回转体断续切削装置设计【6张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书】

回转体断续切削装置设计29页 11000字数+论文说明书+任务书+6张CAD图纸【详情如下】任务书.doc切削装置.dwg回转体断续切削装置.dwg回转体断续切削装置设计开题报告.doc回转体断续切削装置设计论文.doc外文翻译-高速切削加工的发展及需求.doc多用途断续切削装置.bmp总装配图.dwg未标题-1.jpg未标题-2.jpg滚筒部件图.dwg转子.dwg链轮.dwg齿轮.dwg回转体断续切削装置设计目  录1 绪论11.1 研究背景11.2 常见的车削加工方法及其不足11.3 本文的主要研究内容及意义42 断续切削装置的加工原理及技术方案42.1 断续切削装置的加工原理42.2 断续切削装置的技术方案52.21 立式回转体用断续切削装置的技术方案实例52.22 回转体用断续切削装置的技术方案实例62.3 本文技术方案的确定73.2 回转体简介93.3 齿轮的设计93.31 直齿轮的设计93.32 直齿轮的三维建模93.4 蜗轮蜗杆的设计及三维建模123.41 蜗轮蜗杆的设计123.42 蜗轮蜗杆的三维建模163.5 其他零件的设计及三维建模173.6 各零部件之间的装配223.7 装置的安装及工作原理的简单介绍24结论及展望25结论25致谢29参考文献32摘  要机械零件广泛的应用于机械行业以及其他与机械相关的行业，但是零件的加工往往被生产厂家视为难题。能够完成零件加工的回转体普遍价格昂贵，结构复杂，维修困难，这使得生产效率低下。生产厂家普遍采取改装通用回转体的方法来加工，但受原始设备的条件限制，以及对回转体改装的不合理，加工出来的在尺寸精度上和表面质量上都达不到要求。本文对现有的回转体用断续切削装置进行分析，总结其优缺点，进而整理出装置的工作原理和可行的技术方案，进行装置的设计以及三维建模等工作。力求让所设计的装置能够达到结构简单、拆装迅速，使用方便、通用性强，能够加工各种规格的球形零件并满足尺寸精度及表面质量的要求，生产成本低并易于制造。关键词：回转体，切削Cutting Installment for Spherical Surface by latheAbstractSpherical 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 makeKeywords: Lathe, Spherical Surface, Cutting1 绪论1.1 研究背景在机械加工行业中，球形零件广泛应用于汽车、化工、航天、航空等领域，所以经常会遇到球形表面的加工。但加工方法比较复杂，而且各种零件的规格也不尽相同，给生产加工带来许多不便，是车削生产中长期没有解决的技术难题。1.2 常见的车削加工方法及其不足加工外零件多采用车削的方法，此前国内尚无专用设备，车削外时一般采用数控回转体和液压仿形回转体。由于这类回转体结构复杂、维修困难、效率低和价格昂贵等缺点，外零件生产厂家很少采用。为应付生产急需，各厂普遍采用在通用机床上改装的办法。因力量分散，各厂的基础也不尽相同， 改装所采用的原理五花八门，对各种原理的优缺点缺乏系统地对比和分析。再者受原设备条件的限制，改装的机床往往结构不尽合理，刚性较差，车削精度和效率均较低， 增加了外磨削工序的困难。外磨削工序采用切入磨削时，要求外车削工序产生的球形误差尽可能小。但是， 因为外的球形误差没有简单的测量方法，无法采取随时测量零件加工精度。然后根据测量结果调整机床的方法来保证球形精度， 因而只能依靠合理的工艺方法来保证球形精度。下面介绍几种典型的外车削工艺方法，并对他们的优缺点进行简单的分析。1）双手控制法，数量较少时或单件零件，可以采用双手控制法进行车削。就是用双手同时摇动中、小拖板，通过双手的合成运动，车出所要求的。双手控制车削的优点是：不需要其它特殊工具就能加工出。缺点是：加工的零件精度不高，操作者必须具有熟练的技巧，而且生产效率较低。2）机械靠模法，靠模法车削原理如图1-1所示。 它是依靠车刀根据靠模的形状平行移动车出所需表面形状的一种方法。该方法的最大优点就是更换加工品种容易，特别适合小批量、多品种和型面复杂零件的车削加工。但是，由其原理所决定，车削精度较底，车削外时所产生的球形误差较大，这可从以下几个方面来分析。（1）刀尖圆弧形状对球形误差的影响由图1-1可以看出，在车削过程中， 由于车刀平行移动， 车刀与工件的接触点将随着车刀平移而变化。开始车削是在A点接触，然后逐渐过渡到B点， 最后在C点退出车削。因此，要使车出的表面形状为一球形，必须保证车刀刀尖3.7 装置的安装及工作原理的简单介绍1)装置的安装箱体1实际为机床中托板下方的简单建模，安装时将中托板拆下，将进给丝杠替换为齿轮轴，箱体2通过燕尾槽与机床连接靠挡板固定。箱体2和圆盘的顶部之间的圆槽内加放直径为10mm的滚珠，以防止长期工作切削载荷过大使蜗轮轴变形。