緒論圓鋼表面銑削加工設(shè)備最直接有效地用于鋼廠軋制圓鋼的外圓表面加工，由于一：軋制圓鋼在軋制過程中存在表面缺點(diǎn)，在此設(shè)備研制前一般采用酸洗的辦法來解決這就帶來了污染環(huán)境的問題，而且效果不好。如產(chǎn)生表面凸凹等。二：軋制的圓鋼較長(zhǎng)，一般6m左右。對(duì)于這樣細(xì)長(zhǎng)桿的加工一般是存在切削加工困難的問題。由于軸承行業(yè)、彈簧行業(yè)對(duì)軋制圓鋼的大量需求，他們加工細(xì)長(zhǎng)桿件是需要這樣的設(shè)備。通過該設(shè)備可以直接加工軸承的輥珠、彈簧。在冶金行業(yè)，剛生產(chǎn)的圓鋼表面存在著裂紋、折疊、結(jié)巴及氧化皮等缺陷，大大影響了鋼材的表面質(zhì)量。而國(guó)外同類鋼材都經(jīng)過了特殊的處理，其表面光潔度相當(dāng)高，這些鋼料可以直接應(yīng)用在各類生產(chǎn)中而不需要重新處理，這大大提高了工作效率。因此，想要提高我國(guó)同類產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，就必須清除其表面缺陷，提高其尺寸精度。但目前這類圓鋼多為細(xì)長(zhǎng)件，傳統(tǒng)的方法，一般采用主要由床身、夾緊傳動(dòng)裝置、刀架裝置、走刀裝置及走刀機(jī)構(gòu)構(gòu)成的普通車床來加工圓鋼表面。圓鋼被夾緊在車頭盤（三爪或四爪卡盤）與車尾架，在車頭盤的帶動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具裝置與走刀絲杠相連，作直線運(yùn)動(dòng)。用普通車床對(duì)圓鋼進(jìn)行剝皮車削的缺點(diǎn)主要是：車削速度慢、效率低、圓鋼長(zhǎng)度短，且卡盤夾緊處的圓鋼表面不能車削（除非掉頭再車），特別是在圓鋼表面存在彎曲度的情況下，為了保證圓鋼表面質(zhì)量，切削量就要大于或等于彎曲和表面缺陷深度之和，從而降低了圓鋼銑削后的成材率。而這類鋼材又往往為批量生產(chǎn)，因此必需引入新的加工機(jī)械來解決這一難題。德國(guó)李林格公司以及日本的三鈴重工公司早在上世紀(jì)50年代就已生產(chǎn)該設(shè)備用于軋制圓鋼的表面處理。實(shí)際上國(guó)內(nèi)的鋼廠及軸承和彈簧生產(chǎn)廠家也急需這樣的設(shè)備，一般他們采用進(jìn)口設(shè)備的辦法。現(xiàn)在只有二、三家鋼鐵企業(yè)擁有該設(shè)備，其中大連鋼廠在上世紀(jì)80年代初花了近400萬(wàn)馬克進(jìn)口了一臺(tái)設(shè)備，這類設(shè)備進(jìn)口價(jià)格昂貴，且調(diào)試機(jī)械需外國(guó)專家指導(dǎo)。因此，國(guó)內(nèi)迫切需要設(shè)計(jì)此類圓鋼外圓銑削加工設(shè)備來解決這一難題，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。1圓鋼外圓銑削加工設(shè)備機(jī)理1.1圓鋼外圓銑削加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)該設(shè)備由上料臺(tái)架、上料裝置、前導(dǎo)向裝置、空心軸、牽引車、下料臺(tái)架、潤(rùn)滑裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、液壓氣動(dòng)裝置、進(jìn)給和主傳動(dòng)裝置等組成（圖1.1）。在本次設(shè)計(jì)的上料機(jī)構(gòu)中，上料時(shí)，鋼料放在儲(chǔ)料架上，通過撥料桿將鋼料撥到上料臺(tái)架上，在上料架上有滾動(dòng)的小輪帶動(dòng)鋼料沿著軌道前進(jìn)，送到刀架后被夾緊銑削，加工完的棒料被導(dǎo)向小車夾拉到下料臺(tái)架。當(dāng)整根棒料都置于下料臺(tái)架后，通過下料臺(tái)架下的氣壓缸將其推翻，從而實(shí)現(xiàn)下料。在切削刀架后有一個(gè)激光檢測(cè)頭隨時(shí)測(cè)量棒料的直徑，當(dāng)直徑發(fā)生變化時(shí)，它會(huì)發(fā)出脈沖信號(hào)通知刀架進(jìn)行調(diào)整，從而控制直徑在允許的范圍內(nèi)。1.上料臺(tái)架；2.主傳動(dòng)及床身；3.電氣裝置；4.上料裝置；5.前導(dǎo)向裝置；6.空心軸；7.牽引裝置；8.