本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表指導教師： 職稱： 教授 所在院（系）： 機械與動力工程系 教研室（研究室）： 機械設(shè)計教研室 題 目 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設(shè)計學生姓名 專業(yè)班級 學號 一、選題質(zhì)量：（主要從以下四個方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標，能否體現(xiàn)綜合訓練要求；2、題目難易程度；3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟、社會、文化及實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度）選題符合機械設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標，能夠體現(xiàn)綜合訓練的要求。設(shè)計任務(wù)難易程度中等，工作量適中。所選題目顎式破碎機傳動系統(tǒng)設(shè)計與實際貼合比較緊密，在實際的應(yīng)用中比較廣泛。在設(shè)計過程中，對機器的零件的設(shè)計和計算對我來說是對以往所學知識的總結(jié)和應(yīng)用，所以能夠滿足綜合訓練的要求。在設(shè)計過程中，我還是遇到很大的困難，由于對于這方面缺乏更深刻的了解，并且相關(guān)的資料也比較少，所以對我來說是一個挑戰(zhàn)。二、開題報告完成情況：順利完成了開題報告。三、階段性成果：1．初步完成了復擺顎式破碎機的傳動部分主要參數(shù)的確定，并完成了一些零件的選型和設(shè)計計算。2．到目前為止，已完成開題報告、設(shè)計計算說明書草稿和部分零件圖的繪制。3．進一步對整體說明書和完整的圖紙繪制做準備工作。四、存在主要問題：1．對顎式破碎機了解的不夠，技術(shù)方面上不是太成熟。2．獲得的資料有限。3．局部結(jié)構(gòu)設(shè)計思路不是很清晰，缺乏經(jīng)驗。五、指導教師對學生在畢業(yè)實習中，勞動、學習紀律及畢業(yè)設(shè)計（論文）進展等方面的評語指導教師： （簽名）年 月 日———————————————————————————————————————畢業(yè)設(shè)計實習報告學 校：河南理工大學萬方科技學院院 系：姓 名：班 級：學 號：指導老師: 1目 錄? 1. 顎式破碎機發(fā)展 2? 2. 顎式破碎機性能特點 3? 3. 復擺顎式破碎機的特點 3? 4. 復擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展 5? 5. 基本結(jié)構(gòu)： 7? 6. 工作原理 8? 7.實習心得 12? 8. 參考文獻 .122畢業(yè)實習目的1、鞏固、聯(lián)系、充實、加深、擴大所學知識基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識。2、提高運用所學知識，解決實際問題的能力。3、敢于創(chuàng)新，并能正確地將獨創(chuàng)精神與科學態(tài)度相結(jié)合。4、初步掌握專業(yè)設(shè)計工作的流程和方法。5、熟練運用計算機等工具提高工作效率。6、養(yǎng)成嚴肅認真、刻苦鉆研、實事求是的工作作風。1.鄂式破碎機發(fā)展從第一臺鄂式破碎機問世以來，至今已有 140 余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而鄂式破碎機的結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，石料可供破碎機械來進在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是復擺鄂式破碎機，國產(chǎn)的鄂式破碎機數(shù)量最多的也是復擺鄂式破碎機。破碎機是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進行破碎加工的機械。鄂式破碎機是有美國人 E. W. Blake 發(fā)明的。自第一臺破碎機的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應(yīng)生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。復擺鄂式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80 年代以來，我國對復擺鄂式破碎機的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)路橋機械設(shè)備有限公司率先對復擺鄂式破碎機進行了重大的改進，即通過降低動鄂的懸掛高度，改善動鄂的運動軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。復擺鄂式破碎機主要是由兩塊鄂板（活動鄂板和固定鄂板）組成?；顒佣醢鍖潭ǘ醢逯芷谛缘耐鶑瓦\動，時而靠近，時而分開，由此使裝在二鄂板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復擺鄂式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高 20%—30%）。復擺鄂式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細碎設(shè)備，破碎比比較大，其比值可達。隨著機械工業(yè)的進步，近年來，復擺鄂式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所10?i以，一個合理的傳動裝置可以使復擺鄂式破碎機運行的更加順利，合理有效。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。不過，復擺鄂式破碎機也有它的缺點,具體如下：3JB / ZQ 1032 一 87《顆板鑄造技術(shù)條件》規(guī)定齒板壽命只有 60 小時，按10 小時工作制，每副齒板只能用 6 天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。破碎機出口揚塵非常嚴重，從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚在空中，給生產(chǎn)帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康，因此要采用相應(yīng)的防塵設(shè)施是破碎機一個重大而不可忽略的問題。現(xiàn)代的設(shè)計應(yīng)以人為本，面對服務(wù)對象，面向市場、面對循環(huán)經(jīng)濟、面對礦產(chǎn)資源利用的大趨勢，面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計。所以做好復擺鄂式破碎機的設(shè)計,讓它更好的為生產(chǎn)服務(wù),提高生產(chǎn)效率。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進，到 1999 年我國已建成 10 879 座國有大中型礦山和 22 7854 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過 50 億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為 4000 億元。物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應(yīng)各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎,而且還要磨礦。因為破碎是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的 50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達 6000 噸/時。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應(yīng)用最廣泛的就是鄂式破碎機。傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運動軌跡改進破碎腔型 ,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現(xiàn)已普遍應(yīng)用高深破碎腔和較小嚙角;改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能; 顎板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調(diào)節(jié)、過載保護、自動潤滑等 )。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比可達 20—50,排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;復擺鄂式破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機高 50%。還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm×2100mm 規(guī)格的顎式破碎機。42. 顎式破碎機性能特點1.破碎腔深而且無死區(qū)，提高了進料能力與產(chǎn)量；2.其破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻；3.墊片式排料口調(diào)整裝置，可靠方便，調(diào)節(jié)范圍大，增加了設(shè)備的靈活性；4.潤滑系統(tǒng)安全可靠，部件更換方便，保養(yǎng)工作量小；5.結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，運營費用低。6.設(shè)備節(jié)能：單機節(jié)能 15%～30%，系統(tǒng)節(jié)能一倍以上；7.排料口調(diào)整范圍大，可滿足不同用戶的要求；8.噪音低，粉塵少； 3. 復擺顎式破碎機的特點復擺顎式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的應(yīng)用,曲柄為主動件。顎式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應(yīng)用。復擺鄂式破碎機的動鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機構(gòu)，沒有單獨的連桿。由于動鄂是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動鄂板可同時做垂直和水平的復雜擺動，鄂板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時針方向，動鄂上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。