BL臺(tái)式車床的進(jìn)給結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)【含13張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 摘 要 本文介紹了BL臺(tái)式車床的進(jìn)給結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，主要為機(jī)械元件的設(shè)計(jì)。因BL臺(tái)式車床為小型車床，故在各個(gè)部分和零件的計(jì)算和選用過程中在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下（剛度、強(qiáng)度等），盡量選用尺寸較小的部件和零件。BL臺(tái)式車床的進(jìn)給結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括了五部分的設(shè)計(jì)。第一部分，BL臺(tái)式車床總體方案設(shè)計(jì)；第二部分，進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)；第三部分，絲杠、光杠的設(shè)計(jì)；第四部分，溜板箱的設(shè)計(jì)；第五部分，刀架的選用。 進(jìn)給箱是臺(tái)式車床的主要部件之一，其作用是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給量的變換和各種螺紋螺距的變換。絲杠與光杠用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。它的功能是裝夾刀具，使刀具作縱向、橫向或斜向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 關(guān)鍵詞：BL臺(tái)式車床 進(jìn)給箱 絲杠與光杠 溜板箱 進(jìn)給結(jié)夠 Abstract This article introduces the design process of feeding structure of BL bench-type lathe, mainly for the design of mechanical components. Because BL bench-type lathe is small lathe, so under the premise of each part and parts of computation and selection process meet the design requirements (stiffness, strength, etc), we try to choose smaller parts and components. The structure design of BL bench-type lathe includes five parts design. The first part, the general scheme design. The second part, feed box design. The third part, screw, light poles design. The fourth part, slip board box design. The fifth part, the selection of cutter. Feed box is one of the main parts of bench-type lathe, its role is to realize the federate and various thread pitch transformation. Screw and light poles are to connect feed box and slip board box, and pass on the movement and power of feed box to slip board box, to make slip board box get longitudinal straight-line move. Slip board box: is the manipulation of feeding movement lathe box, equipped with light poles and screw rotation movement into cutter linear motion institution. Through the light poles transmission realize the longitudinal cutter feeding movement, traverse movement and move fast, through the screw drive to make cutter get longitudinal linear motion, in order to cut screw thread. Its function is clamping tool, make cutter for vertical, horizontal or inclined feed movement. Key words: BL bench-type lathe Feed box Screw and light poles Slip board box Feed structure II 目 錄 1 財(cái)務(wù)總監(jiān)制度及財(cái)務(wù)總監(jiān)界定 2 1.1 財(cái)務(wù)總監(jiān)制度的定義 2 1.2 財(cái)務(wù)總監(jiān)制度的性質(zhì) 2 1.2.1 對(duì)經(jīng)營者的監(jiān)督 2 1.2.2 實(shí)質(zhì)上代表所有者利益 3 2 財(cái)務(wù)總監(jiān)制度**** 4 2.1 財(cái)務(wù)總監(jiān)制度**** 4 致 謝 5 參考文獻(xiàn) 6 附錄： 7 外文資料與中文翻譯 7 1　緒 論 機(jī)床是使用切削方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器。它是制造機(jī)器的機(jī)器,稱為“工作母機(jī)”習(xí)慣上稱為機(jī)床。機(jī)床的母機(jī)屬性決定了它在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率,標(biāo)志著一個(gè)國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平[1]。在當(dāng)前的制造業(yè)中，生產(chǎn)效率低、成本高是一種普遍現(xiàn)象。在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)及制造中，因?yàn)椴煌挠脩魧?duì)設(shè)備有不同的要求，使得設(shè)備有多種型號(hào)即使同種型號(hào)也有不同規(guī)格。 車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。銑床和鉆床等旋轉(zhuǎn)加工的機(jī)械都是從車床引伸出來的。在我國香港等地也有人叫旋床。 　 古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。 　　 腳踏車床 1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國 人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。 　　為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。 　　1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床 　　1873年，美國的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車床，不久他又制成三軸自動(dòng)車床 　　20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車床。 　　第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。 　　普通車床　主要組成部件有：主軸箱、交換齒輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠、床身、床腳和冷卻裝置。　主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。主軸箱中等主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低?！∵M(jìn)給箱：又稱走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得到所需的進(jìn)給量或螺距，通過光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削?！