;后立 柱纵向调位运动,后支架垂直调位运动。
通过运用自己所学知识及大量的实际考察和查阅资料,对卧式镗床的传动系统、主轴箱、平旋盘及主轴变速机构进行设计。
最终实现卧式镗床的各种加工。
1.2 国内外发展和现状 1、国外镗床行业发展的现状 镗削加工是一种比较传统的加工方法。
目前,在 21 世纪初期,美、德、日等各国镗床的发展历史,大致可分为以下三个阶段: 1 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1二十世纪初期,即镗床的诞生阶段。
2到二次大战前,这是镗床行业从诞生到形成较完整体系的阶段。
3从二次大战到现在,是镗床的质量、性能、水平大发展的阶段。
目前,随着电子技术、计算机、自动化、控制测量技术和材料工业的发展,国外镗床的控制技术、镗削工艺、结构设计及外围设备均有了新的发展,达到了与 70年代明显不同的新高度。
其主要发展现状和趋势归纳如下: 1镗床数控技术得到迅速发展。
2卧式镗床设计结构和工艺的发展。
3向柔性化、无人化、超精密化的开拓性研究 。
国外数控镗床及卧式加工中心产品大多以普通卧镗为基型,发展成不同水平的产品。
如在普通卧镗上配上不同水平的数控系统后成为不同的数控卧镗。
在数控卧镗的基础上,再加上刀库和机械手,成为自动换刀型的产品。
最终都将会演变成不同布局和不同精度水平的卧式加工中心产品。
在国外已普及用 CAD 对机床的基础大件如床身、立柱、滑座等进行优化设计。
这样不仅可以大量节约原材料,同时还可缩短设计周期,提高机床的动态特性。
更为突出的是,在机床设计中普遍采用模块化设计方法,可较快地开发新品种,满足不同用户的需求。
当新技术、新结构、新材料在机床上大量应用时,使机床技术水平有明显的提高,促使加工零件高精度化,高效化和高速化。
2、我国镗床行业发展的现状 经过将近半个世纪的发展,我国镗床行业已经发展成一个具有相当规模、门类齐全、有一定技术水平以及生产能力的金属切削机床行业。
目前,国内最大的 TK6925 数控落地铣镗床在齐齐哈尔第二机床公司设计制造完成。
这次最大的铣镗床是为武汉船用机械厂生产的。
是目前同类产品中规格最大,技术含量最高,具有自主知识产权且结构新颖的重型机床,具有十二轴控制,任意四轴联动功能。
以落地铣镗床为主体的高技术含量机电一体化重型金切机床装备,已成为齐二机床公司参与市场竞争,实现企业快速发展的支柱性主导优势产品,市场占有率已达 85以上,引领国内数控落地铣镗床快速发展。
由交大昆机科技股份有限公司开发出的 TK6111 数控铣镗床,填补了我国在台式数控卧式铣镗床上的空白,各项技术性能指标达到国内镗轴直径 110mm 规格的台式数控卧式铣镗床的领先水平,进一步缩短了与国外同类产品的差距。
我国机床工业已经取得了巨大的成就,但与世界先进水平相比,还有较大的差 2 黑龙江工程学院本科生毕业设计距,因而我们必须奋发图强、努力工作,学习和引进国外的先进科学技术,以便早日赶上世界先进水平。
1.3 研究设想 本文仔细分析了卧式镗床的组成结构及传动系统图,主要针对主轴箱进行了全面细致的研究设计,针对主轴,平旋盘进行了改进,使卧式镗床的应用更为广泛,功能更多,加工的零件精度更高。
1.4 总体设计方案 本机床主运动采用二个三联滑移齿轮和一个双联滑移齿轮实现变速,电机运动传至空心主轴,由齿轮副传动主轴得到 18 级低档转速,当其中一个齿轮 Z23 左移时,又由另一组齿轮副传动主轴得到 6 级高档转速,因此共有 24 级转速,若 Z23处于空挡位置,将轴 XV 上的滑移齿轮 Z27 和平旋盘主轴上 Z26 齿轮啮合,运动被传到平旋盘上,使平旋盘获得 18 级转速。
1.5 预期设想 能够顺利完成设计,实现对卧式镗床主轴和变速机构的创新与改进。
3 黑龙江工程学院本科生毕业设计 第 2 章 卧式镗床总体设计方案2.1 卧式镗床的工作原理 卧式镗床主要由工作台,主轴箱,前立柱,后立柱,下滑座,上滑座和床身等部件组成。
主轴箱可沿前立柱的导轨上下移动。
