回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置設(shè)計(jì)

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切削裝置.dwg

回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置.dwg

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回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置設(shè)計(jì)論文.doc

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總裝配圖.dwg

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未標(biāo)題-2.jpg

滾筒部件圖.dwg

轉(zhuǎn)子.dwg

鏈輪.dwg

齒輪.dwg

回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置設(shè)計(jì)

目  錄

1 緒論 1

1.1 研究背景 1

1.2 常見(jiàn)的車(chē)削加工方法及其不足 1

1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及意義 4

2 斷續(xù)切削裝置的加工原理及技術(shù)方案 4

2.1 斷續(xù)切削裝置的加工原理 4

2.2 斷續(xù)切削裝置的技術(shù)方案 5

2.21 立式回轉(zhuǎn)體用斷續(xù)切削裝置的技術(shù)方案實(shí)例 5

2.22 回轉(zhuǎn)體用斷續(xù)切削裝置的技術(shù)方案實(shí)例 6

2.3 本文技術(shù)方案的確定 7

3.2 回轉(zhuǎn)體簡(jiǎn)介 9

3.3 齒輪的設(shè)計(jì) 9

3.31 直齒輪的設(shè)計(jì) 9

3.32 直齒輪的三維建模 9

3.4 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)及三維建模 12

3.41 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 12

3.42 蝸輪蝸桿的三維建模 16

3.5 其他零件的設(shè)計(jì)及三維建模 17

3.6 各零部件之間的裝配 22

3.7 裝置的安裝及工作原理的簡(jiǎn)單介紹 24

結(jié)論及展望 25

結(jié)論 25

致謝 29

參考文獻(xiàn) 32

摘  要

機(jī)械零件廣泛的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)以及其他與機(jī)械相關(guān)的行業(yè)，但是零件的加工往往被生產(chǎn)廠家視為難題。能夠完成零件加工的回轉(zhuǎn)體普遍價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，這使得生產(chǎn)效率低下。生產(chǎn)廠家普遍采取改裝通用回轉(zhuǎn)體的方法來(lái)加工，但受原始設(shè)備的條件限制，以及對(duì)回轉(zhuǎn)體改裝的不合理，加工出來(lái)的在尺寸精度上和表面質(zhì)量上都達(dá)不到要求。

本文對(duì)現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)體用斷續(xù)切削裝置進(jìn)行分析，總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而整理出裝置的工作原理和可行的技術(shù)方案，進(jìn)行裝置的設(shè)計(jì)以及三維建模等工作。力求讓所設(shè)計(jì)的裝置能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝迅速，使用方便、通用性強(qiáng)，能夠加工各種規(guī)格的球形零件并滿足尺寸精度及表面質(zhì)量的要求，生產(chǎn)成本低并易于制造。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)體，切削

Cutting Installment for Spherical Surface by lathe

Abstract

Spherical surface components widespread application in mechanical profession as well as other with machinery related profession, but the spherical surface components' processing often regards as a difficult problem by the Manufacturer. Can complete the spherical surface components processing the lathe universal price to be expensive, the structure is complex, the service difficulty, this causes the production efficiency to be low. The Manufacturer adopts the re-equipping general lathe's method to process the spherical surface generally, but original equipment's condition limit, as well as re-equips to the lathe unreasonable, processes the spherical surface cannot meet the requirements in the size precision and the surface quality.

This article carries on the analysis to the existing lathe with the spherical surface cutting installment, summarizes its good and bad points, then reorganizes the installment the principle of work and the feasible technical program, carries on work and so on installment design as well as three dimensional modeling. Makes every effort the equipment which lets design to be able to achieve the structure to be simple, disassembling is rapid, the easy to operate, versatile, can process each kind of specification the bulb and satisfy the size precision and the surface quality request, the production cost low and easy to make

Keywords: Lathe, Spherical Surface, Cutting

1 緒論

1.1 研究背景

在機(jī)械加工行業(yè)中，球形零件廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、化工、航天、航空等領(lǐng)域，所以經(jīng)常會(huì)遇到球形表面的加工。但加工方法比較復(fù)雜，而且各種零件的規(guī)格也不盡相同，給生產(chǎn)加工帶來(lái)許多不便，是車(chē)削生產(chǎn)中長(zhǎng)期沒(méi)有解決的技術(shù)難題。

1.2 常見(jiàn)的車(chē)削加工方法及其不足

加工外零件多采用車(chē)削的方法，此前國(guó)內(nèi)尚無(wú)專(zhuān)用設(shè)備，車(chē)削外時(shí)一般采用數(shù)控回轉(zhuǎn)體和液壓仿形回轉(zhuǎn)體。由于這類(lèi)回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難、效率低和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，外零件生產(chǎn)廠家很少采用。為應(yīng)付生產(chǎn)急需，各廠普遍采用在通用機(jī)床上改裝的辦法。因力量分散，各廠的基礎(chǔ)也不盡相同， 改裝所采用的原理五花八門(mén)，對(duì)各種原理的優(yōu)缺點(diǎn)缺乏系統(tǒng)地對(duì)比和分析。再者受原設(shè)備條件的限制，改裝的機(jī)床往往結(jié)構(gòu)不盡合理，剛性較差，車(chē)削精度和效率均較低， 增加了外磨削工序的困難。外磨削工序采用切入磨削時(shí)，要求外車(chē)削工序產(chǎn)生的球形誤差盡可能小。但是， 因?yàn)橥獾那蛐握`差沒(méi)有簡(jiǎn)單的測(cè)量方法，無(wú)法采取隨時(shí)測(cè)量零件加工精度。然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整機(jī)床的方法來(lái)保證球形精度， 因而只能依靠合理的工藝方法來(lái)保證球形精度。

下面介紹幾種典型的外車(chē)削工藝方法，并對(duì)他們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

1）雙手控制法，數(shù)量較少時(shí)或單件零件，可以采用雙手控制法進(jìn)行車(chē)削。就是用雙手同時(shí)搖動(dòng)中、小拖板，通過(guò)雙手的合成運(yùn)動(dòng)，車(chē)出所要求的。雙手控制車(chē)削的優(yōu)點(diǎn)是：不需要其它特殊工具就能加工出。缺點(diǎn)是：加工的零件精度不高，操作者必須具有熟練的技巧，而且生產(chǎn)效率較低。

2）機(jī)械靠模法，靠模法車(chē)削原理如圖1-1所示。 它是依靠車(chē)刀根據(jù)靠模的形狀平行移動(dòng)車(chē)出所需表面形狀的一種方法。該方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是更換加工品種容易，特別適合小批量、多品種和型面復(fù)雜零件的車(chē)削加工。但是，由其原理所決定，車(chē)削精度較底，車(chē)削外時(shí)所產(chǎn)生的球形誤差較大，這可從以下幾個(gè)方面來(lái)分析。