〗z杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車削時(shí)，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別?！×锇逑洌菏擒嚧策M(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。刀架：有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車刀并帶動(dòng)車刀作縱向、橫向或斜向運(yùn)動(dòng)。尾架：安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，以調(diào)整其工作位置。尾架主要用來安裝后頂尖，以支撐較長工件，也可安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工。床身：是車床京都要求很高的帶有導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個(gè)大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個(gè)部件，并保證各部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。冷卻裝置：冷卻裝置主要通過冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域，降低切削溫度，沖走切屑，潤滑加工表面，以提高刀具使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。 數(shù)控車床的概念 　　機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的重要工具，也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機(jī)床經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化，精密機(jī)械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就顯示出了它獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。 數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息，控制機(jī)床按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的加工裝備，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來越廣泛，是一個(gè)企業(yè)綜合實(shí)力的體現(xiàn)。 數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點(diǎn)于一身，是國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床。要學(xué)好數(shù)控車床理論和操作，就必須勤學(xué)苦練，從平面幾何，三角函數(shù)，機(jī)械制圖，普通車床的工藝和操作等方面打好基礎(chǔ)。 因此，必須首先具有普通車工工藝學(xué)知識(shí)然后才能從掌握人工控制轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制方面來，另一方面，若沒有學(xué)好有關(guān)數(shù)學(xué)、電工學(xué)、公差與化合及機(jī)械制造等深內(nèi)容，要學(xué)好數(shù)控原理和程序編制等，也會(huì)感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正確處理工藝問題。由于數(shù)控機(jī)床加工的特殊性，要求數(shù)控機(jī)床加工工人既是操作者，又是程序員，同時(shí)具備初級(jí)技術(shù)人員的某些素質(zhì)，因此，操作者必須熟悉被加工零件的各項(xiàng)工藝（技術(shù)）要求，如加工路線，刀具及其幾何參數(shù)，切削用量，尺寸及形狀位置公差。只有熟悉了各項(xiàng)工藝要求，并對(duì)出現(xiàn)的問題正確進(jìn)行處理后，才能減少工作盲目性，保證整個(gè)加工工作圓滿完成。 1.1、我國機(jī)床行業(yè)的研究現(xiàn)狀 改革開放以來，我國機(jī)床行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是跟國外同行業(yè)相比，我過機(jī)床事業(yè)還是有很大的不足，國產(chǎn)機(jī)床的發(fā)展仍然難以支撐國民經(jīng)濟(jì)和國防軍工的需要。與世界先進(jìn)水平相比差距仍然十分明顯。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 (1) 產(chǎn)量總體規(guī)模已居世界前列。2005年金切機(jī)床產(chǎn)量45萬臺(tái)，為“十五”初的2.4倍；鍛壓機(jī)床產(chǎn)量63萬噸，是“十五”初的2.4倍。2005年機(jī)床工具全行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值1260億元，是“十五”初期的2.5倍，平均年增長約26%，其中金屬加工機(jī)床產(chǎn)值達(dá)到了51億美元，總體經(jīng)濟(jì)規(guī)模已超過意大利，躍居世界第三位。其中，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值從“九五”末的4.9億美元增加到“十五”末的21.8億美元，年平均增長34.8%。數(shù)控金切機(jī)床的產(chǎn)量從“九五”末的1.4萬臺(tái)增加到“十五”末的6.0萬臺(tái)，年均增長達(dá)到33.5%。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量占全部機(jī)床 的比重同時(shí)由7.3%增長到2005年的13.3%。 (2) 產(chǎn)品技術(shù)水平明顯提高在常規(guī)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，如數(shù)控車床、立式加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控齒輪機(jī)床、數(shù)控磨床、電加工機(jī)床、數(shù)控重型機(jī)床和數(shù)控成形機(jī)床等一大批產(chǎn)品，我國已經(jīng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有較強(qiáng)的市場競爭力，基本滿足國內(nèi)需求。在高檔數(shù)控機(jī)床研發(fā)方面取得了新的突破，代表產(chǎn)品有五軸聯(lián)動(dòng)橫梁移動(dòng)式高速龍門銑床、五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)車銑中心、五軸聯(lián)動(dòng)立式葉片加工中心。 (3) 產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)初步優(yōu)化隨著近年來機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)也得到了明顯優(yōu)化。2005年，數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量達(dá)到1000臺(tái)的企業(yè)已有11家。數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量前10名企業(yè)的產(chǎn)量集中度達(dá)到45.9%。沈陽機(jī)床集團(tuán)公司年產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床達(dá)到10008臺(tái)，占全國總產(chǎn)量16.8%，大連機(jī)床集團(tuán)公司年產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床4734臺(tái)，占全國總產(chǎn)量的7.9%，雙雙進(jìn)入世界數(shù)控金切機(jī)床生產(chǎn)大企業(yè)行列。截至2006年6月，共有大連機(jī)床、沈陽機(jī)床、秦川機(jī)床、上海電氣機(jī)床集團(tuán)、哈爾濱量具刃具集團(tuán)公司、北京第一機(jī)床廠、杭州機(jī)床集團(tuán)公司等7家國內(nèi)企業(yè)，并購了10家國外知名的機(jī)床工具企業(yè)，在國際化經(jīng)營中邁出了可喜的一步，提高了中國機(jī)床工業(yè)在國際上的知名度，為行業(yè)引進(jìn)技術(shù)、發(fā)展成套和擴(kuò)大出口創(chuàng)造了條件。 　　