復擺鄂式破碎機和簡擺鄂式破碎機相比較，復擺鄂式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高 20%—30%）等優(yōu)點。但復擺鄂式破碎機的鄂板垂直行程大，石料對鄂板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產(chǎn)生較多的粉塵。在工程上應(yīng)用較為廣泛的是復擺鄂式破碎機。國產(chǎn)的鄂式破碎機數(shù)量最多的也是復擺鄂式破碎機。復擺鄂式破碎機主要由機架、鄂板、側(cè)護板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機構(gòu)等組成。機架即機座，實際上是個上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復雜。自制的小型鄂式破碎機可用 40～50 毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。鄂板包括活動鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面，保護鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機架，活動鄂的鄂床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強度和剛度活動鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強烈摩擦，因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板，其鑄鋼含錳量為 12～14%左右。若條件受限制時，5可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長。為了有效地破碎石料，鄂板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為 90°～110°，齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)量低，動力消耗大。一般齒高和齒距之比為 1/2～1/3 之間。由于復擺式的特點造成鄂板底部比上部磨損快，所以鄂板往往做成上下對稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。鄂式破碎機的優(yōu)點是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（ 一般為i6～8），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護簡便，不用較高技術(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應(yīng)用范圍廣，與其他類型破碎機比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度 92500 公斤/厘米 以下）的石料，2常作粗碎和中碎設(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強度不才超過 2000 公斤/厘米的石料時效果較好。其缺點是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉(zhuǎn)沖程，2需要很大的擺動體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時，容易堵塞出料口。由于工作時產(chǎn)生很大的慣性力，機體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。鄂式破碎機的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小 15～20%，即給料的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的 0.85 倍。當用鄂式破碎機破碎堅硬而光滑的大礫石時，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。使用鄂式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉(zhuǎn)的，除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時發(fā)現(xiàn)并修復被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。4. 復擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有 140 余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率，國內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時能實現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機（也叫慣性顎式破碎機）。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機性能。前者國內(nèi)曾經(jīng)試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機，美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內(nèi)北京某設(shè)計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機工作效率。安徽某設(shè)計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率，同時又能降低破碎機負荷，使機重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內(nèi)遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉(zhuǎn)，在偏6心軸一端增設(shè)一對開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內(nèi)上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點，其動顎同步運轉(zhuǎn)，使破碎機強制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。早年，美國、英國、德國相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡擺顎式破碎機。該機特點是，動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機，并在此基礎(chǔ)上研制了 34 顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內(nèi)有幾家設(shè)計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性，提高破碎機性能。在國內(nèi)該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機更合適。 以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內(nèi)破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設(shè)備展覽會上展出的顎式破碎機來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機，沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術(shù)水平，趕上世界先進水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務(wù)之急。保證顎式破碎機最佳性能的根本因素是動顎有最佳的運動特性。這個特性又是借助機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計所得到的。因此，顎式破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是保證破碎機有最佳性能的根本方法。上海建設(shè)路橋機械設(shè)備有限公司（簡稱上建）開發(fā)了顎式破碎機 軟件，借助其中機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模塊對各種規(guī)格的破碎機進行優(yōu)化設(shè)計，得到了最佳的動顎運動特性。實踐結(jié)果表明，破碎機性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機銷往歐美各大洲以及東南亞各國，產(chǎn)品基本上達到世界先進水平。目前，計算機在國內(nèi)各廠家已基本普及，但顎式破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信，在上建實踐結(jié)果的拉動下，各廠家會積極采用破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的好辦法。國內(nèi)顎式破碎機的機重普遍高于國外同規(guī)格的破碎機。減輕機重也是一個重要課題。顎式破碎機機架占整機重量很大比例（鑄造機架占 50%、焊接機架占 30%）。國外顎式破碎機都是焊接機架，甚至動顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機架代替焊接機架的勢頭，這無疑是一種倒退行為。此外，鑄鋼是一種高能耗的工藝過程，從節(jié)約能源的角度也應(yīng)大力發(fā)展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架才是長遠發(fā)展的正確方向。另外，機架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也是使機重增加的重要原因。機架結(jié)構(gòu)設(shè)計首先應(yīng)以受力為依據(jù)，在滿足強度、剛度的條件下，力求減輕重量。機架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下，破碎機都不需要加縱向筋板 1、2，如圖 1 所示。該機側(cè)壁加強筋布置不合理，數(shù)量又太多，致使它的機重達)7.5t（同規(guī)格破碎機機重為 5.5t）。當然，該機過重不完全是由這兩個因素所造成。側(cè)壁筋板位置和方向也應(yīng)根據(jù)受力情況而定。圖 2 所示為英國某公司生產(chǎn)的大傳動角（負支承）顎式破碎機7機架簡圖。該機架側(cè)壁布置有 1、2、 3 三根筋板，筋板 1 設(shè)置在主軸承側(cè)面，筋板 3 設(shè)置在主軸承后下方，這兩塊筋之間用筋板 2 連接起來構(gòu)成一個“A”形框架。圖中軸承所受最大力: 作用方向為 HA，正是圖 2 側(cè)壁加強筋 1 的方向。從而說明圖 2 中側(cè)壁筋板布置完全符合受力的要求。 