進給形式的機床較多。 分進給傳動方案的主要優(yōu)點： 1）適用于銑削工序 2）有利

43、于采用新技術 3）多數(shù)情況下進給量為無級變速，有利于選擇合適的切削用量 4）變速操縱簡單、輕便，也便于用懸掛式按鈕站控制 5）一般均需最大進給量做快速移動用，因此不需再設快速移動機構 6）進給方向的變換一般由直流電機、油馬達、液壓油缸直接換向，減省了換向裝置傳動件。 7） 從分配機構角度看，當直接電機、油馬達、液壓油缸分別驅動不同坐標的移動部件時，其分配機構就非常簡單 8）多數(shù)情況下為單獨驅動，減輕了主軸箱與配重的重量 9）快速移動的減速定位動作容易實現(xiàn) 4.3.3 T611A主軸的機動進給運動： 其機動進給是由軸Ⅴ上的齒輪60將動力傳給軸Ⅻ上懂得雙聯(lián)齒輪的齒輪91，而另一個

44、齒輪92則經(jīng)過齒輪90把動力傳到軸ⅫⅠ上，再經(jīng)過其上的三聯(lián)滑移齒輪89，88，87驅動軸ⅩⅠⅤ上的固定齒輪81，85，86，同時其上的固定齒輪83和85分別將運動傳至軸ⅩⅠⅤ上的齒輪82和84，這個軸上的雙聯(lián)滑移齒輪73，75與軸ⅠⅤⅠ的齒輪72，73相嚙合，而齒輪72，73又和ⅩⅤⅠⅠ軸上的齒輪70，71嚙合，把動力傳至保險離合器軸ⅩⅤⅢ上的齒輪76，由齒輪77和80帶動軸ⅩⅠⅩ.再經(jīng)圓錐齒輪79和78傳到垂直光杠XX.光杠上的蝸桿58和渦輪59嚙合帶動了軸ⅤⅢ，這個軸上的換向齒輪組21，18，20和19可以正反向將動力傳遞給軸ⅠⅩ上的齒輪57，然后經(jīng)過這個軸上的齒輪17和軸X上的齒輪16，

45、主軸經(jīng)過齒輪4和15，把動力傳給進給絲杠12，絲杠的旋轉通過螺母13使主軸做軸向進給. 在以上的傳動系統(tǒng)中，共經(jīng)一組三聯(lián)齒輪和三組雙聯(lián)齒輪（其中兩組雙聯(lián)齒輪因齒數(shù)相同，只能得到三種轉速組合）的變換使主軸和平旋盤徑向刀架獲得18種進給量。 特別提示：高轉速與大進給量不能同時使用?。ㄖ鬏S轉速與進給量的乘積應≤1.8m/min,） 經(jīng)過分析得到主軸進給運動的傳動表達式為： 表達式中的各個參數(shù)查資料下表： 表2 進給傳動系統(tǒng)齒輪參數(shù)表 圖中編號 齒數(shù)或頭數(shù) 模數(shù)或螺距 材料 熱處理 齒輪87 23 3 40Cr 齒輪88 34

46、3 40Cr 齒輪89 28 3 40Cr T250G48 齒輪81 46 3 40Cr G48 齒輪85 34 3 40Cr T250G48 齒輪86 40 3 40Cr G48 齒輪83 18 3 40Cr G48 齒輪84 34 3 40Cr G48 齒輪73 50 3 20Cr S0.9 齒輪82 50 3 20Cr S0.9 齒輪74 18 3 20Cr G48 齒輪72 18 3 20Cr S0.9 齒輪71 50 3 40Cr G48 齒輪75 50 4 2

47、0Cr S0.9-C59 齒輪70 18 4 40Cr G48 將以上各個齒輪參數(shù)代入到進給傳動表達式子當中可以得到式中的一對三聯(lián)滑移齒輪傳動組和三對雙聯(lián)齒輪傳動組如下 其中兩組雙聯(lián)齒輪齒數(shù)相同，只能得到三種轉速組合。所以主軸可以獲得種進給量。 5 T611A主軸在各種轉速下所受到扭距的計算 利用主電機傳動到主軸的功率，可以根據(jù)公式： 計算出主軸在每一種轉速下面的最大扭距

48、，即主軸在每一種轉速下面滿負荷時候的承受的扭距。 1）主電機的功率為： 2880/min——8KW 1450/min——6.5KW 2）皮帶的傳動效率為：90% 齒輪的傳動效率為：93% 3）根據(jù)主傳動表達式： 計算出主軸在經(jīng)過皮帶和齒輪傳動后得到的功率： ① 當主軸轉速為2880r/min時 ② 當主軸的轉速為1450r/min時 計算主軸在每種情況下的扭距： ① 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ② 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為：

