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本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 M1432A 型外圓磨床總體布局設(shè)計 系部名稱： 機電工程系 專業(yè)班級： 機械設(shè)計制造及自動化 08-12 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 學(xué) 院 二○一二年六月 The Graduation Design for Bachelor's Degree The Overall Layout Design Of M1432A Cylindrical Grinder Candidate：Jiao Zhenyu Specialty：Mechanical Design and Manufacture Quenched Steel; Grinding Precision; Finish Machining; Roughness 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 1.1 選題背景和意義 近年來，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機械零件的精度和表面粗糙度要求越來越高， 各種高硬度材料應(yīng)用日益增多，同時精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，又可能將毛坯 直接磨成成品；此外，隨著高速磨削和強力磨削工藝的發(fā)展，進一步提高了磨削效率。 因此磨床的適用范圍日益擴大，它在金屬切削機床中占的比重不斷上升。 根據(jù)所學(xué)專業(yè)的需要，為了使所學(xué)知識能夠靈活運用，經(jīng)過考慮，最終選擇 M1432A 外圓磨床作為我的畢業(yè)設(shè)計。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 當(dāng)今用戶在購買機床時，對機床的性能，功效及精密度方面有了更高的要求，能 夠適應(yīng)這種高要求的，首推為數(shù)控機床。用于精加工的磨床，數(shù)控磨床更能實現(xiàn)高效、 高精度，多功能及操作方便。瑞士著名外圓磨床生產(chǎn)廠斯圖特公司生產(chǎn)的小型數(shù)控萬 能外圓磨床使用了最新型號的 FANUC21i 數(shù)控系統(tǒng)，可通過隨機鍵盤、軟盤、編程 器或標(biāo)準(zhǔn)接口輸入輸出程序。美國哈丁格公司的萬能外圓磨床中，為四軸兩兩聯(lián)動， 不僅 X 軸和 Z 軸聯(lián)動，而且 X 軸（砂輪架進刀軸）與 C 軸（頭架主軸回轉(zhuǎn)軸）聯(lián)動。 這種聯(lián)動可實現(xiàn)非原磨削，這對砂輪進刀機構(gòu)，砂輪架導(dǎo)軌和數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度等 都有特殊要求。國內(nèi)北京第二機床廠制造的 GL5A（P）-2 數(shù)控外圓磨床，采用先進 的 GC32G-E 專用磨床數(shù)控系統(tǒng)，具有磨削過程程序變換，工件品質(zhì)管理，機床狀態(tài) 監(jiān)控，故障自診斷及異常保管等全方位控制功能。菜單式界面輸入操作簡便。上海機 床廠有限公司生產(chǎn)的 H246 數(shù)控端面外圓磨床，采用兩軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)，具有砂輪架 自動進給，自動頂緊工件，自動在線測量工件，頭架自動準(zhǔn)停功能。險峰機床廠的 MK8440 數(shù)控磨床，采用閉環(huán)補償磨削參數(shù)，在進行連續(xù)補償磨削時，自動進行曲線 與理論曲線比較，在達到預(yù)輸入精度要求后，自動停機。目前數(shù)控裝置的軟硬件價格 不斷下降，也為各廠家發(fā)展數(shù)控磨床提供了有利條件。 在 21 世紀(jì)，工業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)卻是以較低的成本獲得更高的質(zhì)量，面對這一挑 戰(zhàn)，并非像許多人誤導(dǎo)所設(shè)想的那樣——修改產(chǎn)品的設(shè)計或降低生產(chǎn)成本，解決這一 問題的最佳方式往往是選擇最先進的設(shè)備和生產(chǎn)工藝對于高精度工件的高效率生產(chǎn)制 造，恰恰取決于制造者在工件的一次裝夾中實現(xiàn)萬能加工的能力，這也是現(xiàn)今磨床也 發(fā)展得趨勢。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 1.3 機床設(shè)計的基本要求 1、工藝范圍 機床是用來完成工件表面加工的，應(yīng)該具備完成一定工藝范圍（包括加工方法、 工件類型、加工表面形狀、尺寸等）的加工功能，因此，也可以把工藝范圍稱之為機 床的加工功能。 對于專用機床，工藝范圍較窄，相應(yīng)的功能也較少。而普通機床，工藝范圍較寬， 功能較強，特別是多品種，小批量生產(chǎn)需求的增加，要求擴大機床的功能。 機床功能的增加，將使機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加，制造難度、制造周期及制造成本增 加。對于生產(chǎn)率，就機床本身而言，功能增加，可能會使生產(chǎn)率下降，但就機械制造 系統(tǒng)（或工件的制造全過程）而言，機床功能的增加，將會減少工件的裝卸次數(shù)，減 少安裝、搬運等輔助時間，會使總的生產(chǎn)率提高。 機床的功能主要根據(jù)被加工對象的批量來選擇。大批量生產(chǎn)用的專用機床的功能設(shè)置 較少，只要滿足特定的工藝范圍要求就行了，以獲得提高生產(chǎn)率、縮短機床制造周期 及降低機床成本等效果。單件小批量生產(chǎn)用的通用機床則應(yīng)擴大機床的功能。 2、柔性 隨著多品種小批量生產(chǎn)的發(fā)展，對機床的柔性要求越來越高。機床的柔性，是指 其適應(yīng)加工對象變化的能力，包括空間上的柔性和時間上的柔性。所謂空間柔性也就 是功能柔性，指的是在同一時期內(nèi)，機床能夠適應(yīng)多品種小批量的加工，即機床的運 動功能和刀具數(shù)目多，工藝范圍廣，一臺機床具備有幾臺機床的功能，因此在空間上 布置一臺高柔性機床，其作用等于布置了幾臺機床。