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英文翻譯原文:
(一)BORING AND BORING MACHINES
As carried out on a lathe, boring produces circular internal profiles in hollow work-pieces or on a hole made by drilling or another process, Boring is done with cutting tools that are similar to those used in turning. Because the boring bar has to reach the full length of the bore, tool deflection and, therefore, maintainance of dimensional accuracy can be a significant problem.
The boring bar must be sufficiently stiff—that is, made of a material with high elastic modulus, such as tungsten carbide –to minimize deflection and avoid vibration and chatter. Boring bars have been designed with capabilities for damping vibration.
Although boring operations on relatively small work-pieces. Can be carried out on a lathe, boring mills are used for large work-pieces. These machines are either vertical or horizontal, and are capable of performing operations such as turning, facing, grooving, and chamfering. A vertical boring machine is similar to a lathe but has a vertical axis of work-piece rotation.
The cutting tool (usually a single point made of M-2 and M-3 high-speed steel and C-7 and C-8 carbide) is mounted on the tool head, which is capable of vertical movement (for boring and turning) and radial movement (for facing), guided by the cross-rail. The head can be swiveled to produce conical (tapered) surfaces.
In horizontal boring machine, the work-piece is mounted on a table that can move horizontally in both the axial and radial directions. The cutting tool is mounted on a spindle that rotates in the headstock, which is capable of both vertical and longitudinal movements. Drills, reamer, taps, and milling cutters can also be mounted on the machine spindle.
Boring machine are available with a variety of features. Although work-piece diameters are generally 1 m-4 m(3ft-12ft),work-piece as large as 20 m(60ft) can be machined in some vertical boring machines. Machine capacities range up to 150 kw (200hp).these machines are also available with computer numerical controls, which allow all movements to be programmed. With such controls, little operaror involvement is required and consistency and productivity are improved. Cutting speeds and feeds for boring are similar to those for turning.(For capabilities of boring operations)
Jig borers are vertical boring machines with high –precision bearings. Although they are available in various sizes and used in tool rooms for making jigs and fixtures, they are now being replaced by more versatile numerical control machines.
Design considerations for boring. Guidelines for efficient and economical boring operations are similar to those for turning. Additionally, the following factors should be considered：
a. Whenever possible, through holes rather than blind holes should be specified.(The term blind hole refers to a hole that does not go though the thickness of the work-piece )
b. The greater the length –to –bore-diameter ratio, the more difficult it is to hold dimensions because of the deflections of the boring bar due to cutting forces.
c. Interrupted internal surfaces should be avoided.
（2）Fundamentals of Machine Tools
In many cases products form the primary forming processes must undergo further refinements in size and surface finish to meet their design specifications. To meet such precise tolerances the removal of small amounts of material is needed. Usually machine tools are used for such operation.
In the United States material removal is a big business-in excess of $ per year, including material, labor, overhead, and machine-tool shipments, is spent. Since 60 percent of the mechanical and industrial engineering and technology graduates have something connection with the machining industry either through sale, design, or operation of machine shops, or working in related industry, it is wise for an engineering student to devote some time in his curriculum to studying material removal and machine tools.
A machine tool provides the means for cutting tools to shape a workpiece to required dimensions; the machine supports the tool and the workpiece in a controlled relationship through the functioning of its basic members, which are as follow:
(a) Bed, Structure or Frame. This is the main member which provides a basis for, and a connection between, the spindles and slides; the distortion and vibration under load must be kept to a minimum.
(b) Slides and Sideways. The translation of a machine element (e.g. the slide) is normally achieved by straight-line motion under the constraint of accurate guiding surfaces (the slideway).
(c) Spindles and Bearings. Angular displacements take place about an axis of rotation; the position of this axis must be constant within extremely fine limits in machine tools, and is ensured by the provision of precision spindles and bearings.
(d) Power Unit. The electric motor is the universally adopted power unit for machine tools. By suitably positioning individual motors, belt and gear transmissions are reduced to a minimum.
(e) Transmission Linkage. Linkage is the general term used to denote the mechanical, hydraulic, pneumatic or electric mechanisms which connect angular and linear displacements in defined relationship.
There are two broad divisions of machining operations:
(a) Roughing, for which the metal removal rate, and consequently the cutting force, is high ,but the required dimensional accuracy relatively low .
(b) Finishing, for which the metal removal rate, and consequently the cutting force, is low, but the required dimensional accuracy and surface finish relatively high .
It follows that static loads and dynamic loads, such as result form an unbalanced grindingwheel, are more significant in finishing operations than in roughing operations, The degree of precision achieved in any machining process will usually be influenced by the magnitude of the deflections, which occur as a result of the force acting.
Machine tool frames are generally made in cast iron, although some may be steel casting or mild-steel fabrications. Cast iron is chosen because of its cheapness, rigidity, compressive strength and capacity for damping the vibrations set-up in machine operations, To avoid massive sections in castings, carefully designed systems of ribbing are used to offer the maximum resistance to bending and torsional stresses. Two basic types of ribbing are box and diagonal. The box formation is convenient to produce, apertures in walls permitting the positioning and extraction of cores. Diagonal ribbing provides greater torsional stiffness and yet permits swarf to fall between the sections; it is frequently used for lathe beds.
The slides and slideways of a machine tool locate and guide members which move relative to each other, usually changing the position of the tool relative to workpiece .The movement generally takes the form of translation in a straight line, but is sometimes angular rotation, e.g. tilting the wheel-head of a universal thread-grinding machine to an angle corresponding which the helix angle of the workpiece thread. The basic geometric elements of slides are flat, vee, dovetail and cylinder. These elements may be used separately or combined in various ways according to the applications . Features of slideways are as follows :
(a) Accuracy of Movement. Where a slide is to be displaced in a straight line, this line must lie in two mutually perpendicular planes and there must be no slide rotation. The general tolerance for straightness of machine tool slideways is 0~0.02mm per 1000mm; on horizontal surfaces this tolerance may be disposed so that a convex surface results, thus countering the effect of "sag" of the slideway.