動顎也是破碎機重量較大的零件，而且結(jié)構(gòu)復雜顎結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)以動顎受力為依據(jù)，在滿足強度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據(jù)動顎受力分析可，最大破碎力作用在動顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250 400,400 600 顎式破碎機是目前尚有多家生產(chǎn)動顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求?相反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且相差太懸殊。結(jié)果導致動顎強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。動顎的加強筋布置方式，也應(yīng)按上述受力要求設(shè)計。已有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強筋。即靠上部（頭部）的加強筋厚度應(yīng)小，越往下厚度越大。就是說，改原來矩形加強筋為梯形加強筋，這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。 此外，應(yīng)加強機架、動顎有限元的研究，進行機架、動顎有限元優(yōu)化設(shè)計，達到機架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都可以借助計算機進行優(yōu)化設(shè)計。總之，應(yīng)采用現(xiàn)代的設(shè)計方法代替原有的常規(guī)設(shè)計方法。 再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產(chǎn)生影響。所以，我們應(yīng)提高設(shè)計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液壓保險，逐步使國產(chǎn)顎式破碎機達到世界一流水平。圖 1 某破碎機焊接機架 圖 2 大傳動破碎機機架8圖 3 大傳動破碎機示力圖5.基本結(jié)構(gòu)：鄂式破碎機的主體機構(gòu)由機架、偏心軸、動鄂板、定鄂板、肘板共五個機構(gòu)組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動螺釘、鎖緊裝置。9圖 4 復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖6.工作原理帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運動和動力輸入構(gòu)件，即原動件，其余構(gòu)件都是從動件。當帶輪和偏心軸 2 繞軸線 A 轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使輸出構(gòu)件動鄂 3 做平面復雜運動，從而將礦石壓碎。顎式破碎機的工作原理如圖 7 所示，其由動顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動顎板上部與偏心軸相連，下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動時，動顎板不僅對定顎板作往復擺動，同時還沿定顎板有很大幅度的上下運動。動顎板上各點的運動軌跡如圖所示。動顎板上部的運動軌跡接近圓形，越向下水平運動幅度越小，運動軌跡也越呈橢圓形。10推 力 板動鄂板 偏心軸定鄂板圖 5 復擺鄂式破碎機結(jié)構(gòu)圖圖 6 復擺顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖11圖 7 復擺鄂式破碎機運動軌跡示意圖12137.實習體會通過兩周的設(shè)計和學習，我對鄂式破碎機的基礎(chǔ)知識有了更深的了解。懂得了運用圖解法對機構(gòu)進行力分析和加速度分析，并熟練的掌握了 CAD 技術(shù)，在整體上對設(shè)計也有了初步的認識。更重要的是通過這次的設(shè)計使我對團體合作有了深刻的體會，增強了我的團體意識。在設(shè)計過程中我們互相幫助，取長補短，使我們有了更大的進步。8.參考文獻1. 西北工業(yè)大學機械原理及機械零件教研室編，孫恒，陳作摸主編。機械原理。第六版。北京高等教育出版社，20002. 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室編，王譯，程勒主編。理論力學，第六版，北京高等教育出版社，20023. 劉鴻文主編。材料力學。第四版。北京高等教育出版社 20034. 李建新，徐眉舉，李東升主編。計算機繪圖基礎(chǔ)教程。哈爾濱工業(yè)大學出版社，20045. 機械設(shè)計實踐（修訂版），王世剛編；哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目名稱 顎式破碎機傳動系統(tǒng)設(shè)計學生姓名 專業(yè)班級 學號 一、 選題的目的和意義：復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。經(jīng)過人們長期的實踐和不斷完善與改進,其結(jié)構(gòu)形式和機構(gòu)參數(shù)日臻合理。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，各工業(yè)部門對破碎石的需求進一步增長。礦石的破碎應(yīng)該采用科學合理的方法，這樣不僅可以降低投資的成本，提高安全度，而且也能夠推動環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。顎式破碎機作為一般破碎流程的基本要求設(shè)備，且通常作為第一道破碎工序設(shè)備。因此顎式破碎機的出現(xiàn)具有歷史性的意義，打破了傳統(tǒng)的人工破碎。雖然顎式破碎機自發(fā)明至今，其結(jié)構(gòu)形式不斷的完善，但還沒有達到社會發(fā)展的要求。縱觀整個世界，顎破的生產(chǎn)制造并沒有出現(xiàn)壟斷性的企業(yè)，也足以說明重工行業(yè)的發(fā)展前景。由于不同物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異非常大，破碎要求各有不同，這就導致了為適應(yīng)各種物料的破碎要求而生產(chǎn)的破碎機的品種也是極其多。雖然傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點，在各種工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，但其缺點也是致命的。非連續(xù)性破碎、破碎效率較低、破碎比較小、磨損快使用壽命短等問題致使顎式破碎機的使用局限性。因此設(shè)計一款適應(yīng)現(xiàn)代化需求的顎式破碎機具有重要的意義。二、 國內(nèi)外研究綜述：顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有 140 余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率，國內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時能實現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機（也叫慣性顎式破碎機） 。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機性能。前者國內(nèi)曾經(jīng)試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機，美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內(nèi)北京某設(shè)計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機工作效率。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內(nèi)遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內(nèi)上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點，其動顎同步運轉(zhuǎn)，使破碎機強制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內(nèi)有幾家設(shè)計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性，提高破碎機性能。在國內(nèi)該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機更合適。以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內(nèi)破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設(shè)備展覽會上展出的顎式破碎機來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機，沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。 國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術(shù)水平，趕上世界先進水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務(wù)之急。從顎式破碎機的發(fā)展來看，現(xiàn)代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。目前，國內(nèi)顎式破碎機類型很多，但得到廣泛使用的還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。各制造廠的產(chǎn)品技術(shù)、研發(fā)水平相差懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品接近世界先進水平，大多數(shù)廠家的產(chǎn)品差距很大。所以，全面提高顎式破碎機技術(shù)水平與綜合性能，研發(fā)生產(chǎn)新型環(huán)保節(jié)能的顎式破碎機，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務(wù)之急。一方面，要借助機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計保證顎式破碎機最佳性能，并達到低噪音、低粉塵的環(huán)保要求。一方面，應(yīng)提高設(shè)計制造工藝等綜合水平，加強焊接、鑄造、熱處理工藝的處理。制造出質(zhì)量過硬的顎式破碎機。最后，顎式破碎機耐磨件也需要不斷的提高研發(fā)、改良與提高，延長耐磨件顎板的壽命。三、 畢業(yè)設(shè)計（論文）所用的主要技術(shù)與方法：1. 