所謂時間上的柔性也就是結(jié)構(gòu)柔 性，指的是在不同時期，機床各部分重新組合，構(gòu)成新的機床功能，即通過機床重構(gòu)， 改變其功能，以適應(yīng)產(chǎn)品更新變化快的要求。又如，有的單件或極小批量 FMS 作業(yè) 線上，經(jīng)過識別裝置對下一個待加工的工件進行識別，根據(jù)其加工要求，在作業(yè)線上 就可自動進行機床功能重構(gòu)，有些重構(gòu)幾秒鐘內(nèi)即可完成，這就要求機床的功能部件 具有快速分離與組合的功能。 3、與物流系統(tǒng)的可親性 可親性就是指機床與物流系統(tǒng)之間進行物料（工件、刀具、切屑等）交接的方便 程度。對于單機工作形式的普通機床，是由人進行物料交接的，要求機床的使用、操 作、清理、維護方便。對于自動化柔性制造系統(tǒng)，機床與物流系統(tǒng)（如輸送線）是自 動進行物料交接的，要求機床結(jié)構(gòu)形式開放性好，物料交接方便。 4、剛度 機床的剛度將影響機床的加工精度和生產(chǎn)率，因此機床應(yīng)有足夠的剛度。剛度包 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 括靜態(tài)剛度、動態(tài)剛度、熱態(tài)剛度。 5、精度 為保證能加工出一定精度的工件，作為工件母機的機床必須具有更高的精度要求。 機床精度分為機床本身的精度，即空載條件下的精度（包括幾何精度、運動精度、傳 動精度、定位精度等）和工作精度（加工精度） 。 6、噪聲 噪聲損壞人的聽覺器官和生理功能，是一種環(huán)境污染。設(shè)計和制造過程中要設(shè)法 降低噪聲。 7、生產(chǎn)率和自動化 機床的生產(chǎn)率用單位時間內(nèi)機床所能加工的工件數(shù)量來表示。機床的切削效率越 高，輔助時間越短，則它的生產(chǎn)率越高。對用戶而言，使用高效率的機床，可以降低 工件的加工成本，機床的自動化程度越高，則它的生產(chǎn)率越高，加工精度的穩(wěn)定性越 好，越容易適應(yīng)自動化制造系統(tǒng)的要求。 8、成本 成本概念貫穿在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)，包括設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用維 護和報廢處理等的費用，是衡量產(chǎn)品市場競爭力的重要指標(biāo)，應(yīng)在盡可能保證機床性 能要求的前提下，提高其性能價格比。 9、生產(chǎn)周期 為了快速響應(yīng)市場需求變化，生產(chǎn)周期（包括設(shè)計和制造）是衡量產(chǎn)品市場競爭 力的重要指標(biāo)，應(yīng)盡可能縮短機床的生產(chǎn)周期。這就要求機床設(shè)計應(yīng)盡可能采用現(xiàn)代 設(shè)計方法，如 CAD、模塊化設(shè)計等。 10、可靠性 應(yīng)保證機床在規(guī)定的使用條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定的加工功能時，無 故障運行的概率要高。 11、造型與色彩 機床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應(yīng)根據(jù)機床功能、 結(jié)構(gòu)、工藝及操作控制等特點，按照人機工程學(xué)的要求進行設(shè)計。 1.4 本課題的研究內(nèi)容和選題設(shè)想 1.主要研究內(nèi)容 該外圓磨床的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、傳動系統(tǒng)，根據(jù)工件的要求和加工條件合理 選擇砂輪架主軸的加工參數(shù)。 2.選題設(shè)想 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 本課題的設(shè)計包括外圓磨床的總體設(shè)計，頭架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尾架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，砂 輪架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，橫進給機構(gòu)設(shè)計。頭架機構(gòu)和尾架機構(gòu)用于頂緊工件，砂輪架是用 來磨削工件表面的，橫進給機構(gòu)是為了實現(xiàn)砂輪架的橫進給運動。 本課題確定了一套設(shè)計方案： 采用三臺電動機：一臺通過電動機皮帶輪帶動頭架主軸轉(zhuǎn)動，由主軸帶動頂針旋 轉(zhuǎn)以磨削工件，次電機選擇為雙速電機，能夠?qū)崿F(xiàn) 6 級變速，以實現(xiàn)不同加工速度； 一臺通過皮帶帶動砂輪架主軸轉(zhuǎn)動，以帶動裝在主軸上的砂輪旋轉(zhuǎn)來磨削工件外表面。 另外一臺為液壓泵電機帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)。 1.5 預(yù)期成果 通過計算和材料的選擇，順利完成設(shè)計目的，具有較強的實用性，符合設(shè)計要求。 最終實現(xiàn)箱體的裝拆方便，6 級變速，以提高加工效率和加工精度。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 第 2 章 機床總體方案的確定 2.1 總體設(shè)計 2.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計 主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計是后續(xù)設(shè)計的前提和依據(jù)。設(shè)計任務(wù)的來源不同，如工廠的規(guī) 劃產(chǎn)品，或根據(jù)機床系列型譜進行設(shè)計的產(chǎn)品，或用戶訂貨等，具體的要求不同，但 所要進行的內(nèi)容大致相同。主要技術(shù)指標(biāo)包括： (1) 用途 即機床的工藝范圍，包括加工對象的材料、質(zhì)量、形狀及尺寸等。 (2) 生產(chǎn)率 包括加工對象的種類、批量、及所要求的生產(chǎn)率。 (3) 性能指標(biāo) 加工對象所要求的精度（用戶訂貨設(shè)計）或機床的精度、剛度、 熱變形、噪聲等性能指標(biāo)。 (4) 主要參數(shù) 即確定機床的加工空間和主參數(shù)。 (5) 驅(qū)動方式 機床的驅(qū)動方式有電動機驅(qū)動和液壓驅(qū)動方式。