刀架通过燕尾槽和圆盘连接通过螺丝固定在圆盘上，刀具安装在刀槽内通过螺丝固定。2）装置的工作原理齿轮轴将机床的动力传递给蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗杆轴带动圆盘旋转使刀尖做圆周运动，刀尖从工件端面的轴心部位开始切削，即可得到所要加工的零件。结论及展望结论本学期，我承担了“回转体用断续切削装置”的毕业设计。零件广泛的应用于机械行业及其相关的行业，然而加工零件却没有统一的加工设备，这样使许多需要加工零件的工厂面临着许多难题和困难。本文本着结构简单便于生产，操作简单能满足加工各种零件并满足尺寸精度及表面质量，生产成本低等要求来设计。在指导老师的悉心指导和本人的努力下初步完成了如下成果：1.通过图书馆和网络搜集了大量相关本课题的资料，并对现有的加工装置的优缺点进行分析，总结了车削的基本加工原理。2.对装置所用的机床进行研究，分析切削的工作原理，确定了本次设计的技术方案。3.完成了装置的结构设计，包括：车刀的安装机构、直径调节机构、与回转体的连接机构、传动机构等。4.运用三维建模软件对装置进行了简单的建模，并拟定了装配方案。此设计涉及到了机械原理、机械设计等多门学科的知识，对我四年来所学的理论知识进行了一次综合的应用，巩固了我所学的专业知识，培养了自己理论联系实践的能力。致谢此设计是在导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。导师多次询问设计进程，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨、热忱鼓励。导师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，使我终生受益。对于导师的感激之情是无法用言语表达的。在此谨向导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。     另外，我还要感谢在一起愉快的度过设计生活的几位同学，正是你们的帮助和支持，我才能克服困难、解决问题，直至本设计的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始开题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢各位评阅老师，只有你们的不吝赐教，才能使我的设计更上一层楼，谢谢你们!参考文献1 濮良贵.  纪名刚.机械设计M.北京：高等教育出版社，2006.P562 张君安.  刘波.机电一体化系统设计J西安:，2002，7.P23 杨黎明.  机电一体化设计J.北京：国防工业出版社，1997，1.P94 赵家齐.  机械制造工艺学课程设计指导书M.北京：机械工业出版社,2000.P825 濮良贵.  纪名刚.机械设计J.北京：高等教育出版社，2006P54.6 陈德生.  机械制造工艺学J.杭州：浙江大学出版社,2007.P437 齐世恩.  机械制造工艺J.哈工大出版社，1989.P678 赵如福.  金属机械加工工艺.上海科技出版社.P879 艾兴等编 切削用量M， 2000年3月，机械工业出版社.P2310 胡仰磬.  理论力学M.高等教育出版社.P5611 孙丽嫒.  主编 机械制造工艺及专用夹具J  冶金工业出版社   2003.9.P2312 杨叔子.  主编 机械加工工艺师J   机械工业出版社    2004.9.P1213 王绍俊 . 主编 机械制造工艺设计J   哈尔滨工业大学   1981.5.P2414 曾宗福. 机械基础M.化学工业出版社；P2315 陈立德. 机械设计基础M.机械工业出版社；P2116 邱宣怀. 机械设计M.高等教育出版社.P6717 冯鸣.    硬质合金  J  华中科技大学.2007 P118 材料J1996.9 P219沈兴全.   多用途断续切削装置设计ZL.中北大学2006.P1 回转体断续切削装置设计 目 录 1 绪论 . 4 究背景 . 4 见的车削加工方法及其不足 . 4 文的主要研究内容及意义 . 7 2 断续切削装置 的加工原理及技术方案 . 7 续切削装置 的加工原理 . 7 续切削装置 的技术方案 . 8 式 回转体 用 断续切削装置 的技术方案实例 . 8 转体 用 断续切削装置 的技术方案实例 . 9 文技术方案的确定 . 10 转体 简介 . 13 轮的设计 . 13 齿轮的设计 . 13 齿轮的三维建模 . 14 轮蜗杆的设计及三维建模 . 17 轮蜗杆的设计 . 17 轮蜗杆的三维建模 . 21 他零件的设计及三维建模 . 22 零部件之间的装配 . 25 置的安装及工作原理的简单介绍 . 27 结论及展望 . 28 结论 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 32 摘 要 机械 零件广泛的应用于机械行业以及其他与机械相关的行业，但是零件的加工往往被生产厂家视为难题。