(b) Means of Adjustment. To facilitate assembly, maintain accuracy and eliminate "play" between sliding members after wear has taken place, a strip is sometimes inserted in slides. This is called a gibstrip. Usually, the gib is retained by socket-head screws passing through elongated slots；and is adjusted by grub-screws secured by lock nuts.
(c) Lubrication. Slideways may be lubricated by either of the following systems：1)Intermittently through grease or oil nipples, a method suitable where movements are infrequent and speed low．
2) Continuously e.g. by pumping through a metering valve and pipe-work to the point of application; the film of oil introduced between surfaces by these means must be extremely thin to avoid the slide “floating”．If sliding surfaces were optically flat oil would be squeezed out，resulting in the surfaces sticking. Hence in practice slide Sill"faces are either grourld using the edge of a cup wheel，or scraped. Both processes produee minulte surface depressions，which retain‘‘pocket” of oil, and complete separation of the parts may not occur at all points.
(d) Protection．To maintain slideways in good order, the following conditions must be met：
1) Ingress of foreign matter，e．g．swarf，must be prevented. Where this is no possible，it is desirable to have a form of slideway，which does not retain swarf，e.g. the inverted vee.
2) Lubricating oil must be retained．The adhesive property of oil for use on vertical or inclined slide surface is important; oils are available which have been specially developed for this purpose. The adhesiveness of oil also preverts it being washed away by cutting fluids．
3) Accidental damage must be prevented by protective guards．
譯文:
(一)鏜削加工和鏜床
像車(chē)床加工零件一樣，鏜床能在中空的工件或由鉆削加工或其它工藝所加工的孔上進(jìn)行內(nèi)輪廓圓的加工。鏜削是由那些類(lèi)似車(chē)削的刀具完成的。因?yàn)殓M頭必須達(dá)到鏜桿的全長(zhǎng)，刀具將發(fā)生彎曲，因此，尺寸精度的保持性成為了一個(gè)重大問(wèn)題。
鏜桿必須有足夠的剛度——刀桿是由較高彈性模量的材料制造的，比如碳化鎢（硬質(zhì)合金）——去減小彎曲和避免搖動(dòng)和振動(dòng)。鏜桿被設(shè)計(jì)有減振的能力。
鏜床既能加工在車(chē)床上加工的較小工件，鏜銑床又能加工巨大的工件。這類(lèi)機(jī)械既有立式的又有臥式的并且能夠完成如：車(chē)削、車(chē)端面、切槽、和倒角。一臺(tái)立式的鏜床類(lèi)似一臺(tái)車(chē)床，但它有一根垂直的工件旋轉(zhuǎn)軸。
刀具（通常用于切削的單獨(dú)切削點(diǎn)是由M-2和M-3高速鋼和C-8硬質(zhì)合金制造的）被安裝于能垂直運(yùn)動(dòng)（用于鏜削和車(chē)削）和徑向運(yùn)動(dòng)（用于車(chē)端面）并由十字導(dǎo)軌導(dǎo)向的刀頭上。刀頭能夠旋轉(zhuǎn)去加工圓錐形表面。
在臥式鏜床上工件被裝夾在能在水平面內(nèi)兩個(gè)軸向和徑向上移動(dòng)的工作臺(tái)上，刀具被安裝于能做垂直和縱向兩方向上運(yùn)動(dòng)的主軸箱上。鉆頭、鉸刀、螺紋刀和銑刀都能安裝于機(jī)床主軸上。
鏜床具有許多優(yōu)良的性能，它所加工工件的直徑是1m-4m(3ft-12ft)，工件尺寸達(dá)到20m(60ft)的可在專(zhuān)用的立式鏜床上加工。機(jī)床功率范圍可達(dá)到150kw(200hp)。這些可用于所有運(yùn)動(dòng)都能編程的數(shù)字控制加工。利用這些控制，只需要很少的相關(guān)操作，并且穩(wěn)定性和生產(chǎn)率大大提高了。鏜床的切削速度和進(jìn)給速度和車(chē)床比較相似。
坐標(biāo)鏜床是屬于具有較高精度支撐的立式鏜床。盡管它們可用于各類(lèi)尺寸的工件加工和擁有夾緊合安裝的刀具空間。它們正被多功能的數(shù)控機(jī)床取代。
鏜床的設(shè)計(jì)要求：導(dǎo)軌的效率，類(lèi)似于車(chē)削的經(jīng)濟(jì)型操作，另外，應(yīng)該考慮以下因素：
a.無(wú)論何時(shí)，應(yīng)盡可能注意是加工通孔而并盲孔。（盲孔系列是指那些沒(méi)有穿國(guó)工件厚度的孔）
b.應(yīng)該控制徑向進(jìn)給速率，很難去支撐徑向，因?yàn)榍邢髁σ痃M桿的彎曲變形。
c.應(yīng)該避免交叉的內(nèi)表面加工。
（2）機(jī)床基礎(chǔ)
為了滿(mǎn)足規(guī)定的設(shè)計(jì)規(guī)格，大多數(shù)情況下初步加工的產(chǎn)品都必須再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的尺寸和表面的精加工。要達(dá)到這樣的精確規(guī)定公差的要求，少量材料需要被切除掉，而機(jī)床通常就是用于此種操作。
在美國(guó)，材料切除是一項(xiàng)大業(yè)務(wù)——每年這方面的支出超過(guò)36×109美元，包括材料、勞力和機(jī)床運(yùn)輸。60%的機(jī)械工程和工業(yè)工程畢業(yè)生都通過(guò)貿(mào)易、設(shè)計(jì)、機(jī)械修理工廠，或通過(guò)在相關(guān)行業(yè)工作而與機(jī)械工業(yè)密不可分，因而如果他們花費(fèi)一定的時(shí)間精力來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)領(lǐng)域中的材料切除和機(jī)床技術(shù)的話(huà)會(huì)是很明智的選擇。
機(jī)床提供切割工具的方式，以使工件成型，達(dá)到規(guī)定的尺寸；此種機(jī)器依靠其基礎(chǔ)部件的運(yùn)作來(lái)掌握工具和工件之間的聯(lián)系。其基礎(chǔ)部件的運(yùn)作如下：
①． 床身、構(gòu)造和框架。這三種主要的部件為錠子和滑移的基礎(chǔ)，并將它們聯(lián)系起來(lái)；操作中的變形和震動(dòng)必須盡量避免。
②． 滑移與滑軌。機(jī)械部件（如滑移）的轉(zhuǎn)換通常是通過(guò)在精密的指導(dǎo)表面（滑軌）的控制下做直線運(yùn)動(dòng)而完成的。
③． 錠子與軸承。角位移是圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線發(fā)生的；這個(gè)轉(zhuǎn)軸的位置必須一直處于嚴(yán)格精確的限制之中，并由精密錠子和軸承提供保障。
④． 動(dòng)力儀器。電動(dòng)機(jī)是被廣泛應(yīng)用于機(jī)床的動(dòng)力儀器。通過(guò)將各電動(dòng)機(jī)放置于合適的位置，傳輸帶和齒輪運(yùn)輸會(huì)被降低到最低限度。
⑤． 傳輸聯(lián)接。聯(lián)接是一個(gè)通常用來(lái)指機(jī)械驅(qū)動(dòng)的、水壓驅(qū)動(dòng)的、氣壓驅(qū)動(dòng)的和電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，將有角移置和直線移置聯(lián)系起來(lái)，使其符合規(guī)定。
加工操作大體上分為兩類(lèi)：
① . 粗加工。其金屬切除率高且由此導(dǎo)致的切除力較大，但規(guī)定的尺寸精度相對(duì)較低。