電機驅(qū)動方式中 又有普通電機驅(qū)動、步進電機驅(qū)動和伺服電機驅(qū)動。驅(qū)動方式的確定不僅與機床的成 本有關(guān)，還將直接影響運動方式的確定。 (6) 成本及生產(chǎn)周期 無論是訂貨還是工廠規(guī)劃產(chǎn)品，都應(yīng)確定成本及生產(chǎn)周期 方面的指標(biāo)。 2.1.2 總體方案設(shè)計 總體方案設(shè)計包括： (1)運動功能設(shè)計 包括確定機床所需運動的個數(shù)、形式（直線運動或回轉(zhuǎn)運動） 、 功能（主運動、進給運動、其他運動）及排列順序、最后畫出機床的運動功能圖。 (2)基本參數(shù)設(shè)計 包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)、動力參數(shù)設(shè)計。 (3)傳動系統(tǒng)設(shè)計 包括傳動方式及控制原理、控制系統(tǒng)圖設(shè)計。 2.1.3 總體方案綜合評價和選擇 在總體方案設(shè)計階段，對其各種方案進行綜合評價，從中選擇較好的方案。 2.1.4 總體方案的設(shè)計修改和優(yōu)化 對所選擇的方案進行進一步的修改或優(yōu)化，確定最終方案。上述設(shè)計內(nèi)容，在設(shè) 計過程中要交叉進行。 2.2 詳細設(shè)計 (1)技術(shù)設(shè)計 包括確定結(jié)構(gòu)原理方案、裝配圖設(shè)計、分析計算或優(yōu)化。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 (2)施工設(shè)計 包括零件圖設(shè)計、商品化設(shè)計、編制技術(shù)文檔等。 2.3 機床整體綜合評價 對所設(shè)計的機床進行整機性能分析和綜合評價。 上述步驟可反復(fù)進行，直到達到技術(shù)結(jié)果滿意為止。在設(shè)計過程中，設(shè)計和評價 反復(fù)進行，可以提高一次設(shè)計成功率。 2.4 本章小結(jié) 本章從總體上對機床方案進行了初步確定，并確定了詳細設(shè)計的步驟和方法。 經(jīng)考察了解這種構(gòu)想符合實際，合乎要求。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 第 3 章 總體布局的設(shè)計 3.1 機床總體布局的分析 由于機床的總體布局關(guān)系著機床的性能，質(zhì)量和整體的合理型，所以在決定機床 布局時，應(yīng)注意以下幾個問題： 1、剛度，精度，抗振性和穩(wěn)定性。支撐部件應(yīng)力求有足夠的剛度，運動部件在 不影響本身剛度的條件下，應(yīng)盡可能做到體積小，重量輕。 2、機床的布局應(yīng)盡量使傳動鏈較短，以簡化結(jié)構(gòu)，提高傳動精度和效率，減少 功率損失和發(fā)熱量，降低制造成本。采用合理布局，例如分離傳動，熱平衡的布局形 式等。如 M7150A 床身的布局形式，把油池搬到床身外，下部采用“熱補償油溝” ，導(dǎo) 軌采用靜壓潤滑，使其上下溫度基本一致。 3、機床操作與調(diào)整要簡單，裝拆與維修要方便，排屑與冷卻要暢通，聯(lián)鎖與防 護要安全可靠。在考慮機床布局時必須重視減輕工人的勞動強度，改善勞動條件和環(huán) 境，如操作手柄位置高低適當(dāng)，并盡量集中，應(yīng)考慮吸塵和消霧裝置；高效率，半自 動化機床特別注意冷卻液的過濾和調(diào)換方便問題。 4、床的外型輪廓應(yīng)美觀，大方和協(xié)調(diào)。 3.2 總體布局的初步擬定 根據(jù) 3.1 節(jié)中所作的分析，可以從大體上知道了總體布局需要涉及的問題。此時 參看設(shè)計任務(wù)書可知道設(shè)計的要求。因此，總體布局必須要完成設(shè)計所要求的內(nèi)容。 一般來說，外圓磨床的主軸箱即床頭箱放在左上面，這樣是為了適應(yīng)右手操作的習(xí)慣 和便于觀察測量。磨床由于刀架和砂輪較小，為方便操作，刀架布置在工件前面。由 于結(jié)構(gòu)的要求，橫向進給箱應(yīng)在刀架的正對面，尾座放在導(dǎo)軌上面。由于左床腿承受 的力較大，故左床腿尺寸要大些，右床腿可以小些。一般車床的高度都在 800~1300mm 之間。為了工人的操作方便（例如搖動溜板箱的手柄后刀架上的溜板， 床過低就不適合操作） ，要將左右兩床腿同時加高一部分，大約在 400~500mm 之間 最為適宜。主要材料采用水泥等即可。主軸箱、進給箱的潤滑采用箱體外循環(huán)、集中 潤滑，這樣可降低主軸箱溫升，減少熱變形。刀架上安裝快速移動的電機，這樣可以 省時，提高工作效率。磨床的外觀造型模仿原 M131 車床的大體外觀，在一些細節(jié)方 面作些改動。主要是因為原來的外觀就非常美觀，而且布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面 積小。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 3.3 總體布局的最終確定 上述中已對主體布局進行了分析和初步擬定，因此總體布局的大體構(gòu)成以如前述， 再根據(jù)原磨床的實際布局形式，取其優(yōu)點，通過實地測量和分析各部分的尺寸，我最 終確定了自己的總體布局方案，詳見主視圖 3.1 和左視圖 3.2 圖 3.1 M1432A 外圓磨床左視圖 圖 3.2 M1432A 外圓磨床右視圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 3.4 本章小結(jié) 本章對磨床的總體布局作了設(shè)計，通過仔細分析和研究知道了總體布局所需要 涉及的問題，取原磨床的優(yōu)點，通過測量和分析，確定了自己的總體布局方案。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 第 4 章 機床各主要零部件設(shè)計計算 4.1 磨床基本參數(shù)的確定 1、磨床基本參數(shù)確定 初選砂輪為 300×50×203； 磨削直徑范圍 320~8mm； 最大磨削長度 1000 mm； 機床床身規(guī)則 3400×1740×1650mm。 由參考文獻[1]可查外圓磨削的速度為 30～35m/s，所以取 m/s32?su (4.1)10dnus?? r/min3602?nss r/min17?s 2、主電機的選擇 大帶輪取 D=126，d=112 ； 21dni??621 在帶輪傳動中，轉(zhuǎn)動速度為 r/min148n=主 取主電機 n=1440r/min，4kw 查參考文獻[1] 得轉(zhuǎn)速數(shù)列為：單位（r/min） 頭架電機為 1.1kw（740 r/min，1450 r/min）雙速電機。 