GRADUATIONPROJECTTHESISHARBINUNIVERSITYOFCOMMERCEX6132MILLINGMACHINEFEEDSYSTEM,LIFTINGPLATFORMANDPLATFORMDESIGNSTUDENTSUNMINGXINGSUPERVISORYANZUGENSPECIALTYX6132MILLINGMACHINEFEEDSYSTEM,LIFTINGPLATFORMANDPLATFORMDESIGNSCHOOLHARBINUNIVERSITYOFCOMMERCE2012年6月9日1緒論11機(jī)床的用途及性能X6132、X6132A型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床屬于通用機(jī)床。主要適用于機(jī)械工廠中加工車間、工具車間和維修車間的成批生產(chǎn)、單件、小批生產(chǎn)。這種銑床可用圓柱銑刀、圓盤銑刀、角度銑刀、成型銑刀和端面銑刀加工各種平面、斜面、溝槽等。如果配以萬(wàn)能銑頭、圓工作臺(tái)、分度頭等銑床附件，還可以擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍。X6132、X6132A型銑床的工作臺(tái)可向左、右各回轉(zhuǎn)45當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，采用分度頭時(shí)，可以加工各種螺旋面。X6132型機(jī)床三向進(jìn)給絲杠為梯形絲杠，X6132A型機(jī)床三向進(jìn)給絲杠為滾珠絲杠。X6132/1、X6132A/1型數(shù)顯萬(wàn)能升降臺(tái)銑床是在X6132、X6132A型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床的基礎(chǔ)上，在縱向、橫向增加兩個(gè)坐標(biāo)的數(shù)字顯示裝置的一種變型銑床，該銑床具有普通萬(wàn)能升降臺(tái)銑床的全部性能外，借助于數(shù)字顯示裝置還能作到加工和測(cè)量同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)位移數(shù)字顯示，既保證了工件加工質(zhì)量，又減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，配上萬(wàn)能銑頭還可以進(jìn)行鏜孔加工。圖11X6132臥式銑床整機(jī)外形圖圖12X6132臥式銑床整機(jī)三維建模外形圖圖13X6132臥式銑床所設(shè)計(jì)部分三維建模外形圖3X6132進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定31轉(zhuǎn)速圖的擬定已知主軸轉(zhuǎn)速為N101000R/MIN，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z21，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1410R/MINN0311確定公比由公式（3RNMIAX1Z1）3051826312確定變速組和傳動(dòng)副數(shù)目大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪變速，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的要求，通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪，因此，主軸轉(zhuǎn)速為21級(jí)的變速系統(tǒng)需要3個(gè)變速組，即Z213336。313確定擴(kuò)大順序方案?jìng)鲃?dòng)順序確定之后，還可列出若干不同擴(kuò)大順序方案。如無(wú)特殊要求，應(yīng)根據(jù)“前密后疏”的原則，使擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致。根據(jù)式，檢查最后擴(kuò)大組的變速范圍122PXR，合乎要求8699X故可選定上述傳動(dòng)方案是合理的。314分配總降速傳動(dòng)比總降速傳動(dòng)比為UIINMIN/ND10/1410667103,NMIN為主軸最低轉(zhuǎn)速，考慮是否需要增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。然后，將總降速傳動(dòng)比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。32齒輪齒數(shù)的確定圖31軸17X3圓錐齒輪3222軸III軸間齒輪副的確定由傳動(dòng)轉(zhuǎn)速分布圖知2251362417ZU，根據(jù)具體結(jié)構(gòu)情況取，則,Z13MIN3203520174ZU由于結(jié)構(gòu)要求取為40，齒數(shù)和，然后確定其兩3546ZS對(duì)齒輪副的齒數(shù)。傳動(dòng)比為的齒輪副U22464126010ZZUSZ由于結(jié)構(gòu)要求取為44圖32二軸裝配體圖334軸裝配體同理可以確定其他個(gè)齒輪的齒數(shù)。完成進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。32傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪制圖34X6132臥式銑床傳動(dòng)系統(tǒng)圖325繪制轉(zhuǎn)速圖與運(yùn)動(dòng)鏈分析3251繪制轉(zhuǎn)速圖動(dòng)軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)格距LG畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動(dòng)間畫上UKK1MIN再按結(jié)構(gòu)式的級(jí)比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動(dòng)比射線，從而確定了各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。圖35X6132臥式銑床進(jìn)給動(dòng)轉(zhuǎn)速圖3252進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈銑床可以在三個(gè)垂直的任一方向上實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及快速移動(dòng),進(jìn)給方向由離合器M3、M4、M5來(lái)控制，且互鎖；機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)切換由電磁摩擦離合器M1、M2來(lái)控制。