② . 精加工。其金屬切除率低且由此導(dǎo)致的切除力較小，但規(guī)定的尺寸精度相對(duì)較高。
靜載荷及動(dòng)載荷，如處于非平衡狀態(tài)的砂輪所導(dǎo)致的結(jié)果，自然在精加工方面比在粗加工操作方面更為重要。任何加工過(guò)程所達(dá)到的精確度通常會(huì)受到偏差大小的影響，這種影響是是操作動(dòng)力的結(jié)果。
機(jī)床框架通常由鑄鐵制造，雖然有些機(jī)床可能為鋼鑄件或低碳鋼結(jié)構(gòu)。選擇鑄鐵是因?yàn)槠鋬r(jià)格、硬度、耐壓強(qiáng)度及減少加工操作中的震動(dòng)的能力。為了避免鑄件出現(xiàn)輕重不均的部分，精心設(shè)計(jì)的肋材構(gòu)架系統(tǒng)被采用，最大可能地抵抗造成彎曲和變形的壓力。
兩種肋材構(gòu)架分別為箱形和對(duì)角線形。箱形結(jié)構(gòu)便于生產(chǎn)，因?yàn)楸谏系目讖皆试S核心的定位和抽取。對(duì)角線楞條配置則提供更大的抗紐剛度并允許金屬屑從部件當(dāng)中的孔隙落出，因此經(jīng)常被用于機(jī)床。
車(chē)床的滑移和滑軌指引并且為相互影響運(yùn)動(dòng)的部件定位，通常根據(jù)工件更改車(chē)床的位置。運(yùn)動(dòng)一般采取直線運(yùn)動(dòng)的形式，但有時(shí)是旋轉(zhuǎn)，例如，對(duì)應(yīng)于工件的螺紋螺旋角方向而轉(zhuǎn)動(dòng)萬(wàn)能螺紋磨床上的砂輪頭的一個(gè)角度。基本的對(duì)稱(chēng)滑移部件為扁平、V形、燕尾槽形及汽缸形。這些部件既可單獨(dú)使用又可根據(jù)用途以不同方式組合使用?；壍奶卣魅缦拢?
1 如果滑移要在一條直線上移動(dòng)位置，這條直線必須位于兩個(gè)相互垂直的平面之間且必須沒(méi)有滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
2 機(jī)床滑軌的直線性規(guī)定公差一般介于0～0.02mm/100mm之間；在水平表面此公差可以被處理以得到凸形表面這樣就可以抵消滑軌下沉的作用。
3 潤(rùn)滑油?；壙赡鼙灰韵聝煞N系統(tǒng)中的任何一種潤(rùn)滑：
1． 間歇通過(guò)油脂或油嘴潤(rùn)滑。這種方法適合運(yùn)作不頻繁和速度不高的情況。
2． 持續(xù)潤(rùn)滑，如通過(guò)計(jì)量閥和管道根據(jù)需要抽取；通過(guò)這些方法操作的表面之間的潤(rùn)滑油薄膜必須非常薄，以避免滑移漂浮。如果滑移表面是鏡平面，油就會(huì)被擠出，使表面粘接。因此實(shí)際操作中滑移表面不是被杯狀輪邊緣壓平，就是被刮去。兩種操作過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生微小的表面凹痕，這種凹痕會(huì)導(dǎo)致少量潤(rùn)油存留，而且零件的完全分離可能不會(huì)總是發(fā)生；因此，滑移的正確定位得到保留。
4 保護(hù)。為了維護(hù)滑軌，使其正常工作，必須滿(mǎn)足如下條件：
1． 必須避免外來(lái)物質(zhì)如鐵屑的進(jìn)入。如果這種條件不可能滿(mǎn)足，則應(yīng)該采用不會(huì)滯留鐵屑的，如倒V形的滑移。
2． 潤(rùn)滑油必須保留。潤(rùn)滑油在垂直的或傾斜滑移表面上的粘性特質(zhì)非常重要；特制的潤(rùn)滑油市場(chǎng)有售。潤(rùn)滑油的粘性同時(shí)能防止其被切削液沖走。
3． 必須防止由保護(hù)裝置導(dǎo)致的意外損壞。
中文摘要
內(nèi)容 動(dòng)力箱，各種工藝切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動(dòng)或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其中還能同時(shí)完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力頭。而只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件稱(chēng)為滑臺(tái)。固定在動(dòng)力箱上的主軸箱是用來(lái)布置切削主軸，并把動(dòng)力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的位置與具體被加工零件有關(guān)，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件設(shè)計(jì)，不能制造成完全通用部件，但其中很多零件（例如：主軸，中間軸，齒輪和箱體等）是通用的。床身，側(cè)底座，中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動(dòng)的或回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)是多工位組合機(jī)床的主要部件之一，它起著轉(zhuǎn)換工位和輸送工位的作用，因此它們的直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度直接影響組合機(jī)床的加工精度。除了上述主要部件之外，組合機(jī)床還有各種控制部件，主要是指揮機(jī)床按順序動(dòng)作，以保證機(jī)床按規(guī)定的程序進(jìn)行工作。
關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床，動(dòng)力箱，滑臺(tái)，主軸箱，底座
Chinese abstract
Content The power box, each kind of craft cutting head and the power slipway is the aggregate machine-tool completes cuts the host movement or enters for the movement power part. Also can simultaneously complete cuts the host movement and enters for the movement power head. But only can complete is called for the movement power part slipway. Fixes the headstock is uses for in the power box to arrange the cutting main axle, and transmits the power box output shaft rotary motion for various main axles cutting tool, because various main axles position with makes concrete is processed the components related, therefore the headstock must act according to is processed the components design, cannot make creates the completely general part, but very many components (for example: The main axle, the intermediate shaft, the gear and the box body and so on) is general.The lathe bed, leans the foundation, the middle foundation and so on is the aggregate machine-tool supporting part, is playing the engine bed foundation skeleton role. Between the aggregate machine-tool rigidity and the part precision retentivity, mainly is guaranteed by these parts. Motion or the rotation work table is one of multiplex position aggregate machine-tool major components, it plays is transforming the location and transports the location the role, therefore their translation and gyroscopic motion repetition pointing accuracy direct influence aggregate machine-tool processing precision.Besides the above major component, the aggregate machine-tool also has each kind of control portion, mainly is directs the engine bed according to the smooth movement, guaranteed the engine bed carries on the work according to the stipulation procedure.