（1）刀尖圓弧形狀對(duì)球形誤差的影響

由圖1-1可以看出，在車(chē)削過(guò)程中， 由于車(chē)刀平行移動(dòng)， 車(chē)刀與工件的接觸點(diǎn)將隨著車(chē)刀平移而變化。開(kāi)始車(chē)削是在A點(diǎn)接觸，然后逐漸過(guò)渡到B點(diǎn)， 最后在C點(diǎn)退出車(chē)削。因此，要使車(chē)出的表面形狀為一球形，必須保證車(chē)刀刀尖

3.7 裝置的安裝及工作原理的簡(jiǎn)單介紹

1)裝置的安裝

箱體1實(shí)際為機(jī)床中托板下方的簡(jiǎn)單建模，安裝時(shí)將中托板拆下，將進(jìn)給絲杠替換為齒輪軸，箱體2通過(guò)燕尾槽與機(jī)床連接靠擋板固定。箱體2和圓盤(pán)的頂部之間的圓槽內(nèi)加放直徑為10mm的滾珠，以防止長(zhǎng)期工作切削載荷過(guò)大使蝸輪軸變形。刀架通過(guò)燕尾槽和圓盤(pán)連接通過(guò)螺絲固定在圓盤(pán)上，刀具安裝在刀槽內(nèi)通過(guò)螺絲固定。

2）裝置的工作原理

齒輪軸將機(jī)床的動(dòng)力傳遞給蝸桿，蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸桿軸帶動(dòng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)使刀尖做圓周運(yùn)動(dòng)，刀尖從工件端面的軸心部位開(kāi)始切削，即可得到所要加工的零件。

結(jié)論及展望

結(jié)論

本學(xué)期，我承擔(dān)了“回轉(zhuǎn)體用斷續(xù)切削裝置”的畢業(yè)設(shè)計(jì)。零件廣泛的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)及其相關(guān)的行業(yè)，然而加工零件卻沒(méi)有統(tǒng)一的加工設(shè)備，這樣使許多需要加工零件的工廠面臨著許多難題和困難。本文本著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單能滿足加工各種零件并滿足尺寸精度及表面質(zhì)量，生產(chǎn)成本低等要求來(lái)設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和本人的努力下初步完成了如下成果：

1.通過(guò)圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)搜集了大量相關(guān)本課題的資料，并對(duì)現(xiàn)有的加工裝置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)了車(chē)削的基本加工原理。

2.對(duì)裝置所用的機(jī)床進(jìn)行研究，分析切削的工作原理，確定了本次設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。

3.完成了裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括：車(chē)刀的安裝機(jī)構(gòu)、直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與回轉(zhuǎn)體的連接機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。

4.運(yùn)用三維建模軟件對(duì)裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的建模，并擬定了裝配方案。

此設(shè)計(jì)涉及到了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等多門(mén)學(xué)科的知識(shí)，對(duì)我四年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行了一次綜合的應(yīng)用，鞏固了我所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。

致謝

此設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。

導(dǎo)師多次詢問(wèn)設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。導(dǎo)師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，使我終生受益。對(duì)于導(dǎo)師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。在此謹(jǐn)向?qū)Ю蠋熤乱哉\(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 

    另外，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)設(shè)計(jì)生活的幾位同學(xué)，正是你們的幫助和支持，我才能克服困難、解決問(wèn)題，直至本設(shè)計(jì)的順利完成。

在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始開(kāi)題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝各位評(píng)閱老師，只有你們的不吝賜教，才能使我的設(shè)計(jì)更上一層樓，謝謝你們!

