雙軸臥式銑床及夾具設計

方存恩

摘要：雙軸臥式銑床是機加工中的重要組成部分，論文將結(jié)合筆者的研究工作經(jīng)驗，分析雙軸臥式銑床及其夾具設計，為相關(guān)的研究提供一定的參考，文中的觀點存在一定的不足，有待進一步的深入探討。

關(guān)鍵詞：雙軸臥式銑床；傳動；夾具；設計

1.雙軸臥式銑床的設計

1.1傳動裝置設計

銑床中的傳動裝置大部分為減速裝置，工作與工作機和原動機之間，由蝸桿傳動或齒輪傳動組成，傳動比固定，可以用來增大轉(zhuǎn)矩和降低轉(zhuǎn)速，能夠適應特定的工作場合。

雙軸臥式銑床的工作空間有限，要盡量控制傳動裝置的結(jié)構(gòu)，選擇緊湊、效率高的機構(gòu)，并方便維護，減少維修的時間，提高其工作的效率。

1.2電動機的選擇

電動機的選擇要盡量采用體積小、重量輕的型號，本文設計的雙軸臥式銑床的傳動裝置的轉(zhuǎn)矩T=500N.M，輸出轉(zhuǎn)速為n=200r/min，減速結(jié)構(gòu)的功率Pw=1.047KW，估算電動機的額定功率P=1.396KW，因而選擇電動機的型號為Y90L-4，其滿載轉(zhuǎn)速為1400r/min，額定功率為1.5KW，電動機軸伸出端直徑為24mm，伸出端安裝長度為50mm，重量為27Kg

1.3傳動方案的選擇

本文研究的雙軸臥式銑床的總傳動比為i=70，并要求傳動鏈短，傳動效率高，要盡量簡化傳動環(huán)節(jié)，以便減少故障出現(xiàn)的幾率。傳動鏈小其能量損耗小，機器的效率也能提高，有利于提高其可靠性和傳動的精度。在選擇傳動方案時，需要注意幾個方面的問題，提高傳動效率、傳動比和傳動順序，每一級的傳動比都在常用的范圍內(nèi)，傳動件的尺寸必須協(xié)調(diào)，避免零件之間的干涉，可以分多級傳動，改善傳動性能。

傳動方案示意圖

1.4減速器箱體結(jié)構(gòu)及設計

減速器箱體是重要部件，必須有足夠的剛度和強度，一般采用灰鑄鐵鑄造，其切削加工、鑄造性優(yōu)良，減震性和承壓強度好，采用剖分式箱體，傳動軸線與剖分面在同一平面內(nèi)。箱體的設計目前還沒有完整的理論設計方法，一般是在滿足強度和剛度的前提下，方便制造、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。為了確保減速器的正常工作，要重視齒輪、軸、軸承和箱體的結(jié)構(gòu)設計，還要考慮潤滑油、排油等油面高度方面的內(nèi)容。為了檢查傳動零件的齒合情況，要向箱體內(nèi)注入潤滑油，在箱體的上部適當?shù)脑O置觀察孔，為了密封安全，采用通氣器和排油孔一體的設計。減速器工作時，箱體內(nèi)的壓力增大，氣體膨脹，為了確保受熱氣體能自由排出，通常在箱體頂部裝通氣孔。采用圓形油標，可以保證箱體的完整，油面指示器應設置在易于觀察的部位。

1.5聯(lián)軸器的選擇

聯(lián)軸器主要有高速軸輸入端聯(lián)軸器和減速器之間的聯(lián)軸器，本文采用的載荷系數(shù)為K=1.5，計算轉(zhuǎn)矩為T=360N.M，工作轉(zhuǎn)速為1400r/min，高速軸輸入端聯(lián)軸器的型號為

TL5 YA30×62/JA28×44 GB/T4324-84，合乎設計的需求。減速器之間的聯(lián)軸器選用的型號為TL7 YA40×60/JA40×82 GB/T4324-84，合乎設計的需求。

2.夾具設計

夾具的設計要根據(jù)實際加工零件的需求進行分析，以氣門搖臂軸支座零件為例，需要設計銑直徑為18mm的孔兩端面的銑夾具，端面的表面粗糙度小于3.2um，圓跳動小于0.05mm，采用兩把高速鋼三面刃銑刀，同時銑削兩個端面。在擬定定位方案和選擇定位元件時，以某一面的直徑為11mm的孔作為基準，加一個防轉(zhuǎn)銷，限制其他五個自由度，這樣就限制了全部六個自由度，定位元件采用帶臺肩的定位銷。由于加工的要求不高，定位銷與定位孔為任意邊接觸，一般的定位精度足夠。采用M8螺母將工件軸夾緊在定位銷上，用雙螺母將定位銷和夾具固定工件軸下端。對刀裝置的塞尺符合GB2240-80標準，尺寸偏差為0/-0.014mm，計算時把尺寸化為雙向?qū)ΨQ偏差。夾具安裝面與對刀塊工作表面的垂直度、夾具安裝面與定位銷軸線的平行度都為0.03mm。

3.雙軸臥式銑床及夾具設計的注意事項

3.1要嚴格按照設計的流程進行，禁止有隨意性的設計行為，在設計之前需要經(jīng)過充分的調(diào)研，論證其可行性和經(jīng)濟性；

3.2設計的相關(guān)技術(shù)指標必須明確，去電動機的型號、齒輪類型、傳動比、軸的類型、鍵的型號等，確保設計的準確性；

3.3要驗證結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)、應力范圍、壽命等，確保在要求的范圍內(nèi)；

3.4結(jié)合先進的設計技術(shù)，如計算機輔助制造，這樣能減少很多不必要的工作，提高設計的精度，此外，還能進行模擬計算，如有限元分析，充分論證。

4.結(jié)束語

雙軸臥式銑床是機械制造中的重要設備，因而研究雙軸臥式銑床及夾具設計，對于改善設備的性能，提高加工的精度，優(yōu)化結(jié)構(gòu)等具有積極的意義。

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