目前，我國是機(jī)床生產(chǎn)大國，但不是機(jī)床制造強(qiáng)國，國產(chǎn)機(jī)床的發(fā)展仍然難以支撐國民經(jīng)濟(jì)和國防軍工的需要。與世界先進(jìn)水平相比差距仍然十分明顯。一是國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床在品種、水平和數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)發(fā)展需求。盡管近幾年國產(chǎn)機(jī)床市場銷售量不斷提高，至2005年進(jìn)口機(jī)床在國內(nèi)市場占有率仍高達(dá)60%，其中汽車、航空、航天、兵器、造船、通用機(jī)械等行業(yè)是主要進(jìn)口大戶。2002～2005年，我國已經(jīng)連續(xù)四年成為世界最大的機(jī)床進(jìn)口國，以2004年進(jìn)口為例，從日本、臺(tái)灣、德國進(jìn)口分別占國內(nèi)市場19.7%、12.1%和8.6%。二是國產(chǎn)功能部件和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后，成為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，尤其是為高檔數(shù)控機(jī)床配套的關(guān)鍵功能部件和數(shù)控系統(tǒng)。三是機(jī)床制造企業(yè)技術(shù)裝備水平不高，行業(yè)制造能力、綜合管理和服務(wù)能力等方面不能滿足市場快節(jié)奏的要求。 1.2 我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展前景 21世紀(jì),我國機(jī)床制造業(yè)既面臨著提升機(jī)械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī),也遭遇到加入WTO后激烈的市場競爭的壓力。從技術(shù)層面上來講,加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。 數(shù)控機(jī)床及由數(shù)控機(jī)床組成的制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直備受人們關(guān)注。數(shù)控機(jī)床以其卓越的柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創(chuàng)了機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河，因此數(shù)控技術(shù)成為先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)核心技術(shù)。另一方面，通過持續(xù)的研究，信息技術(shù)的深化應(yīng)用促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步提升。 目前，世界先進(jìn)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(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟，對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。 (1) 高速度、高精度化 速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個(gè)重要指標(biāo)，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(yùn)算速度。同時(shí)，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(bǔ)運(yùn)算的速度和精度。并采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的直線伺服進(jìn)給方式，其高速度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性相當(dāng)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(jī)床采用主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸一體化，主軸電機(jī)的軸承采用磁浮軸承、液體動(dòng)靜壓軸承或陶瓷滾動(dòng)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 動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)(刀庫容量可達(dá)100把以上)的各類加工中心，能在同一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴(kuò)孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床還采用了多主軸、多面體切削，即同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的不同部位進(jìn)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(jí)中斷控制方式，即可在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)進(jìn)行零件加工和程序編制，實(shí)現(xiàn)所謂的“前臺(tái)加工，后臺(tái)編輯”。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對(duì)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制。 (3) 智能化 控機(jī)床將引進(jìn)自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)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(shí)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(fù)功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時(shí)，立即采用停機(jī)等措施，并進(jìn)行故障報(bào)警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動(dòng)使故障模塊脫機(jī)，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實(shí)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(dòng)化 算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，目前CAD／CAM圖形交互式自動(dòng)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(jì)算機(jī)內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和后置處理，從而自動(dòng)生成NC零件加工程序，以實(shí)現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前又出現(xiàn)了CAD／CAPP／CAM集成的全自動(dòng)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 床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?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(shí)采用硬件結(jié)構(gòu)機(jī)床本體的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和報(bào)警。利用報(bào)警提示，及時(shí)排除故障；利用容錯(cuò)技術(shù)，對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù)；利用各種測試、監(jiān)控技術(shù)，當(dāng)生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。 (6) 控制系統(tǒng)小型化 數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機(jī)、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成 元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)?？