下料臺(tái)架；9.潤(rùn)滑裝置；10.冷卻系統(tǒng)；11.排屑裝置；12.液壓站；13.進(jìn)給傳動(dòng)裝置圖1.1圓鋼外圓銑削加工設(shè)備布局（1）圓鋼外圓銑削加工設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)棒料從儲(chǔ)料架被撥到上料機(jī)構(gòu)，上料進(jìn)給動(dòng)力及速度由進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)（Z4-132-2型直流電動(dòng)機(jī)，15KW、440V、39.5A,1510rpm）提供，通過齒輪減速器(ZDY-100-5-1型單級(jí)圓柱齒輪減速器)和減速機(jī)構(gòu)雙重減速，達(dá)到上料進(jìn)給所需速度。棒料的銑削過程由主傳動(dòng)電機(jī)（Z-200-21型直流電動(dòng)機(jī)，75KW、440V、188A,額定轉(zhuǎn)速1500rpm,最高轉(zhuǎn)速3000rpm）控制。銑削時(shí)，棒料只作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與傳統(tǒng)的加工方法截然不同。下料時(shí)由進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)和返回電機(jī)（德國(guó)SEW公司RF62DV132S12/2BMG斜齒輪減速交流鼠籠雙速制動(dòng)電動(dòng)機(jī)，420/2860rpm,0.5/3.0KW,2.3/6.0A,輸出轉(zhuǎn)速45/303rpm）交替控制,未加工完時(shí)，由進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)控制，加工完瞬間，進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)斷開，返回電機(jī)控制卸料小車卸料并送出，接著返回、斷開，進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)開始工作。1.齒輪減速器；2.進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)；3.減速機(jī)構(gòu)；4.銑削機(jī)構(gòu)；5.返回電機(jī)；6.下料機(jī)構(gòu)；7.主傳動(dòng)電機(jī)；8.上料機(jī)構(gòu)圖1.2傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖（2）工藝及其特點(diǎn)被加工的棒料在上料架上被撥料桿撥入輥道，驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)訉袅纤偷竭M(jìn)給裝置中，隨后通過夾緊架夾緊并被拉出，由下料裝置上的兩組驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)油ㄟ^氣缸夾緊后送出，最后由卸料桿將棒料收集于下料臺(tái)架中。圓鋼外圓銑削加工設(shè)備生產(chǎn)n5.5-n80mm剝皮棒料和剝皮盤圓半成品。棒材進(jìn)給速度為4-40米/分，切削頭轉(zhuǎn)速180-2460轉(zhuǎn)/分。該設(shè)備的工藝特點(diǎn)是集多工序?yàn)橥还ば蜻B續(xù)完成，省工省料，高質(zhì)量高效率。（3）銑削加工方式圓鋼外圓銑削加工設(shè)備采用的是銑削加工方式，而不是傳統(tǒng)的對(duì)外圓工件進(jìn)行車削。在銑削過程中，工件作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，銑刀高速旋轉(zhuǎn)多刃切削。相對(duì)于車削時(shí)工件旋轉(zhuǎn)，車刀單刃車削來說，在細(xì)長(zhǎng)桿件的加工中，采用銑削方式加工速度快，加工件表面質(zhì)量高。1.2主要技術(shù)性能加工范圍加工直徑：n9—n81mm棒料長(zhǎng)度2—6m（使用短棒線路2—2.2m,使用測(cè)量?jī)x3.8—6（3）主傳動(dòng)功率75KW，直流（采用可控硅控制的直流電機(jī)）（4）主軸轉(zhuǎn)速200—2000r/min（5）切削速度最大40m（6）切削量0.5—2mm（7）切削刀具調(diào)節(jié)量每按一次按鈕，進(jìn)給量為0.01（8）電器設(shè)備A．