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回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置設(shè)計(jì) 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 4 究背景 .......................................................................................................... 4 見(jiàn)的車(chē)削加工方法及其不足 ...................................................................... 4 文的主要研究?jī)?nèi)容及意義 ......................................................................... 7 2 斷續(xù)切削裝置 的加工原理及技術(shù)方案 .................................................................... 7 續(xù)切削裝置 的加工原理 ............................................................................. 7 續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案 ............................................................................. 8 式 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案實(shí)例 .................................... 8 轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案實(shí)例 ............................................ 9 文技術(shù)方案的確定 ................................................................................... 10 轉(zhuǎn)體 簡(jiǎn)介 .................................................................................................... 13 輪的設(shè)計(jì) .................................................................................................... 13 齒輪的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 13 齒輪的三維建模 .............................................................................. 14 輪蝸桿的設(shè)計(jì)及三維建模 ....................................................................... 17 輪蝸桿的設(shè)計(jì) .................................................................................. 17 輪蝸桿的三維建模 .......................................................................... 21 他零件的設(shè)計(jì)及三維建模 ....................................................................... 22 零部件之間的裝配 ................................................................................... 25 置的安裝及工作原理的簡(jiǎn)單介紹 ........................................................... 27 結(jié)論及展望 .................................................................................................................. 28 結(jié)論 ....................................................................................................................... 28 致謝 .............................................................................................................................. 29 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 32 摘 要 機(jī)械 零件廣泛的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)以及其他與機(jī)械相關(guān)的行業(yè)，但是零件的加工往往被生產(chǎn)廠家視為難題。能夠完成零件加工的 回轉(zhuǎn)體 普遍價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難，這使得生產(chǎn)效率低下。生產(chǎn)廠家普遍采取改裝通用 回轉(zhuǎn)體 的方法來(lái)加工，但受原始設(shè)備的條件限制，以及對(duì) 回轉(zhuǎn)體 改裝的不合理，加工出來(lái)的在尺寸精度上和表面質(zhì)量上都達(dá)不到要求。 本文對(duì)現(xiàn)有的 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 進(jìn)行分析，總結(jié)其 優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而整理出裝置的工作原理和可行的技術(shù)方案，進(jìn)行裝置的設(shè)計(jì)以及三維建模等工作。力求讓所設(shè)計(jì)的裝置能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝迅速，使用方便、通用性強(qiáng)，能夠加工各種規(guī)格的球形零件并滿足尺寸精度及表面質(zhì)量的要求，生產(chǎn)成本低并易于制造。 關(guān)鍵詞： 回轉(zhuǎn)體 ，切削 by in as as as a by to be is to be s to s as as to in on to of on so on as as to be to to be is to of to 1 緒論 究背景 在機(jī)械加工行業(yè)中，球形零件廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、化工、航天、航空等領(lǐng)域，所以經(jīng)常會(huì)遇到球形表面的加工。但加工方法比較復(fù)雜，而且各種零件的規(guī)格也不盡相同，給生產(chǎn)加工帶來(lái)許多不便，是車(chē)削生產(chǎn)中長(zhǎng)期沒(méi)有解決的技術(shù)難題。 見(jiàn)的車(chē)削加工方法及其不足 加工外零件多采用車(chē)削的方法，此前 國(guó)內(nèi)尚無(wú)專(zhuān)用設(shè)備，車(chē)削外時(shí)一般采用數(shù)控 回轉(zhuǎn)體 和液壓仿形 回轉(zhuǎn)體 。由于這類(lèi) 回轉(zhuǎn)體 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難、效率低和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，外零件生產(chǎn)廠家很少采用。為應(yīng)付生產(chǎn)急需，各廠普遍采用在通用機(jī)床上改裝的辦法。因力量分散，各廠的基礎(chǔ)也不盡相同， 改裝所采用的原理五花八門(mén)，對(duì)各種原理的優(yōu)缺點(diǎn)缺乏系統(tǒng)地對(duì)比和分析。