由于頭架電機為雙速電機，740 r/min，1450 r/min 通過帶輪而降低轉(zhuǎn)速。由參考 文獻[1] 可得： (4.2)塔 輪電工 件 in?? 塔輪的傳動比為 ， ，164809135 ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 r/min17508264701??主 軸n r/min3主 軸 .11?主 軸電ni r/min1087582609742 ???主 軸 .2?主 軸電ni r/min1597869013743 ???主 軸 .3?主 軸電ni 所以傳動比分別為 24.7，6.8，4.6。 當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為 1450 r/min 時，傳動比不變，轉(zhuǎn)速分別為： r/min6175018264501 ???主 軸n r/min92主 軸 r/min31750182634503 ???主 軸n 4.2 變速機構(gòu)中軸的設(shè)計計算 4.2.1 計算各軸功率 由 4.1 節(jié)可以確定電機類型：Y 系列三相異步電動機；型號： Y80；其電動機輸 出功率 =1.1kw， =0.92， 0p帶?98.0?軸 承 Ⅰ軸： 帶??01p kw2.9.? Ⅱ軸： 帶軸 承 ?02p 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 kw926.08.012.??? Ⅲ軸： 帶軸 承 ?303p kw839.02.9.26.??? 4.2.2 計算各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸： =740×0.293=216.5r/min01in??電 Ⅱ軸： =216.5×0.357=77.3 r/min2 Ⅲ軸： =77.3 ×0.4=30 r/min3n 4.2.3 計算各軸初選最小軸徑 選軸的材料為 45 鋼。A=126 —103。由參考文獻[1]可得： 實心軸直徑為： （4.3）3NPAD? 空心軸直徑為： （4.4） 3341?? Ⅰ軸： ~ mm175.26033??ANPD Ⅱ軸： ~ mm03.793 Ⅲ軸： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 ~ mm30134???NPAD?6 4.3 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.3.1 主軸的初步確定 (1) 擬定軸上的零件裝配方案，軸上的大部分零件包括帶輪，套筒，右端軸承和 軸承端蓋及聯(lián)軸器依次由左端裝配，僅右端軸承和軸承端蓋由右端裝配。 (2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 (3) 裝左端軸承通過軸肩和墊圈，軸承套和端蓋實現(xiàn)軸承的軸向定位，和徑向定 位。 (4) 裝軸承段：如零件圖。這段（兩）軸徑由滾動軸承的內(nèi)圈孔徑?jīng)Q定，因 =40，選用深溝球軸承 6208，其尺寸為 ，軸段的長度由滾動?d 1804???BDd 軸承的 B，軸承與箱體內(nèi)壁距離 S=5~10。 (5) 軸上零件的周向固定，軸承與軸的周向固定均采用套筒和軸承斷蓋來定位， 同時為了保證軸承與軸的配合有良好對中性，滾動軸承與軸采用 H6/K6。 定出軸肩處的圓角半徑 R=2，軸端倒角取 2 。??45 4.3.2 主軸的計算校核 1、初選軸的直徑 根據(jù)參考文獻[2]計算所得軸頸最小應(yīng)為 17~21mm，初步選 21mm。 2、主軸的材料和熱處理 根據(jù)載荷特點和耐磨性的要求查參考文獻[2]，選定主軸材料 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理 后，在主軸端部，錐孔，空心軸頸部位進行局部高頻淬硬 50~55HRC，以提高耐磨性， 查得 N/mm ， N/mm637bs=235s=2 N/mm ， N/mm N/mm ， N/mm。128- 1t- []98s?2-1[]59s= 3、求軸傳遞扭矩 由于砂輪速度很高，功率消耗很大，主運動消耗功率為 P = P mn? P 為砂輪電機功率。 為機械傳動總效率取 0.7-0.85。由參考文獻[2] 查得。nm? P = P (4.5)mn? =4×0.8=3.2 kw 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 所以： T=9.55×10 × =9.55×10 × =18864N.mm6帶npm6120.3 工件圓周進給速度由參考文獻[2]得： (4.6)dv?? 由參考文獻[2]求作用在砂輪的徑向力： F = (4.7)ycypbayfK 式中 —工件軸向進給量 10mm/r；af —砂輪徑向切入深度 0.1mm；p ， ， —為磨削徑向力指數(shù)，由參考文獻[2]查得分別為ybc 0.417，0.714，0.751； —磨削系數(shù),查得 119.09。yK F = = =635.5Ncypbayfv 751.0714.041.059.1?? 由參考文獻[2]求作用在砂輪的法向力： F = (4.8)zczpbazfvK ， ， —法向磨削力指數(shù)，由參考文獻[2] 查得分別為 0.417,0.731,0.698； azbcz —磨削系數(shù),查得 60.04ZK F = = =317.8 Nczpbazfv 698.0731.041.059.1?? 4、畫軸的受力分析圖 可確定出軸承的支點 L =60mm，L =300mm 由此可以畫出軸的水平面的支撐 R21 = (4.9)ByyF12? = =756 N 630? R =756-630=126 NAy 軸的垂直面內(nèi)的支撐 ： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 R = (4.10)BzzFL12? = =381.4 N 8.3706? R = 381.4-317.8=63.6 N Bz tFRt12rRra)MCHbc)CVM CMH=37800 N·mmMCZ=19050N·mmMC=42328 N·mmM/N·mmM/N·mmM/N·mm mmmm mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 e)d TMeq 圖 4.1 軸的載荷分析圖 5、畫軸的彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖 （1）如圖 4.1 水平彎矩圖 , N·mm (在 BHM378012601????LRBy 截面處) 。 （2）垂直面彎矩圖， N·mm (在 B 截面處)。953.62BzCz （3）合成彎矩圖，在 B 截面處， N·mm 42382???CzyCM （4）轉(zhuǎn)矩圖，T=18864 N·mm 1）按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度 由彎矩圖知 B 處的彎矩最大，校核該截面強度。截面 B 處的當(dāng)量彎矩， N·mm，42382???CzyCM 可得：??6.0951??b??? N·mm 校核結(jié)果： ﹤ N·mm ，C 截面.231.048.3???dWMEe?2e???159??2 強度足夠。 2）按疲勞強度精度校核軸的安全系數(shù)： T=18864N·mm Meq=40116 N·mm M/N·mm M/N·mm mm mm 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)和彎矩圖及轉(zhuǎn)矩圖可見，B—B 截面為危險截面，故校核此截面。 查參考文獻[1] 得： ，尺寸系數(shù) ，表面質(zhì)量系數(shù)47.1,59.???K89.0,1.???? =0.93，鋼的 ，許用安全系數(shù) 。?2034?????5~3s 3）彎曲應(yīng)力幅： (4.11)WMea?? N/mm13.248??2 4）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力幅： (4.12)TCa?? N/mm1.032864??2 5）只考慮彎矩作用時的安全系數(shù)： (4.13)mtKS??????????1 = 2.163.4091.35268?? 6）只考慮轉(zhuǎn)矩作用時的安全系數(shù)： (4.14)mtKS??????????1 7）安全系數(shù)： (4.15) 2??S?? > 1.4??5.1~3 所以滿足強度要求。 6、主軸扭轉(zhuǎn)剛度的校核 根據(jù)參考文獻[5]計算軸的扭轉(zhuǎn)變形的一般公式如下： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 (rad) (4.16)nGIlM?? 式中： —扭轉(zhuǎn)角（rad） ； ? — 軸傳遞的扭矩(kgf·cm)；nM —軸產(chǎn)生扭矩變形部分的長度(cm)；l —鋼的剪切彈性模量， (kgf/cm )；G58.10G??2 —軸的斷面極慣性矩(cm )。 nI 4 對于空心鋼軸： (4.17)??32 4dDIn??? (4.18)jnpM?95 式中： —軸的外徑(cm) ；D —軸的孔徑(cm)；d —軸傳遞的額定功率(kw)；P —軸的計算轉(zhuǎn)速(r/min)。 jn 則 根據(jù)公式（3.14）可得： ??5498.10jplnDd???? (rad) 4.23jl 則 (rad)??140.81. 0.2846.????? (rad)24.2.3.5108. (rad)??3431. 0.76.52????? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 (rad)??440.861.230.152.????? (rad)54.13. .4960 (rad)??64.81.20.832????? 可得 621.?? 03..0518.0 (rad)6?.294? 根據(jù)參考文獻[1]得：許用扭轉(zhuǎn)角 ??0.25~.??? 由于 ， 故主軸的扭轉(zhuǎn)強度合格。???? 4.4 帶輪的設(shè)計校核計算 4.4.1 確定計算功率 caP 由表參考文獻[1]查得工作情況系數(shù) =1.3，故：AK (4.19)Pca? =1.3×1.1=1.43kw 4.4.2 選取 V 帶帶型 根據(jù) P ，n 由參考文獻[1]選用普通 Z 型帶。小帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)參考文獻[1]ca 取 =71。1D 4.4.3 驗算帶速 v m/s5.120641.306????nd? 在 5~25m / s 范圍內(nèi)，帶速合適。 4.4.4 計算各帶輪中心距的確定 中心距小，則傳動外廓尺寸小，但帶長也短，帶的應(yīng)力循環(huán)頻率高，壽命短，且 包角減小。傳動能力減低，中心距大 ，則與上 述情況相反。所以按下式初選中心矩： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 ﹤ ﹤ (4.20)120.7()D?0a12()D? 實際中心距可用近似計算，即 (4.21) 2 '0dL?? 由于帶傳動的中心距一般是可以調(diào)整的，其變動范圍為， (4.22)'min15.da? (4.23)L03ax? 由 公式(4.20) 得： ﹤ ﹤0.7(164)02(7164) 初選 =460。0a 計算帶所需的基準(zhǔn)長度： (4.24)0 21210' 4)()(2aDaLd ????23.(67)45(7)5??126.? 由參考文獻[1]選 0dL + = mma?02'?3.472.545??? 中心距可取范圍, 418.55mm ??120.301.mindLa a =474.8mm axmin5347? 取 =490。10a 同理取 =460。2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 4.4.5 驗算小帶輪包角 1? (4.25）2118057.3da?????5 432 .d???1860572???9.? 一般要求 190~2??? 故在要求的范圍以上，包角合適。 4.4.6 確定初拉力 0F 因 ，查參考文獻[2]得；152??93.0??K 由式參考文獻[2]得單根普通 V 帶的初拉力 (4.26)??205.2qvZPFc?????? 25.106.5.193.04?? N16? 4.4.7 計算壓力 Q 由(4.25)和(4.26)所得帶入 (4.27)得壓力： (4.27)102sin2ZF??? N5.61? 4.5.