總電機(jī)容量：直流135KW，交流53KW.B．操作電壓：380V，50HZ.C．控制電壓：220V，50HZ.D．電磁閥控制電壓：24V，直流.E．允許電壓波動(dòng)：±10%.F．氣動(dòng)壓縮空氣：壓力0.4—0.45MP，耗氣量1500LG．冷卻液每三個(gè)月更換一次，用量大約8000LH．機(jī)器壽命：在正常的維護(hù)條件下，每天三班倒，使用壽命約為30年.I．銑削后的棒料公差：達(dá)到ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)h9的技術(shù)要求①．直徑公差：n9—n18mm，0—n0.043mm；n18—n30mm，0—n0.053mm；n30—n50mm，0—n0.062mm；n50—n81mm，0—n0.071mm；②．橢圓度：最大0.030mm.③．平直度：最大3mm/m(取決于棒料平直度).④．表面粗糙度：最高1.6μm.J．設(shè)備總重量：22噸.1.3銑削棒料生產(chǎn)流程棒料熱扎（或退火）————矯直————銑削棒皮————檢驗(yàn)————打包————過磅————入庫(kù)。1.4加工材料及技術(shù)要求（1）材料：軸承鋼GCr15、GCr15SiMn；不銹鋼1Gr18Ni9Ti、2Cr13；高速工具鋼W6Mo5CrV2、W18Cr4V；碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、合金工具鋼等。銑削前棒料平直度：≤3mm/m。棒料加工狀態(tài)：退火、熱扎態(tài)。1.5設(shè)備用途目前國(guó)內(nèi)鋼廠在軋制細(xì)長(zhǎng)圓鋼時(shí)，一般存在切削加工困難的問題，而軸承行業(yè)、彈簧行業(yè)對(duì)這種軋制圓鋼的需求非常大。圓鋼外圓加工設(shè)備能方便、快速的加工細(xì)長(zhǎng)類圓鋼，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，能滿足這些鋼廠急于想獲得該類設(shè)備的要求1.6存在問題和解決途徑（1）刀片本設(shè)備的銑削刀片極易磨損消耗，需求量大。德國(guó)同類刀片加工壽命為80支棒料，每片刀片價(jià)格18-40馬克。目前，株洲硬質(zhì)合金廠可生產(chǎn)此類刀片。潤(rùn)滑油潤(rùn)滑劑有以下這些用途:1、減少摩擦力;2、防止磨損;3、防止黏附力;4、有利于裝卸;5、冷卻運(yùn)動(dòng)熱;6、防止腐蝕。通過這么多年的發(fā)展，潤(rùn)滑劑的原料來源變得越來越廣泛，除油和油膏之外的許多塑料和固體甚至氣體都充當(dāng)了這個(gè)角色。唯一的局限是許多這些材料在它們重新補(bǔ)充自己的過程中吸收摩擦熱,他們對(duì)高溫度環(huán)境敏感,只能在較穩(wěn)定的環(huán)境里。由于潤(rùn)滑材料的選擇范圍廣,重要的是材料的選擇和方法的應(yīng)用。以下類型潤(rùn)滑劑是可利用的:1、石油流體;2、綜合性流體;3、油膏;4、固體脂;5、動(dòng)態(tài)流體;6、氣體;7、塑料;8、動(dòng)物脂;9、金屬和礦物脂;10、植物油。應(yīng)用最多和最好的潤(rùn)滑劑是礦物油。在同時(shí)提供機(jī)械和水力元素設(shè)計(jì)的應(yīng)用中,油被認(rèn)為是最可靠的潤(rùn)滑劑。一致認(rèn)為,它提供更寬的選擇,滿足了具體應(yīng)用的要求。銷售的潤(rùn)滑劑一般都含有添加劑。這些“添加劑包裹”是一個(gè)石油公司的銷售工程師為一些特殊條件下的應(yīng)用而研究出來的。下列這些是有共同點(diǎn)的類型添加劑:1、防摩擦劑;2、氧化作用抗化劑;3、鐵銹抗化劑;4、洗滌分散劑;5、黏度改良劑;6、抗扭屈劑;7、節(jié)點(diǎn)抑制劑。添加劑的最新領(lǐng)域,是當(dāng)加熱到溫度足夠高后蒸發(fā)或燒掉基本的油而不留下灰的一系列有機(jī)化合物。最初在內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用中,他們發(fā)現(xiàn)金屬或礦物元素會(huì)促進(jìn)催化作用、重組或?qū)C(jī)械材料的退化作用。添加劑通常不穩(wěn)定于整個(gè)溫度和修剪范圍時(shí)，認(rèn)為可被基本的儲(chǔ)備油應(yīng)用。