再者受原設(shè)備條件的限制，改裝的機(jī)床往往結(jié)構(gòu)不盡合理，剛性較差，車(chē)削精度和效率均較低， 增加了外磨削工序的困難。外磨削工序采用切入磨削時(shí)，要求外車(chē)削工序產(chǎn)生的球形誤差盡可能小。但是， 因?yàn)橥獾那蛐握`差沒(méi)有簡(jiǎn)單的測(cè)量方 法，無(wú)法采取隨時(shí)測(cè)量零件加工精度。然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整機(jī)床的方法來(lái)保證球形精度， 因而只能依靠合理的工藝方法來(lái)保證球形精度。 下面介紹幾種典型的外車(chē)削工藝方法，并對(duì)他們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。 1）雙手控制法， 數(shù)量較少時(shí)或單件零件，可以采用雙手控制法進(jìn)行車(chē)削。就是用雙手同時(shí)搖動(dòng)中、小拖板，通過(guò)雙手的合成運(yùn)動(dòng)，車(chē)出所要求的。雙手控制車(chē)削的優(yōu)點(diǎn)是：不需要其它特殊工具就能加工出。缺點(diǎn)是：加工的零件精度不高，操作者必須具有熟練的技巧，而且生產(chǎn)效率較低。 2）機(jī)械靠模法，靠模法車(chē)削原理如圖 1示。 它是依靠車(chē)刀根 據(jù)靠模的形狀平行移動(dòng)車(chē)出所需表面形狀的一種方法。該方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是更換加工品種容易，特別適合小批量、多品種和型面復(fù)雜零件的車(chē)削加工。但是，由其原理所決定，車(chē)削精度較底，車(chē)削外時(shí)所產(chǎn)生的球形誤差較大，這可從以下幾個(gè)方面來(lái)分析。 （ 1）刀尖圓弧形狀對(duì)球形誤差的影響 由圖 1以看出，在車(chē)削過(guò)程中， 由于車(chē)刀平行移動(dòng)， 車(chē)刀與工件的接觸點(diǎn)將隨著車(chē)刀平移而變化。開(kāi)始車(chē)削是在 A 點(diǎn)接觸，然后逐漸過(guò)渡到 B 點(diǎn)， 最后在 C 點(diǎn)退出車(chē)削。因此，要使車(chē)出的表面形狀為一球形，必須保證車(chē)刀刀尖 圖 1模法車(chē)削原理 輪廓 是一個(gè)好的圓弧。我國(guó)的車(chē)刀絕大部分還是手工磨制，刀尖圓弧很難保證。況且即使磨刀時(shí)保證了，車(chē)削時(shí)也會(huì)被破壞，所以此項(xiàng)誤差是不可避免的。 （ 2）尺寸調(diào)整對(duì)球形誤差的影響 靠模法車(chē)削工件時(shí)，靠模滾子中心所走的軌跡半徑為 車(chē)刀刀尖圓弧中心行走的軌跡半徑 同。 即 R0=1+R2=r1+以 1+中 —— 工件半徑 —— 靠模圓弧半徑 —— 靠模滾子半徑 —— 車(chē)刀刀尖圓弧半徑 其中 是在車(chē)削前確定的，車(chē)削過(guò)程中很難改變。當(dāng)套圈直徑Φ 超出公 差時(shí)，若調(diào)整尺寸 Φ 就必然破壞形狀，使 2 。 （ 3）用液壓作為靠模壓緊力時(shí)，液壓特性對(duì)球形誤差的影響 實(shí)驗(yàn)表明，油缸中油的壓力與活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系曲線如圖 1示。由圖 1以看出，當(dāng)活塞桿的速度在零值附近變化時(shí)，油腔中油的壓力變化劇烈。 由圖 1以看出， 在車(chē)削過(guò)程中，當(dāng)滾子由 a 點(diǎn)向 b 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞桿以速度為 V(V 為變量 )向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滾子過(guò) b 點(diǎn)向 c 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞桿就改變運(yùn)動(dòng)方向，以速度 S(S 為變量 )向下運(yùn)動(dòng)。由于這一改變，引起壓緊油缸中油壓的劇烈變化。因徑向切削力的變化，引起切削深度變化 ，從而造成車(chē)削表面的形狀誤差，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法連續(xù)車(chē)削。某廠改裝的 回轉(zhuǎn)體 就因發(fā)生此類(lèi)情況而失敗 [5]。 圖 1塞速度 V 與油腔壓力 P 的關(guān)系 圖 1塞速度變化示意圖 3) 成形車(chē)刀法，采用成形刀車(chē)削外時(shí)，此方法對(duì)精密球體加工采用先車(chē)加工然后磨削成型，以切入式方法加工工件， 要求成形刀刃口與被加工表面母線形狀一致。車(chē)刀刃口的缺陷直接影響被車(chē)表面的精度，要想車(chē)出高精度的外就必須首先加工出高精度的車(chē)刀。這就需要有專(zhuān)用的刀具刃磨設(shè)備，成本高。而且這種車(chē)削方法切削抗力大容易產(chǎn)生振紋，難以車(chē)削尺寸較大 的零件。 4) 旋風(fēng)車(chē)削法，如圖 1示，此方法若要保證加工精度必須保證刀具的運(yùn)行軌跡和任何瞬時(shí)都重合，這樣會(huì)使機(jī)構(gòu)復(fù)雜化，刀具在切削過(guò)程的磨損也會(huì)產(chǎn)生加工誤差，并且旋風(fēng) 斷續(xù)切削裝置 需拆除中滑板不易于安裝。 圖 1風(fēng)車(chē)削法加工帶柄圓球 3 三角架 5) 用數(shù)控機(jī)床加工，用數(shù)控 回轉(zhuǎn)體 加工，雖然能達(dá)到圖樣設(shè)計(jì)的尺寸要求，但數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴使成本增加。 文的主要研究?jī)?nèi)容及意義 隨著我國(guó)制造業(yè)的迅速發(fā)展， 21 世紀(jì)，隨著機(jī)械制造業(yè) 及各種高新技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)主要體現(xiàn)為綠色制造。所謂綠色制造，就是要在滿足加工質(zhì)量、加工效率和加工成本要求的條件下，把對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響減至最小和使資源利用率達(dá)到最高的工藝 [4]。目前這一綠色制造工藝主要集中體現(xiàn)在不用或少用切削上回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件加工，機(jī)械加工工藝設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造使用成本低，操作方便，工作效率加工精度高的機(jī)械設(shè)備。目前這一綠色制造工藝主要集中體現(xiàn)在不用或少用切削上。國(guó)內(nèi)外對(duì)其研究主要集中在切削裝置、低溫切削、綠色濕式切削等幾個(gè)方面 。這主要是因?yàn)榍邢饕杭任廴经h(huán)境、危害工人健康，又增加資源和能源的消耗?；剞D(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置是綠色制造實(shí)施的具體體現(xiàn)，目前已成為切削加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的綠色加工工藝。 [6 2 斷續(xù)切削裝置 的加工原理及技術(shù)方案 續(xù)切削裝置 的加工原理 工件繞自身軸線高速旋轉(zhuǎn)，刀具繞圓心點(diǎn)做低速圓周運(yùn)動(dòng)，刀尖對(duì)工件端面進(jìn)行切削，使工件段部成為。其中圓心點(diǎn)在工件軸線上，刀尖始終與工件軸線在同一平面內(nèi)。 續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案 式 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案實(shí)例 圖 2基于 柱立式 回轉(zhuǎn)體 設(shè)計(jì)制造的加工裝置。這種工裝的工作原理及使用方法如下： 加工時(shí) ， 將工件裝在立車(chē)的工作臺(tái)上 ， 刀架體 3裝夾在立車(chē)左刀架上 ， 滑板 2裝在刀架的燕尾導(dǎo)軌上 ， 在水平方向可以自由滑動(dòng)。裝有車(chē)刀的刀桿 1， 則固定在滑板 2上 ， 支架 4裝在立車(chē)的右刀架上 ， 連桿 5的兩端用銷(xiāo)軸與滑板 2和支架 4鉸接。兩銷(xiāo)軸的中心距 ， 即為所加工半徑 R。支架 4通常被固定在某一位置。 