根據(jù)已知的條件首先確定顎式破碎機的主要參數(shù)，然后確定電動機的型號，接下來計算 V 帶傳動，主軸的傳動。根據(jù)計算的參數(shù)畫顎式破碎機的總裝圖，及其他的零件圖。2．畢業(yè)設(shè)計所用的方法是：類比設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、經(jīng)驗設(shè)計以及數(shù)據(jù)計算法等方法，在資料和信息獲取過程中進行了實地考察和調(diào)研。3．在繪圖過程中運用計算機繪圖（包括 PRO-E 繪圖） 。四、 主要參考文獻與資料獲得情況：1. 《機械設(shè)計》 濮良貴，紀名剛 高等教育出版社2. 《機械原理》 孫桓，陳作模，葛文杰 高等教育出版社3. 《礦山工程設(shè)備技術(shù)》 王榮祥，任效乾 冶金工業(yè)出版社4. 《機械設(shè)計手冊》 王少懷 電子工業(yè)出版社5. 《機械設(shè)計—理論﹑方法與標準》 黃平，朱文堅 清華大學出版社五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排（按周說明）：第 3～4 周 熟悉課題，查閱相關(guān)的資料，收集資料.。第 5～7 周 確定設(shè)計任務(wù)并撰寫開題報告。第 8～10 周 總體方案設(shè)計，初步完成設(shè)計計算，外文翻譯。第 11～13 周 完成總裝圖和零件圖的繪制和設(shè)計說明書。第 14～15 周 修改和完善，準備畢業(yè)答辯。六、指導教師審批意見：指導教師： (簽名)年 月 日 摘 要由于顎式破 碎機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、 維護方便、工作可靠等特點。所以 ，世界各國在冶金、化工、建筑材料 、礦工等基礎(chǔ)工業(yè)部門都廣泛采用這種設(shè)備。復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、工作可靠、使用維修方便，所以常見的還是傳統(tǒng)的復擺顎式破碎機。 根據(jù)要求我 設(shè)計了復擺顎式破碎機，其工作 原理是：工作時，電動機通過皮帶 輪帶動偏心軸旋轉(zhuǎn)，使動顎周期地靠近 、離開定顎，從而對物料有擠壓 、搓、碾等多重破碎，使物料由大變小 ，逐漸下落，直至從排料口排出。 設(shè)計內(nèi)容主 要包括了復擺顎式破碎機的動顎 、偏心軸、皮帶輪、動顎齒板等一 些重要部件；另外對顎式破碎機的工 作原理及特點和主要部件作了介紹；同時對機器參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功率等）作了計算。 關(guān)鍵詞：復擺顎式 破碎機；偏心軸；動顎Abstract Due to the jaw crusher is simple in structure, easy to manufacture, convenient maintenance work reliable. So, the world in metallurgy, chemical industry, buildi ng materials, miners and other basic industry departments are widely used this kind of equipment. Pendulum jaw crusher structure is simple, make easy, reliable and convenient usage and maintenance, so common or traditional pendulum jaw crusher.According to the request I designed the pendulum jaw crusher, the working principle is: work, motor drive shaft rotation by pulley eccentric, make the move to close to leave, jaw cycle for jaw, and the material is extrusion, rolling, grinding multiple broken, make the material is bigger or smaller, gradually whereabouts until from discharging mouth eduction.Design content mainly includes the pendulum jaw crusher dynamic jaw, eccentric shaft, pulley, dynamic jaw teeth board some important parts; In addition to jaw crusher work principle and characteristics and main parts is introduced; At the same time for the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power, etc.) for the calculation.Key words: pendulum jaw crusher; Eccentric shaft; Move jaw 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 前 言 . 1 第一章 緒論 3 §1.1 顎式破碎機簡介 .§1.2 復擺式顎式破碎機的特點 §1.3 礦石的破碎及力學性能 .§1.4 破碎工藝 . 10 第二章 設(shè)計任務(wù)及要求 11 §2.1 設(shè)計條件 . 11 §2.2 設(shè)計內(nèi)容 . 11 §2.3 設(shè)計要求 . 11 第三章 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 13 3.1 基本結(jié)構(gòu) . 13 3.2 工作原理 . 13 第四章 參數(shù)的選擇和計算 15 §4.1 顎式破碎機的結(jié)構(gòu)及運轉(zhuǎn) 15 §4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇 . 15 §4.3 主要參數(shù)的計算 . 20 第五章 主要零部件結(jié)構(gòu)尺寸的計算與選擇 28 §5.1 電動機功率的計算與選擇 28 §5.2 皮帶及帶輪的設(shè)計 . 32 §5.3 偏心軸的設(shè)計計算 37 §5.4 軸承的選擇與校核 . 43 §5.5 平鍵的選擇及校核 . 46 結(jié) 術(shù) 語 . 50 參考文獻 . 51 致 謝 52河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 附錄： 外文資料： 外文資料與 中文翻譯NC Technolog y Shigley J E.1、 Research current situation of NC lathe in our times Research and development process to such various kinds of new technologies as numerical control lathe , machining center , FMS , CIMS ,etc. of countries all over the world, linked to with the international economic situation closely. The machine tool industry has international economy to mutually promote and develop, enter 21 alert eras of World Affairs, the function that people's knowledge plays is more outstanding , and the machine tool industry is regarded as the foundation of the manufacturing industry of the machine, its key position and strategic meaning are more obvious. Within 1991 -1994 years, the economic recession of the world, expensive FMS, CIMS lowers the temperature, among 1995-2000 years, the international economy increases at a low 1 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 speed, according to requisition for NC lathe and the world four major international lathes exhibition in order to boost productivity of users of various fields of present world market (EMO , IMTS , JIMTOF , China CIMT of Japan of U.S.A. of Europe), have the analysis of the exhibit, there are the following several points mainly in the technical research of NC lathe in our times: （ 1 ） Pay more attention to new technology and innovation Worldwide , are launching the new craft , new material , new structure , new unit , research and development of the new component in a more cost-effective manner, developmental research of for instance new cutter material , the new electric main shaft of main shaft structure , high speed , high-speed straight line electrical machinery ,etc Regard innovating in improvement of the processing technology as the foundation, for process ultra and hard difficult to cut material and special composite and complicated part , irregular curved surface ,etc. research and develop new lathe variety constantly. 