因此,疊加性型油必須仔細(xì)地被監(jiān)測(cè)以保證安全,當(dāng)儲(chǔ)備油減少了或耗盡了之后，裝置不能繼續(xù)使用。更加重要的是,當(dāng)洗滌劑、分散劑、添加劑都存在時(shí),起作用的是某種產(chǎn)品還是他們同時(shí)作用。雖然由于材料而導(dǎo)致潤(rùn)滑油的需求量大幅減少，但是被潤(rùn)滑件運(yùn)動(dòng)速度的加快而導(dǎo)致它們消耗加速。同時(shí)，揮發(fā)和泄漏也具有明顯的影響。黏度指數(shù)的改良調(diào)整潤(rùn)滑油使它的黏度在操作溫度范圍內(nèi)減少。這些材料也可用來改進(jìn)重油或輕油；但是以前的儲(chǔ)備油傾向于恢復(fù)對(duì)高溫或?qū)Ω呒羟新释ǔＴ谟龅捷S承和齒輪裝載的區(qū)域。在重工業(yè)設(shè)施，它一般適當(dāng)選擇更重或高度提煉的潤(rùn)滑劑（價(jià)格一般是較昂貴的）而不是依靠一個(gè)較不穩(wěn)定的黏度指數(shù)改良產(chǎn)品。這些潤(rùn)滑劑一般應(yīng)用于剪切率在1000000相秒以下時(shí)依照以下公式：剪切率(每秒)=其中D是直徑，單位：英寸；N是轉(zhuǎn)速，單位：RPM；t是厚度，單位：英寸。此類機(jī)械用油一般為德國(guó)進(jìn)口，也可用國(guó)產(chǎn)油代替：德國(guó)TELLVS127中心注油器用油用國(guó)產(chǎn)N32抗磨液壓油代替；德國(guó)OMALA100齒輪油用國(guó)產(chǎn)N100中極壓工業(yè)用油代替；德國(guó)VITREA100機(jī)械油用國(guó)產(chǎn)100號(hào)機(jī)械油代替；德國(guó)68OMALA齒輪油用國(guó)產(chǎn)N68中極壓工業(yè)用油代替；德國(guó)TELLVS146液壓油用國(guó)產(chǎn)30-40抗磨液壓油代替。棒材平直度此設(shè)備要求被銑削棒材平直度小于3mm/m，一般多輥型矯直機(jī)不易達(dá)到。但在實(shí)際中，平直度大于3mm/m還是可以加工的。銑削量本設(shè)備技術(shù)參數(shù)中最小銑削量為0.5mm（直徑），實(shí)際中，因?yàn)闊嵩鷪A鋼的橢圓度和彎曲度大都超過要求。實(shí)際銑削量一般控制在1mm左右。1.7生產(chǎn)情況圓鋼外圓銑削加工設(shè)備主要生產(chǎn)以下幾種情況的棒料：冷沖壓專用軸承鋼可供軸承廠直接進(jìn)行剪切、冷頂墩、冷沖壓加工零件。成品規(guī)格n28mm，每年生產(chǎn)量約600噸。外貿(mào)出口鋼材只對(duì)表面質(zhì)量要求較高的模具進(jìn)行削皮加工。鋼種D2、SKD11等。改變規(guī)格，挽救不合格品對(duì)具有一定批量（高合金鋼200kg以上優(yōu)質(zhì)鋼300kg以上）的因公差尺寸或表面缺陷（裂紋、雀皮、折疊、過燒等）較嚴(yán)重而不合標(biāo)準(zhǔn)的棒材，可重新改削成直徑減小1-3mm規(guī)格的棒材，重新利用不合格品，減少損失。特殊要求的棒材如代替進(jìn)口用于電機(jī)貫穿螺栓的n38×5800-5900mm1Cr18Mn12Ni無(wú)磁不銹鋼棒，直徑尺寸公差要求≤±0.20mm。2圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)總長(zhǎng)8100mm，高1182mm本上料機(jī)構(gòu)的上料自動(dòng)化程度較高，沒有傳統(tǒng)的夾緊定位過程，節(jié)省了大量的加工準(zhǔn)備時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，增強(qiáng)了整個(gè)銑削加工設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。2.1支撐座在本設(shè)計(jì)中，支撐基座由六塊板類零件焊接而成（如圖2.1左），而不是采用常用的鑄造方法。這是考慮到支撐基座頂上的軸座做成鑄件后，給軸座上孔的加工帶來一定難度，難以保證尺寸精度要求。各件尺寸：基座355mm×355mm×25mm支撐板600mm×230mm×16mm軸座258mm×255mm×25mm圖2.1支撐座各件焊接關(guān)系和焊接方式如圖2.1右，支撐板交叉焊接在基座正中央，軸座對(duì)稱焊接在支撐板上。