49、 ③ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ④ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ⑤ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ⑥ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ⑦ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ⑧ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為： ⑨ 主軸的轉速為: 主軸受到的扭距為：

50、 6 臥式鏜床傳動系統(tǒng)的潤滑與保養(yǎng) 6.1 潤滑 主軸箱體內(nèi)約需裝入12公斤的潤滑油，可從主軸箱尾部上端所設的有濾油網(wǎng)的方孔中注入。 機床的轉動裝置，主軸箱內(nèi)各機構和進給箱，都由齒輪油泵供給潤滑油，該油泵裝在支持皮帶輪軸的支架上。 齒輪油泵通過濾油器將油吸入，并將壓出之油通過進給箱輸至主軸箱上壁的油槽中，于是潤滑油便自槽中通過油管系統(tǒng)至各需要的潤滑處。 修理和檢查油泵時，必須去掉主軸箱后罩，然后將油泵自支架上拿出，不要拆卸油管。拿掉主軸箱底部蓋板，即可清洗濾油器。 機床其余各部分的潤滑，按潤滑圖表中的指示進行。 兩個電動機的

51、軸承要每年更換一次鈣基潤滑脂，更換前要將軸承清洗干凈。 在尾部的下部和平旋盤護罩下部由油堵，每隔一定時間應將油堵卸下，放掉存油，以免溢出滴落在地基上。 立柱導軌、床身導軌每班必須用G100（70好精密機床導軌油）直接潤滑一次，絲杠及主軸每班必須用A68（4號機械油）潤滑一次。 6.2 日常的維護與保養(yǎng) 銑鏜床的維護對于其精度和使用壽命影響極大，特別是主軸、工作臺導軌、主軸箱導軌、立柱導軌、各傳動絲杠等運動部位，要經(jīng)常處于潤滑狀態(tài)，除了導軌的外露部分應該保持潤滑外，還要注意機床內(nèi)部潤滑。 平時應該做到定期加油，在工作過程中，要經(jīng)常注意機床各部分的動作是否正常靈活。有油標的地方，要把油加

52、到規(guī)定的標線，潤滑油泵和油路發(fā)生故障，要及時檢修。 機床在運行時要經(jīng)常清除切屑和雜物，保持機床整潔，要特別注意工作臺各導軌絲杠螺母之間的清潔，以減少機床之間的磨損和導軌面的劃傷，從而影響機床的壽命，做清潔工作時，切忌用壓縮空氣吹切屑和雜物，以免細小切屑嵌入機床的運動部分，而引起“慢性”的機床事故。 致謝 本文是在張鳳菊老師精心指導和大力支持下完成的。張老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于機械制造方面的知識

53、，動手能力有了很大的提高。 另外，我還要特別感謝同學們對我設計以及論文寫作的指導，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助，使我得以順利完成論文。同時機自教研室老師也時常幫助我，在此我也衷心的感謝他們。 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝 參考文獻 [1]華楚生.《機械制造技術基礎》.第二版 .重慶:重慶大學出版社. 2000.7 . [2]電機工程手冊編輯委員會.《機械工程師手冊》.北京：機械工業(yè)出版社出版，1989.202—001. [3]劉鴻文

54、主編. 《材料力學》.北京：高等教育出版社，2004.1. [4]鄒青.《機械制造技術基礎課程設計指導教程》.北京:機械工業(yè)出版社. [5]任嘉卉主編,《公差與配合手冊》第2版 北京：機械工業(yè)出版社. 2000(9). [6]馮辛安主編 ,《機械制造裝備設計》.北京:機械工業(yè)出版社. 1998 [7]大連工學院戴曙主編,《金屬切削機床設計》. 北京：機械工業(yè)出版社. 1978 [8]機械工程手冊 電機工程手冊編輯委員會 機械工程手冊 第2版 北京：機械工業(yè)出版社 1997 [9]機械設計手冊編寫組,《機械設計手冊》. 第二冊（上下冊） [10]專用機床設計與制造編寫組,《專用機床設計與制造》.下冊. 第二版. 黑龍江人民出版社. [11]濮良貴,紀名剛主編,《機械設計》.第七版 .北京：高等教育出版社. 2001(2004重印) [12]機械設計便覽編寫組,《機械設計便覽》. 天津科學技術出版社. [13]李天無主編,《簡明機械工程師手冊》.上冊 .云南科技出版社. 1988年5月第一版. [14]大連組合機床研究所編,《組合機床設計》.第一冊. 機械部分. 機械工業(yè)出版社出版 .1975年6月 北京第一版 第30頁 共31頁