加工內(nèi)時(shí) ， 刀架體 3隨左刀架作垂直方向的走刀運(yùn)動(dòng) S， 則滑 2板帶動(dòng)刀桿 1在空間作半徑為 于工件同時(shí)繞工作臺(tái)中心旋轉(zhuǎn) ， 即可加工出半徑為 水平方向移動(dòng)右刀架 (即支架 4)的位置就可調(diào)節(jié)切削深度。 若加工外 ， 只需將刀桿 1翻轉(zhuǎn) 180°。（圖 2可。 圖 2式 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 1. 刀桿 用這種方法加工的內(nèi)、外 ， 因其半徑相同所以配合較好同時(shí)由于刀尖時(shí)時(shí)處于被加工表面的法線方向 ， 刀尖的切削角度始終沒(méi)有改變 ， 因此加工精度較好。 需要注意的是刀具安裝時(shí) ， 刀尖軌跡的曲率中心必須在工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線上，否則加工出的表面不是 ， 而是回轉(zhuǎn)體 [6]。 轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 的技術(shù)方案實(shí)例 圖 2 轉(zhuǎn)體 上快速車(chē)削的裝置，將一塊鋼板 2固定在 回轉(zhuǎn)體 導(dǎo)軌上，在中間鉆一個(gè)直徑 8外加一塊鋼板 3，兩端各加工直徑 8且保證兩孔中心距為 40刀架 8與轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠脫離，在中滑板 7上固定鋼板 6，鋼板 6上也加工直徑為 8將鋼板 3用銷(xiāo)軸 5與鋼板 2、鋼板 6鉸接在一起，這樣在刀架橫向進(jìn)給的時(shí)候，由于受鋼板 3的牽引刀架會(huì)繞前銷(xiāo)軸做 而加工出 這種工裝只需要根據(jù)加工圓弧的大小，調(diào)整鋼板 2上兩個(gè)直徑為 8可加工不同大小的圓弧。 使用注意事項(xiàng)： 1） 要保證 鋼板 2、 3、 6具有足夠的剛性，使用中不能變形。 2） 鋼板 3上兩個(gè)直徑為 8直接影響加工圓弧的精度。 3） 鋼板 3與鋼板 2、 6的鉸接要適當(dāng)，既不能太松也不能太緊，也就是銷(xiāo)軸 5與直徑為 8 4） 如果加工圓弧尺寸精度要求特別高的話，也可以將鋼板 3與鋼板 2、 6的鉸接，改為用軸承鉸接，這樣可以消除銷(xiāo)軸 5與直徑 8高加工精度 [9]。 該回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置，包括車(chē)刀（１）、刀桿（２），其特征在于刀桿（２）裝于內(nèi)設(shè)凸臺(tái)（４）的主體（３）內(nèi)，凸臺(tái)（４）通孔直徑小于 刀桿下段的直徑，大于刀桿上段的直徑，刀桿（２）上方設(shè)置偏心輪（８），偏心輪（８）安裝在一端連接軟軸（１０）的硬軸（９）上，硬軸（９）固定于主體（３），刀桿（２）上段自下而上依次設(shè)置彈簧（５）、連接板（６）。 文技術(shù)方案的確定 回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置具有對(duì)卡盤(pán)臺(tái)上保持的被加工物進(jìn)行切削時(shí)向被加工物供給清洗水的清洗水供給機(jī)構(gòu)，可以維持清洗效果的同時(shí)節(jié)約清洗水的消耗。切削裝置具備：卡盤(pán)臺(tái)，保持被加工物； 切削裝置，具備：卡盤(pán)臺(tái)，保持被加工物；卡盤(pán)臺(tái)支承基座，支承該卡盤(pán)臺(tái)；切削機(jī)構(gòu)，具有對(duì)該卡盤(pán)臺(tái)上保持的被 加工物進(jìn)行切削的切削刀片、和向由該切削刀片的加工區(qū)域供給切削水的切削水供給機(jī)構(gòu)；切削進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使該卡盤(pán)臺(tái)支承基座和該切削機(jī)構(gòu)在切削進(jìn)給方向上相對(duì)移動(dòng)；分度進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使該卡盤(pán)臺(tái)支承基座和該切削機(jī)構(gòu)在與該切削進(jìn)給方向正交的分度進(jìn)給方向上相對(duì)移動(dòng)；和清洗水供給機(jī)構(gòu)，對(duì)該卡盤(pán)臺(tái)上保持的被加工物供給清洗水； 該清洗水供給機(jī)構(gòu)具備：清洗水噴嘴機(jī)構(gòu)，具有朝向該卡盤(pán)臺(tái)上保持的被加工物噴出清洗水的至少 3 個(gè)噴嘴；以及流量調(diào)整機(jī)構(gòu)，分別調(diào)整向該各噴嘴供給的清洗水的流量。[1] 研究回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置的工作原理；回轉(zhuǎn)體斷續(xù)切削裝置 的裝配圖及各部分零件圖；考慮實(shí)用及環(huán)保的要求；對(duì)關(guān)鍵部 件進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。 機(jī)械加工工藝設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適合加工具有回轉(zhuǎn)體、凸棱、凹槽特征的工件及金屬纖維的多用途斷續(xù)切削裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中尚未有一種設(shè)備可同時(shí)加工具有回轉(zhuǎn)體、凸棱、凹槽特征的工件及金屬纖維的問(wèn)題。包括車(chē)刀、一端安裝車(chē)刀的刀桿。另一端設(shè)置連接板的兩段式刀桿裝于內(nèi)設(shè)凸臺(tái)的主體內(nèi)，凸臺(tái)通孔直徑小于下段刀桿的直徑，大于上段刀桿的直徑，刀桿上方設(shè)置固定于硬軸的偏心輪，一端連接軟軸的硬軸安裝于主體，上端刀桿外設(shè)彈簧，彈簧一端固定于凸臺(tái)， 另一端固定于連接板。本裝置解決了一種設(shè)備可同時(shí)加工具有凸棱、凹槽特征的工件及金屬纖維的問(wèn)題，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造使用成本低，操作方便，工作效率加工精度高的機(jī)械設(shè)備 [19]。 3 斷續(xù)切削裝置 的設(shè)計(jì)及三維建模 維建模所用到的軟件 件平臺(tái) 件是在 境下開(kāi)發(fā)的三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，它能夠充分利用 優(yōu)秀界面，為設(shè)計(jì)師提供了簡(jiǎn)易方便的工作界面。 夠?qū)⒃O(shè)計(jì)過(guò)程的每一步記錄下來(lái)，并形成特征管理樹(shù)， 顯示在屏幕的左側(cè)。設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)點(diǎn)取任意一個(gè)特征進(jìn)行修改，還可以隨意調(diào)整特征樹(shù)的順序，以改變零件的形狀。由于 面采用 技術(shù)，因此在零件設(shè)計(jì)時(shí)可以對(duì)零件的特征進(jìn)行“剪切、復(fù)制、粘貼”等操作。 件提供完整的、免費(fèi)的開(kāi)發(fā)工具 (用戶可以用微軟的 C++或其它支持 編程語(yǔ)言建立自己的應(yīng)用方案。通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口， 以很容易地將目前市場(chǎng)幾乎所有的機(jī)械 件集成到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)環(huán)境中來(lái)。 創(chuàng) 的三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，全面支持微軟的 術(shù)。它支持 繼開(kāi)發(fā)工具己經(jīng)改變了 域傳統(tǒng)的集成方式，使得不同的應(yīng)用軟件能集成到同一個(gè)窗口，共享同一數(shù)信息，以相同的方式操作，沒(méi)有文件傳輸?shù)臒馈? 件在用戶界面方面的方便程度是世界公認(rèn)的，該軟件自 1995年問(wèn)世以來(lái)，先后共獲得工業(yè)界的十幾次大獎(jiǎng)，這在同檔次軟件中是獲獎(jiǎng)次數(shù)最多的軟件 [10]。 過(guò)指定齒輪類(lèi)型、齒輪的模數(shù) 和齒數(shù)、壓力角以及其它相關(guān)參數(shù)， 以自動(dòng)生成具有精確齒形的齒輪。為工程師提供了一種簡(jiǎn)單易用的、在 部就可完成的 驅(qū)動(dòng)零件實(shí)體造型工具?？