2 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 （2）Improve the precision and research of machine tooling In order to improve the machining accuracy of the machining center , are improving rigidity of the lathe , reduction vibration constantly, dispel hotly and out of shape, reduce the noise , improve the precision of localization of NC lathe , repeat precision , working dependability , s tability , precision keeping, world a lot of country carry on lathe hot error , lathe sport and load out of shape software of error compensate technical research, take precision compensate , software compensate measure improve , some may make this kind of error dispel 60% already. And is developing retrofit constantly, nanometer is being processed. （3）Improve the research of the machine tooling productivity World NC lathe, machining center and corresponding some development of main shaft , electrical machinery of straight line , measuring system , NC system of high speed, under the prerequisite of boosting productivity. （4）What a lot of countries have already begun to the numerical control system melt intelligently, 3 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 openly, study networkedly A、 elligent r esearch of the numerical control system Mainly showing in the following aspects: It is intelligent in order to pursue the efficiency of processing and process quality, the self-adaptation to the processing course is controlled, the craft parameter produces research automatically; Join the convenient one in order to improve the performance of urging and use intelligently, to the feedback control , adaptive operation , discerning automatically load selects models automatically , since carries on research whole definitely ,etc. of the electrical machinery parameter; There are such research of the respect as intelligent automatic programming , intelligent man-machine interface , intelligence diagnosing , intelligent monitoring ,etc B、 The numerical control system melts and studies open Mainly showing in the following aspects: The development of the numerical control system is on unified operation platform, face the lathe producer and support final ly, through changing, increasing or cutting out the structure target(numerical control target ), form the seriation, and can use users specially conveniently and the technical know -how is integrated in the control system, realize the open numerical control system of different variety , different grade fast, form leading brand 4 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 products with distinct distinction. System structure norm of the open numerical control system at present, norm , disposing the norm , operation platform , numerical control systematic function storehouse and numerical control systematic function software developing instrument ,etc. are the core of present research to pass through. C、Meeting the manufacture system of the production line , demand for the information integration of the manufacturing company networkedly greatly of numerical control equipment, it is a basic unit of realizing the new manufacture mode too. 2、Classification of the machining center （1）Process according to main shaft space position when it classifies to be as follows, horizonta l an d ve rtical machining center. Horizontal machining center, refer to the machining center that the axis level of the main shaft is set up . Horizontal machining center for 3-5 sport coordinate axis, a common one three rectilinear motion coordinate axis and one turn the coordinate axis of sports round (turn the workingbench round), it can one is it is it finish other 4 Taxi processing besides installing surfaces and top surfaces to insert to install in work piece, 5 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 most suitable for processing the case body work piece . Compared with strength type machining center it, the structure is complicated, the floor space is large, quality is large, the price is high. Vertical machining center, the axis of the main shaft of the vertical machining center, in order to set up vertically, its structure is mostly the regular post typ e, the workingbench is suitable for processing parts for the slippery one of cross, have 3 rectilinear motion coordinate axis generally , can find a room for one horizontal numerical control revolving stage (the 4th axle ) of axle process the spiral part at workingbench. The vertical machining center is of simple structure, the floor space is small, the price is low, after allocating various kinds of enclosures , can carry on the processing of most work pieces . Large-scale gantry machining center, the main shafts are mostly set up vertically, is especially used in the large-scale or with complicated form work piece , is it spend the many coordinate gantry machining center to need like aviation , aerospace industry , some processing of part of large-scale steam turbine. Five machining centers, this kind of machining center has function of the vertical and horizontal machining center, one is it after inserting , can finish all five Taxi processing besides installing the surface to install in work piece, the processing