能够完成零件加工的 回转体 普遍价格昂贵，结构复杂，维修困难，这使得生产效率低下。生产厂家普遍采取改装通用 回转体 的方法来加工，但受原始设备的条件限制，以及对 回转体 改装的不合理，加工出来的在尺寸精度上和表面质量上都达不到要求。 本文对现有的 回转体 用 断续切削装置 进行分析，总结其 优缺点，进而整理出装置的工作原理和可行的技术方案，进行装置的设计以及三维建模等工作。力求让所设计的装置能够达到结构简单、拆装迅速，使用方便、通用性强，能够加工各种规格的球形零件并满足尺寸精度及表面质量的要求，生产成本低并易于制造。 关键词： 回转体 ，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 绪论 究背景 在机械加工行业中，球形零件广泛应用于汽车、化工、航天、航空等领域，所以经常会遇到球形表面的加工。但加工方法比较复杂，而且各种零件的规格也不尽相同，给生产加工带来许多不便，是车削生产中长期没有解决的技术难题。 见的车削加工方法及其不足 加工外零件多采用车削的方法，此前 国内尚无专用设备，车削外时一般采用数控 回转体 和液压仿形 回转体 。由于这类 回转体 结构复杂、维修困难、效率低和价格昂贵等缺点，外零件生产厂家很少采用。为应付生产急需，各厂普遍采用在通用机床上改装的办法。因力量分散，各厂的基础也不尽相同， 改装所采用的原理五花八门，对各种原理的优缺点缺乏系统地对比和分析。再者受原设备条件的限制，改装的机床往往结构不尽合理，刚性较差，车削精度和效率均较低， 增加了外磨削工序的困难。外磨削工序采用切入磨削时，要求外车削工序产生的球形误差尽可能小。但是， 因为外的球形误差没有简单的测量方 法，无法采取随时测量零件加工精度。然后根据测量结果调整机床的方法来保证球形精度， 因而只能依靠合理的工艺方法来保证球形精度。 下面介绍几种典型的外车削工艺方法，并对他们的优缺点进行简单的分析。 1）双手控制法， 数量较少时或单件零件，可以采用双手控制法进行车削。就是用双手同时摇动中、小拖板，通过双手的合成运动，车出所要求的。双手控制车削的优点是：不需要其它特殊工具就能加工出。缺点是：加工的零件精度不高，操作者必须具有熟练的技巧，而且生产效率较低。 2）机械靠模法，靠模法车削原理如图 1示。 它是依靠车刀根 据靠模的形状平行移动车出所需表面形状的一种方法。该方法的最大优点就是更换加工品种容易，特别适合小批量、多品种和型面复杂零件的车削加工。但是，由其原理所决定，车削精度较底，车削外时所产生的球形误差较大，这可从以下几个方面来分析。 （ 1）刀尖圆弧形状对球形误差的影响 由图 1以看出，在车削过程中， 由于车刀平行移动， 车刀与工件的接触点将随着车刀平移而变化。开始车削是在 A 点接触，然后逐渐过渡到 B 点， 最后在 C 点退出车削。因此，要使车出的表面形状为一球形，必须保证车刀刀尖 图 1模法车削原理 轮廓 是一个好的圆弧。我国的车刀绝大部分还是手工磨制，刀尖圆弧很难保证。况且即使磨刀时保证了，车削时也会被破坏，所以此项误差是不可避免的。 （ 2）尺寸调整对球形误差的影响 靠模法车削工件时，靠模滚子中心所走的轨迹半径为 车刀刀尖圆弧中心行走的轨迹半径 同。 即 R0=1+R2=r1+以 1+中 工件半径 靠模圆弧半径 靠模滚子半径 车刀刀尖圆弧半径 其中 是在车削前确定的，车削过程中很难改变。当套圈直径 超出公 差时，若调整尺寸 就必然破坏形状，使 2 。 （ 3）用液压作为靠模压紧力时，液压特性对球形误差的影响 实验表明，油缸中油的压力与活塞杆的运动速度的关系曲线如图 1示。由图 1以看出，当活塞杆的速度在零值附近变化时，油腔中油的压力变化剧烈。 由图 1以看出， 在车削过程中，当滚子由 a 点向 b 点运动时，活塞杆以速度为 V(V 为变量 )向上运动。当滚子过 b 点向 c 点运动时，活塞杆就改变运动方向，以速度 S(S 为变量 )向下运动。由于这一改变，引起压紧油缸中油压的剧烈变化。因径向切削力的变化，引起切削深度变化 ，从而造成车削表面的形状误差，严重时甚至无法连续车削。某厂改装的 回转体 就因发生此类情况而失败 5。 图 1塞速度 V 与油腔压力 P 的关系 图 1塞速度变化示意图 3) 成形车刀法，采用成形刀车削外时，此方法对精密球体加工采用先车加工然后磨削成型，以切入式方法加工工件， 要求成形刀刃口与被加工表面母线形状一致。车刀刃口的缺陷直接影响被车表面的精度，要想车出高精度的外就必须首先加工出高精度的车刀。这就需要有专用的刀具刃磨设备，成本高。而且这种车削方法切削抗力大容易产生振纹，难以车削尺寸较大 的零件。 4) 旋风车削法，如图 1示，此方法若要保证加工精度必须保证刀具的运行轨迹和任何瞬时都重合，这样会使机构复杂化，刀具在切削过程的磨损也会产生加工误差，并且旋风 断续切削装置 需拆除中滑板不易于安装。 