傳動(dòng)路線為下圖所示由傳動(dòng)路線可知三個(gè)進(jìn)給方向各有21級(jí)進(jìn)給量縱向、橫向?yàn)?01000MM/MIN垂直為33333MM/MIN進(jìn)給方向由電機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)490左3217I40I2936IVV18中49040右合（快速移動(dòng)）249026MM1合工作進(jìn)給VI5238VI47038IX18XIV06M5合XV（縱向進(jìn)給）473M合X（橫向進(jìn)給）M合VI234XI垂直進(jìn)給圖36電磁式默察離合器平面及三維圖繪制完傳動(dòng)系統(tǒng)圖后，利用三維建模軟件SOLIDWORKS進(jìn)行三維建模，建模如下圖圖37進(jìn)給系統(tǒng)總裝圖圖38進(jìn)給系統(tǒng)總裝平面圖326機(jī)床調(diào)速系統(tǒng)孔盤操縱機(jī)構(gòu)分析3261孔盤操縱機(jī)構(gòu)工作原理簡(jiǎn)介圖38進(jìn)給系統(tǒng)孔盤調(diào)速總裝平面圖X6132主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變速操縱機(jī)構(gòu)采用集中式孔盤操縱機(jī)構(gòu)控制。其工作原理是利用孔盤上不同孔的組合，使其控制的齒條實(shí)現(xiàn)不同位置的組合形式，從而達(dá)到帶動(dòng)上面的撥叉撥動(dòng)相應(yīng)的滑移齒輪實(shí)現(xiàn)不同位置的傳動(dòng)。其工作原理如下圖所示X6132的變操縱機(jī)構(gòu)工作原理1外拉,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)5轉(zhuǎn)動(dòng),使6旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)10向右運(yùn)動(dòng),使12脫離各組齒條軸轉(zhuǎn)動(dòng)4到合適轉(zhuǎn)速,使心軸上齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)12轉(zhuǎn)到相應(yīng)的孔的位置,然后反向操縱1復(fù)位圖39主運(yùn)動(dòng)孔盤操縱機(jī)構(gòu)圖310進(jìn)給系統(tǒng)孔盤調(diào)速機(jī)構(gòu)圖311進(jìn)給系統(tǒng)孔盤調(diào)速機(jī)構(gòu)三維建模53傳動(dòng)軸的驗(yàn)算531花鍵軸的校核對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。對(duì)花鍵軸III軸5311軸的抗彎斷面慣性矩4M52624DDNBDI42428732839610M式中D花鍵軸的小徑（MM）；I花軸的大徑（MM）；B、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得4J9510/MNM扭441590620/8NM式中N該軸傳遞的最大功率（KW）該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（R/MIN）。JN傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力（54321620510ND5TMP扭3）式中D齒輪節(jié)圓直徑（MM）,DMZ26X25。齒輪的徑向力RP/COSRTGN式中為齒輪的嚙合角，20；齒面摩擦角，；572齒輪的螺旋角；0故N3510RTP5312花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為（5MAX28,NJYJYMPADDLK4）式中花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）；MAXNNMAD、D花鍵軸的大徑和小徑（MM）；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K0708；428160218378JYJYMPAPA故此花鍵軸III軸校核合格。54傳動(dòng)軸的驗(yàn)算II軸的校核541II軸的受力分析由機(jī)械設(shè)計(jì)中的公式（5950PTN5）式中T軸的轉(zhuǎn)矩NMP軸傳遞的功率KW軸的轉(zhuǎn)速R/MINN所以II軸的轉(zhuǎn)矩22950T1295034738PINNM有公式2TTFD可求得各齒輪嚙合處所受的切向力，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中公式對(duì)錐齒輪有相關(guān)公式2121COTAN05MRNZDU對(duì)錐齒輪受力計(jì)算公式1112TANCOSITMRTTFD對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪受力計(jì)算公式12TANCOSTRTTFD可求得各齒輪嚙合處的各個(gè)力，再有理論力學(xué)相關(guān)公式求得A、B兩點(diǎn)的支撐力。受力如下圖542II軸的彎矩和扭矩的繪制54II軸的危險(xiǎn)截面分析及校驗(yàn)有II軸所受彎矩和扭矩圖可以知道該軸的危險(xiǎn)截面按第三強(qiáng)度理論校核由機(jī)械設(shè)計(jì)3公式222213980658461CAMTMPAW因?yàn)樵撦S材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表知10所以222211398658460CATPA故該軸安全。55圓錐滾子軸承疲勞強(qiáng)度校核機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。其額定壽命的計(jì)算公式為HLJHJFNNNJ50CFKLPLHT105NHFFTHL或按計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算式中額定壽命（計(jì)算動(dòng)載荷工作期限（,對(duì)一般機(jī)床取小時(shí)。C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查取，單位用（KGF）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)，為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（R/MM）N