way can make form of work piece error lowest , save 6 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 2 times install and insert working, thus improve production efficiency , reduce the process cost. (2)Classify by craf t use Is it mill machining center to bore, is it mill for vertical door frame machining center , horizontal door frame mill the machining center and Longmen door frame mill the machining center to divide into. Processing technology its rely mainly on the fact that the door frame is milled, used in case body, shell and various kinds of complicated part special curve and la rge processes , curved surface of outline process, suitable f or many varieties to produce in batches small. Complex machining center, point five times and compound and process mainly, the main shaft head can be turned round automatically, stand, lie and process, after the main shaft is turned round automatically, realize knowing that varies in the horizontal and vertical direction. (3)Classify by spe cial function Single workingbench , a pair of workingbench machining center; Single axle , dual axle , three axle can change machining center , main shaft of case; Transfer vertically to the tower machining center and transfer ; One hundred sheets of storehouses adds the main shaft and changes one one hundred sheets of machining centers; One hundred sheets o f storehouses connects and writes hands to 7 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 add the main shaft and change one hundred sheets of machining centers;One hundred sheets of storehouses adds the manipulator and adds one pair of main shafts to transfer to the tower machining center. 3、Development trend of the current numerical control lathe At present, the advanced manufacturing technology in the world is rising constantly, such application of technology as ultrafast cutting , ultraprecision processing ,etc., the rapid development of the flexible manufacturing system and integrated system of the computer one is constant and ripe, have put forward higher demand to the process technology of numerical control. Nowadays the numerical control lathe i s being developed in several following directions. （1）The speed and precision at a high speed , high accuracy are two important indexes of the numerical control lathe , it concerns directly that processes efficiency and product quality. At present, numerical control system adopt-figure number, frequency high processor, in order to raise basic operation speed of system. Meanwhile , adopt the super large-scale integrated circuit and many microprocessors structure, in order to improve 8 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 systematic data processing ability , namely improve and insert the speed and precision of mending operation. Adopt the straight line motor and urge the straight line of the lathe workingbench to be servo to enter to the way directly, it is quite superior that its responds the characteristic at a high speed and dynamically. Adopt f eedforward control technology , make it lag behind error reduce g reatly , thus improve the machining accuracy cut in corner not to track. For meet ultrafast demand that process, numerical control lathe adopt main shaft motor and lathe structure form that main shaft unite two into one, realize frequency conversion motor and lathe main shaft integrate , bearing , main shaft of electrical machinery adopt magnetism float the be aring , liquid sound pigeonhole such forms as the bearing or the ceramic rolling bearing ,etc At present, ceramic cutter and diamond coating cutter have already begun to get application. （2 ）Multi-functional to is it change all kinds of machining centers of organization (a of capacity of storehouse can up to 100 of the above ) automati cally to furnished with, can realize milling paring , boring and pares , bores such many kinds of processes as paring , turning , reaming , reaming , attacking whorl ,etc. to process at the same time on the same lathe , modern numerical control lathe adopt many main shaft , polyhedron cut also , carry on different cutting of way process to one different 9 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 position of part at the same time. The numerical control system has because adopted many CPU structure and cuts off the control method in grades, can work o ut part processing and procedure at the same time on a lathe , realize so -called “ the front desk processes , the backstage supporter is an editor “. In order to meet the needs of integrating the systematic one in flexible manufacturing system and computer, numerical control system have remote serial interface , can network , realize data communication , numerical control of lathe, can control many numerical control lathes directly too. （3）Intelligent modern numerical control lathe introduce the adaptive control technology, according to cutting the change of the condition, automatic working parameter, make the processing course can keep the best working state , thus get the higher machining accuracy and roughness of smaller surface , can improve the