Key word Aggregate machine-tool, power box, slipway, headstock, foundation
目錄
第一章 緒論 1
1.1課題的來(lái)源及意義 1
1.2課題應(yīng)達(dá)到的要求 1
1.3組合機(jī)床的組成及特點(diǎn) 1
第二章 組合鏜床設(shè)計(jì) 2
2.1 機(jī)床加工工藝分析 2
2.1.1機(jī)床的工藝任務(wù) 2
2.1.2加工方案分析 2
2.2 機(jī)床的總體方案設(shè)計(jì) 3
2.2.1確定機(jī)床的布局形式 3
2.2.2確定機(jī)床的傳動(dòng)方案 3
2.2.3機(jī)床的總體方案設(shè)計(jì) 3
2.2.4繪制加工示意圖 5
2.2.5繪制機(jī)床聯(lián)系總圖 6
2.2.6編制機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 8
2.3 主要部件設(shè)計(jì) 10
2.3.1繪制多軸箱原始依據(jù)圖 10
2.3.2主軸，齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 11
2.3.3傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 12
2.4 機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 18
2.4.1主明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集分析原始資料 18
2.4.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 19
2.5 傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 20
2.5.1驗(yàn)算齒輪接觸強(qiáng)度 20
2.5.2驗(yàn)算主軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度 22
結(jié)論 24
致謝 25
參考文獻(xiàn) 26
電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計(jì)
目 錄
第1章 緒 論 3
1.1 項(xiàng)目的研究意義 3
1.2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 3
1.3設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 4
1.4 設(shè)計(jì)方案 5
1.4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 5
1.4.2 設(shè)計(jì)方案 5
1.4.3 題目的可行性分析 5
1.4.4本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處 5
第2章 電火花鏜磨機(jī)總體設(shè)計(jì) 6
2.1確定電機(jī) 6
2.2電火花鏜磨機(jī)布局 6
第3章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8
3.1擬定結(jié)構(gòu) 8
3.2分配降速比 8
3.3繪制轉(zhuǎn)速圖 9
3.4確定齒輪齒數(shù) 10
3.5確定帶輪直徑 11
3.6驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11
3.7繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 13
第4章 估算傳動(dòng)件參數(shù)并確定其結(jié)構(gòu)尺寸 15
4.1確定傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速 15
4.2確定主軸支承軸頸尺寸 16
4.3估算傳動(dòng)軸直徑 16
4.4估算傳動(dòng)齒輪模數(shù) 17
4.5制動(dòng)器的選擇與計(jì)算 19
4.6普通V帶的選擇與計(jì)算 19
4.7幾何計(jì)算 21
第5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
5.1帶輪設(shè)計(jì) 24
5.2齒輪塊設(shè)計(jì) 24
5.3軸承選擇 24
5.4操縱機(jī)構(gòu) 24
5.5潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24
5.6密封裝置 25
第6章 傳動(dòng)件驗(yàn)算 26
6.1驗(yàn)算軸彎曲剛度 26
6.2花鍵鍵側(cè)擠壓應(yīng)力計(jì)算 27
6.3驗(yàn)算齒輪模數(shù) 28
6.4滾動(dòng)軸承驗(yàn)算 33
6.5尾柱設(shè)計(jì) 36
結(jié) 論 38
致 謝 39
第1章 緒 論
1.1 項(xiàng)目的研究意義
在當(dāng)今時(shí)代，任何一個(gè)具備完整工業(yè)體系的國(guó)家，都會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的制造業(yè)，如汽車(chē)、機(jī)車(chē)、電力、船舶、航空航天、冶金礦山、石油化工、電火花鏜磨機(jī)工具、通信、輕工、建材、家電、食品、儀器、儀表等。上述這些部門(mén)大多與機(jī)械工業(yè)有關(guān)，有的是實(shí)質(zhì)上就是機(jī)械工業(yè)，它們都是用機(jī)械設(shè)備制造各種各樣的產(chǎn)品。所以說(shuō)機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，是國(guó)家重要的基礎(chǔ)工業(yè)。如果一個(gè)國(guó)家的機(jī)械工業(yè)水平不高，它生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上是很難有競(jìng)爭(zhēng)力的，也是很難立于世界民族之林的！美國(guó)是世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)，70年代美國(guó)曾認(rèn)為制造業(yè)是“夕陽(yáng)工業(yè)”，經(jīng)濟(jì)重心應(yīng)由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)及服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)?？蒲兄乩碚摮晒?，不重視實(shí)際應(yīng)用，政府不支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)，使美國(guó)制造業(yè)產(chǎn)生衰退。而同期日本重視制造技術(shù)，重視高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，注重將高科技成果應(yīng)用于制造業(yè)，加之嚴(yán)密的社會(huì)組織，很快把原來(lái)美國(guó)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)如汽車(chē)、照相機(jī)、家電、電火花鏜磨機(jī)、復(fù)印機(jī)、半導(dǎo)體等變成自己的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，占領(lǐng)了世界市場(chǎng)。這很快引起了美國(guó)政界、科技界、企業(yè)界有識(shí)之士的關(guān)注。為此，80年代后期，美國(guó)政府和企業(yè)迅速組織調(diào)查，MIT在調(diào)查報(bào)告中指出：“一個(gè)國(guó)家要想生活的好，必須生產(chǎn)的好。振興經(jīng)濟(jì)的出路在于振興制造業(yè)”，當(dāng)前國(guó)際間“經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競(jìng)爭(zhēng)”。
鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的電火花鏜磨機(jī)。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。所以對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其意義十分重大。
1.2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀
國(guó)外現(xiàn)狀：
德國(guó)政府一貫重視電火花鏜磨機(jī)工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。特別講究“實(shí)際”與“實(shí)效”，堅(jiān)持“以人為本”，師徒相傳，不斷提高人員素質(zhì)。在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，于1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控電火花鏜磨機(jī)后，一直堅(jiān)持實(shí)事求是，講求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進(jìn)。德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對(duì)用戶(hù)產(chǎn)品、加工工藝、電火花鏜磨機(jī)布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控電火花鏜磨機(jī)的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控電火花鏜磨機(jī)質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控電火花鏜磨機(jī)。德國(guó)特別重視數(shù)控電火花鏜磨機(jī)主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司之精密光柵，均為世界聞名，競(jìng)相采用。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上，國(guó)內(nèi)支柱企業(yè)重點(diǎn)放在數(shù)控電火花鏜磨機(jī)上，年生產(chǎn)電火花鏜磨機(jī)臺(tái)數(shù)和數(shù)控電火花鏜磨機(jī)所占比例逐年上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年鉆鏜床行業(yè)共開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品81種，其中數(shù)控電火花鏜磨機(jī)新產(chǎn)品61種，占開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的近80%。數(shù)控產(chǎn)品中在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先水平的有36種，包括車(chē)銑鏜等復(fù)合加工中心，高速（最高轉(zhuǎn)速在15000r/min至36000r/min）立、臥式加工中心、高速銑削中心、大型臥式加工中心（工作臺(tái)尺寸2000mm×4000mm及以上）、龍門(mén)式加工中心（龍門(mén)五面、龍門(mén)五軸）、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心、高精度數(shù)控電火花鏜磨機(jī)等。
1.3設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域
該產(chǎn)品主要用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng)，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及車(chē)削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、車(chē)外圓柱面、端面及用端銑刀、圓柱銑刀銑平面等。
1.4 設(shè)計(jì)方案
1.4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
設(shè)計(jì)目標(biāo)：
完成對(duì)電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計(jì)柱設(shè)計(jì)
研究?jī)?nèi)容：
（1）電火花鏜磨機(jī)主軸箱設(shè)計(jì)
（2）電火花鏜磨機(jī)尾柱設(shè)計(jì)
1.4.2 設(shè)計(jì)方案
對(duì)電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計(jì)柱設(shè)計(jì)
1.4.3 題目的可行性分析
當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電火花鏜磨機(jī)工業(yè)高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)電火花鏜磨機(jī)，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)加入WTO后，正式參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，今後如何加強(qiáng)電火花鏜磨機(jī)工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控電火花鏜磨機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。
1.4.4本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處
對(duì)主軸箱傳動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
第2章 電火花鏜磨機(jī)總體設(shè)計(jì)
該型號(hào)鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的電火花鏜磨機(jī)。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng)，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及車(chē)削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、車(chē)外圓柱面、端面及用端銑刀、圓柱銑刀銑平面等。
根據(jù)電火花鏜磨機(jī)的精度等級(jí)和工作性能要求，構(gòu)思主傳動(dòng)系統(tǒng)，初步擬定采用集中傳動(dòng)，采用三相異步電動(dòng)機(jī)，經(jīng)分級(jí)變速箱實(shí)現(xiàn)主軸所需的各級(jí)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍。
