车床尾架设计项目说明指导书

C0630车床尾架设计阐明书一、车床尾架设计背景及意义制造业中车床是重要用车刀对旋转工件进行车削加工机床。车床重要用于加工轴、盘、套和其她具备回转表面工件，是机械制造和修配工厂中使用最广一类机床。其构造重要分为：主轴箱、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱、刀架。尾架是车床重要部件之一，它在车床加工中起到了重要作用。尾架体安装在车床右导轨上，尾架套筒可以安装顶尖，以支撑较长工件右端、安装钻头、铰刀，进行加工。也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调节移动，然后压下尾座紧固手轮，将尾座夹紧在所需位置，摇动尾座手轮可以实现对工件顶紧、松开或对工件进行切削纵向进给。C0630车床是一种经济型轻型车床，具备加工范畴大、主轴变速范畴广，具备普通车床基本功能，消耗功率小等特点。在该机床上，除可完毕车削外圆、端面、切槽、镗孔等工艺工作外，还可进行钻孔、铰孔、车削公英制内外螺纹及攻丝、套丝等工作。因而，本机床合用于仪器、仪表制造，医疗卫生器械制造，合用于单件小批量生产。二、车床尾架工作原理顶针（4）以1:20圆锥体装在轴套（6）锥孔内，螺母（9）用两外螺钉M12x20（10）与轴套固定，螺钉M15x30（8）用其圆柱端限制轴套只能作轴向移动。当转动手轮（14）时，通过键A8x14（15）使螺杆（11）旋转（不能轴向移动），再通过螺母（9）作用，使轴套带着顶针作轴向移动。当顶针移动到所需要位置时，转动手柄（7）和螺杆（19），使夹紧套（18、20）将轴套锁紧。整个尾架是靠定位键（25）嵌入床身T型槽内作横向定位，但可沿槽作纵向滑动来变化尾架与主轴端面位置，以适应加工不同长度工件。顶紧工件后，可旋紧螺母M24（22）和双头螺柱M24x75（23），带动螺柱头（24）将尾架锁紧在床身上。（注：零件编号详情见配套A0图纸）三、车床尾座设计尾座是卧式车床重要附属部件，其重要作用是在加工特别是轴类零件时，可以定心，同步具备辅助支撑和夹紧功能。C0630卧式车床尾座采用构造设计合理，动、静刚度好，精度高。套筒和尾座移动均为机械传动，套筒和尾座夹紧、放松均采用有关机构夹紧，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简朴、以便、效率高。这种构造尾座长处在于：(1)精度保持性好，刚度高、精度高，抗震性能好，这种构造尾座，采用整体式箱形构造设计，经有限元分析、计算，通过对尾座内部筋板合理布置，提高了尾座刚度和固有频率，避免在加工过程中浮现影响加工精度影响。尾座采用低应力高强度灰铸铁HT200，经良好人工时效解决，热变形小，在加工大工件和大额切削力状况下。尾座构造整体变形小，抗振性能好，满足普通卧式车床精度检查原则原则。(2)构造更加简朴、优化、合理，这种构造尾座，总零件数和原则件数更少，是得有关零件加工表面大大减低，例如零件之间配合表面，采用这种构造尾座可以减少配合面积，是得加工效率高，满足当代加工规定，同步可以减少资源挥霍，顺应国家节能减排方针规定。并且如果采用这种尾座，其加工，装配工艺性更好，节约了加工、装配总费用，减少了尾座总重量和总成本。下面详细简介该车床尾座几种重要某些设计3.1总体布局经工艺分析后，拟定出尾座所需运动，如何实现这些运动，由哪个部件产生运动以及如何产生所需运动、运动控制、机床操作位置等，都是总体布局所要考虑问题。总体布局是指按工艺规定决定所需要运动，拟定有关部件以及各个部件件相对运动和位置关系，同步也要拟定其他机构配备，并作出部件联系尺寸图。总体布局基本规定有如下几点。1.保证工艺办法所规定工件和刀具相对位置和相对运动。2.保证机床具备与所规定加工精度相适应刚度与抗振性。