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數(shù)控操作系統(tǒng)進(jìn)一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機(jī)床設(shè)備上，更便于對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作使用。 1.3 BL系列臺(tái)式車床 BL 系列臺(tái)式車床是一種小型車床，在制造業(yè)中主要用于中小型零件的加工，不同的用戶對(duì)其有不同的要求，從而使得BL系列臺(tái)車有多種形式，因此該臺(tái)式車床有著個(gè)性化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。針對(duì)這種情況，我們對(duì)臺(tái)式車床的不同規(guī)格、不同用戶的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行總結(jié)，以獲得其產(chǎn)品配置知識(shí)，并利用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)臺(tái)車的各個(gè)組成部件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)主要是對(duì)進(jìn)給結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，說明書分為五大部分。第一部分；BL臺(tái)式車床總體方案設(shè)計(jì)；第二部分，進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)；第三部分，絲杠、光杠的設(shè)計(jì)；第四部分，溜板箱的設(shè)計(jì)；第五部分，刀架的選用。 在第一部分BL臺(tái)式車床總體的設(shè)計(jì)方案中，首先說明了機(jī)床設(shè)計(jì)的基本要求，即保證有較高的加工精度和被加工表面較小的表面粗糙度，盡可能提高其生產(chǎn)力和自動(dòng)化程度以及較高的可靠性和較長的壽命。在滿足上述要求的前提下，根據(jù)BL臺(tái)車的主要參數(shù)，提出了臺(tái)車組件的設(shè)計(jì)要求。同時(shí)規(guī)定了該臺(tái)車的總體布局，即將主軸箱固定在床身的左端，進(jìn)給箱固定在床身的左側(cè)前端，溜板箱與刀架的最下層——縱向溜板相連，尾座安裝在床身右端的尾座導(dǎo)軌上，床身固定在左右床腿上。 進(jìn)給箱是臺(tái)式車床的主要部件之一，其作用是實(shí)現(xiàn)進(jìn)給量的變換和各種螺紋螺距的變換。一般機(jī)床的進(jìn)給箱主要分為三跨：左邊一跨內(nèi)螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)；中間一跨內(nèi)為基本組；右邊一跨內(nèi)為擴(kuò)大組。由于本設(shè)計(jì)的臺(tái)車尺寸較小，其進(jìn)給箱雖然也分為三跨，但我們將左跨內(nèi)螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)放在主軸箱中，在其內(nèi)布置了變速機(jī)構(gòu)。在BL臺(tái)車進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)過程中，首先介紹了進(jìn)給箱的組成和應(yīng)滿足的要求。接著進(jìn)行了BL臺(tái)車進(jìn)給箱設(shè)計(jì)方案的選擇。由于該臺(tái)式車床是一種小型化的車床，因此選擇了兩軸滑移式結(jié)構(gòu)。在變速機(jī)構(gòu)中選擇三聯(lián)滑移齒輪來進(jìn)行嚙合傳動(dòng)。對(duì)進(jìn)給箱內(nèi)的傳動(dòng)軸提出了強(qiáng)度和剛度方面的具體要求。在絲杠和光杠的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中選擇了嚙合式離合器來實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。另外對(duì)操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也提出了相關(guān)的要求。 其次，我們對(duì)涉及到的齒輪、軸以及軸承等零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和校核。 接著，我們對(duì)箱體內(nèi)各元件進(jìn)行了布置。箱體內(nèi)軸線的布置，即與相同的形狀有關(guān)，也與操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)。齒輪在軸上的布置和排列方面，我們將固定齒輪安裝在一根軸上。并且滿足在一個(gè)變速傳動(dòng)組內(nèi)，當(dāng)變換轉(zhuǎn)速時(shí)，使一個(gè)處于嚙合的齒輪完全脫開后，另一個(gè)齒輪才進(jìn)入嚙合。傳動(dòng)軸安裝時(shí)，選用單列向心球軸承安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端，且每根傳動(dòng)軸的軸承成對(duì)使用。我們將傳動(dòng)軸通過軸承在箱體內(nèi)的軸向固定選為兩端固定的方式。在確定齒輪的寬度時(shí)將大小齒輪的寬度設(shè)計(jì)為相同。 絲杠、光桿、溜板箱、刀架是進(jìn)給結(jié)構(gòu)的重要組成部分。主要計(jì)算確定絲杠光杠的型號(hào)，剛度和強(qiáng)度是否滿足要求以及溜板箱內(nèi)部齒輪的確定和其之間的配合。最后正確的選用刀架。 2. BL 臺(tái)式車床的總體方案設(shè)計(jì) 2.1 BL 臺(tái)車的主要參數(shù) 型號(hào) 主要參數(shù) BL-1220 BL-1230 BL-1340 加 工 能 力 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 304mm 304mm 330mm 橫滑板上最大回轉(zhuǎn)直徑 170mm 170mm 204mm 中心距 500mm 750mm 1000mm 主 軸 主軸孔徑 40mm 主軸內(nèi)孔錐度 Morse NO.5 主軸轉(zhuǎn)速范圍（9）級(jí) 60-2000(9steps) 進(jìn) 給 公制/英制螺紋范圍 0.25-9mm(20kinds)/4-72Inch(33kinds) 模數(shù)制/徑節(jié)制螺紋范圍 0.25-3.5mm(12kinds)/8-144D.P(kinds) 尾 架 尾架套筒直徑 10mm 尾架套筒行程 115mm 主電機(jī) 1.1/1.5kw 表 1 2.2 機(jī)床設(shè)計(jì)的基本要求 （1）保證有較高的加工精度和被加工表面較小的表面粗糙度； （2）盡可能的提高生產(chǎn)力和自動(dòng)化程度; （3）機(jī)床應(yīng)有較高的可靠性和較長的壽命。 2.3 機(jī)床組建的設(shè)計(jì)要求 （1）主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，其通常有主軸，主軸軸承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件等組成。在機(jī)床工作時(shí)，有主軸帶動(dòng)工件或刀具直接參加表面成形運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)主軸有以下較高要求：應(yīng)有較高的旋轉(zhuǎn)精度和剛度，剛度不足，將使主軸在切削力和傳動(dòng)力的作用下，產(chǎn)生較大的彈性變形，并且還容易引起振動(dòng)這樣不僅會(huì)降低加工精度和表面光潔度，也還好使齒輪等傳動(dòng)件和軸承等因不能均勻受力而惡化工作條件。主軸還必須有較高的抗振性和足夠的耐磨性，以便能長期的保持精度。BL系列臺(tái)式車床的主軸箱有主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)兩部分組成，主傳動(dòng)系統(tǒng)采用了分支傳動(dòng)鏈，高速時(shí)傳動(dòng)鏈很短；同時(shí)由主軸部件進(jìn)行了精度的平衡，機(jī)床噪音低，熱變形小。 （2）進(jìn)給箱滿足體積小，重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高及質(zhì)量好的要求。在使用要求方面，首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性的要求和具有較高的傳動(dòng)效率，還應(yīng)便于操縱，確保安全，便于觀察、調(diào)整和維修。