（1）確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目
實(shí)現(xiàn)18級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)
2.1確定電機(jī)
根據(jù)功率要求查表選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)
Y160M-4 11kw n=1460r/min
2.2電火花鏜磨機(jī)布局
①確定結(jié)構(gòu)方案
②主軸傳動(dòng)系統(tǒng)采用普通V帶，齒輪傳動(dòng)
③傳動(dòng)型式采用集中傳動(dòng)
④主軸正反轉(zhuǎn)方向，制動(dòng)采用能耗制動(dòng)器
⑤變速齒輪系統(tǒng)采用多聯(lián)滑移齒輪
⑥潤(rùn)滑系統(tǒng)采用飛濺油潤(rùn)滑
（2）布局
采用臥式鏜床常規(guī)的布局型式，電火花鏜磨機(jī)主要組成部件有床身、前立柱、主軸箱、工作臺(tái)和后立柱等。此次設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸及相關(guān)部件。
第3章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1擬定結(jié)構(gòu)
（1）確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目：
18=3×3×2
（2）確定基本組和擴(kuò)大組：
18=3×3×2
（3）驗(yàn)算最后擴(kuò)大組變速范圍：
所以符合設(shè)計(jì)原則
3.2分配降速比
該鏜床主軸系統(tǒng)共設(shè)有四個(gè)傳動(dòng)組，其中有一個(gè)是帶傳動(dòng)，根據(jù)降速比分配應(yīng)“前快后慢”的原則，確定各傳動(dòng)組最小傳動(dòng)比：
=
3.3繪制轉(zhuǎn)速圖
由1.26=1.06，查表4.2-1（文獻(xiàn)13）轉(zhuǎn)速有31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。
3.4確定齒輪齒數(shù)
利用查表法及各對(duì)齒數(shù)比求出個(gè)傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)。
變速組
一
二
三
齒數(shù)和
90
95
99
齒輪
齒數(shù)
40
50
35
55
30
60
53
42
37
58
23
72
66
33
20
79
3.5確定帶輪直徑
帶傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)學(xué)科的一個(gè)重要分支，主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。它是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)形式，也是電機(jī)設(shè)備的核心，聯(lián)接部件，種類(lèi)異常繁多，用途極為廣泛。其最大的特點(diǎn)是可以自由變速，遠(yuǎn)近傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換方便。
設(shè)計(jì)功率由表3.2-5（文獻(xiàn)2）查得載荷修正系數(shù)
kw
查表2.4-3，圖2.4-1（文獻(xiàn)1）。取小帶輪基準(zhǔn)直徑：
mm
大帶輪直徑由公式求得：
mm
3.6驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差
主軸各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速值由公式：
其中，，分別為第一、二、三變速齒輪傳動(dòng)比。
=50.1
=63.1
=79.6
=100.2
1.26=126.3
1.26=159.1
1.26=200.5
=252.6
=318.3
=401.1
= 505.4
=636.8
=802.3
1.26=1010.9
1.26=1273.8
1.26=1604.9
轉(zhuǎn)速誤差：
=4.1%
所以轉(zhuǎn)速誤差表為：
主軸轉(zhuǎn)速
標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min
31.5
40
50
63
80
100
125
160
200
實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min
31.56
39.8
50.1
63.1
79.6
100.2
126.3
159.1
200.5
轉(zhuǎn)速誤差%
0.2
0.5
0.2
0.2
0.5
0.2
1.0
0.6
0.3
主軸轉(zhuǎn)速
標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min
252.6
318.3
401.1
505.4
636.8
802.3
1010.9
1273.8
1604.9
轉(zhuǎn)速誤差%
1.0
1.0
0.3
1.1
1.1
0.3
1.1
1.9
0.3
易知轉(zhuǎn)速誤差滿(mǎn)足要求
3.7繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖
根據(jù)傳動(dòng)情況及齒輪分布情況，繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下：
第4章 估算傳動(dòng)件參數(shù)并確定其結(jié)構(gòu)尺寸
4.1確定傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速
由轉(zhuǎn)速圖可得各軸轉(zhuǎn)速及各齒輪轉(zhuǎn)速：
傳動(dòng)件
計(jì)算轉(zhuǎn)速
軸
Ⅰ
800
Ⅱ
400
Ⅲ
125
Ⅳ
100
齒
輪
800
630
800
500
800
400
630
800
500
315
400
125
800
1600
125
31.5
4.2確定主軸支承軸頸尺寸
參照?qǐng)D2.3-2（文獻(xiàn)1），選取前支承軸頸直徑：
=100mm
后支承軸頸直徑：
=（0.7～0.8）=70～85mm
取=80mm
4.3估算傳動(dòng)軸直徑
(mm)
其中為軸危險(xiǎn)截面的直徑 （mm）
P為該傳動(dòng)軸的載入功率（kw）
P= (kw)
計(jì)算公式
軸號(hào)
計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min
傳動(dòng)效率
輸入功率P
kw
允許扭轉(zhuǎn)角[]
deg/m
傳動(dòng)軸長(zhǎng)度
mm
估
計(jì)
軸
直
徑
mm
花鍵軸尺寸
N×d×D×B
Ⅰ
800
0.96
10.56
1.5
400
35.0
8×36×42×7
Ⅱ
400
0.96×0.995
10.51
1.5
400
41.6
8×42×48×8
Ⅲ
125
0.96×0.995×0.99
10.4
1.5
500
52.5
8×52×60×10
4.4估算傳動(dòng)齒輪模數(shù)
許用接觸應(yīng)力=0.96，查表2.4-17，圖2.4-8（文獻(xiàn)1）
得 =1100N/
由表2.4-17（文獻(xiàn)1）有=，查圖2.4-13（文獻(xiàn)1）取
=518 N/
查表2.4-17取齒寬系數(shù)
=b/m=7。
由圖2.4-10 （文獻(xiàn)1）取
=30時(shí) =4.1；
=23時(shí) =4.24；
=20時(shí) =4.34
按齒面疲勞強(qiáng)度：
按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度：