齒輪的計算與校核 4.5.1 設(shè)計一對兩連環(huán)齒輪 查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列： 取 ，齒數(shù)初步設(shè)定為 ,由參考文獻[5], 得：5.1?m80,521?z mm75.??md mm1222z 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 mm783521???aahd mm2 mm??5.1.??mcaf mm271??ffhd mm3.62ff 由于 mm ，故采用實心式，為減輕重量，故做成薄齒輪201?ad mm,取 mm08~1??09??02??fdD mm5.7?25.3 1nm 同上： mm ，也采用實心式。2075.962??ad mm，取 mm08~??09??021??fdD mm3.6?3.815nm 4.5.2 齒輪的校核 經(jīng)分析可知，主軸上的一對斜齒輪受力最大，故對其強度進行校核。 1、使用條件分析 傳遞功率 0.75kw，主動輪轉(zhuǎn)速 n=1500r/min，齒輪比 u=1.6。 則轉(zhuǎn)矩 T= N·mm238750.05.96?? 圓周速度：估計 m/s4?u 載荷平穩(wěn)，預(yù)計每天工作 12 小時，使用壽命 10 年，屬于中速、中載、可靠性好 的齒輪傳動。 2、一對齒輪的主要參數(shù)如下 ， ， ， ，501?z82z20???34.?x120??? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 ， ， ，41?nm2n31?b578.21d 由參考文獻[5]可得驗算輪齒的彎曲強度條件： (4.28)FPsaFFYmnbdKT???????1 式中： 為載荷系數(shù),k??kkVA??? 由參考文獻[1]得： 0. 由于斜齒輪傳動， ，取 12~Vk1.?Vk 兩輪均為硬齒面 ，取 35.?? 3? ，取 4?k.?k 則 716.23.1??? 3．選擇齒輪的材料，熱處理方式 按使用條件可知，可選用軟齒面齒輪，也可選用硬齒面齒輪，本次設(shè)計采用硬齒 面齒輪，并具體選用小齒輪：40Cr ，調(diào)制處理，硬度 270~283 HBS；大齒輪：40Cr ，調(diào)制處理，硬度 245~255 HBS 。]4[ 4．確定許用應(yīng)力 (1) 確定極限應(yīng)力 和limH?liF 齒面硬度：小齒輪按 280HBS，大齒輪按 250HBS 查參考文獻[5]：得 MPa6501lim?F? (2)計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N，確定壽命系數(shù) ，NZY811 104.6)23(60???tan882 9..14?u 查參考文獻[5]得 ；121?NZ21NY (3)計算許用應(yīng)力 由參考文獻[5]取 .,4.mininFHS 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 參考文獻[5]得： MPa29.46.150minl11 ????HNPSZ? MPa7.8.inl21?P 參考文獻[5]得： MPa1.23.50min1li11 ????FNSTFPY? MPa57.8.4in2li22?FSTFP 5、計算當(dāng)量齒數(shù)： 73.601cos58331???zv 9.43312zv 參考文獻[5]查 得齒型系數(shù)： ， ，應(yīng)力校正系數(shù)： ，52.1?FaY1.Fa 58.1?SaY ，取 ，65.12?SaY7.0?9? N·mm573012.0.5. 661 ???npT 6、計算彎曲應(yīng)力 由公式(4.28) ，可得： 9.0758.4578.230161 ????F? MPa1231??FpMPa? 1212SaFFY??58.6.? MPa7.886.52???P 故輪齒的彎曲強度滿足要求。 4.6 本章小結(jié) 本章對 M1432A 型外圓磨床的帶輪，主軸，齒輪進行設(shè)計和校核。這一章是本 說明書的重點，也是設(shè)計中尤為關(guān)鍵的一章，其主要對外圓磨床的傳動系統(tǒng)進行了系 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 統(tǒng)的設(shè)計、計算以及校核。經(jīng)大量的計算驗證，傳動系統(tǒng)所用的齒輪，軸，帶輪，塔 輪都在涉及允許范圍之內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，經(jīng)校核其都全部合格。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 第 5 章 磨床其它部件的設(shè)計 5.1 頭架的設(shè)計 頭架由底座，體殼，主軸及傳動裝置組成。 頭架體殼可繞著軸銷在底座上回轉(zhuǎn) 0-90 度之間的任意角度，并由螺釘緊固，回 轉(zhuǎn)角度的大小可以從刻度盤上讀出，底座和體殼上分別裝有擋銷，當(dāng)轉(zhuǎn)動體殼使兩擋 銷相互緊靠時，頭架即回復(fù)到了 0 位（即回轉(zhuǎn)角度為 0 度主軸軸線與工作臺前測定位 面平行） ，這樣不僅操作方便，而且定位準(zhǔn)確，頭架通過底座 5，用兩個 L 型螺釘固 定在工作臺左端。 頭架主軸應(yīng)具有高的旋轉(zhuǎn)精度，剛度，和抗振性，在頭架主軸的前后支撐中各有 兩個滾動軸承，它們都采用面對面排列的方式，即軸承外圈的窄邊相對。通過修磨隔 圈可使軸承預(yù)緊。 軸承的預(yù)緊，就是將滾動軸承并緊，使其在空載荷時就在滾動體（滾球，滾子和 滾針）與內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生微量的初始彈性變形。頭架主軸軸承實現(xiàn)預(yù)緊的方法 是：修磨內(nèi)隔圈或外隔圈，使內(nèi)圈的寬度大于外隔圈的寬度。然后在裝配時，使軸承 內(nèi)外圈之間發(fā)生軸向相對移動，將滾動體與內(nèi)外圈滾道壓緊。滾動軸承經(jīng)預(yù)緊后，不 僅消除了軸承中原來存在的間隙，而且還在接觸處產(chǎn)生了微量彈性變形，提高了軸承 的旋緊精度和剛度，所以各種主軸的滾動軸承都經(jīng)過預(yù)緊。但預(yù)緊力不能過大，否則 會使軸承的磨損和發(fā)熱增大，壽命下降。 主軸的軸向定位由前支撐中的兩個軸承實現(xiàn)。作用在主軸的軸向力，通過軸承外 圈，套筒，調(diào)整圈和法蘭傳給頭架體殼，或通過法蘭傳給頭架體殼。 主軸前端有精密的莫氏 4 號錐孔，用于安裝前頂尖或其它夾具。主軸中心有通孔，安 裝卡盤或其它夾具時可通過拉桿將其并緊在主軸錐孔中。 