图 1风车削法加工带柄圆球 3 三角架 5) 用数控机床加工，用数控 回转体 加工，虽然能达到图样设计的尺寸要求，但数控机床价格昂贵使成本增加。 文的主要研究内容及意义 随着我国制造业的迅速发展， 21 世纪，随着机械制造业 及各种高新技术的不断发展，机械制造业的发展特点与趋势主要体现为绿色制造。所谓绿色制造，就是要在满足加工质量、加工效率和加工成本要求的条件下，把对环境的负面影响减至最小和使资源利用率达到最高的工艺 4。目前这一绿色制造工艺主要集中体现在不用或少用切削上回转体断续切削装置广泛应用于机械零件加工，机械加工工艺设备的技术领域。是一种结构简单，制造使用成本低，操作方便，工作效率加工精度高的机械设备。目前这一绿色制造工艺主要集中体现在不用或少用切削上。国内外对其研究主要集中在切削装置、低温切削、绿色湿式切削等几个方面 。这主要是因为切削液既污染环境、危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。回转体断续切削装置是绿色制造实施的具体体现，目前已成为切削加工领域的研究热点，是一种很有发展前途的绿色加工工艺。 6 2 断续切削装置 的加工原理及技术方案 续切削装置 的加工原理 工件绕自身轴线高速旋转，刀具绕圆心点做低速圆周运动，刀尖对工件端面进行切削，使工件段部成为。其中圆心点在工件轴线上，刀尖始终与工件轴线在同一平面内。 续切削装置 的技术方案 式 回转体 用 断续切削装置 的技术方案实例 图 2基于 柱立式 回转体 设计制造的加工装置。这种工装的工作原理及使用方法如下： 加工时 ， 将工件装在立车的工作台上 ， 刀架体 3装夹在立车左刀架上 ， 滑板 2装在刀架的燕尾导轨上 ， 在水平方向可以自由滑动。装有车刀的刀杆 1， 则固定在滑板 2上 ， 支架 4装在立车的右刀架上 ， 连杆 5的两端用销轴与滑板 2和支架 4铰接。两销轴的中心距 ， 即为所加工半径 R。支架 4通常被固定在某一位置。 加工内时 ， 刀架体 3随左刀架作垂直方向的走刀运动 S， 则滑 2板带动刀杆 1在空间作半径为 于工件同时绕工作台中心旋转 ， 即可加工出半径为 水平方向移动右刀架 (即支架 4)的位置就可调节切削深度。 若加工外 ， 只需将刀杆 1翻转 180。（图 2可。 图 2式 回转体 用 断续切削装置 1. 刀杆 用这种方法加工的内、外 ， 因其半径相同所以配合较好同时由于刀尖时时处于被加工表面的法线方向 ， 刀尖的切削角度始终没有改变 ， 因此加工精度较好。 需要注意的是刀具安装时 ， 刀尖轨迹的曲率中心必须在工作台的旋转轴线上，否则加工出的表面不是 ， 而是回转体 6。 转体 用 断续切削装置 的技术方案实例 图 2 转体 上快速车削的装置，将一块钢板 2固定在 回转体 导轨上，在中间钻一个直径 8外加一块钢板 3，两端各加工直径 8且保证两孔中心距为 40刀架 8与转动丝杠脱离，在中滑板 7上固定钢板 6，钢板 6上也加工直径为 8将钢板 3用销轴 5与钢板 2、钢板 6铰接在一起，这样在刀架横向进给的时候，由于受钢板 3的牵引刀架会绕前销轴做 而加工出 这种工装只需要根据加工圆弧的大小，调整钢板 2上两个直径为 8可加工不同大小的圆弧。 使用注意事项： 1） 要保证 钢板 2、 3、 6具有足够的刚性，使用中不能变形。 2） 钢板 3上两个直径为 8直接影响加工圆弧的精度。 3） 钢板 3与钢板 2、 6的铰接要适当，既不能太松也不能太紧，也就是销轴 5与直径为 8 4） 如果加工圆弧尺寸精度要求特别高的话，也可以将钢板 3与钢板 2、 6的铰接，改为用轴承铰接，这样可以消除销轴 5与直径 8高加工精度 9。 该回转体断续切削装置，包括车刀（）、刀杆（），其特征在于刀杆（）装于内设凸台（）的主体（）内，凸台（）通孔直径小于 刀杆下段的直径，大于刀杆上段的直径，刀杆（）上方设置偏心轮（），偏心轮（）安装在一端连接软轴（）的硬轴（）上，硬轴（）固定于主体（），刀杆（）上段自下而上依次设置弹簧（）、连接板（）。 文技术方案的确定 回转体断续切削装置具有对卡盘台上保持的被加工物进行切削时向被加工物供给清洗水的清洗水供给机构，可以维持清洗效果的同时节约清洗水的消耗。切削装置具备：卡盘台，保持被加工物； 切削装置，具备：卡盘台，保持被加工物；卡盘台支承基座，支承该卡盘台；切削机构，具有对该卡盘台上保持的被 加工物进行切削的切削刀片、和向由该切削刀片的加工区域供给切削水的切削水供给机构；切削进给机构，使该卡盘台支承基座和该切削机构在切削进给方向上相对移动；分度进给机构，使该卡盘台支承基座和该切削机构在与该切削进给方向正交的分度进给方向上相对移动；和清洗水供给机构，对该卡盘台上保持的被加工物供给清洗水； 该清洗水供给机构具备：清洗水喷嘴机构，具有朝向该卡盘台上保持的被加工物喷出清洗水的至少 3 个喷嘴；以及流量调整机构，分别调整向该各喷嘴供给的清洗水的流量。