梢栽O(shè)計(jì)的齒輪類(lèi)型包括直齒輪、斜齒輪、錐齒輪、鏈輪、漸開(kāi)線、齒形帶齒輪、蝸輪和蝸桿、花鍵、 V 帶齒輪等。 主要特點(diǎn)和功能如下： 1） 直觀易用，功能強(qiáng)大，真正精確的漸開(kāi)線齒廓，漸開(kāi)線齒廓曲線可導(dǎo)入圖。 2） 英制和公制模數(shù)可選，支持主要工業(yè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。 3） 變量自動(dòng)計(jì)算。 4） 支持塑料齒輪的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具有 國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）米 制鍵槽選項(xiàng)。 5） 齒輪所有參數(shù)均可由用戶控制。 6） 單個(gè)齒輪實(shí)體可以加入已有的 件。 1985 年， 司成立于美國(guó)波士頓，開(kāi)始參數(shù)化建模軟件的研究。 1988 年， 生了。經(jīng)過(guò) 10 余年的發(fā)展， 經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了 系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 提供了目前所能 達(dá)到的最全面、集成最緊密的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境。下面就 特點(diǎn)及主要模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 全相關(guān)性： 所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新 所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計(jì)圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型： 用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這 些特征是一些普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其它學(xué)科都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場(chǎng)，需要在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率，必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制，正是專(zhuān)門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了 特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理： 基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易的把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學(xué)習(xí)和使用。 轉(zhuǎn)體 簡(jiǎn)介 普通 回轉(zhuǎn)體 是 回轉(zhuǎn)體 中應(yīng)用最廣泛的一種，約占 回轉(zhuǎn)體 類(lèi)總數(shù)的 65%。作為最常見(jiàn)的一種， 普通 回轉(zhuǎn)體 的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。 回轉(zhuǎn)體 的傳動(dòng)系統(tǒng)：電動(dòng)機(jī)經(jīng)主換向機(jī)構(gòu)、主變速機(jī)構(gòu)拖動(dòng)主軸。主換向機(jī)構(gòu)主要用于切削螺紋，主變速機(jī)構(gòu)用于變速。進(jìn)給鏈（切螺紋時(shí)為螺紋鏈）從主軸開(kāi)始，經(jīng)進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)、掛輪和進(jìn)給箱內(nèi)的進(jìn)給變換機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 通車(chē)削）、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳至刀架；或經(jīng)絲杠和溜板箱內(nèi)的螺母?jìng)髦恋都堋? 輪的設(shè)計(jì)及三維建模 齒輪的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)共用到兩個(gè)直齒輪，主要作用 是給 斷續(xù)切削裝置 傳遞動(dòng)力，第一個(gè) 齒輪安裝在機(jī)床中托板下方的轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠的軸上，第二個(gè)齒輪安裝在蝸桿的軸上。 1） 傳動(dòng)比的確定，因?yàn)橐ＷC零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，所以刀具切削零件時(shí)的速度不宜過(guò)大，故設(shè)定兩個(gè)直齒輪的傳動(dòng)比為 1。 2） 模數(shù)及壓力角的確定，模數(shù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)（ 1357— 1987）確定為 2，壓力角根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ 1356— 1988）中的標(biāo)準(zhǔn)值確定為 20°。 3） 齒數(shù)的確定，為避免根切，對(duì)于壓力角為 20°的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，應(yīng)取齒數(shù)要大于 17，因?yàn)閮升X輪傳動(dòng)比為 1，所以兩齒輪齒數(shù)相同，都取 20。 4） 齒寬的確定，齒寬 b=φ φ d=+u)φ a 其中 φ a 取值為 u 為 1，故所求齒寬為 b=20。 齒輪的三維建模 由于用 接繪制直齒輪操作復(fù)雜，這里采用與 縫集成的 完成直齒輪的繪制。 圖 3 主界面，點(diǎn)選 項(xiàng)卡來(lái)到圓柱齒輪的繪制菜單。 圖 3界面 圖 3紅框所示的部分為調(diào)節(jié)齒廓參數(shù)的部分，在第一個(gè)下拉菜單下選擇模數(shù) 第二個(gè)下拉菜單下設(shè)置模數(shù)為 第三個(gè)下拉菜單下設(shè)置壓力角為 20° 0 廓參數(shù)設(shè)定完畢。 圖 3節(jié)齒廓參數(shù) 設(shè)定齒數(shù)，設(shè)定小齒輪、齒輪數(shù)皆為 20 如圖 3示。 圖 3定齒數(shù) 在齒輪類(lèi)型中選擇直齒輪，螺旋角設(shè)為 0，如圖 3示。 圖 3定齒輪類(lèi)型 圖 3框所示的位置是齒輪參數(shù)，除最后一項(xiàng)外，皆由計(jì)算機(jī)根據(jù)我們剛才輸入的一系列數(shù)值自動(dòng)計(jì)算完成，我們更改最后一項(xiàng)來(lái)確定齒寬，點(diǎn)擊數(shù) 值框后面的按鈕彈出對(duì)話框，均改為 20圖 3示，點(diǎn)擊 成。 圖 3輪參數(shù) 圖 3定齒寬 點(diǎn)擊界面右面的完成開(kāi)始生成齒輪，這時(shí)我們可以看到 動(dòng)打開(kāi)生成齒輪，生成的齒輪如圖 3示。 圖 3齒輪三維建模圖 輪蝸桿的設(shè)計(jì)及三維建模 輪蝸桿的設(shè)計(jì) 蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩軸線交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為 90°。這種傳動(dòng)由于具有下述特點(diǎn)，故應(yīng)用頗為廣泛。 1）當(dāng)使用單頭蝸桿（相當(dāng)于單線螺 紋）時(shí)，蝸桿每旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距，因而能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比為 5~80；在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)中，傳動(dòng)比可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá) 1000。