進(jìn)給箱內(nèi)的傳動(dòng)件應(yīng)能傳遞一定的功率和扭矩，具有較高的剛度、強(qiáng)度、耐磨和抗振性等方面的性能，并應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和噪音小。 （3）床身應(yīng)具有足夠的剛度，在許用最大載荷作用下，其變形量不得超過許用值，以保證機(jī)床的加工精度。另外，床身還應(yīng)有良好的抗振性和較小的熱變形，以保證工件的加工表面質(zhì)量和加工精度。在BL臺(tái)式車床中我們選用了臥式車身。由于床身允許的最大回轉(zhuǎn)直徑只有330mm，故我們將其固定在床腿上。 （4）導(dǎo)軌是連接主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾座、床腳和防護(hù)板等部件的載體，它的功用是導(dǎo)向和承載，即引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定軌跡準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，并承受運(yùn)動(dòng)部件及其上安裝的重量和切削力。導(dǎo)軌是機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，其性能的好壞，將直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用壽命。因此，它滿足以下的基本要求：要有足夠高的導(dǎo)向精度，這是保證機(jī)床加工精度的前提，因而它是對(duì)導(dǎo)軌的最基本要求。同時(shí)他還有較高的耐磨性、足夠的剛度和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。此外，導(dǎo)軌還要結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于間隙調(diào)整，具有良好的潤滑和防護(hù)等。在本設(shè)計(jì)中我們用的是導(dǎo)軌的組合形式，為雙三角形導(dǎo)軌組合。該種組合形式導(dǎo)向精度高，磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，精度保持性較好；但加工、檢修困難，要求四個(gè)表面都接觸良好，且其工藝性差。 （5） 對(duì)于刀架的選擇，要根據(jù)車床的具體用途、加工的零件種類以及用戶的要求等方面進(jìn)行考慮。BL系列臺(tái)式車床是一種小型的車床，它只要達(dá)到普通車床的用途即可，即：能車削內(nèi)外圓柱面，內(nèi)內(nèi)外圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面；車削端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋；能夠進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花等操作。鑒于此，在設(shè)計(jì)BL系列臺(tái)式車床的刀架和拖板時(shí)選擇普通的方刀架，大、中、小拖板均可。這種刀架可以同時(shí)裝夾四把車刀或四組刀具，方刀架體可以轉(zhuǎn)到四個(gè)位置（間隔90度），從而使四把刀輪流進(jìn)行車削。 2.4 BL臺(tái)車的總體布局 （1）主軸箱固定在床身的左端，工件通過卡盤等夾具裝夾在主軸前端。主軸箱的功用是支承主軸并把動(dòng)力經(jīng)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 （2）進(jìn)給箱固定在床身的左側(cè)前端。進(jìn)給箱內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變換機(jī)構(gòu)，用于改變機(jī)動(dòng)進(jìn)給的進(jìn)給量或所加工螺紋的導(dǎo)程。 （3）溜板箱與刀架的最下層——縱向溜板箱相連，與刀架一起作縱向運(yùn)動(dòng)，功用是把進(jìn)給箱傳來的運(yùn)動(dòng)傳遞給刀架，使刀架實(shí)現(xiàn)縱向和橫向進(jìn)給或快速移動(dòng)或車螺紋。溜板箱上裝有各種操縱手柄和按鈕。 （4）刀架可沿床身上的刀架導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)，刀架部件有幾層組成，它的功用是裝夾車刀，實(shí)現(xiàn)縱向、橫向、斜向運(yùn)動(dòng)。 (5)尾座安裝在床身右端的尾座導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整其位置。它的功用是用后頂尖支承長工件，也可以安裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具進(jìn)行孔加工。 （6）床身固定在左右床腿上。在床身上安裝著車床的各個(gè)主要部件，使它們在工作時(shí)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置或運(yùn)動(dòng)軌跡。 其整體結(jié)構(gòu)去下圖所示。 3 BL臺(tái)車進(jìn)給箱的設(shè)計(jì) 3.1 進(jìn)給箱的組成和要求 一般來說，機(jī)床的進(jìn)給箱有以下幾部分組成：變換螺紋導(dǎo)程和進(jìn)給量的變換機(jī)構(gòu)，變換螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)、絲杠和光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、以及操縱機(jī)構(gòu)等。進(jìn)給箱的功用是變換被加工螺紋的種類和導(dǎo)程，以及獲得所需的各種機(jī)動(dòng)進(jìn)給量。加工不同種類的螺紋由調(diào)整進(jìn)給箱中的移換機(jī)構(gòu)和掛輪架上的掛輪來實(shí)現(xiàn)。BL系列臺(tái)式車床進(jìn)給箱的組成部分與普通機(jī)床相似，也有以上幾部分組成。 進(jìn)給箱首先應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)方面的要求，如變速范圍、變速級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速或進(jìn)給量數(shù)列等。此外，還要具有較高的傳動(dòng)效率，保證傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，降低噪聲，提供抗振性和耐磨性，操縱方面，并具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏等。 BL臺(tái)式車床進(jìn)給箱又叫走刀箱，它固定在床身左前面，內(nèi)裝有進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)，用來變換進(jìn)給量和各種螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及變速換向。如圖1-1所示： 進(jìn)給鏈從主軸起經(jīng)換向機(jī)構(gòu)、掛輪、進(jìn)給箱，再經(jīng)光杠或絲杠，溜板箱最后至縱溜板或橫溜板。 電動(dòng)機(jī) 主換向機(jī)構(gòu) 主軸 刀 架 車 縱 掛輪 進(jìn)給換向機(jī)構(gòu) 絲杠 螺母 進(jìn)給箱變速機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 光杠 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 圖1-1 BL臺(tái)式車床傳動(dòng)原理圖 BL臺(tái)式車床的特有功能是車削一定范圍內(nèi)的各種螺紋，要求進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)能嚴(yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列來變化。所以普通車床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)（包括掛輪和進(jìn)給箱的變速機(jī)構(gòu)）主要是依據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列的有要求，同時(shí)兼顧到以便車削的進(jìn)給量范圍來設(shè)計(jì)的。 傳動(dòng)鏈中的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵鬏S一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng)T毫米（導(dǎo)程T=kt,其中k為實(shí)數(shù)，t為螺距）。 13ic×ia×iu×t1=T-------------------------------------------------(1.2-1) 其中ic,ia,iu分別為傳動(dòng)鏈中固定傳動(dòng)比，掛輪傳動(dòng)比。