傳動工件旋轉(zhuǎn)的帶輪，都采用卸荷結(jié)構(gòu)。帶輪支承在法蘭上的滾動軸承上，法蘭 則固定在頭架體殼上，帶輪支承在裝于頭架體殼凸臺上的滾動軸承上。因此，傳動帶 的拉力不會作用到主軸上，可避免主軸發(fā)生彎曲。 裝在中間軸上的帶輪，軸裝在偏心套內(nèi)的軸承上，用圓鐵棒插在孔中轉(zhuǎn)動偏心套， 可調(diào)整帶輪 4 和 5 以及 10 和 11 之間的張緊力。帶輪 20 和 4 之間傳動帶的張緊力， 可移動電動機底版進行調(diào)節(jié)。用頂尖裝夾工件進行磨削時，主軸必須固定不動。為此 可擰緊螺釘，使其頂緊主軸后端的螺母將主軸制動。此時，工件由裝在撥盤上的撥桿 經(jīng)夾頭帶動旋轉(zhuǎn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 27 用卡盤裝夾工件進行磨削時，應(yīng)擰松螺釘，使主軸能自由轉(zhuǎn)動?？ūP座錐柄裝入 主軸錐孔中，用拉桿并緊，并通過撥盤上的螺釘帶動卡盤和主軸一起旋轉(zhuǎn)。需要拆下 卡盤時，應(yīng)先擰松拉桿，然后在拉桿尾部輕敲一下，再擰下拉桿，即可卸下卡盤。螺 釘及拉桿均不宜擰得過緊，只需隨手?jǐn)Q緊即可。如果工件具有莫氏 4 號錐體則可直接 插在主軸錐孔中，同時裝上撥塊，通過銷子帶動主軸旋轉(zhuǎn) 。 ]1[ 5.2 尾座的設(shè)計 尾座用一個螺釘（如尾座裝配圖所示）固定在工作臺右端。 后頂尖裝在套筒左斷的錐孔中,套筒與尾架體殼上的孔緊密配合,在彈簧的作用下,它向 外伸出頂緊工件,在磨削過程中,工件因為溫度升高而膨脹伸長時,套筒可壓縮彈簧自動 退回一些,以保持頂尖對工件中心孔的壓力不變,避免中心孔過分磨損和頂彎工件,利用 手柄轉(zhuǎn)動絲杠,使螺母向右或向左移動(螺母因受嵌在后蓋長槽中的銷子的限制,不能轉(zhuǎn) 動)改變彈簧的壓縮量,可調(diào)整頂尖對工件的頂緊力。 當(dāng)裝卸工件時,退回套筒可以采用手動或液壓傳動,手動時,用手順時針轉(zhuǎn)動手柄,使 撥桿帶動套筒，克服彈簧力向后退回。液動時，用腳踏下操縱尾座閥的踏板，使壓力 油進入液壓缸，推動向后移動。 套筒前端的密封蓋上有一孔，可以裝置金剛石筆并用螺釘壓緊，以便修整砂輪 。]1[ 5.3 砂輪架的設(shè)計 砂輪架中的砂輪主軸及其支撐部分結(jié)構(gòu)直接影響工件的加工質(zhì)量，應(yīng)具有較高的 回轉(zhuǎn)精度，剛度，抗振性，它是砂輪架部件中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。 砂輪主軸的前，后徑向支承都為“短三瓦動壓型液體滑動軸承” ，每一個滑動軸承 由三塊扇形軸瓦組成，每塊軸瓦都支承在球面支承螺釘?shù)那蝾^上。調(diào)解球面支承螺釘 的位置，即可調(diào)整軸承的間隙，通常間隙為 0.015~0.025mm 之間。 短三瓦軸承是動壓型液體滑動軸承。工作時必須浸在油中。當(dāng)砂輪主軸向一個方 向高速旋轉(zhuǎn)以后，三塊軸瓦各在其球面螺釘?shù)那蝾^上，擺動到平衡位置，在軸和軸瓦 之間形成三個楔形縫隙.當(dāng)吸附在軸頸上的油液有入口被帶到出口時，使油液受到擠 壓，于是形成壓力油楔，將主軸浮在三塊瓦中間，不與軸瓦直接接觸，所以它的回轉(zhuǎn) 精度較高。當(dāng)砂輪主軸受到外界在和作用而產(chǎn)生徑向偏移時，在偏移方向處楔形縫隙 變小，油膜壓力升高，而在相反方向處的楔形縫隙增大，油膜壓力減小。于是便產(chǎn)生 了一個是砂輪主軸恢復(fù)到原中心位置的趨勢，見效偏移。由此可見，這種軸承的剛度 也是較高的。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 28 砂輪主軸運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性對磨削表面質(zhì)量影響很大，所以，對于裝在砂輪主軸上的 零件都要經(jīng)過仔細平衡。特別是砂輪，直接參與磨削，如果它的重心偏離旋轉(zhuǎn)的幾何 中心，將引起振動，降低磨削表面的質(zhì)量。 砂輪架由砂輪架體殼，砂輪主軸及其軸承，滑鞍零件組成，其外形如磨床整體圖， 砂輪架體殼相對滑鞍上的轉(zhuǎn)盤，可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一定的角度，并用螺釘緊固，轉(zhuǎn)角 的大小可以從刻度盤讀出?；翱裳刂鴫|板的滾動導(dǎo)軌作橫向進給。 砂輪主軸和支撐它的軸承是該部件的主要零件。由于主軸的回轉(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 性對加工精度及工件表面粗造度有直接的影響，因此主軸應(yīng)具有高的回轉(zhuǎn)精度，剛度， 抗振性，耐磨性和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。為了達到上述的要求，磨床上一般采用特殊結(jié)構(gòu)的滑 動軸承或高精度滾動軸承，M1432A 型磨床采用的是稱為短三瓦的自動定心軸滑膜動 軸承。 為了使主軸保持良好的工作狀態(tài)，主軸軸頸和軸瓦之間應(yīng)保持適當(dāng)間隙。為了提 高主軸旋轉(zhuǎn)精度和軸承工作時的剛度，可減小軸承間隙。但間隙也不能過小，間隙過 小會造成運轉(zhuǎn)時溫升過高，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生抱軸故障，新機床的軸承間隙在出廠前 既調(diào)整好，冷態(tài)時間間隙在 0.015mm---0.020mm 之間。在工作過程中，如果發(fā)現(xiàn)因 軸承間隙增大而影響加工質(zhì)量時，則需進行調(diào)整。通常情況下只需調(diào)整最下面的一塊 軸瓦就可以，其余兩塊則保持不動。 軸承間隙調(diào)整如下：先從主軸上卸下砂輪法蘭盤和傳送帶，放去一定量的潤滑油， 并測量出前后軸承間隙的大小，然后擰緊螺釘，鎖緊螺釘和空心螺釘，接著調(diào)節(jié)球頭 螺釘，當(dāng)達到要求的間隙后，將空心螺釘擰上（為了保證鎖緊可靠必須注意其端面不 能與球頭螺釘接觸） ，再裝進鎖緊螺釘將球頭螺釘?shù)蹙o。前軸承調(diào)整好后，再用同樣 方法調(diào)整軸承。 主軸的軸向定位由裝在主軸后端的軸向止推環(huán)和推力球軸承來實現(xiàn)，向右的軸向 力由止推環(huán)承受（止推環(huán)起潤滑軸承的作用） ，向左的軸向力由推力球軸承承受，其 承受軸向力的大小由彈簧調(diào)整。