2.2軸及軸上零件軸如圖2.2所示1、2、3、4是上料機(jī)構(gòu)上四根主要的軸，其中1、3、4為細(xì)長(zhǎng)光軸，規(guī)格為：1軸35mm4448mm(直徑高)3軸45mm44484軸45mm4380軸上分布有供固定軸上零件用的螺紋孔和供傳感器、電路等線路通過的通孔。4軸主要起連接、固定上擋料板的作用，它沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。1軸和3軸不僅有連接和固定的作用，它們還傳遞繞軸向的上料運(yùn)動(dòng)。它們通過帶座軸承架在固定架上，減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦。所需的動(dòng)力由氣缸提供。2軸相當(dāng)于鏈輪和托輥之間的橋梁，被加工棒料的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)經(jīng)過鏈輪再通過它傳到托輥，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。圖2.2軸及其附件軸上零件圖2.2中1、3、4軸上主要零件（圖2.3）有固定架（1、5）、擋料板（2、6）、上料擋桿Ⅰ（3、7）、上料擋桿Ⅱ（4、8）。具體尺寸見零件圖。通過兩個(gè)圖的對(duì)比我們可以看出，每種零件都有兩種形式，即主要特征尺寸一致，在需要連接動(dòng)力源的零件上設(shè)計(jì)有連接部位。如擋料桿，它固定在4軸上，有2和6兩種形式，其中2有一個(gè)件，6有五個(gè)件。在上料時(shí)擋料桿擋住工件的沖擊力，減少上料擋桿Ⅱ上的沖擊。當(dāng)加工不同的工件時(shí)，即工件的直徑發(fā)生變化，通過調(diào)整支撐桿（圖2.3上2件下面連接的是支撐桿）控制擋料桿2上擋料面的角度，擋料桿2通過軸4帶動(dòng)6的變動(dòng)，六個(gè)件一起工作，從而適應(yīng)工件變化要求。上料擋桿Ⅰ、上料擋桿Ⅱ也是通過一個(gè)件帶動(dòng)其它五個(gè)件，它的動(dòng)力分別由一個(gè)氣缸提供，兩個(gè)氣缸通過協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制上料過程。1、5．固定架；2、6.料擋桿；3、7.上料擋桿Ⅰ；4、8.上料擋桿Ⅱ圖2.3軸上零件2.3固定托輥槽鋼固定托輥槽鋼，總長(zhǎng)8100mm圖2.4固定托輥槽鋼2.4蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿的工作環(huán)境：手工驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，單向工作，輸入功率P=0.01KW,輸入轉(zhuǎn)速58r/min，傳動(dòng)比為29，三班倒，工作壽命30年。設(shè)計(jì)步驟：(1)選擇材料及確定許用應(yīng)力蝸桿材料用45鋼，蝸桿螺旋部分表面淬火，齒面硬度45-55HRC，蝸輪齒圈用鑄鋁青銅ZCuAlMn，砂模鑄造，；輪芯用鑄鐵HT150采用齒圈靜配式結(jié)構(gòu)。取蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力[σ’H]=172MPa，許用彎曲應(yīng)力[σ’f]=80MPa(2)選擇蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2根據(jù)傳動(dòng)比i=29，取Z1=1，Z2=iZ1=29(3)按蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)蝸桿轉(zhuǎn)矩：T1=9.5510P/n=9.55100.01/58=1646.6N?mm經(jīng)估算，取=0.7蝸輪轉(zhuǎn)矩：T2=iT1=290.71646.6=33426N?mm因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，取K=1.0,K=1.1,K=1.0則K=KKK=1.01.11.0=1.1[σH]=[σ’H]?其中N=60jnL=60123030024=0.86410所以[σH]=172=175.2MPa[σF]=[σ’F]?