進(jìn)給箱傳動(dòng)m機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，t1為縱向絲杠的螺距。 3.1.1 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 BL臺(tái)式車床具有切削公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的功能，機(jī)床的縱向絲杠螺紋用公制，螺距t1=12mm代入式(1.2-1)得主軸每轉(zhuǎn)一下，刀架移動(dòng)量為T毫米，這即為車削螺紋的導(dǎo)程值。對(duì)于單頭螺紋是螺距值，因此當(dāng)螺紋的基本參數(shù)不是用螺距表示時(shí)必須將其加以換算，然后代入式（1.2-1）。具體方法如下： 公制螺紋：其基本參數(shù)為螺距t(mm),因而T=tmm； 英制螺紋：基本參數(shù)l為每一英寸長度內(nèi)包含的牙數(shù)a即a（牙/英寸）因而，英制螺紋的螺距為Ta=24.5/a毫米； 模數(shù)螺紋：公制螺桿上的螺紋稱模數(shù)螺紋，它的基本參數(shù)是以螺桿相嚙合的蝸輪模數(shù)m（mm）來表示，因而，模數(shù)螺紋的螺距Tm應(yīng)等于蝸桿的周節(jié)長度，即Tm=πm； 徑節(jié)螺紋：英制蝸桿上的螺紋稱為徑節(jié)螺紋，它的基本參數(shù)是以與螺桿相嚙合的蝸輪參數(shù)徑節(jié)DP來表示，徑節(jié)的DP=Z/D（牙/英寸）其中Z和D分別為蝸輪的齒數(shù)和分度圓直徑（英寸），即蝸輪或齒輪折算到每英寸分度圓直徑上的齒數(shù)。因而徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程為：TDP=π/DP（in）≈25.4π/DP。 于是根據(jù)式（1.2-1）可得車削4種螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式分別為： 1×ic×ia×iu×t1=T=t(mm)--------------------------------------（1.3-1） 1×ic×ia×iu×t1=Ta=25.4/a(mm)------------------------------（1.3-2） 1×ic×ia×iu×t1=πm(mm)-------------------------------------（1.3-3） 1×ic×ia×iu×t1=25.4π/DP(mm)-----------------------------（1.3-4） 從上各式中可知，為了車削一定范圍的螺紋就必須根據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列變換傳動(dòng)鏈中的可變換傳動(dòng)比。 一、米制螺紋 將常用的米制螺紋標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)t的數(shù)列1、1.25、1.5、1.75、2、2.5、3、3.5、4、5、5.5、6、7、8、9、10、11、12排列成下表1.3-1所示： 表1.3-1 標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋導(dǎo)程 —— 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 由表中可以看出各橫行的螺距數(shù)列是等差數(shù)列，而縱列是等比數(shù)列即1、2、4、8的公比數(shù)是2，根據(jù)這些特點(diǎn)，在進(jìn)給箱中可用一個(gè)變速組來變換得到某一橫行的等差數(shù)列，這個(gè)變速組的傳動(dòng)比應(yīng)是等差數(shù)列，通常稱為基本組。以此為基礎(chǔ)，再串聯(lián)一個(gè)擴(kuò)大組，把基本組得到的螺距按1：2：4：8關(guān)系增大或縮小，而得到全部螺距數(shù)列，此擴(kuò)大組通常稱“增倍組”。根據(jù)進(jìn)給傳動(dòng)降速機(jī)構(gòu)在后的原則，取ib=1、1/2、1/4、1/8。機(jī)床所能加工的其他三種螺紋中，徑節(jié)螺紋較少用，這三種螺紋的公稱參數(shù)列在表1.3-2中。 表1.3-2各種螺紋的公稱參數(shù)及螺距 螺紋種類 螺紋公稱參數(shù) 螺紋種類 參數(shù) 代號(hào) 單位 螺距S（mm） 公制螺紋 螺距 P Mm T=kP 英制螺紋 每英寸牙數(shù) a 牙/英寸 Ta=kPa=25.4R/a 模數(shù)螺紋 模數(shù) m mm Tm=kPm=km 徑節(jié)螺紋 徑節(jié) DP 英寸 TDP=kPDP=25.4kπ/DP 由表1-2可以看出，常用的四種螺紋的螺距值之間有如下關(guān)系： 公制和英制螺紋及模數(shù)和徑節(jié)螺紋之間的倒數(shù)關(guān)系和特殊因子為25.4；公制和模數(shù)螺紋及英寸和徑節(jié)螺紋之間特殊因子為π。 上述倒數(shù)關(guān)系和特殊因子25.4及π的關(guān)系都要在設(shè)計(jì)切螺紋系統(tǒng)時(shí)給予解決?，F(xiàn)將車床上這四種螺紋所能加工的螺距T及其和公制螺紋的關(guān)系列于表1.3-3和表1.3-4。 表1.3-3BL臺(tái)式車床加工螺紋基本參數(shù)的排列規(guī)律 倍比關(guān)系 公制及模數(shù)螺紋（T及m） 1/32 —— 0.25 —— —— —— —— 1/16 —— 0.5 —— —— 0.75 —— 1/8 —— 1 —— 1.25 1.5 —— 1/4 1.75 2 [2.25] 2.5 3 [2.75] 1/2 3.5 4 4.5 5 6 5.5 1 7 8 9 10 12 [11] 注：[ ]內(nèi)數(shù)值為模數(shù)螺紋所獨(dú)有。 表1.3-4BL臺(tái)式車床加工英制及徑節(jié)螺紋的基本參數(shù)排列 倍比數(shù) 英制及徑節(jié)螺紋 8 (56) (64) (72) —— (80) (88) (96) —— 4 28 32 36 —— 40 44 48 —— 2 14 16 18 19 20 22 24 —— 1 7 8 9 —— 10 11 12 —— 1/2 —— 4 4.5 —— 5 —— 6 —— 1/4 —— 2 —— —— 2.5 —— 3 3.5 注：（）內(nèi)數(shù)值為徑節(jié)螺紋獨(dú)有。 從表中可以看出這四種螺紋的基本參數(shù)有一個(gè)共同的變化特點(diǎn)，即在橫行上是等差數(shù)列，而在縱行上按2倍的關(guān)系擴(kuò)大或縮小，我們可以考慮到用車公制螺紋的基本組和擴(kuò)大組來加工另外三種螺紋。 二、模數(shù)螺紋 我們只需改變公制螺紋傳動(dòng)鏈中的某個(gè)傳動(dòng)比，使平衡式左邊產(chǎn)生一個(gè)特殊因子π，以便在運(yùn)動(dòng)中與螺距Tm=πm的因子π消去，從而變換基本組和增倍組的傳動(dòng)比，就可以像公制螺紋那樣，得到分段等差數(shù)列的模數(shù)系列。 三、英制螺紋 它和公制螺紋螺距數(shù)列有兩點(diǎn)區(qū)別： a、英制螺紋每英寸牙數(shù)a換算成螺距Ta=25.4/a(mm)后，a在分母上如果將上述公制螺紋的基本組的主動(dòng)與從動(dòng)關(guān)系顛倒過來，即基本組的傳動(dòng)比變?yōu)?/ij，那么就可以利用具有等差數(shù)列的傳動(dòng)比ij來得到參數(shù)a的等差數(shù)列； b、英制螺紋的螺距數(shù)值中有一個(gè)數(shù)字因子25.4，因需要改變其中的某些傳動(dòng)比，使平衡式左邊能產(chǎn)生一個(gè)因子25.4，以便與英制平衡式25.4相抵消。 此外，當(dāng)英制螺紋要車制a分別為3.25和19時(shí)，公制螺紋的基本組少兩個(gè)傳動(dòng)比，故在表1.3-3上加上19和3.25兩個(gè)模數(shù)，它們僅僅為了與英寸與徑節(jié)螺紋統(tǒng)一而列入的。故表1.3-3變?yōu)槿缦卤?.3-5所示： 表1.3-5 擴(kuò)充螺紋參數(shù)的排列規(guī)律 倍比關(guān)系 公制及模數(shù)螺紋 2n-5 __ 0.5 __ __ __ __ __ __ 2n-4 __ 1 __ __ 1.25 __ 1.5 __ 2n-3 1.75 2 [2.25] __ 2.5 [2.75] 3 {[3.25]} 2n-2 3.5 4 4.5 __ 5 5.5 6 __ 2n-1 7 8 9 __ 10 11 12 __ 2n __ __ __ {19} __ __ __ __ 四、徑節(jié)螺紋 徑節(jié)螺紋的螺距TDP=25.4π/DP（mm），其中DP也是在分母上螺距中也有一個(gè)數(shù)字銀子25.4，這些和英制螺紋相似，故可采用英制螺紋的傳動(dòng)路線。另外，還有一個(gè)因子π，可以和模數(shù)螺紋一樣用掛輪來解決。 