1960_臥式雙面23軸組合鉆床后主軸箱設(shè)計

1960_臥式雙面23軸組合鉆床后主軸箱設(shè)計,臥式,雙面,23,組合,鉆床,后主,軸箱,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計 制 造 及 其 自 動 化學(xué) 生 姓 名 李 志 方指 導(dǎo) 教 師 賈 百 合2012 年 03 月 01 日 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 1 頁1、機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計，根據(jù)用戶的使用要求對專用機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。 機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的重要組成部分，是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械性能的最主要的因素。機(jī)械設(shè)計的努力目標(biāo)是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設(shè)計出最好的機(jī)械，即做出優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設(shè)計的機(jī)械有最優(yōu)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去，設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計算 【1】 。 2、 機(jī)械原理機(jī)械原理，研究機(jī)械中機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運動，以及機(jī)器的結(jié)構(gòu)、受力、質(zhì)量和運動的學(xué)科。人們一般把機(jī)構(gòu)和機(jī)器合稱為機(jī)械。機(jī)構(gòu)是由兩個以上的構(gòu)件通過活動聯(lián)接以實現(xiàn)規(guī)定運動的組合體。機(jī)器是由一個或一個以上的機(jī)構(gòu)組成，用來作有用的功或完成機(jī)械能與其他形式的能量之間的轉(zhuǎn)換。這一學(xué)科的主要組成部分為機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動力學(xué)按機(jī)械原理的傳統(tǒng)研究方式，一般不考慮構(gòu)件接觸面間的間隙、構(gòu)件的彈性或溫差變形以及制造和裝配等所引起的誤差。這對低速運轉(zhuǎn)的機(jī)械一般是可行的。但隨著機(jī)械向高速、高精度方向發(fā)展，還必須研究由上述因素引起的運動變化。因而從 40 年代開始，又提出了機(jī)構(gòu)精確度問題。由于航天技術(shù)以及機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人的飛速發(fā)展，機(jī)構(gòu)精確度問題已越來越引起人們的重視，并已成為機(jī)械原理的不可缺少的一個組成部分。機(jī)械制造指從事各種動力機(jī)械、起重運輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機(jī)械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。機(jī)械產(chǎn)品是指機(jī)械廠家向用戶或市場所提供的成品或附件如汽車、發(fā)動 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 2 頁機(jī)、機(jī)床等都稱為機(jī)械產(chǎn)品.任何機(jī)械產(chǎn)品按傳統(tǒng)的習(xí)慣都可以看作由若干部件組成部件又可分為不同層次的子部件（也稱分部件或組件）直至最基本的零件單元 【2】 。 3、金屬切削金屬切削加工是用切削刀具將坯料或工件上的多余材料切除，以獲得所要求的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量的加工方法，是機(jī)械加工的基本方法。在切削加工過程中，刀具同工件之間必須有相對的切削運動，它可以通過人手或金屬切削機(jī)床的作用來實現(xiàn)。機(jī)床、夾具、刀具和工件，構(gòu)成金屬切削加工的工藝系統(tǒng)。切削加工的各種現(xiàn)象和規(guī)律都要在機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)中去考察研究，研究這些現(xiàn)象和規(guī)律是學(xué)習(xí)各種金屬切削加工方法的共同基礎(chǔ)。金屬切削的過程是刀具與工件相互運動、相互作用的過程。刀具與工件的相對運動可以分解為兩個方面，一個是主運動，另一個是進(jìn)給運動。使工件與刀具產(chǎn)生相對運動而進(jìn)行切削的最主要的運動，稱為主運動。刀刃上選定點相對于工件的主運動速度稱為切削速度。主運動特點是運動速度最高，消耗功率最大。主運動一般只有一個。保證金屬的切削能連續(xù)進(jìn)行的運動，稱為進(jìn)給運動。工件或刀具每轉(zhuǎn)或每一行程時，工件和刀具在進(jìn)給運動方向的相對位移量，稱為進(jìn)給量。進(jìn)給運動的特點是運動速度低，消耗功率小。進(jìn)給運動可以有幾個，可以是連續(xù)運動，也可以是間歇運動。金屬切削過程是通過刀具切削工件切削層而進(jìn)行的。在切削過程中，刀具的刀刃在一次走刀中從工件待加工表面切下的金屬層，被稱為切削層。切削層的截面尺寸被稱為切削層參數(shù) 【3】 。 4、鉆削鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭軸向移動為進(jìn)給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。 鉆床可分為下列類型： (1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。 (2)立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 (3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 3 頁(4)銑鉆床：工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。 (5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。 (6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。 (7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床 【4】 。 5、車削車削是指以工件旋轉(zhuǎn)為主運動，車刀移動為進(jìn)給運動加工回轉(zhuǎn)表面的機(jī)床。它可用于加工各種回轉(zhuǎn)成型面，例如：內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外螺紋以及端面、溝槽、滾花等。它是金屬切削機(jī)床中使用最廣，生產(chǎn)歷史最久，品種最多的一種機(jī)床。車床的種類型號很多，按其用途，結(jié)構(gòu)可分為：儀表車床、臥式車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、轉(zhuǎn)塔車床、立式車床、多刀半自動車床、專門化車床等。普通機(jī)床是用于車削工件的最常見的機(jī)床。車削是從工件上切除金屬的加工。在工件旋轉(zhuǎn)的同時，刀具切入工件或沿著工件車削。鏜孔是把金屬工件上已鉆出或鑄出的孔加以擴(kuò)大或作進(jìn)一步加工的加工方法。在車床上鏜孔是通過單刃刀具一面旋轉(zhuǎn)一面向工件進(jìn)刀完成的 【5】 。 6、銑削銑床系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運動為主運動，工件(和)銑刀的移動為進(jìn)給運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床的種類很多，按其結(jié)構(gòu)分主要有： (1)臺式銑床：用于銑削儀器、儀表等小型零件的銑床。 (2)懸臂式銑床：銑頭裝在懸臂上的銑床，床身水平布置，懸臂通?？裳卮采硪粋?cè)立柱導(dǎo)軌作垂直移動，銑頭沿懸臂導(dǎo)軌移動。 (3)滑枕式銑床：主軸裝在滑枕上的銑床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍導(dǎo)軌作橫向移動，滑鞍可沿立柱導(dǎo)軌作垂直移動。 (4)龍門式銑床：床身水平布置，其兩側(cè)的立柱和連接梁構(gòu)成門架的銑床。銑頭裝在橫梁和立柱上，可沿其導(dǎo)軌移動。通常橫梁可沿立柱導(dǎo)軌垂向移動，工作臺可沿床身導(dǎo)軌縱向移動。用于大件加工。 (5)平面銑床：用于銑削平面和成型面的銑床，床身水平布置，通常工作臺沿床身導(dǎo)軌縱向移動，主 軸可軸向移動。它結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高。 (6)仿形銑床：對工件進(jìn)行仿形加工的銑床。用于加工復(fù)雜形狀工件。 (7)升降臺銑床：具有可沿床身導(dǎo)軌垂直移動的升降臺的銑床，通常安裝在 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 4 頁升降臺上的工作臺和滑鞍可分別作縱向、橫向移動。 (8)搖臂銑床：搖臂裝在床身頂部，銑頭裝在搖臂一端，搖臂可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)和移動，銑頭能在搖臂的端面上回轉(zhuǎn)一定角度的銑床。 (9)床身式銑床：工作臺不能升降，可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動，銑頭或立柱可作垂直移動的銑床。 (10)專用銑床：用于銑削工具模具的銑床，加工精度高，形狀復(fù)雜 【6】 。 7、磨削磨床系指用磨具或磨料加工工件各種表面的機(jī)床。一般用于對零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋轉(zhuǎn)為主運動，工件或磨具的移動為進(jìn)給運動，其應(yīng)用廣泛、加工精度高、表面粗糙度 Ra 值小，磨床可分為十余種： (1)外圓磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圓柱形和圓錐形外表面的磨床。 (2)內(nèi)圓磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圓柱形和圓錐形內(nèi)表面的磨床。 (3)座標(biāo)磨床：具有精密座標(biāo)定位裝置的內(nèi)圓磨床。 (4)無心磨床：工件采用無心夾持，一般支承在導(dǎo)輪和托架之間，由導(dǎo)輪驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)，主要用于磨削圓柱形表面的磨床。 (5)平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。 (6)砂帶磨床：用快速運動的砂帶進(jìn)行磨削的磨床。 (7)珩磨機(jī)：用于珩磨工件各種表面的磨床。 (8)研磨機(jī)：用于研磨工件平面或圓柱形內(nèi)，外表面的磨床。 (9)導(dǎo)軌磨床：主要用于磨削機(jī)床導(dǎo)軌面的磨床。 (10)工具磨床：用于磨削工具的磨床。 (11)多用磨床：用于磨削圓柱、圓錐形內(nèi)、外表面或平面，并能用隨動裝置及附件磨削多種工件的磨床。 (12)專用磨床：從事對某類零件進(jìn)行磨削的專用機(jī)床。按其加工對象又可分為：花鍵軸磨床、曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床、曲線磨床等【7】 。 8、刨削刨床系指用刨刀加工工件表面的機(jī)床。刀具與工件做相對直線運動進(jìn)行加 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 5 頁工，主要用于各種平面與溝槽加工，也可用于直線成形面的加工。按其結(jié)構(gòu)可分為以下類型： (1)懸臂刨床：具有單立柱和懸臂的刨床，工作臺沿床身導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運動，垂直刀架可沿懸臂導(dǎo)軌橫向移動、側(cè)刀架沿立柱導(dǎo)軌垂向移動。 (2)龍門刨床：具有雙立柱和橫梁，工作臺沿床身導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運動，立柱和橫梁分別裝有可移動側(cè)刀架和垂直刀架的刨床。 (3)牛頭刨床：刨刀安裝在滑枕的刀架上作縱向往復(fù)運動的刨床。通常工作臺作橫向或垂向間歇進(jìn)給運動。 (4)插床(立刨床)：該類機(jī)床刀具在垂直面內(nèi)作往復(fù)運動，工作臺做進(jìn)給運動 【8】 。9、鏜削鏜床系指主要用鏜刀在工件上加工已有預(yù)制孔的機(jī)床。