絲杠車床改光杠鍵槽銑專機進給系統(tǒng)設(shè)計
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0 引言
制造業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，在整個國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位，2000年制造產(chǎn)業(yè)占全國GDP36%，它是我國比較優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是勞動密集及智力密集型產(chǎn)業(yè)。而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機床行業(yè)；2002年中國機床消費55億美元，機床的進口已超過31億美元，一躍成為世界最大的消費國和全球最大的機床進口國。 同時加入WTO以后，全球經(jīng)濟貿(mào)易的一體化，這對我國制造業(yè)的要求不斷提高，各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國機床行業(yè)走向國際化。如何刷新今天的被動局面，積極的應(yīng)對挑戰(zhàn)、抓住機遇、贏得發(fā)展的契機，成為機床行業(yè)普遍面臨的問題。在國外，機床改造已有較長的歷史，美國舊機床買賣組織MDMA(Machine Dealers National Association) 成立已有50年。由于各國的政治、經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)的差異，機床的種類、性能、結(jié)構(gòu)的繁雜多樣，使機床的改造內(nèi)涵更加豐富多彩，出現(xiàn)了機床的翻修、改進、改裝、改造、再生、再造。機床改造在汽車、機床、內(nèi)燃機、航空等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并批量投入生產(chǎn)。
一般認為：機床改造就是：利用最新的控制裝置和進給系統(tǒng)使舊機床獲得新生再造（Remanufacturing）是一種較高的設(shè)備改造形式，國外稱這種工程技術(shù)是把老設(shè)備“重新回到圖板，以進行再設(shè)計，再制造，再鑒定的工作過程。通過全面改造設(shè)備主體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，引入最新技術(shù)，使機床達到現(xiàn)代化設(shè)計的新機床的水平，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)率、精度、環(huán)靜和技術(shù)標準。鑒于機床改造工藝技術(shù)水平要求較高。一般工廠用戶自行改造。往往難于達到技術(shù)性能和經(jīng)濟效益。
現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)化，除了信息化以外，還包括加工順序的工藝優(yōu)化、加工參數(shù)、切削刀具、熱處理金屬成型的優(yōu)化設(shè)計制造，從而實現(xiàn)降低成本、高效益的運作，達到高標準、高規(guī)范的要求。
本課題就是從培養(yǎng)我們的工程實踐意識、經(jīng)濟意識，樹立正確的生產(chǎn)觀出發(fā)，并結(jié)合鹽城市機床廠的多年實踐總結(jié)，提出這種在原有絲杠車床基礎(chǔ)上改造成光桿鍵槽銑專機。此光桿鍵槽銑專機是專為銑光杠鍵槽的光桿類零件而用，并可銑各種寬度的鍵槽。
設(shè)計課題涉及到課題調(diào)研報告、資料的查詢、閱讀有關(guān)的資料摘錄，并作心得，并加工收集的資料。然后深入鹽城市機床廠生產(chǎn)一線向使用者、設(shè)計者學(xué)習(xí)，達到充分了解所研究的產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)效率、新的特殊用途、新的設(shè)計理念、以及產(chǎn)品的市場競爭力。具體的了解企業(yè)的現(xiàn)有工況，機床的外形、進給箱的大致結(jié)構(gòu)，找到企業(yè)存在的問題，并記錄了如何有所改進，最后確定設(shè)計的進給系統(tǒng)。、以及箱體的結(jié)構(gòu)圖，并進行相關(guān)零件的選型計算。由于光桿鍵槽銑專機具有專業(yè)化、高效化的功能。因此是主要實現(xiàn)從高效節(jié)能、噪聲、環(huán)保無污染角度出發(fā)。利用原絲桿車床的床腳、床身、床鞍、絲桿進行改裝設(shè)計、速度的轉(zhuǎn)換功能的實現(xiàn)。此種機床的構(gòu)造設(shè)計要求我們具備相當強的實踐知識和經(jīng)濟意識工進與快退的功能。具體地涉及到：動力裝置、電機的選用（，優(yōu)化的配置企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有各種資源，真正做到資源最小化，提高產(chǎn)品精度，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益最大化的要求，更好的服務(wù)于生產(chǎn)和經(jīng)濟建設(shè)。
1 進給系統(tǒng)總體設(shè)計方案
總體設(shè)計方案包括根據(jù)課題的具體要求進行原動件的選擇，傳動裝置和工作裝置。具體的就是進行電動機的選型,箱體的加工方法選擇；設(shè)計傳動方案的設(shè)置比較、確定進給系統(tǒng)的各種零部件的設(shè)計順序及其設(shè)計的基本原則。主要有各個軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核、剛度校核。齒輪零件的傳動方案設(shè)計，強度教核，以及精度設(shè)計。還要初步確定所選用的各種方案的有機結(jié)合，要具備相關(guān)性。
1.1 機床外形結(jié)構(gòu)(見圖1)
主要用途是專為銑長鍵槽的光杠類零件而用并可銑各種寬度的鍵槽。
。
圖一（機床外形圖）
1.2 主要技術(shù)參數(shù) (原始數(shù)據(jù))
床身長：2600mm
絲杠螺距：12mm
絲杠直徑：Ф60mm
所加工的鍵槽寬：6.8mm
工進速度為：237mm/min
快退速度為：2800mm/min
銑刀轉(zhuǎn)速：121r/min
刀盤直徑：Ф80mm
主電機：1.1kw，91.0r/min
進給電機：1.5kw，1400r/min
1.3 設(shè)計方案的比較
全部采用易于加工的直齒圓柱齒輪方案，方案1 傳動路線較簡單，較平穩(wěn)。具有制造方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，并且采用電磁離合器很容易實現(xiàn)速度的切換。但存在的問題是整體結(jié)構(gòu)不太緊湊。高度方向的尺寸較大，易安裝調(diào)試其中帶傳動承載能力低。但方案考慮到用在光桿鍵槽銑床工作載荷運動較為合適。齒輪傳動是比較高的。傳動精度也是比較高的，使用壽命較長。但是要求潤條件較高另外各個齒輪在軸上的分布相對軸承均勻。載荷沿齒寬方向分布均勻。 傳動比：工進時: i = 快退時：
方案2（自擬方案）
與方案1相比較結(jié)構(gòu)較緊湊。更簡單傳動級數(shù)少，但很容易發(fā)生運動干涉現(xiàn)象。不易安裝調(diào)試。且不易達到利用原有機床進行改造的目的。
綜述可知：選擇方案一較為合適。綜合工藝較好。易與實現(xiàn)。達到合理分配各級傳動比。使整個進給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)制造性能最優(yōu)。從而使技術(shù)人員與工藝人員的有機結(jié)合。
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