1 研究回转体断续切削装置的工作原理；回转体断续切削装置 的装配图及各部分零件图；考虑实用及环保的要求；对关键部 件进行必要的强度校核。 机械加工工艺设备的技术领域，特别涉及一种适合加工具有回转体、凸棱、凹槽特征的工件及金属纤维的多用途断续切削装置，解决了现有技术中尚未有一种设备可同时加工具有回转体、凸棱、凹槽特征的工件及金属纤维的问题。包括车刀、一端安装车刀的刀杆。另一端设置连接板的两段式刀杆装于内设凸台的主体内，凸台通孔直径小于下段刀杆的直径，大于上段刀杆的直径，刀杆上方设置固定于硬轴的偏心轮，一端连接软轴的硬轴安装于主体，上端刀杆外设弹簧，弹簧一端固定于凸台， 另一端固定于连接板。本装置解决了一种设备可同时加工具有凸棱、凹槽特征的工件及金属纤维的问题，是一种结构简单，制造使用成本低，操作方便，工作效率加工精度高的机械设备 19。 3 断续切削装置 的设计及三维建模 维建模所用到的软件 件平台 件是在 境下开发的三维实体设计软件，它能够充分利用 优秀界面，为设计师提供了简易方便的工作界面。 够将设计过程的每一步记录下来，并形成特征管理树， 显示在屏幕的左侧。设计师可以随时点取任意一个特征进行修改，还可以随意调整特征树的顺序，以改变零件的形状。由于 面采用 技术，因此在零件设计时可以对零件的特征进行“剪切、复制、粘贴”等操作。 件提供完整的、免费的开发工具 (用户可以用微软的 C+或其它支持 编程语言建立自己的应用方案。通过数据转换接口， 以很容易地将目前市场几乎所有的机械 件集成到现在的设计环境中来。 创 的三维实体设计软件，全面支持微软的 术。它支持 继开发工具己经改变了 域传统的集成方式，使得不同的应用软件能集成到同一个窗口，共享同一数信息，以相同的方式操作，没有文件传输的烦恼。 件在用户界面方面的方便程度是世界公认的，该软件自 1995年问世以来，先后共获得工业界的十几次大奖，这在同档次软件中是获奖次数最多的软件 10。 过指定齿轮类型、齿轮的模数 和齿数、压力角以及其它相关参数， 以自动生成具有精确齿形的齿轮。为工程师提供了一种简单易用的、在 部就可完成的 驱动零件实体造型工具。可以设计的齿轮类型包括直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、链轮、渐开线、齿形带齿轮、蜗轮和蜗杆、花键、 V 带齿轮等。 主要特点和功能如下： 1） 直观易用，功能强大，真正精确的渐开线齿廓，渐开线齿廓曲线可导入图。 2） 英制和公制模数可选，支持主要工业国家的标准。 3） 变量自动计算。 4） 支持塑料齿轮的设计标准，具有 国标准）米 制键槽选项。 5） 齿轮所有参数均可由用户控制。 6） 单个齿轮实体可以加入已有的 件。 1985 年， 司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。 1988 年， 生了。经过 10 余年的发展， 经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了 系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。 提供了目前所能 达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。下面就 特点及主要模块进行简单的介绍。 全相关性： 所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新 所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。 基于特征的参数化造型： 用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这 些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。 数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了 特的全相关性功能，因而使之成为可能。 装配管理： 基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。 易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。 转体 简介 普通 回转体 是 回转体 中应用最广泛的一种，约占 回转体 类总数的 65%。作为最常见的一种， 普通 回转体 的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 回转体 的传动系统：电动机经主换向机构、主变速机构拖动主轴。主换向机构主要用于切削螺纹，主变速机构用于变速。进给链（切螺纹时为螺纹链）从主轴开始，经进给换向机构、挂轮和进给箱内的进给变换机构、转换机构 通车削）、溜板箱内的转换机构传至刀架；或经丝杠和溜板箱内的螺母传至刀架。 