可得下表：
傳
動(dòng)
組
小
齒
輪
齒
數(shù)
比
齒寬系數(shù)
傳
遞
功
率
P
載荷系數(shù)
K
系
數(shù)
系
數(shù)
許
用
接
觸
應(yīng)
力
許
用
齒
根
應(yīng)
力
計(jì)
算
轉(zhuǎn)
速
系
數(shù)
模
數(shù)
模
數(shù)
選
取
模
數(shù)
第一變速組
30
2
7
10.56
1
61
1
1100
518
800
4.1
2.23
2.12
2.5
第二變速組
23
3.17
7
10.51
1
61
1
1100
518
400
4.24
3.22
2.94
3.5
第三變速組
20
4
9
10.4
1
61
1
1100
518
125
4.34
3.96
4.19
4.5
4.5制動(dòng)器的選擇與計(jì)算
選擇電機(jī)能耗制動(dòng)方式，特點(diǎn)是制動(dòng)比較平穩(wěn)，制動(dòng)時(shí)間可以調(diào)整，簡(jiǎn)化電火花鏜磨機(jī)結(jié)構(gòu)，但需要直流電源，功率大，設(shè)備復(fù)雜。
由于電機(jī)制動(dòng)采用電氣方法直接制動(dòng)電動(dòng)機(jī)使電火花鏜磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。制動(dòng)器安裝位置應(yīng)根據(jù)電火花鏜磨機(jī)具體結(jié)構(gòu)，使用條件、綜合全面考慮來(lái)確定。一般情況下，力爭(zhēng)將制動(dòng)器安放在靠近主軸（或其他執(zhí)行元件上）、且轉(zhuǎn)速較高，變速范圍較小的軸上，可達(dá)到制動(dòng)時(shí)間短、沖擊小、制動(dòng)靈敏、結(jié)構(gòu)尺寸小（制動(dòng)轉(zhuǎn)矩?。┑木C合效果。因此將制動(dòng)器放在Ⅰ軸上。
4.6普通V帶的選擇與計(jì)算
計(jì)算內(nèi)容
符
號(hào)
單
位
計(jì)算公式
計(jì)算過(guò)程
結(jié)果
設(shè)計(jì)功率
kw
,表2.4-2（文獻(xiàn)1）
=1.3×11
14.3
帶型選擇
mm
圖2.4-1（文獻(xiàn)1）
=120mm,
r/mm
A型
初選中心距
mm
根據(jù)電火花鏜磨機(jī)的布局及結(jié)構(gòu)方案
600
計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
mm
1728.3
選擇的帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
mm
表2.4-4（文獻(xiàn)1）
1800
實(shí)際中心距
mm
=318.8
635.9
V帶輪包角
°
171.5
合格
帶速
5~25m/s
9.17
合格
帶的撓曲次數(shù)
10.2
合格
帶的根數(shù)
Z
表2.4-6 表2.4-9 表2.4-10（文獻(xiàn)1）
8.16
取8
其中表示接觸弧的包角修正系數(shù)；
表示帶長(zhǎng)修正系數(shù)。
4.7幾何計(jì)算
計(jì)算的尺寸：
端面齒形角：
20°
分度圓直徑：
mm
齒頂高：
mm
齒根高：
mm
全齒高：
mm
齒頂圓直徑：
=125+2×2.5=130 mm
齒根高直徑：
=125-2×3.125=118.75 mm
中心矩：
=112.5 mm
同理算出的幾何尺寸：
20°
mm
mm
mm
mm
=137.5+2×2.5=142.5 mm
=137.5-2×3.125=131.25 mm
的幾何尺寸：
20°
mm
mm
mm
mm
=150+2×2.5=155 mm
=150-2×3.125=143.75 mm
第5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1帶輪設(shè)計(jì)
根據(jù)V帶計(jì)算選用8根A型V帶，由于Ⅰ軸安裝制動(dòng)器及傳動(dòng)齒輪，為了改善它們的工作條件，保證加工精度，采用卸荷帶輪結(jié)構(gòu)。
5.2齒輪塊設(shè)計(jì)
齒輪采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，根據(jù)各傳動(dòng)組的工作特點(diǎn)，第一擴(kuò)大組的滑移齒輪采用銷(xiāo)釘聯(lián)接裝配式結(jié)構(gòu)，基本組采用了整體滑移式齒輪。第二擴(kuò)大組，由于傳遞轉(zhuǎn)矩較大，采用鏈接裝配式齒輪，所有滑移齒輪與傳動(dòng)軸間均采用花鍵聯(lián)接。
5.3軸承選擇
為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，主軸采用了軸向后端定位的兩支承軸組件、前支承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用角接觸球軸承和推力軸承，為了保證主軸的回轉(zhuǎn)精度，主軸前后軸承均用壓塊式防松螺母調(diào)整軸承的間隙。
5.4操縱機(jī)構(gòu)
為了適應(yīng)不同的加工狀態(tài)，主軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)常需要調(diào)整。根據(jù)各滑移變速傳動(dòng)組的特點(diǎn)，分別采用了集中變速操縱機(jī)構(gòu)和單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。
5.5潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)
主軸內(nèi)采用飛濺式潤(rùn)滑，卸荷皮帶輪軸承采用脂潤(rùn)滑方式。
5.6密封裝置
為了保證密封效果，采用接觸密封，主軸直徑大，線速度高，采用非接觸式密封，卸荷皮帶輪的潤(rùn)滑采用毛氈式密封以防止雜物進(jìn)入。
第6章 傳動(dòng)件驗(yàn)算
6.1驗(yàn)算軸彎曲剛度
（1）受力分析
Ⅱ軸上的齒輪為滑移齒輪。根據(jù)本鏜床齒輪排列特點(diǎn)。主軸轉(zhuǎn)速為100r/min時(shí)，Ⅱ軸受力變形最大，故采用此時(shí)的齒輪位置為計(jì)算位置。
（2）計(jì)算撓度、傾角
齒輪受力計(jì)算
；
；
；
；
傳
遞
功
率
P
kw
轉(zhuǎn)
速
n
r/min
傳
動(dòng)
轉(zhuǎn)
矩
T
N·mm
齒
輪
壓
力
角
°
齒
面
摩
擦
角
°
齒輪
齒輪
切
向
力
N
合
力
N
在
X
軸上的投影
N
在
Z
軸上的投影
N
分
度
圓
直
徑
mm
切
向
力
N
合
力
N
在
X
軸上的投影
N
在
Z
軸上的投影
N
分
度
圓
直
徑
mm
10.51
630
159318
20
6
2317.4
2578.3
359.8
2554.3
137.5
2460.5
2737.6
-1515
-2280.2
129.5
6.2花鍵鍵側(cè)擠壓應(yīng)力計(jì)算
其中為計(jì)算擠壓應(yīng)力
為許用擠壓應(yīng)力
為花鍵軸傳遞的最大轉(zhuǎn)矩
為花鍵軸的大徑
為花鍵軸的小徑
為花鍵的赤數(shù)
為載荷分布不均系數(shù)=0.7~0.8
計(jì)算公式
最
大
轉(zhuǎn)
矩
N·mm
花鍵軸小徑
mm
花鍵軸大徑
mm
花
鍵
數(shù)
載
荷
系
數(shù)
工
作
長(zhǎng)
度
mm
許
用
擠
壓
應(yīng)
力
MPa
計(jì)
算
擠
壓
應(yīng)
力
MPa
結(jié)
論
250926.3
42
48
8
0.8
70
30
8.30
合格
6.3驗(yàn)算齒輪模數(shù)
驗(yàn)算公式
按齒面接觸疲勞強(qiáng)度
按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度
序
號(hào)