通常，鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運動，鏜刀或工件的移動為進(jìn)給運動。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工： (1)臥式鏜床：鏜軸水平布置并做軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂直移動，工作臺做縱向或橫向移動，進(jìn)行鏜削加工。這種機(jī)床應(yīng)用廣泛且比較經(jīng)濟(jì)，它主要用于箱體(或支架)類零件的孔加工及其與孔有關(guān)的其他加工面加工。 (2)坐標(biāo)鏜床：具有精密坐標(biāo)定位裝置的鏜床，它主要用于鏜削尺寸、形狀、特別是位置精度要求較高的孔系，也可用于精密坐標(biāo)測量、樣板劃線、刻度等工作。 (3)精鏜床：用金剛石或硬質(zhì)合金等刀具，進(jìn)行精密鏜孔的鏜床。 (4)深孔鏜床：用于鏜削深孔的鏜床。 (5)落地鏜床：工件安置在落地工作臺上，立柱沿床身縱向或橫向運動。用于加工大型工件 【9】 。10、模具模具工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。按所成型的材料的不同，模具可分為金屬模具和非金屬模具。金屬模具又分為：鑄造模具（有色金屬壓 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 6 頁鑄，鋼鐵鑄造） 、和鍛造模具等；非金屬模具也分為：塑料模具和無機(jī)非金屬模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟?zāi)＞叩鹊?。其中，隨著高分子塑料的快速發(fā)展，塑料模具與人們的生活密切相關(guān)。塑料模具一般可分為：注射成型模具，擠塑成型模具，氣輔成型模具等等 【10】 。11、機(jī)器人機(jī)器人是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。它是高級整合控制論、機(jī)械電子、計算機(jī)、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物。在工業(yè)本田公司ASIMO 機(jī)器人、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途?，F(xiàn)在，國際上對機(jī)器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般來說，人們都可以接受這種說法，即機(jī)器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人協(xié)會給機(jī)器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機(jī)；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。 ”它能為人類帶來許多方便之處。機(jī)器人能力的評價標(biāo)準(zhǔn)包括：智能，指感覺和感知，包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學(xué)習(xí)和邏輯推理等；機(jī)能，指變通性、通用性或空間占有性等；物理能，指力、速度、可靠性、聯(lián)用性和壽命等。因此，可以說機(jī)器人就是具有生物功能的實際空間運行工具，可以代替人類完成一些危險或難以進(jìn)行的勞作、任務(wù)等。機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成 【11】 。12、數(shù)控技術(shù)數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908 年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19 世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938 年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952 年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 7 頁現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的運動軌跡和外設(shè)的操作時序邏輯控制功能。由于采用計算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實現(xiàn)，均可通過計算機(jī)軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動裝置驅(qū)動電機(jī)或液壓執(zhí)行元件帶動設(shè)備運行。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，如數(shù)控機(jī)床等 【12】 。13、組合機(jī)床組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進(jìn)給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機(jī)和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等 【13】 。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(文獻(xiàn)綜述) 第 8 頁參考文獻(xiàn)[1]濮良貴 ，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計》8 版.北京：高等教育出版社，2006[2]孫恒， 陳作模 ，葛文杰.《機(jī)械原理》7 版. 北京：高等教育出版社，2006[3]陳日曜.《金屬切削原理》2 版. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2009[4]王先逵.《機(jī)械加工工藝手冊》1 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[5]王先逵.《機(jī)械加工工藝手冊》1 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[6]王先逵.《機(jī)械加工工藝手冊》1 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