=80=81.5MPa根據(jù)公式：mdKT()其中KT()=1.133426（）=350.4mm取m=3.15,d=40mm則md=3.1540=396.9350.4滿足要求蝸桿導(dǎo)程角=arctan=arctan=5.07蝸輪圓周速度V===4.2m/s蝸桿分度圓直徑d=40mm蝸輪分度圓直徑d=mZ=3.1529=91.35mm傳動(dòng)中心距a=(dd)=(40+91.35)=65.675mm(4)驗(yàn)算蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度查得蝸輪齒形系數(shù)Y=2.52則σF=Y==12.3因?yàn)棣褾<[σF]=81.5MPa所以滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求（5）主要幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑d=40mmd=91.35mm中心距a=65.675mm模數(shù)m=3.15蝸桿導(dǎo)程角=5.07齒頂圓直徑d=d+2m=40+2=46.3mmd=d+2m=91.35+2=97.65mm齒根圓直徑d=d-2.4m=40-2.4=32.44mmd=d-2.4m=83.79mm齒矩p=p=m=3.143.15=9.896mm分度圓上齒厚S=S=0.5m=0.53.143.15=4.948mm蝸輪最大外圓直徑dd+1.5m=97.65+1.53.15=102.375mm取d=354mm蝸輪齒頂圓半徑R-m=-3.15=16.85mm蝸輪齒寬b0.75d=0.7546.3=34.725mm取b=32mm蝸輪齒寬角=2arcsin=2arcsin=1061537(6)精度及齒面粗糙度選擇選8級(jí)粗糙度，標(biāo)記為8CGB10089-88蝸桿齒面粗糙度R3.2m蝸輪齒面粗糙度R3.2m壓桿的穩(wěn)定校核（8）潤(rùn)滑油選擇力速度因子====20.3N?min/m40C時(shí)運(yùn)動(dòng)黏度為220N?min/m選用G-N220N蝸輪蝸桿油（9）蝸輪蝸桿工程圖圖2.5是蝸輪蝸桿的裝配型式簡(jiǎn)圖，具體工程圖見零件圖。蝸輪中央螺旋狀的是與絲杠配合內(nèi)絲杠紋，整個(gè)蝸輪通過單向推力球軸承支撐。蝸桿一端連接手輪，另一端通過聯(lián)軸器和軸與相對(duì)應(yīng)的另一對(duì)同樣的蝸輪蝸桿相連。它們一起調(diào)節(jié)槽鋼的升降以滿足不同工件的直徑變化產(chǎn)生的對(duì)刀偏差。圖2.5蝸輪、蝸桿2.5如前面所介紹，被加工工件直徑發(fā)生變化時(shí)，必需控制托輥的高低以調(diào)節(jié)工件中心與旋轉(zhuǎn)刀具中心在一條直線上。通常的工件加工大都是批量生產(chǎn)，不用經(jīng)常調(diào)節(jié)中心，所以本設(shè)備采用手動(dòng)控制調(diào)節(jié)。通過手輪將位移量傳遞到蝸桿，再到蝸輪，最后到絲杠，絲杠推動(dòng)支座上的槽鋼向上或向下運(yùn)動(dòng)，由槽鋼的升降來控制工件的升降。由于整個(gè)機(jī)構(gòu)跨度較長(zhǎng)，升降的過程中難以保證槽鋼的平直度，所以本機(jī)構(gòu)采用了導(dǎo)向裝置來提高調(diào)節(jié)的精度要求。整個(gè)導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，就由一個(gè)導(dǎo)套和導(dǎo)向桿組成。導(dǎo)套用螺栓固定在支撐座上，為了減少摩擦和提高精度，導(dǎo)套內(nèi)圈嵌有一個(gè)薄銅套，銅套內(nèi)圈與導(dǎo)向桿是間隙配合關(guān)系。圖2.6左即為導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿被焊接在固定托輥槽鋼上，而圓柱上被削掉的地方就是焊接面。圖2.6裝置，在本上料機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支撐座上各有一套，所有的零件都是成對(duì)使用，提高了零件利用率，減少了零件的設(shè)計(jì)數(shù)量。1．導(dǎo)套；2.導(dǎo)向桿（左圖）；3固定托輥槽鋼；4.支座；5絲杠（右圖）圖2.6升降調(diào)節(jié)裝置2.6托輥機(jī)構(gòu)托輥機(jī)構(gòu)主要由軸、鏈輪、托輥、軸承座、軸承、鍵、擋圈、軸套等組成，如圖2.7、圖2.8。在這兩個(gè)類型差不多的托輥機(jī)構(gòu)中，托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ是主動(dòng)件，托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ是從動(dòng)件。