軸承磨損后借此彈簧力可自動消除間隙。 5.4 橫向進給機構(gòu)的設(shè)計 用于實現(xiàn)砂輪的橫向移動，有手動粗，細工作進給和液動自動周期粗，細進給以 及快速進退。它是磨床上控制加工零件直徑尺寸的一個重要部件，對它的基本要求是 操作要求是操作輕便，進給，定位要準(zhǔn)確。 機床的橫向進給機構(gòu)由進給傳動機構(gòu)和進給移動機構(gòu)兩部分組成。 進給傳動機構(gòu)部分主要有手輪，刻度盤，齒輪傳動機構(gòu)，液動棘爪液壓缸和棘輪等。 見進給機構(gòu)裝配圖。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 29 進給移動機構(gòu)部分主要有絲杠，螺母，液動快速進退液壓缸和定位裝置等。 手輪、套、棘輪用螺釘連接在一起，套用鍵與軸連接，在軸的左端裝著雙聯(lián)齒輪 兩對，將運動傳給主軸，再經(jīng)過一對齒輪使絲杠旋轉(zhuǎn)。從而傳動固定在砂輪上的半螺 母，使砂輪架沿滾動導(dǎo)軌移動。拉出或推入手柄，改變雙聯(lián)滑移齒輪的嚙合位置，便 可或得粗進給或細進給。同樣，在液動自動周期進給時可或得粗進給或細進給。自動 周期進給由壓力油推動棘爪液壓缸來實現(xiàn)，在棘輪閥中間裝著棘抓，它在彈簧銷推力 作用下，與固定在手輪棘輪相嚙合，棘輪和手輪用螺釘連接在一起，當(dāng)壓力油推動棘 爪閥移動時，棘爪帶動棘輪轉(zhuǎn)動，主軸隨之轉(zhuǎn)動，使砂輪架或得一次周期進給，改變 遮板的位置，可控制每次棘爪閥移動時的有效撐牙數(shù)，從而得到不同周期的進給量的 大小。為了防止棘爪閥復(fù)位時產(chǎn)生進給倒回，在進給傳動機構(gòu)的體殼上裝有彈簧銷， 始終壓住棘輪，使存在一定的阻尼。 帶有內(nèi)齒輪的刻度盤空套在套上，刻度盤通過行星輪，旋鈕以及定位銷和手輪相 連接，如果把旋鈕向外拉出，使它與手柄上的銷子脫開，這樣旋轉(zhuǎn)旋鈕，就可以通過 齒輪 Z=48，Z=50，Z=12 ，以及內(nèi)齒輪 Z=110，帶動刻度盤相對手輪轉(zhuǎn)動任意角度。 把旋鈕推入，使銷子插入旋鈕上 21 個小孔中的任何一個小孔中后，刻度盤就和手輪 連接在一起。 刻度盤的外圓周上裝有零件撞塊，在磨削一批尺寸相同的工件時，可用它來控制 工件直徑。其工作方法如下：將第一個工件磨至需要尺寸后，拉出旋鈕并轉(zhuǎn)動，使刻 度盤轉(zhuǎn)至撞塊與定位塊相碰為止，然后將旋鈕推入定位銷。這樣調(diào)整后，再磨削第二， 三個工件時，只需要轉(zhuǎn)動手輪到零位撞塊與定位塊相碰，便可或得與第一個工件相同 的直徑，但需要注意在磨削過程中隨著砂輪的磨損，工件尺寸逐漸變大，有時由于砂 輪架與頭架的熱變形而產(chǎn)生位移，會使工件尺寸逐漸變小，此時需根據(jù)工件尺寸的變 化情況來調(diào)整。若工件尺寸變大，拉出旋鈕逆時針轉(zhuǎn)動一定的格數(shù)，使刻度盤上零件 撞塊向著進給方向轉(zhuǎn)過一定的刻度，補償砂輪的磨損。若工件尺寸變小，則拉出旋鈕 順時針轉(zhuǎn)動一定的格數(shù)。 砂輪架的快速進退由壓力油推動快速進退液壓缸中活塞桿而獲得。進給絲杠的左 斷與進退液壓缸中活塞桿的右端，通過兩個角接觸軸承連接，它們之間可相對轉(zhuǎn)動， 但不能作相對軸向移動，絲杠的右端有花鍵，與齒輪的花鍵配合，可相對滑移。當(dāng)壓 力油進入進退液壓缸，推動活塞左右移動時，活塞桿可帶動絲杠軸向移動，并經(jīng)過與 絲杠嚙合的半螺母使砂輪架快速前進和后退，絲杠的右端裝有淬硬的定位頭，當(dāng)其快 速前進至終點位置時，定位頭頂緊在定位螺釘?shù)拇阌捕嗣?，實現(xiàn)快速定位，砂輪架每 次快速定位后，其位置的變動大小，稱為砂輪架的快速引進重復(fù)定位精度。該精度會 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 30 直接影響批量工件的尺寸分散度，工件的直徑之差是定位精度誤差的兩倍，所以在機 床精度標(biāo)準(zhǔn)上有規(guī)定的允許值，M1432A 型外圓磨床規(guī)定其重復(fù)定位精度誤差不大于 0.002mm/10 次。 5.5 工作臺的設(shè)計 工作臺相對于底座可作較小的回轉(zhuǎn)調(diào)整，用以磨削錐形工件。調(diào)整時，用扳手轉(zhuǎn) 動刻度盤，通過絲杠螺母機構(gòu)，使工作臺繞定位心軸轉(zhuǎn)動一角度。對于中心距為 1000，1500，2000 毫米三種不同規(guī)格的磨床，工作臺可分別轉(zhuǎn)過 7 度，6 度，5 度。 液壓缸固定在底座的下部。工作臺面做成傾斜 10 度的型面，能加快冷卻液和鐵屑流 出，并有利于保持尾架移動的精度。工作臺左端標(biāo)牌用來指示液壓缸放氣閥旋鈕“開” 與“關(guān)”的位置。 5.6 本章小結(jié) 這一章是本說明書不可缺少的部分，也是設(shè)計中尤為關(guān)鍵的一章，其主要對磨床 的其他結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的設(shè)計。經(jīng)過這一章的設(shè)計，M1432A 型外圓磨床的機構(gòu)已完 成。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 31 結(jié) 論 至此，我已完成了 M1432A 型外圓磨床的總體布局和主軸箱的設(shè)計。經(jīng)過重新 布局和對主軸箱的設(shè)計后，M1432A 型外圓磨床的加工性能得到了很大的提高，外形 更加美觀，結(jié)構(gòu)更緊湊，操縱也更方便，更省力。因為在選擇了雙速電機，主軸可獲 得 6 種轉(zhuǎn)速。在頭架的箱體上加了一個連接蓋，使箱體可以輕松拆裝。這些改變都給 操縱工人和維修人員帶來方便，基本達到了以人為本的目的。 但是，此磨床仍然存在著一些問題： （1）生產(chǎn)率較低。 （2）只適用于單件小批生產(chǎn)車間，工具車間和機修車間。 針對這兩點不足，本人提出以下建議：將數(shù)控技術(shù)運用于磨床本身，這樣就提高 了生產(chǎn)率，此想法僅供參考。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 32 參考文獻 [1]朱孝錄.中國機械設(shè)計大典[M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2001.11. 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