在主轴箱中,装有主轴部件、主运动和进给运动变速机构以及操纵机构。
根据加工情况不同,刀具可以装在镗杆上或平旋盘上。
加工时,镗杆旋转完成主运动,并可沿轴向移动完成进给运动;平旋盘只能做旋转主运动。
装在后立柱上的后支架用于支撑悬伸长度较大的镗杆的悬伸端,以增加刚性。
后支架可沿后立柱上的导轨与主轴箱同步升降,以保持镗杆不同长度的需要。
工件安装在工作台上,可与工作台一起随下滑座或上滑座作纵向或横向移动。
工作台还可绕上滑座的圆导轨在水平平面内转位,以便加工互相成一定角度的平面或孔。
当刀具装在平旋盘的径向刀架上时,径向刀架可带着刀具作径向进给,以车削端面。
综上所述,卧镗具有下列工作运动: 1. 镗杆的旋转运动。
2. 平旋盘的旋转主运动 3. 镗杆的轴向进给运动 4. 主轴箱垂直进给运动 5. 工作台纵向进给运动 6. 工作台横向进给运动 7. 平旋盘径向刀架进给运动 8. 辅助运动:主轴箱,工作台,在进给方向上的快速调位运动;后立柱纵 向调位运动,后支架垂直调位运动。
2.2 卧式镗床的总体布局 1、本镗床按照以下要求进行总体布局: (1)保证工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置和相对运动; (2)保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗震性; (3)便于观察加工过程;便于操作、调整和修理机床;便于输送、装卸工件 和排除切削,并保证工件安全; (4)经济性好,如节省材料,减少占地面积。
2、 T6112 卧式镗床的传动形式 4 黑龙江工程学院本科生毕业设计 本镗床采用机械传动。
机械传动的优点是:实现回转运动的结构简单;机械故障一般容易发现。
另外,机械传动的传动比较为准确,实现定比传动较方便。
2.3 主要技术参数 机床的主要技术参数包括主参数和基本参数。
基本参数包括尺寸参数、运动参数、动力参数。
主参数,或称主要规格,表示机床的加工范围。
机床的尺寸参数是指机床的主要结构尺寸。
主要技术参数如下: 主轴直径 125mm 主轴最大许用扭转力矩 3432 N.m 主轴承受最大轴向进给抗力 29420 N 平旋盘最大许用扭转力矩 4987 N. m 主轴内锥孔 公制 80 主轴最大行程 1000 mm 平旋盘径向刀架最大行程 300 mm 主轴中心线距工作台距离 01400mm 主轴转速范围 (24 级) 4800r/min 平旋盘转速范围(18 级) 2.5125r/min 主轴每转时进给量范围 4200mm/min 平旋盘每转时进给量范围 0.06310mm/min 工作台尺寸 1400× 1600mm 工作台最大行程 纵向 1600mm 横向 1400mm 工作台机动回转速度 1r/min 工作承受最大重量 5000kg 工作台快速移动速度 2m/min 机床重量 约 23 吨 机床外形尺寸 7225×3350×3355mm 主电机: 功率 13 kW 转速 970 r/min 快速移动电机: 5 黑龙江工程学院本科生毕业设计 功率 4kW 转速 960r/min 后立柱快速电机 功率 1.1kW 转速 960r/min 油泵电机: 功率 0.8kW 转速 1380r/min 光学测量读数精度 0.01mm 机床总量 5000kg 机床外型尺寸(长 宽 高) 2225×2300×25802.4 卧式镗床2.4.1 组成部件及运动 卧式镗床的外形由下滑座、上滑座、和工作台组成的工作台部件装在床身导轨上。
上滑座可沿下滑座的导轨作横向移动,下滑座又可沿床身导轨作纵向移动,从而组成水平面内 XY 两个坐标方向的进给和定位移动系统。
工作台还可在上滑座的环形导轨上绕垂直轴线转位,使工件能在水平面内调整至一定角度,以便在一次安装中对相互平行或成一定角度的孔或平面进行加工。
主轴轴线为水平方向布置,主轴箱可
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