托輥轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的動(dòng)力通過聯(lián)軸器傳遞過來，通過軸、鍵連接帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，各鏈輪經(jīng)圖2.7托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ爆炸圖圖2.8托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ爆炸圖鏈條同步帶動(dòng)。托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ中，鏈輪是雙排的，它的兩邊輪齒都可以連入鏈條，當(dāng)一邊磨損后，可以換用另一面，增加了鏈輪的使用壽命。鏈輪用鍵進(jìn)行定位固定，軸向用擋圈限制自由度。托輥的定位和固定和鏈輪是一樣的，應(yīng)用的也是鍵和擋圈。整個(gè)機(jī)構(gòu)都是通過軸承座固定在固定托輥槽鋼上，軸由一對(duì)角接觸軸承支撐在軸承座上。托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ中，基本零件和托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ是一樣的，不同的是軸的左端連入了聯(lián)軸器，右端的鏈輪結(jié)構(gòu)工藝性發(fā)生了變化，但主要技術(shù)參數(shù)是一樣的。由于圓鋼外圓銑削加工設(shè)備加工的工件一般都較長(zhǎng)，需要的托輥比較多，這種托輥機(jī)構(gòu)在本設(shè)備上一共應(yīng)用了20套，上料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)各10套。在上料機(jī)構(gòu)中，作為主動(dòng)件的托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ用了3套，托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ用了7套。2.7塔架塔架的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，因此應(yīng)用的是鑄件，規(guī)格：250mm155mm102mm它通過螺栓固定在支撐座上，中間大孔容納絲杠，而蝸輪則套在絲杠上，它們之間傳遞位移和力。蝸桿通過角接觸軸承套在橫臥的通孔中，所有的開口都被密封。塔架的主要作用是支撐固定托輥槽鋼，保護(hù)蝸輪、蝸桿、絲杠不受外界環(huán)境的干擾。圖2.9塔架2.8氣缸圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)之所以選擇氣缸而不選擇液壓缸，是由上料工作環(huán)境確定的。上料的要求就是把工件從儲(chǔ)料架上送到托輥上，不要求精確的定位和位移，氣缸傳動(dòng)就能保證要求。而且氣缸沒有液壓油的泄漏，工作環(huán)境衛(wèi)生環(huán)保，符合了現(xiàn)在機(jī)器設(shè)計(jì)環(huán)保化的趨勢(shì)。2.9其他零部件和在生活中很多事都有主次之分一樣，機(jī)械設(shè)計(jì)的零部件也有重要零部件和輔助零部件之分，但事情也不都是絕對(duì)的，每個(gè)零部件都有它的特定作用，看起來不起眼的零部件，但失去了它，可能導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備使用不方便或者失去作用。端蓋（圖2.10），密封軸，防止灰塵進(jìn)入和潤(rùn)滑油漏出。支撐桿（圖2.11），它是一個(gè)可伸縮的構(gòu)件，通過構(gòu)件上的螺母調(diào)節(jié)支撐桿的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)擋料桿的擋料角度，適應(yīng)工件直徑的變化要求。手輪（圖2.12），調(diào)整固定托輥槽鋼時(shí)傳動(dòng)位移，與蝸桿采用內(nèi)凹四方體連接，不用時(shí)也可以卸下來，使用方便。軸座（圖2.13），固定軸的作用，在無(wú)法從下面支撐軸的時(shí)候，采用這種結(jié)構(gòu)的軸座能很好的解決問題。