轮的设计及三维建模 齿轮的设计 本次设计共用到两个直齿轮，主要作用 是给 断续切削装置 传递动力，第一个 齿轮安装在机床中托板下方的转动丝杠的轴上，第二个齿轮安装在蜗杆的轴上。 1） 传动比的确定，因为要保证零件的尺寸精度和表面质量，所以刀具切削零件时的速度不宜过大，故设定两个直齿轮的传动比为 1。 2） 模数及压力角的确定，模数通过标准（ 1357 1987）确定为 2，压力角根据国家标准（ 1356 1988）中的标准值确定为 20。 3） 齿数的确定，为避免根切，对于压力角为 20的标准直齿圆柱齿轮，应取齿数要大于 17，因为两齿轮传动比为 1，所以两齿轮齿数相同，都取 20。 4） 齿宽的确定，齿宽 b= d=+u) a 其中 a 取值为 u 为 1，故所求齿宽为 b=20。 齿轮的三维建模 由于用 接绘制直齿轮操作复杂，这里采用与 缝集成的 完成直齿轮的绘制。 图 3 主界面，点选 项卡来到圆柱齿轮的绘制菜单。 图 3界面 图 3红框所示的部分为调节齿廓参数的部分，在第一个下拉菜单下选择模数 第二个下拉菜单下设置模数为 第三个下拉菜单下设置压力角为 20 0 廓参数设定完毕。 图 3节齿廓参数 设定齿数，设定小齿轮、齿轮数皆为 20 如图 3示。 图 3定齿数 在齿轮类型中选择直齿轮，螺旋角设为 0，如图 3示。 图 3定齿轮类型 图 3框所示的位置是齿轮参数，除最后一项外，皆由计算机根据我们刚才输入的一系列数值自动计算完成，我们更改最后一项来确定齿宽，点击数 值框后面的按钮弹出对话框，均改为 20图 3示，点击 成。 图 3轮参数 图 3定齿宽 点击界面右面的完成开始生成齿轮，这时我们可以看到 动打开生成齿轮，生成的齿轮如图 3示。 图 3齿轮三维建模图 轮蜗杆的设计及三维建模 轮蜗杆的设计 蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动机构，两轴线交错的夹角可为任意值，常用的为 90。这种传动由于具有下述特点，故应用颇为广泛。 1）当使用单头蜗杆（相当于单线螺 纹）时，蜗杆每旋转一周，蜗轮只转过一个齿距，因而能实现大的传动比。在动力传动中，一般传动比为 580；在分度机构或手动机构的传动中，传动比可达 300；若只传递运动，传动比可达 1000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。 2）在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。 3）当我干的旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。 4）蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化，因此摩擦损失较大，效率低；当传动具有自锁性时，效率仅为 右。同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮（或轮圈），以便与钢制蜗杆配配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。 蜗杆传动通常用于减速装置，但也有个别机器用作增速装置。 蜗杆传动的类型：如图 3据蜗杆形状不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。 图 3杆传动的类型 圆柱蜗杆传动包括普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动两类。 普通圆柱蜗杆的齿面 (除 蜗杆外 )一般是在 回转体 上用直线刀刃的车刀车制的。根据车刀安装位置的不同，所加工出的蜗杆齿面在不同截面中的齿廓曲线也不同。根据不同的齿廓曲线，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆 (杆 )、渐开线蜗杆 (杆 )、法向直廓蜗杆 (杆 )和锥面包络圆柱蜗杆 (杆 )等四种。 荐采用 杆和 杆两种。现将上述四种普通圆柱蜗杆传动所用的蜗杆及配对的蜗轮齿形分别介绍于后： 阿基米德蜗杆 (杆 ) 这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面 (即端面 )上，齿 廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓 (即轴向齿廓 )为直线，其齿形角 0=20。它可在 回转体 上用直线刀刃的单刀 (当导程角3时 )或双刀 (当 3时 )车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。 法向直廓蜗杆 (杆 ) 这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面(廓为直线。 杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在 回转体 上车削加工。刀具的安装形式如图 所示。这种蜗杆磨削起来也比较困难。 渐开线蜗杆 (杆 ) 这种蜗杆的端面齿廓为 渐开线 ,所以它相当于一个少齿数 (齿数等于蜗杆头数 )、大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。 杆可用两把直线刀刃的车刀在 回转体 上车削加工。刀刃顶面应与基圆柱相切， 其中一把刀具高于蜗杆轴线，另一把刀具则低于蜗杆轴线。刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。这种蜗杆可以在专用机床上磨削。 锥面包络圆柱蜗杆 (杆 ) 这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在 回转体 上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀 (或砂轮 )回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在 面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。 至于与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，则完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓一致；深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同 11。 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸的计算： 蜗杆传动中的蜗杆是在 回转体 上车制的，蜗轮是使用与蜗杆的形状及尺寸基本相同的滚刀加工的，滚刀是专门厂家生产的，如果允许用户任意确定蜗杆直径，就必须为同一模数的蜗杆传 动准备各种尺寸的滚刀，这也是很不方便的，为减少同一模数的滚刀数量，国家标准为每一种模数的蜗杆规定了几种直径，并将分度圆直径与模数之比定义为蜗杆直径系数 q，（旧国家标准将直径系数规定为整数值，新标准将直径定义为整数值）。 模数 m 和压力角 ：在中间平面，即蜗杆轴平面与蜗轮中间平面的 m 和压力角 相等且为标准值。 蜗杆分度圆直径 直径系数 q ： 蜗杆头数要根据设计要求的传动比选择，蜗杆头数对传动效率，传动件体积等有很大影响，单头蜗杆可以实现较大的传动比，但是单头蜗杆的导程角较小，传动效率较低，发热较 大，蜗杆头数增大使所需的蜗轮齿数增大，使传动件的体积增大，同时使蜗杆的导程角加大，使得加工更困难，新的蜗杆传动国家标准规定蜗杆头数可取为 1， 2， 4， 6。 蜗杆头数 取 1、 2、 4、 6 蜗轮齿数 保证一定的重合度，传动平稳；保证抗弯强度、蜗杆的刚度。 2121 802817 22 常取 导程角如图 3程角就是将蜗杆理解为螺纹时的螺旋升角。 图 3程角 导程角 ： 蜗杆传动通常以蜗杆为主动件，所以传动比等于蜗轮齿数除以蜗杆头数，蜗轮齿数减少会影响传动平稳性，为使蜗杆传动的重合度系数大于 2，应使蜗轮齿数大于 29，蜗轮齿数过大会使蜗轮的直径增大，不但增大总体积，而且增大蜗杆的支撑跨距，降低蜗杆的支撑刚度，在动力传递中通常应使蜗轮齿数小于 80。 传动比 i： 中心距 a：反映功率大小 为了凑中心距，为提高强度，为改善润滑条件，可以对蜗杆传动进行变位， 由于滚切蜗轮的滚刀形状要与蜗杆形状相同，所以变位后的蜗杆形状不能改变，只能对蜗轮进行变位，变位是通过加工蜗轮时改变蜗轮与刀具的径向位置实现的。 改变中心距： 中心距不变： 则变位系数 轴向齿距导程 11111 )(121221 )(2)(21 221 ）（则变位系数 57 m 则故）（）（因 本文所设计的蜗轮蜗杆，选择模数为 4，蜗杆头数为 2，蜗轮齿数为 30。 轮蜗杆的三维建模 蜗轮蜗杆的三维建模，无论是在 e 还是在 都是相当复杂的，所以仍旧采用和 缝集成的 完成蜗轮蜗杆的三维建模。 打开 选 项卡，来到蜗轮蜗杆的绘制界面（图3 图 3轮蜗杆的绘制界面 在图中红框位置的第二个下拉菜单中选择模数为 4，在图中黑框所示的位置选择画蜗杆和蜗轮，在蓝框所示位置输入蜗杆头数 2，在绿框所示位置输入蜗轮齿数为 30，点击完成， 自动生成蜗轮蜗杆的三维模型如图 3示。 图 3轮的三维建模 图 3杆的三维建模 他零件的设计及三维建模 1）齿轮的轴孔及键槽的建模 用 e 打开在 生成的直齿轮（直齿轮，蜗轮蜗杆生成后均保存为 e 的文件格式），利用拉伸生成齿轮的键槽和轴孔，如图 3示。 图 3轮的键槽和轴孔 2）齿轮轴的建模 用 e 打开在 生成的直齿轮，利用拉伸生成齿轮轴肩。如图3示。 