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算用圖表或公式
計(jì)算過(guò)程
結(jié)果
名稱(chēng)
符號(hào)
單位
1
齒數(shù)
Z
23
2
使用系數(shù)
表3.4-31（文獻(xiàn)2）
1.0
3
功率系數(shù)
表3.4-32（文獻(xiàn)2）
0.84
表3.4-32（文獻(xiàn)2）
0.83
4
轉(zhuǎn)速變化系數(shù)
表3.4-33（文獻(xiàn)2）
0.97
表3.4-33（文獻(xiàn)2）
0.97
5
變動(dòng)工作用量系數(shù)
=0.84×0.97×1.27
1.03
=0.83×0.97×2.02
取1
6
工作期限系數(shù)
=
1.27
=
2.02
7
名義切向力
N
；
=×
8
分度圓圓周速度
m/s
26.6
9
動(dòng)載系數(shù)
1.12
10
齒向載荷分布系數(shù)
=1+0.2+0.17
1.37
11
齒間載荷分配系數(shù)
表3.4-38（文獻(xiàn)2）
1.1
表3.4-38（文獻(xiàn)2）
1.1
12
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
圖3.4-7（文獻(xiàn)2）
2.5
13
彈性系數(shù)
表3.4-39（文獻(xiàn)2）
189.8
14
接觸強(qiáng)度重合度及螺旋角系數(shù)
圖3.4-8（文獻(xiàn)2）
0.9
15
許用接觸應(yīng)力
N/mm
=
=1200×0.89
1068
16
復(fù)合齒形系數(shù)
插齒、滾齒查圖3.4-10（文獻(xiàn)2）
剃齒、磨齒查圖3.4-11（文獻(xiàn)2）
4.0
17
彎曲強(qiáng)度重合度及螺旋角系數(shù)
圖3.4-12（文獻(xiàn)2）
0.8
18
許用齒根應(yīng)力
N/mm
=1.3×446
579.8
19
接觸強(qiáng)度模數(shù)
mm
3.24
20
彎曲強(qiáng)度模數(shù)
mm
3.31
6.4滾動(dòng)軸承驗(yàn)算
根據(jù)Ⅱ軸的受力狀態(tài)，分別計(jì)算出左（A端）、右（B端）兩支承端支反力。
在xoy平面內(nèi)：
N
N
在zoy平面內(nèi)：
N
N
左、右端支反力為：
N
N
兩端支承受力相同、左端受力大，所以只驗(yàn)算左端軸承。
軸承驗(yàn)算：
計(jì)算公式
疲勞壽命驗(yàn)算
（h）
靜負(fù)荷驗(yàn)算
（N）
序
號(hào)
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算用表或公式
計(jì)算過(guò)程
結(jié)果
名稱(chēng)
符號(hào)
單位
1
額定動(dòng)負(fù)荷
C
N
查軸承手冊(cè)
20000
2
速度系數(shù)
0.47
3
使用系數(shù)
表2.4-19
（文獻(xiàn)1）
1.0
4
功率利用系數(shù)
表2.4-20
（文獻(xiàn)1）
0.80
5
轉(zhuǎn)速變化系數(shù)
表2.4-21
（文獻(xiàn)1）
0.97
6
齒輪輪換工作系數(shù)
表2.4-27
（文獻(xiàn)1）
0.75
7
當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷
N
640.8
8
許用壽命
h
10000
9
壽命指數(shù)
3.33
10
額定壽命
h
將上述參數(shù)代入公式
計(jì)算得
合格
11
額定靜負(fù)荷
N
查軸承手冊(cè)
15200
12
安全系數(shù)
表2.4-32
（文獻(xiàn)1）
1.2
13
當(dāng)量靜負(fù)荷
N
已計(jì)算求得
640.8
14
靜負(fù)荷
N
合格
6.5尾柱設(shè)計(jì)
尾柱安裝在床身的左端，它由后立柱和支架組成，支架用來(lái)支承懸伸較長(zhǎng)的刀桿，以增加刀桿的剛度。后立柱還可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)，以調(diào)整位置。尾柱的動(dòng)力來(lái)源于主軸箱，通過(guò)安裝在床身導(dǎo)軌上的光杠，再經(jīng)由一對(duì)錐齒輪傳遞過(guò)來(lái)，支架的上下移動(dòng)是通過(guò)立柱上的絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
尾柱對(duì)于提高加工精度有很大作用，加工大型缸體，特別是對(duì)于加工深孔。其高度為1280mm，具體參數(shù)見(jiàn)圖。
結(jié) 論
時(shí)光如水，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成代表大學(xué)生活的即將結(jié)束，同時(shí)也是對(duì)我四年學(xué)業(yè)的綜合檢驗(yàn)。本次我設(shè)計(jì)的是電火花鏜磨電火花鏜磨機(jī)設(shè)計(jì)。鏜床通常用于加工尺寸較大，要求精度較高的孔，如各種箱體、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等。
對(duì)于一臺(tái)電火花鏜磨機(jī)來(lái)講，主軸箱是其最重要的部件，它關(guān)系到傳遞各種轉(zhuǎn)速，扭矩。而再設(shè)計(jì)它的傳動(dòng)系統(tǒng)，目的主要有：提高其工作效率、減少各種損耗、降低成本、減小噪音。盡管目前數(shù)控電火花鏜磨機(jī)大量的使用，效率也大大高于普通電火花鏜磨機(jī)，但價(jià)格相對(duì)便宜的普通電火花鏜磨機(jī)還是有其廣闊的市場(chǎng)，如何提高競(jìng)爭(zhēng)就只能在提高工作效率和降低成本上做文章。因此就有必要不斷地對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。
在近三個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)的每個(gè)過(guò)程，我都嚴(yán)格按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制圖和設(shè)計(jì)。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)自己很多方面的不足，只有通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，通過(guò)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，再設(shè)計(jì)，才能最終設(shè)計(jì)出滿(mǎn)意的產(chǎn)品。
幾個(gè)月的設(shè)計(jì)，最大的收獲是對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)有了很高的認(rèn)識(shí)以及極大的鍛煉了自己的自主設(shè)計(jì)能力，為以后步入工作崗位打下了很好的基礎(chǔ)。
由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)存在不合理之處，還請(qǐng)各位老師指出，深表謝意。
致 謝
感謝老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的幫助和支持，正是因?yàn)橛辛死蠋煹闹笇?dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得一完成。同時(shí)也感謝老師在參考資料方面對(duì)我的幫助。
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