圖2.10端蓋圖2.11支撐桿圖2.12手輪圖2.13軸座還有很多零件，如套筒、軸套、擋板等設(shè)計(jì)，以及軸承、擋圈、墊圈、螺釘、螺栓、螺母、鍵、銷等標(biāo)準(zhǔn)件的選用，都必須考慮整個(gè)上料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)工藝性和裝配工藝性。2.10上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)工藝性分析組裝完畢的上料模擬圖如圖2.14、圖2.15所示，雖然從側(cè)視圖看上去各構(gòu)件比較錯(cuò)綜復(fù)雜，但從主視圖可看出，各構(gòu)件不是分散分布在固定托輥槽鋼上，而是由能單獨(dú)完成一個(gè)上料演示的各個(gè)構(gòu)件組合在一起，然后按一定比例裝配在固定托輥槽鋼上。從主視圖中可以看出此機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層次性較強(qiáng)，而且構(gòu)成本機(jī)構(gòu)的各個(gè)零件都比較簡(jiǎn)單，圖2.14圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)主視圖很多件都是多次應(yīng)用，比如說固定架、擋料桿、上料擋桿、托輥等。零件的設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)工藝性好。由于本上料機(jī)構(gòu)體積龐大，為了減少零件的復(fù)雜性，機(jī)構(gòu)中采用了大量的焊接件、組合件，雖然降低了機(jī)構(gòu)的精度和強(qiáng)度，但本機(jī)構(gòu)的上料對(duì)精度的要求較低，且承受的沖擊力小，足以滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)論經(jīng)過一段時(shí)間的艱苦努力，終于比較圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但豐富了自己的機(jī)械理論知識(shí)，還充實(shí)了自己的實(shí)踐知識(shí)。同時(shí)也培養(yǎng)了我的認(rèn)真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際，專研創(chuàng)新與實(shí)事求是相結(jié)合的工作態(tài)度。在設(shè)計(jì)過程中我也發(fā)現(xiàn)了我很多不足的地方，我也做了認(rèn)真的總結(jié)，希望對(duì)我未來的工作能夠有所幫助。我再理論知識(shí)上還是存在缺陷，我想真的應(yīng)該重視基礎(chǔ)理論知識(shí)，只有牢固掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。還有以前我并不重視對(duì)資料的查詢，但通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能。同時(shí)我的CAD繪圖能力也得到了大幅的提升，很多了解不全面的地方通過學(xué)習(xí)完善了，這點(diǎn)也是對(duì)我受益匪淺的。還有對(duì)一些公式的運(yùn)用計(jì)算和書寫，使我了解了設(shè)計(jì)論文的規(guī)范和要求，為我將來工作做了很好的鋪墊。20致謝大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)的默默支持；感謝我的母校沈陽(yáng)理工給了我在大學(xué)深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝沈陽(yáng)理工的老師和同學(xué)們這幾年來的關(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我充滿了感動(dòng)。這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師張福老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向張老師尋求幫助，而張老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。張老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我