图 3轮轴的建模 3）蜗杆轴的建模 蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常常和轴做成一个整体，用 e 打开在生成的蜗杆，利用拉伸生成蜗杆轴及键槽，如图 3示。 4）蜗轮轴的建模 用 e 打开在 生成的蜗轮，利用拉伸生成蜗轮轴，轴肩及键槽，如图 3示。 5）键的建模 利用拉伸生成键，如图 3示。 图 3杆轴的建模 图 3轮轴的建模 图 3的建模 零部件之间的装配 1） 箱体 1 及其内部的 零部件装配 将齿轮轴带轴肩一侧放入箱体 1 的圆槽中，如图 3示。 图 3体 1 及其内部零件的装配 2） 箱体 2 及其内部零部件的装配 （ 1） 蜗轮的装配 将蜗轮不带键槽的一侧放入箱体 2 底部的圆槽，带键槽一侧伸出箱体，如图3示。 图 3轮的装配 （ 2）蜗杆的装配 将蜗杆不带键槽的一侧放入箱体 2 侧壁的圆孔中，带键槽一侧通过键和轴肩与齿轮连接，如图 3示。 图 3杆的装配 3）箱体 1、 2 之间的装配 箱体 1、 2 通过燕尾槽相连，如图 3示。 图 3体之间的装配 4）圆盘及刀架的装配 圆盘通过键和蜗轮轴上的轴肩与蜗轮轴连接，如图 3示 图 3盘的装配 刀架通过燕尾槽与圆盘连接，如图 3示，图 3是本次设计的 回转体 用 断续切削装置 的最终示意图。 图 3终示意图 置的安装及工作原理的简单介绍 1)装置的安装 箱体 1 实际为机床中托板下方的简单建模，安装时将中托板拆下，将进给丝杠替换为齿轮轴，箱体 2 通过燕尾槽与机床连接靠挡板固定。箱体 2 和圆盘的顶部之间的圆槽内加放直径为 10滚珠，以防止长期工作切削载 荷过大使蜗轮轴变形。刀架通过燕尾槽和圆盘连接通过螺丝固定在圆盘上，刀具安装在刀槽内通过螺丝固定。 2）装置的工作原理 齿轮轴将机床的动力传递给蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗杆轴带动圆盘旋转使刀尖做圆周运动，刀尖从工件端面的轴心部位开始切削，即可得到所要加工的零件。 结论及展望 结论 本学期，我承担了“ 回转体 用 断续切削装置 ”的毕业设计。零件广泛的应用于机械行业及其相关的行业，然而加工零件却没有统一的加工设备，这样使许多需要加工零件的工厂面临着许多难题和困难。本文本着结构简单便于生产，操作简单能满足加工各种零件并满 足尺寸精度及表面质量，生产成本低等要求来设计。在指导老师的悉心指导和本人的努力下初步完成了如下成果： 对现有的加工装置的优缺点进行分析，总结了车削的基本加工原理。 析切削的工作原理，确定了本次设计的技术方案。 括：车刀的安装机构、直径调节机构、与 回转体 的连接机构、传动机构等。 拟定了装配方案。 此设计涉及到了机械原理、机械设计等多门学科的知识，对我四年来 所学的理论知识进行了一次综合的应用，巩固了我所学的专业知识，培养了自己理论联系实践的能力。 致谢 此设计是在导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。 导师 多次 询问设计进程 ，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨、热忱鼓励。 导师 一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，使我终生受益。对于 导师 的感激之情是无法用言语表达的。在此谨向导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 另外 ，我还要 感谢在一起愉快的度过设计生活的几位同学，正是你们的帮助和支持，我才能克服困难、解决问题，直至本设计的顺利完成。 在论文即将完成之际，我的 心情无法平静 ，从开始开题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意 ! 最后我还要感谢各位评阅老师，只有你们的不吝赐教，才能使我的设计更上一层楼，谢谢你们 ! 参考文献 1 濮良贵 . 纪名刚 M等教育出版社， 2 张君安 . 刘波 J西安 :， 2002， 3 杨黎明 . 机电一体化设计 J防工业出版社， 1997， 4 赵家齐 . 机械制造工艺学课程设计指导书 M械工业出版社 ,5 濮良贵 . 纪名刚 J等教育出版社， 20066 陈德生 . 机械制造工艺学 J江大学出版社 ,7 齐世恩 . 机械制造工艺 J8 赵如福 . 金属机械加工工艺 9 艾兴等编 切削用量 M， 2000 年 3 月，机械工业出版社 10 胡仰磬 . 理论力学 M11 孙丽嫒 . 主编 机械制造工艺及专用夹具 J 冶金工业出版社 12 杨叔子 . 主编 机械加工工艺师 J 机械工业出版社 13 王绍俊 . 主编 机械制造工艺设计 J 哈尔滨工业大学 14 曾宗福 . 机械基础 M15 陈立德 . 机械设计基础 M16 邱宣怀 . 机械设计 M17 冯鸣 . 硬质合金 J 华中科技大学 1 18 材料 J2 19沈兴全 . 多用途断续切削装置设计 中北大学