service life of the cutter and production efficiency of the equipment at the same time . Diagnose by oneself , repair the function by oneself, among the whole working state, the system is diagnosed, checked by oneself to CNC system and various kinds of equipment linking to each other with it at any time. While breaking down , adopt the measure of shutting down etc. immediately , carry on the fault alarm, brief on position , reason to break down ,etc Can also make trouble module person who take off automatically , put through reserve module , so as to ensure 10 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 nobody demand of working environment. For realize high trouble diagnose that requires , its development trend adopts the artificial intelligence expert to diagnose the system. （ 4 ） Numerical control programming automation with the development of application technology of the computer, CAD/CAM figure interactive automatic programming has already get more application at present, it is a new trend of the technical development of numerical control. It utilize part that CAD draw process pattern , is it calculate the trailing punishing to go on by cutter orbit data of computer and then, thus produce NC part and process the procedure automatically, in order to realize the integration of CAD and CAM. With the development of CIMS technology , the full-automatic programming way in which CAD/CAPP/CAM integrates has appeared again at present, it, and CAD/CAM systematic programming great difference their programming necessar y processing technolo gy parameter needn't by artificial to participate in most, get from CAPP database in system directly. （ 5 ） The dependability of the dependability maximization numerical control lathe has been the major indicator that users cared about most all the time . The numerical control system will adopt the circuit chip of higher integrated level , will utilize the extensive or super large-scale special-purpose and composite integrated circuit, in order to reduce the quantity of the 11 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 components and parts , to improve dependability . Through the function software of the hardware, in order to meet various kinds of demands for controlling the function, adopt the module , standardization , universalization and seriation of the structure lathe noumenonn of the hardware at the same time , make not only improve the production lot of the hardware but also easy to is it produce to organize and quality check on Still through operating and starting many kinds of diagnostic programs of diagnosing , diagnosing , diagnosing off-line online etc. automatically, realize that diagnoses and reports to the police the trouble to hardware , software and various kinds of outside equipment in the sys tem. Utilize the warning suggestion, fix a breakdown in time; Utilize fault-tolerant technology, adopt and design the important part “ redundantly “, in order to realize the trouble resumes by oneself; Utilize various kinds of test , control technology , exceed Cheng , one one hundred sheets of damages , interfering , cutting out ,etc. at the time of various kinds of accidents as production, carry on corresponding protection automatically. （6）Control system miniaturization systematic miniaturization of numerical control benefit and combine the machine , electric device for an organic whole. Adopt the super large-scale integrated component , multi-layer printed circuit board mainly at present, adopt the three -dimensional installation method , 12 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 make the electronic devices and components must use the high density to install, narrow systematic occupying the space on a larger scale. And ut ilize the new-type s lim display of color ed liquid crystal to substitute the traditional cathode ray tube, will make the operating system of numerical control miniaturize further. So can install it on the machine tool conveniently, benefit the operation of the numerical control lathe correctly even more. 本 文出 自 ： Shigley J E. Mechanical Engineering Design. New York: McGraw-Hill, 1998 中文翻譯 ：13 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 數(shù)控技術(shù) 一、當前世界 NC 機床的研究現(xiàn)狀 世界各國對數(shù)控機床、加工中心以至 FMS、CIMS 等各種新技術(shù)的研究與發(fā)展 進程，是與世 界經(jīng)濟形勢 緊密相連的。 機床工業(yè)有 世界經(jīng)濟相互促進和發(fā)展，進入 21 世界知識機警時代，人們的知識所起的作用更加突出 ，而機床工業(yè) 作為機器制 造業(yè)的基礎(chǔ)， 其重點地位 與戰(zhàn)略意義也更加明顯。在 1991—1994 年間，世界經(jīng)濟衰退，昂貴的 FMS，CIMS 降溫，1995 —2000 年間，世界經(jīng)濟在低速增長，根據(jù)當前世界市場各方面用戶為提高生產(chǎn)率對 NC 機床的要求以及世界四大國際機床展（歐洲的 EMO、美國的 IMTS、日本的 JIMTOF、中國的 CIMT）上展品的分析，當前世界 NC 機床的技術(shù)研究主要有以下幾點： （1） 、更加重視新技術(shù)和創(chuàng)新 在世界范圍內(nèi)， 對新工藝、新材 料、新結(jié)構(gòu)、新單 元、新元件的研究開發(fā)工 作正在大力開 展，如新的 刀具材料、新 的主軸結(jié)構(gòu) 、高速電主軸、高速直線電機等的開發(fā)研究。以加工工藝的改進創(chuàng)新為基礎(chǔ)，為加工超硬 、難切削材料 及特殊復合 材料及復雜零 件、不規(guī)則 曲面等在不斷研究開發(fā)新機種。 （2） 、提高機床加工的精度和研究 為了提高加工中心的加工精度，不斷提高機床的剛度、減少振動，消除熱變形，降低噪聲，提高 NC 機床的定位精度、重復精度、工作可靠性、穩(wěn)定 性、精度保持 性，世界很 多國家都在進 行機床熱誤 差、機床運動及負 載變形誤差的 軟件補償技 術(shù)研究，并采 取精度補償 、軟件補償?shù)却胧┘右愿纳疲械囊呀?jīng)可以使此類誤差消除 60%。并在不斷開發(fā)精細加工，納米加工。 