由于傳動(dòng)比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。 2）在蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多，故沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。 3）當(dāng)我干的旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性。 4）蝸桿傳動(dòng)與螺旋齒輪傳動(dòng)相似，在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過(guò)分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因此摩擦損失較大，效率低；當(dāng)傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)，效率僅為 右。同時(shí)由于摩擦與磨損嚴(yán)重，常需耗用有色金屬制造蝸輪（或輪圈），以便與鋼制蝸桿配配對(duì)組成減摩性良好的滑動(dòng)摩擦副。 蝸桿傳動(dòng)通常用于減速裝置，但也有個(gè)別機(jī)器用作增速裝置。 蝸桿傳動(dòng)的類(lèi)型：如圖 3據(jù)蝸桿形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為圓柱蝸桿傳動(dòng)，環(huán)面蝸桿傳動(dòng)和錐蝸桿傳動(dòng)等。 圖 3桿傳動(dòng)的類(lèi)型 圓柱蝸桿傳動(dòng)包括普通圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)兩類(lèi)。 普通圓柱蝸桿的齒面 (除 蝸桿外 )一般是在 回轉(zhuǎn)體 上用直線刀刃的車(chē)刀車(chē)制的。根據(jù)車(chē)刀安裝位置的不同，所加工出的蝸桿齒面在不同截面中的齒廓曲線也不同。根據(jù)不同的齒廓曲線，普通圓柱蝸桿可分為阿基米德蝸桿 (桿 )、漸開(kāi)線蝸桿 (桿 )、法向直廓蝸桿 (桿 )和錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 (桿 )等四種。 薦采用 桿和 桿兩種?，F(xiàn)將上述四種普通圓柱蝸桿傳動(dòng)所用的蝸桿及配對(duì)的蝸輪齒形分別介紹于后： 阿基米德蝸桿 (桿 ) 這種蝸桿，在垂直于蝸桿軸線的平面 (即端面 )上，齒 廓為阿基米德螺旋線，在包含軸線的平面上的齒廓 (即軸向齒廓 )為直線，其齒形角 α0=20°。它可在 回轉(zhuǎn)體 上用直線刀刃的單刀 (當(dāng)導(dǎo)程角γ≤3°時(shí) )或雙刀 (當(dāng) γ>3°時(shí) )車(chē)削加工。安裝刀具時(shí)，切削刃的頂面必須通過(guò)蝸桿的軸線。這種蝸桿磨削困難，當(dāng)導(dǎo)程角較大時(shí)加工不便。 法向直廓蝸桿 (桿 ) 這種蝸桿的端面齒廓為延伸漸開(kāi)線，法面(廓為直線。 桿也是用直線刀刃的單刀或雙刀在 回轉(zhuǎn)體 上車(chē)削加工。刀具的安裝形式如圖 所示。這種蝸桿磨削起來(lái)也比較困難。 漸開(kāi)線蝸桿 (桿 ) 這種蝸桿的端面齒廓為 漸開(kāi)線 ,所以它相當(dāng)于一個(gè)少齒數(shù) (齒數(shù)等于蝸桿頭數(shù) )、大螺旋角的漸開(kāi)線圓柱斜齒輪。 桿可用兩把直線刀刃的車(chē)刀在 回轉(zhuǎn)體 上車(chē)削加工。刀刃頂面應(yīng)與基圓柱相切， 其中一把刀具高于蝸桿軸線，另一把刀具則低于蝸桿軸線。刀具的齒形角應(yīng)等于蝸桿的基圓柱螺旋角。這種蝸桿可以在專(zhuān)用機(jī)床上磨削。 錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 (桿 ) 這是一種非線性螺旋曲面蝸桿。它不能在 回轉(zhuǎn)體 上加工，只能在銑床上銑制并在磨床上磨削。加工時(shí)，除工件作螺旋運(yùn)動(dòng)外，刀具同時(shí)繞其自身的軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，銑刀 (或砂輪 )回轉(zhuǎn)曲面的包絡(luò)面即為蝸桿的螺旋齒面，在 面上的齒廓均為曲線。這種蝸桿便于磨削，蝸桿的精度較高，應(yīng)用日漸廣泛。 至于與上述各類(lèi)蝸桿配對(duì)的蝸輪齒廓，則完全隨蝸桿的齒廓而異。蝸輪一般是在滾齒機(jī)上用滾刀或飛刀加工的。為了保證蝸桿和蝸輪能正確嚙合，切削蝸輪的滾刀齒廓，應(yīng)與蝸桿的齒廓一致；深切時(shí)的中心距，也應(yīng)與蝸桿傳動(dòng)的中心距相同 [11]。 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸的計(jì)算： 蝸桿傳動(dòng)中的蝸桿是在 回轉(zhuǎn)體 上車(chē)制的，蝸輪是使用與蝸桿的形狀及尺寸基本相同的滾刀加工的，滾刀是專(zhuān)門(mén)廠家生產(chǎn)的，如果允許用戶任意確定蝸桿直徑，就必須為同一模數(shù)的蝸桿傳 動(dòng)準(zhǔn)備各種尺寸的滾刀，這也是很不方便的，為減少同一模數(shù)的滾刀數(shù)量，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為每一種模數(shù)的蝸桿規(guī)定了幾種直徑，并將分度圓直徑與模數(shù)之比定義為蝸桿直徑系數(shù) q，（舊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將直徑系數(shù)規(guī)定為整數(shù)值，新標(biāo)準(zhǔn)將直徑定義為整數(shù)值）。 模數(shù) m 和壓力角 ?：在中間平面，即蝸桿軸平面與蝸輪中間平面的 m 和壓力角 ? 相等且為標(biāo)準(zhǔn)值。 蝸桿分度圓直徑 直徑系數(shù) q ： 蝸桿頭數(shù)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求的傳動(dòng)比選擇，蝸桿頭數(shù)對(duì)傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件體積等有很大影響，單頭蝸桿可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但是單頭蝸桿的導(dǎo)程角較小，傳動(dòng)效率較低，發(fā)熱較 大，蝸桿頭數(shù)增大使所需的蝸輪齒數(shù)增大，使傳動(dòng)件的體積增大，同時(shí)使蝸桿的導(dǎo)程角加大，使得加工更困難，新的蝸桿傳動(dòng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定蝸桿頭數(shù)可取為 1， 2， 4， 6。 蝸桿頭數(shù) 取 1、 2、 4、 6 蝸輪齒數(shù) 保證一定的重合度，傳動(dòng)平穩(wěn)；保證抗彎強(qiáng)度、蝸桿的剛度。 2121 ? ???802817 22 ??? 常取 導(dǎo)程角如圖 3程角就是將蝸桿理解為螺紋時(shí)的螺旋升角。 圖 3程角 導(dǎo)程角 ?： 蝸桿傳動(dòng)通常以蝸桿為主動(dòng)件，所以傳動(dòng)比等于蝸輪齒數(shù)除以蝸桿頭數(shù)，蝸輪齒數(shù)減少會(huì)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性，為使蝸桿傳動(dòng)的重合度系數(shù)大于 2，應(yīng)使蝸輪齒數(shù)大于 29，蝸輪齒數(shù)過(guò)大會(huì)使蝸輪的直徑增大，不但增大總體積，而且增大蝸桿的支撐跨距，降低蝸桿的支撐剛度，在動(dòng)力傳遞中通常應(yīng)使蝸輪齒數(shù)小于 80。 傳動(dòng)比 i： 中心距 a：反映功率大小 為了湊中心距，為提高強(qiáng)度，為改善潤(rùn)滑條件，可以對(duì)蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行變位， 由于滾切蝸輪的滾刀形狀要與蝸桿形狀相同，所以變位后的蝸桿形狀不能改變，只能對(duì)蝸輪進(jìn)行變位，變位是通過(guò)加工蝸輪時(shí)改變蝸輪與刀具的徑向位置實(shí)現(xiàn)的。 改變中心距： 中心距不變： 則變位系數(shù) 軸向齒距導(dǎo)程 ??????11111 ?????)(121221 ??)(2)(21 221 ???）（則變位系數(shù) 57 ???? m ??????????則故）（）（因 本文所設(shè)計(jì)的蝸輪蝸桿，選擇模數(shù)為 4，蝸桿頭數(shù)為 2，蝸輪齒數(shù)為 30。 