3.1.2 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定 普通車床中的切螺紋系統(tǒng)有雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)、擺移塔齒輪結(jié)構(gòu)和三軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)。我們選用雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)，并且讓基本組和擴(kuò)大組的傳動(dòng)中心距相等，這樣有利于減小進(jìn)給箱的尺寸。其簡圖如圖1.4-1由此可看出，在這類螺紋系統(tǒng)中，一般應(yīng)包括下列組成部分： 基本螺紋機(jī)構(gòu)：用來實(shí)現(xiàn)表1.3-3中橫行所代表的等差數(shù)列； 增倍機(jī)構(gòu)：用來實(shí)現(xiàn)表1.3-3，表1.3-4中各縱行之間的2n關(guān)系即ud通常取2、1、1/2、1/4、1/8； 擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比為ue，用來進(jìn)一步擴(kuò)大螺距，ue通常取4、8、16、32等； 定比傳動(dòng)副：傳動(dòng)比uf； 左右螺紋換向機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比ur； 交換齒輪裝置：傳動(dòng)比為u；螺紋種類變換機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比uk； 移換機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比為ui，用來實(shí)現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系及特殊因子。 上述各組成部分傳統(tǒng)的分布順序如下： 擴(kuò)大螺距結(jié)構(gòu)一般放在主傳動(dòng)變速系統(tǒng)內(nèi)，具體情況在CA6140主軸箱內(nèi)由擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪是主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪。只有在主軸上的離合器M2合上，主軸處于離速狀態(tài)時(shí)才用擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程。它的擴(kuò)大倍數(shù)分別是1、4、16。 定比傳動(dòng)一般放在主軸或擴(kuò)大螺距換向結(jié)構(gòu)之前在主軸箱中換向結(jié)構(gòu)ur在交換齒輪之前也在床頭箱中，交換齒輪設(shè)置在床頭箱與進(jìn)給箱之間的交換齒輪上，移換結(jié)構(gòu)一般放在基本螺距結(jié)構(gòu)前后二處。 基本螺距結(jié)構(gòu)一般放在第一個(gè)移換結(jié)構(gòu)之后，變換結(jié)構(gòu)既可放在基本螺距結(jié)構(gòu)之前，也可放在基本螺距結(jié)構(gòu)之后。 增倍結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)布局是放在基本螺距之后?，F(xiàn)在，從表1-3排定的螺紋表中，取公制螺紋數(shù)列中的6.5、7、8、9、9.5、10、11、12為基準(zhǔn)數(shù)列則： ubj=Sj/G=Sjmin,Sj2,Sj3,……Sjmax/G。 由6.5、7、8、9、9.5、10、11、12這個(gè)要求滑移齒輪能實(shí)現(xiàn)的基本螺紋參數(shù)查的機(jī)構(gòu)方案編號(hào)411，為了使軸向尺寸較小選中心距為63mm，同時(shí)，由雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)推薦方案表查的G=7（由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊P1402查得）。 所以u(píng)b=6.5/7、7/7、8/7、9/7、10/7、11/7、12/7，由此擬定傳動(dòng)系統(tǒng)草圖如（圖1-2）附后。 3.2 BL臺(tái)車進(jìn)給箱設(shè)計(jì)方案選擇 進(jìn)給箱按其軸的布置形式分，一般又塔輪結(jié)構(gòu)式、兩軸滑移式和三軸滑移式。塔輪結(jié)構(gòu)由于操縱比較復(fù)雜，功率消耗大，在當(dāng)前機(jī)床進(jìn)給箱中幾乎都不再使用。普通車床如CA614型臥式車床的進(jìn)給箱一般采用三軸滑移式結(jié)構(gòu)。BL系列臺(tái)式車床是一種小型車床，它的進(jìn)給箱的內(nèi)部空間較小，所用的齒輪數(shù)也比普通車床要少，操縱比較簡單，傳遞的功率也不大，因此選用兩軸滑移比較合適。 由于BL臺(tái)式進(jìn)給箱的尺寸較小，兩軸傳動(dòng)的軸線在空間的距離不大，且要求傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，所以我們在進(jìn)給箱內(nèi)選用齒輪傳動(dòng)。又根據(jù)要求設(shè)計(jì)兩軸線平行，所以我們使用的齒輪為圓柱齒輪。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和傳動(dòng)要求，我們選取齒輪的材料為45鋼。根據(jù)設(shè)計(jì)條件可知進(jìn)給箱的絲杠和光杠各有9級(jí)轉(zhuǎn)速。進(jìn)給箱中傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的改變主要是通過不同齒數(shù)的齒輪嚙合來實(shí)現(xiàn)的。有9級(jí)轉(zhuǎn)速，也就意味著有9種不同的傳動(dòng)路線。如果我們選用二聯(lián)齒輪，當(dāng)使用3只時(shí)只有8（2×2×2）級(jí)轉(zhuǎn)速，使用4只時(shí)，有16﹙2×2×2×2﹚級(jí)轉(zhuǎn)速。都不能滿足設(shè)計(jì)要求。故不宜采用二聯(lián)齒輪。但是如果我們采用三聯(lián)齒輪（3×3），則剛好滿足9級(jí)轉(zhuǎn)速這一要求。故在進(jìn)給量變換中我們選用兩只三聯(lián)齒輪。另外，我們采用固定螺釘來進(jìn)行固定螺釘來進(jìn)行齒輪的軸向固定。 進(jìn)給箱的傳動(dòng)軸應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度方面的要求。強(qiáng)度方面的要求是，保證軸在反復(fù)彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷下不發(fā)生疲勞破壞。剛度方面的要求是，軸在彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷下不致產(chǎn)生過大的變形。如果剛度不足，則裝在軸中部的齒輪會(huì)因軸的，擾度過大而破壞它們的正常嚙合關(guān)系，并產(chǎn)生振動(dòng)；裝在齒輪兩端的齒輪和軸承，會(huì)因傾角過大而壓強(qiáng)分布不均，產(chǎn)生不均勻的磨損和過大的噪音。如果扭轉(zhuǎn)剛度不足，則產(chǎn)生扭振。 在進(jìn)給箱的絲杠和光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中，我們需要使用離合器來實(shí)現(xiàn)絲杠和光杠運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，也即是走刀和螺紋的轉(zhuǎn)換。離合器按其結(jié)合部分的特點(diǎn)，分為嚙合式和摩擦式兩大類，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們選擇嚙合式離合器，因?yàn)樵撌诫x合器與摩擦式相比，有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）在相同尺寸條件下，嚙合式離合器能傳遞的扭矩大于摩擦式；（2）嚙合式離合器為剛性傳動(dòng)，無打滑現(xiàn)象，傳動(dòng)比準(zhǔn)確；（3）嚙合式離合器在結(jié)合過程中的磨損和發(fā)熱均較小。離合器應(yīng)滿足下列要求：離、合要迅速、可靠，結(jié)合要平穩(wěn)，斷開要徹底；操縱輕松省力。另外，離合器應(yīng)盡量放在高速軸上，以使傳遞的扭矩小些，則離合器的尺寸也就可以減小些。 該臺(tái)車進(jìn)給箱中的操縱機(jī)構(gòu)用來控制變速、絲杠和光杠的轉(zhuǎn)換。它雖不直接參與機(jī)床的工作運(yùn)動(dòng)，與機(jī)床的精度和剛度等也無直接影響，但它影響機(jī)床工作性能的發(fā)揮和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此在機(jī)床進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)該重視操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到輕松省力、操縱方便和便于記憶、安全可靠等幾方面的要求。