14 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 （3） 、提高機床加工生產(chǎn)率的研究 世界 NC 機床、加工中心及相應(yīng)的高速點主軸、直線電機、測量系統(tǒng)、NC 系統(tǒng)的開發(fā)，均以提高生產(chǎn)率為前提。 （4） 、 許多國家 都已經(jīng)開 始對數(shù)控系 統(tǒng)的智 能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化研究 A、數(shù)控系統(tǒng)的智能化的研究 主要表現(xiàn)在：為 追求加工效率和 加工質(zhì)量的智能化 ，對加工過程的自適應(yīng)控 制，工藝參數(shù) 自動生成進 行研究；為提 高驅(qū)動性能 及使用連接方便的 智能化，對反 饋控制、電 機參數(shù)的自適 應(yīng)運算、自 動識別負載自動選 定模型、自整 定等進行研 究；還有智能 化的自動編 程、智能化的人機界面、智能診斷、智能監(jiān)控等方面的研究。 B、數(shù)控系統(tǒng)開放化研究 主要表現(xiàn)在：數(shù) 控系統(tǒng)的開發(fā)在 統(tǒng)一的運行平臺上 ，面向機床廠家和最終擁護，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控對象） ，形成系列化，并可 方便地將用戶 的特殊應(yīng)用 和技術(shù)訣竅集 成到控制系 統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不 同品種、不同 檔次的開放 式數(shù)控系統(tǒng)， 形成具有鮮 明個性的名牌產(chǎn)品 。目前開放式 數(shù)控系統(tǒng)的 體系結(jié)構(gòu)規(guī)范 、通行規(guī)范 、配置規(guī)范、運行 平臺、數(shù)控系 統(tǒng)功能庫以 及數(shù)控系統(tǒng)功 能軟件開發(fā) 工具等是當前研究的核心。 C、數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式的基礎(chǔ)單元。 二、加工中心的分類 （1）按主軸加工時的空間位置分類有：臥式和立式加工中心。 15 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 臥式加工中心， 是指主軸軸線水 平設(shè)置的加工中心 。臥式加工中心一般具有 3—5 個運動坐標軸，常見的是三個直線運動坐標軸和一個回轉(zhuǎn)運動坐標軸（回轉(zhuǎn)工作臺） ，它能在工件一次裝夾完成除安裝面和頂面以外的其余 4 個面的加工，最適合加工箱體類工件。它與力式加工中心相比，結(jié)構(gòu)復雜，占地面積大，質(zhì)量大，價格高。 立式加工中心， 立式加工中心主 軸的軸線為垂直設(shè) 置，其結(jié)構(gòu)多為固定立柱 式，工作臺為 十字滑臺， 適合加工盤類 零件，一般 具有 3個直線運動坐標軸，并可在工作臺上安置一個水平軸的數(shù)控轉(zhuǎn)臺（第 4軸）來加工 螺旋類零件。 立式加工中 心結(jié)構(gòu)簡單 ，占地面積 小，價格低，配備各種附件后，可進行大部分工件的加工。 大型龍門式加工 中心，主軸多為 垂直設(shè)置，尤其使 用于大型或形狀復雜的工 件，像航空、 航天工業(yè)及 大型汽輪機上 的某些零件 的加工都需要用這類多坐標龍門式加工中心。 五面加工中心， 這種加工中心具 有立式和臥式加工 中心的功能，在工件一次 裝夾后，能完 成除安裝面 外的所有五個 面的加工， 這種加工方式可以 使工件的形狀 誤差降到最 低，省去二次 裝夾工作， 從而提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。 （2）按工藝用途分類有： 鏜銑加工中心， 分為立式樘銑加 工中心、臥式樘銑 加工中心和龍門樘銑加工 中心。其加工 工藝以樘銑 為主，用于箱 體，殼體以 及各種復雜零件特殊曲線和曲面輪廓的多工序加工，適合多品種小批量生產(chǎn)。 復合加工中心， 主要指五面復合 加工，主軸頭可自 動回轉(zhuǎn)，進行立，臥加工，在主軸自動回轉(zhuǎn)后，在水平和垂直方向?qū)崿F(xiàn)知道變換。 （3）按特殊功能分類有： 16 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 單工作臺、雙工作臺加工中心； 單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心； 立式轉(zhuǎn)塔加工中心和臥式轉(zhuǎn)塔加工中心； 刀庫加主軸換刀加工中心； 刀庫接寫手加主軸換刀加工中心； 刀庫加機械手加雙主軸轉(zhuǎn)塔加工中心。 三、當今數(shù)控機床的發(fā)展趨勢 目前，世界先 進制造技術(shù)不斷興起 ，超高速切削、超 精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數(shù)控加工 技術(shù)提出了更 高的要求。 當今數(shù)控機床 正在朝著以 下幾個方向發(fā)展。 （1）高速度、高精度化速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關(guān)系 到加工效率和 產(chǎn)品質(zhì)量。 目前，數(shù)控系 統(tǒng)采用位數(shù) 、頻率更高的處理 器，以提高系 統(tǒng)的基本運 算速度。同時 ，采用超大 規(guī)模的集成電路和 多微處理器結(jié) 構(gòu)，以提高 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處 理能力，即 提高插補運算的速 度和精度。并 采用直線電 動機直接驅(qū)動 機床工作臺 的直線伺服進給方 式，其高速度 和動態(tài)響應(yīng) 特性相當優(yōu) 越。采用前 饋控制技術(shù)，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。 為適應(yīng)超高速加 工的要求，數(shù)控 機床采用主軸電動 機與機床主軸合二為一的 結(jié)構(gòu)形式，實 現(xiàn)了變頻電 動機與機床主 軸一體化， 主軸電機的軸承采 用磁浮軸承、 液體動靜壓 軸承或陶瓷滾 動軸承等形 式。目前，陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應(yīng)用。 （2）多功能化配有自動換刀機構(gòu)(刀庫容量可達 100 把以上)的各類加工中心 ，能在同一臺 機床上同時 實現(xiàn)銑削、鏜 削、鉆削、 車削、17 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機床還采用了多主軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多 CPU 結(jié)構(gòu)和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進 行零件加工和 程序編制， 實現(xiàn)所謂的“ 前臺加工， 后臺編輯” 。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計算機集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠距離串行 接口，甚至可 以聯(lián)網(wǎng)，實 現(xiàn)數(shù)控機床之 間的數(shù)據(jù)通 信，也可以直接對多臺數(shù)控機床進行控制。 （3）智能化現(xiàn)代數(shù)控機床將引進自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自 動調(diào)節(jié)工作參 數(shù)，使加工 過程中能保持 最佳工作狀 態(tài)，從而得到較高 的加工精度和 較小的表面 粗糙度，同時 也能提高刀 具的使用壽命和設(shè) 備的生產(chǎn)效 率。具有自 診斷、自修復 功能，在整 個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對 CNC 系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進行自診斷、檢查。一旦 出現(xiàn)故障時， 立即采用停 機等措施，并 進行故障報 警，提示發(fā)生故障 的部位、原因 等。還可以 自動使故障模 塊脫機，而 接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。 （4）數(shù)控編程自動化隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，目前 CAD／CAM圖形交互式 自動編程已得 到較多的應(yīng) 用，是數(shù)控技 術(shù)發(fā)展的新 趨勢。它是利用 CAD 繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計算機內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進行計算和后置處理，從而自動生成 NC 零件加工程序，以實現(xiàn) CAD 與 CAM的集成。隨著 CIMS 技術(shù)的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了 CAD／CAPP／CAM 集成的全自動編程方式，它與 CAD／CAM 系統(tǒng)編程的最大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的 CAPP 數(shù)據(jù)庫獲得。 （5）可靠性最大化數(shù)控機床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指18 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 標。數(shù)控系 統(tǒng)將采用更高 集成度的電 路芯片，利用 大規(guī)模或超 大規(guī)模的專用及混 合式集成電路 ，以減少元 器件的數(shù)量， 來提高可靠 性。通過硬件功能 軟件化，以適 應(yīng)各種控制 功能的要求， 同時采用硬 件結(jié)構(gòu)機床本體的 模塊化、標準 化和通用化 及系列化，使 得既提高硬 件生產(chǎn)批量，又便 于組織生產(chǎn)和 質(zhì)量把關(guān)。 還通過自動運 行啟動診斷 、在線診斷、離線 診斷等多種診 斷程序，實 現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)硬 件、軟件和 各種外部設(shè)備進行 故障診斷和報 警。利用報 警提示，及時 排除故障； 利用容錯技術(shù)，對 重要部件采用 “冗余”設(shè) 計，以實現(xiàn)故 障自恢復； 利用各種測試、監(jiān) 控技術(shù)，當生 產(chǎn)超程、刀 損、干擾、斷 電等各種意 外時，自動進行相應(yīng)的保護。 （6）控制系統(tǒng)小型化數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結(jié)合為一體。目前主 要采用超大規(guī) 模集成元件