輪蝸桿的三維建模 蝸輪蝸桿的三維建模，無(wú)論是在 e 還是在 都是相當(dāng)復(fù)雜的，所以仍舊采用和 縫集成的 完成蝸輪蝸桿的三維建模。 打開(kāi) 選 項(xiàng)卡，來(lái)到蝸輪蝸桿的繪制界面（圖3 圖 3輪蝸桿的繪制界面 在圖中紅框位置的第二個(gè)下拉菜單中選擇模數(shù)為 4，在圖中黑框所示的位置選擇畫(huà)蝸桿和蝸輪，在藍(lán)框所示位置輸入蝸桿頭數(shù) 2，在綠框所示位置輸入蝸輪齒數(shù)為 30，點(diǎn)擊完成， 自動(dòng)生成蝸輪蝸桿的三維模型如圖 3示。 圖 3輪的三維建模 圖 3桿的三維建模 他零件的設(shè)計(jì)及三維建模 1）齒輪的軸孔及鍵槽的建模 用 e 打開(kāi)在 生成的直齒輪（直齒輪，蝸輪蝸桿生成后均保存為 e 的文件格式），利用拉伸生成齒輪的鍵槽和軸孔，如圖 3示。 圖 3輪的鍵槽和軸孔 2）齒輪軸的建模 用 e 打開(kāi)在 生成的直齒輪，利用拉伸生成齒輪軸肩。如圖3示。 圖 3輪軸的建模 3）蝸桿軸的建模 蝸桿螺旋部分的直徑不大，所以常常和軸做成一個(gè)整體，用 e 打開(kāi)在生成的蝸桿，利用拉伸生成蝸桿軸及鍵槽，如圖 3示。 4）蝸輪軸的建模 用 e 打開(kāi)在 生成的蝸輪，利用拉伸生成蝸輪軸，軸肩及鍵槽，如圖 3示。 5）鍵的建模 利用拉伸生成鍵，如圖 3示。 圖 3桿軸的建模 圖 3輪軸的建模 圖 3的建模 零部件之間的裝配 1） 箱體 1 及其內(nèi)部的 零部件裝配 將齒輪軸帶軸肩一側(cè)放入箱體 1 的圓槽中，如圖 3示。 圖 3體 1 及其內(nèi)部零件的裝配 2） 箱體 2 及其內(nèi)部零部件的裝配 （ 1） 蝸輪的裝配 將蝸輪不帶鍵槽的一側(cè)放入箱體 2 底部的圓槽，帶鍵槽一側(cè)伸出箱體，如圖3示。 圖 3輪的裝配 （ 2）蝸桿的裝配 將蝸桿不帶鍵槽的一側(cè)放入箱體 2 側(cè)壁的圓孔中，帶鍵槽一側(cè)通過(guò)鍵和軸肩與齒輪連接，如圖 3示。 圖 3桿的裝配 3）箱體 1、 2 之間的裝配 箱體 1、 2 通過(guò)燕尾槽相連，如圖 3示。 圖 3體之間的裝配 4）圓盤(pán)及刀架的裝配 圓盤(pán)通過(guò)鍵和蝸輪軸上的軸肩與蝸輪軸連接，如圖 3示 圖 3盤(pán)的裝配 刀架通過(guò)燕尾槽與圓盤(pán)連接，如圖 3示，圖 3是本次設(shè)計(jì)的 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 的最終示意圖。 圖 3終示意圖 置的安裝及工作原理的簡(jiǎn)單介紹 1)裝置的安裝 箱體 1 實(shí)際為機(jī)床中托板下方的簡(jiǎn)單建模，安裝時(shí)將中托板拆下，將進(jìn)給絲杠替換為齒輪軸，箱體 2 通過(guò)燕尾槽與機(jī)床連接靠擋板固定。箱體 2 和圓盤(pán)的頂部之間的圓槽內(nèi)加放直徑為 10滾珠，以防止長(zhǎng)期工作切削載 荷過(guò)大使蝸輪軸變形。刀架通過(guò)燕尾槽和圓盤(pán)連接通過(guò)螺絲固定在圓盤(pán)上，刀具安裝在刀槽內(nèi)通過(guò)螺絲固定。 2）裝置的工作原理 齒輪軸將機(jī)床的動(dòng)力傳遞給蝸桿，蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸桿軸帶動(dòng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)使刀尖做圓周運(yùn)動(dòng)，刀尖從工件端面的軸心部位開(kāi)始切削，即可得到所要加工的零件。 結(jié)論及展望 結(jié)論 本學(xué)期，我承擔(dān)了“ 回轉(zhuǎn)體 用 斷續(xù)切削裝置 ”的畢業(yè)設(shè)計(jì)。零件廣泛的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)及其相關(guān)的行業(yè)，然而加工零件卻沒(méi)有統(tǒng)一的加工設(shè)備，這樣使許多需要加工零件的工廠面臨著許多難題和困難。本文本著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于生產(chǎn)，操作簡(jiǎn)單能滿足加工各種零件并滿 足尺寸精度及表面質(zhì)量，生產(chǎn)成本低等要求來(lái)設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和本人的努力下初步完成了如下成果： 對(duì)現(xiàn)有的加工裝置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，總結(jié)了車(chē)削的基本加工原理。 析切削的工作原理，確定了本次設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。 括：車(chē)刀的安裝機(jī)構(gòu)、直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、與 回轉(zhuǎn)體 的連接機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。 擬定了裝配方案。 此設(shè)計(jì)涉及到了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等多門(mén)學(xué)科的知識(shí)，對(duì)我四年來(lái) 所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行了一次綜合的應(yīng)用，鞏固了我所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了自己理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。 致謝 此設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 導(dǎo)師 多次 詢問(wèn)設(shè)計(jì)進(jìn)程 ，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 導(dǎo)師 一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，使我終生受益。對(duì)于 導(dǎo)師 的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。在此謹(jǐn)向?qū)Ю蠋熤乱哉\(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 另外 ，我還要 感謝在一起愉快的度過(guò)設(shè)計(jì)生活的幾位同學(xué)，正是你們的幫助和支持，我才能克服困難、解決問(wèn)題，直至本設(shè)計(jì)的順利完成。 在論文即將完成之際，我的 心情無(wú)法平靜 ，從開(kāi)始開(kāi)題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 ! 最后我還要感謝各位評(píng)閱老師，只有你們的不吝賜教，才能使我的設(shè)計(jì)更上一層樓，謝謝你們 ! 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴 . 紀(jì)名剛 M]等教育出版社， 2] 張君安 . 劉波 J]西安 :， 2002， 3] 楊黎明 . 機(jī)電一體化設(shè)計(jì) [J]防工業(yè)出版社， 1997， 4] 趙家齊 . 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M]械工業(yè)出版社 ,5] 濮良貴 . 紀(jì)名剛 J]等教育出版社， 2006[6] 陳德生 . 機(jī)械制造工藝學(xué) [J]江大學(xué)出版社 ,7] 齊世恩 . 機(jī)械制造工藝 [J]8] 趙如福 . 《金屬機(jī)械加工工藝》 9] 艾興等編 《切削用量》 [M]， 2000 年 3 月，機(jī)械工業(yè)出版社 10] 胡仰磬 . 《理論力學(xué)》 [M]11] 孫麗嬡 . 主編 機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具 [J] 冶金工業(yè)出版社 12] 楊叔子 . 主編 機(jī)械加工工藝師 [J] 機(jī)械工業(yè)出版社 13] 王紹俊 . 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) [J] 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 14] 曾宗福 . 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