在該進(jìn)給箱中，根據(jù)設(shè)計(jì)情況，我們選用了單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)，共使用三個(gè)手柄操縱三只滑移齒輪。操縱機(jī)構(gòu)主要由操縱件（手柄）、傳動(dòng)裝置 （搖桿、兩嚙合的扇形齒輪）、執(zhí)行件（撥叉、銷子）這三個(gè)部分組成。 參考相關(guān)設(shè)計(jì)資料，根據(jù)工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，我覺得下列這種轉(zhuǎn)速圖與該臺(tái)車的實(shí)際情況比較符合，故不妨認(rèn)定其為該臺(tái)車的轉(zhuǎn)速圖，以便于我們能更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。 我們基本可以確定BL系列臺(tái)車的運(yùn)動(dòng)簡圖如下圖所示。 3.3 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 選取BL30213和BL30202這兩個(gè)相嚙合的齒輪進(jìn)行計(jì)算，BL30213齒輪布置在進(jìn)給箱輸入軸上。根據(jù)主軸箱的設(shè)計(jì)計(jì)算，選取進(jìn)給箱輸入軸轉(zhuǎn)速n=345r/min，傳動(dòng)比i=2，齒輪對(duì)稱布置，使用壽命8年，每年以300工作日計(jì)，兩班制，中等沖擊齒輪單向回轉(zhuǎn)。由于主電機(jī)的功率為1.5kw，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們?nèi)∵M(jìn)給箱輸入軸的功率p0=0.5KW。則齒輪傳遞功率為： P=P0 =0.495KW (其中：P0代表輸入軸的功率，1代表軸承的傳動(dòng)效率) 解：（1）齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇 因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按表7-1選取，都選取45鋼，鑄造毛坯，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均為軟齒面。小齒輪硬度為240HBS，大齒輪硬度為200HBS。齒輪精度用7級(jí)，齒輪表面粗糙度為Ra3.2。軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，Z1=20，則Z2=iZ1=2×20=40 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 2、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（7-9）【10】得 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P100，查圖7-6選取材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力為： σH1lim =580Mpa σH2him =560Mpa 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P101，查圖7-7選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為： σF1lim =230Mpa σF2him =210Mpa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式（7-3）【10】計(jì)算得： N1 =60n1at =60×345×﹙16×300×8﹚ =7.95×108 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P102，查圖7-8，得接觸疲勞壽命系數(shù)為： ZN1 =1 ZN2 =1.02 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P103，查圖7-9，得彎曲疲勞壽命系數(shù)為： YN1 =1 YN2 =1 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P102，查表7-2，得接觸疲勞安全系數(shù)為SHmin =1，彎曲疲勞安全系數(shù)SFmin =1.4，YST =2.0，KT =1.3由式（7-1﹚【10】和﹙7-2﹚【10】求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力： 由式7-9【10】得 Z1V1/100 =0.617×20／100 =0.1234m/s 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P104，查圖7-10，得KV =1.09,查表得KA =1.25由表7-4得=1.05 取Ka =1 ，則 3 計(jì)算幾何尺寸 （3） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P111，查圖7-18得： YFS1 =4.2 YFS2 =4.0 =0.7 由式7-12[10]得 綜上可知齒輪合格。 3.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 選取BL30214軸來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。該軸為進(jìn)給箱的輸入軸，根據(jù)設(shè)計(jì)情況可知軸的轉(zhuǎn)速n=345r/min，輸入功率p=0.5kw，圓柱齒輪分度圓直徑為40mm，輪轂寬度為7mm，載荷平穩(wěn)，單向傳動(dòng)。 解：（1）選取軸的材料和熱處理 由于進(jìn)給箱傳遞的功率不大，對(duì)其尺寸和重量也無特殊要求，故故選用常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2）初估軸的直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P184，查表10-2，得C=106~107，考慮到軸端受扭矩作用，取C=106，則 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)形式如圖所示 （a） 各軸段直徑的確定 初估軸徑后，就可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始逐段確定直徑。本例中dmin就是軸段1的直徑?？紤]到軸段2上裝有軸套，根據(jù)軸套的選取軸段2的直徑為15mm。軸段3上安裝軸承，其直徑應(yīng)既滿足軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列，即軸段3的直徑應(yīng)與軸承型號(hào)的選擇同時(shí)進(jìn)行。現(xiàn)暫取軸承型號(hào)為6103，即17×35×10，其內(nèi)徑d=17mm,故軸段3的直徑d3 =17mm。軸段4上安裝齒輪，根據(jù)齒輪尺寸和具體情況，取d4 =20mm。齒輪用小螺釘固定在軸上。通常同一根軸上的兩個(gè)軸承取相同型號(hào)，為便于安裝，取該軸承的尺寸為15×28×7，故取軸段5的直徑d5 =15mm. （b） 各軸段長度的確定 軸段2的長度取得比軸套的長度稍短些，取為l2 =20mm。軸段3上的軸承端面與軸肩緊靠，軸段3的長度應(yīng)取的與軸承套的寬度之和相等，軸承寬為10mm，軸承套寬為29mm，故取l3 =39mm。軸段5的長度應(yīng)與軸承的寬度相等，故取 l5 =7mm。 以上各軸段長度主要是根據(jù)軸上零件的轂長或軸上零件配合部分的長度確定。而另一些軸段長度，如l1、l4，除與軸上零件有關(guān)外，還與箱體及其它零件有關(guān)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和具體的設(shè)計(jì)情況，我們?nèi)1 =16mm l4 =64mm。 于是，可得軸的支點(diǎn)和軸上受力點(diǎn)的跨距為：L1 =39.5mm，L2 =33mm。 （c） 軸上零件的周向固定 為保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過盈配合K7/g6，與軸承內(nèi)圈配合的軸頸選用js6。齒輪及軸套均采用A型普通平鍵連接，分別為鍵4×14 GB1096-79、鍵5×25 GB1096-79、鍵5×20 GB1096-79。 （d） 軸上倒角及圓角 為保證6103軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊推薦，取軸肩圓角半徑為1mm，為方便加工，其它軸肩圓