3.使用以便。详细说，就是便于操作、调节、修理机床；便于输送、装卸工件，排除切屑。4.经济效果好，如节约材料、减少机床占用面积等。5.造型美观。总体布局设计普通办法是，一方面依照工艺分析分派有关运动，选取传动形式和支撑形式，然后安排操纵部位，并拟定在布局上改进部件性能和技术经济指标办法。上诉办法之间有着密切联系，必要时可互相穿插或并进。3.2尾座体设计普通卧式车床C0630尾座体是尾座重要机械某些，它是支撑其内部零件整体框架。可以说尾座体设计好坏，直接影响着后续设计。尾座体在设计时重要参照是其他同类产品尾座体和依照生产者在生产中所积累生产经验，稍加改造而成。普通尾座其手轮位于操作工人右手边，而我设计尾座其手轮则是在操作者正前方，也可以说是一种构造上创新，满足不同操作工人加工习惯。此外就是，尾座体壁厚要尽量均匀，这样可以有效减少其在锻造时难度，避免产生缩孔、砂眼等影响其外部轮廓与技术规定因素。同步，拐角处要设计成圆角以减少集中应力。尾座体材料采用HT200，锻造加工而成。在尾座体设计过程中考虑到加工工艺，需要设计出工艺凸台和工艺孔。这样可以减少加工量，提高效率。3.3尾座顶尖设计车床尾座顶尖，它是在车床加工过程中起到定位作用重要零件，它可以与主轴一起限制加工零件自由度，此外还可以定心工件，因而顶尖精度往往规定较高，在零件加工过程中要使尾座轴心线与车床主轴轴心线保证较高同轴度与直线度在进行工件加工过程中普通采用先后顶尖来支承工件，来定位工件旋转中心并承受刀具在加工过程中所产生切削力。顶尖是机械加工中机床重要部件，它可对端面复杂零件和不容许打中心孔零件进行支承。顶尖一端可顶中心孔或管料内孔，另一端则放入到尾座套筒内。顶尖锁紧重要是靠顶紧力和加快机构提供压力，其重要夹紧工作原理睬在下文中提到。顶尖普通由专门工厂生产，咱们只要依照自己需要买产品。由于普通卧式车床C0630是中小型机械加工设备，尾座总体尺寸并不是很大因此选取莫氏6号顶尖。莫氏锥度是一种锥度国际原则，用于静配合以精准定位。由于锥度很小，可以传递一定扭距，又由于有锥度，又便于拆卸。运用就是摩擦力原理，在一定锥度范畴内，工件可以自由拆装，同步在工作时又不会影响到使用效果，例如钻孔锥柄钻。在锥柄上好后，钻头可以将工件钻出需要孔，而锥柄处不会浮现转动现象。又例如钻孔锥柄钻，如果使用中需要拆卸钻头磨削，拆卸后重新装上不会影响钻头中心位置。3.4支撑件设计支撑件是设备基本构件，涉及横梁、摇臂、底座、箱体等。这些构件普通都比较大，因此也称大件。支撑件种类繁多。按构造方式可分为机座类、箱壳类、机架类、平板类；按构造可分为整体式和装配式；按制造办法可分为锻造式、焊接式、螺栓式和组合式；按力学模型可分为杆系构造、板壳构造和实体构造。支撑件重要功用重要涉及如下几点。①支撑件安装机器各部件零部件，并承受各种静态力及动态力（切削力）。②保证各零部件间相对位置精度和运动部件运动精度。③用作液压油，润滑油，切削液存储器。④独立完毕某些功能，如托架、支撑套等。支撑件设计环节支撑件构造形状十分复杂，受力条件也很复杂，难以进行符合实际简化理论计算。因而，设计时一方面依照其使用规定进行受力分析，另一方面依照所受力和其她规定，并参照既有设备同类型件，初步决定其形状和尺寸。对重要支撑件，在初步选定其形状与尺寸后，可用有限元法，借助计算机进行验算或进行模仿实验，求得其静态与动态特性，并据此设计进行修改或对几种方案进行对比，选取最佳方案3.5套筒移动进给机构如上图所示为丝杠螺母构造，本构造重要是为了驱动套筒运动。进而里面顶针相继运动。在加工过程中，特别是在加工某些轴向长度较短零件时，往往需要移动套筒顶针来进行工件精准定位与夹紧，此时如果采用图中所示构造。则可以大大地简化构造，节约成本，提高效率。3.6操纵机构设计操纵系统是可以实现人为控制机械运营状态机构及其装置组合。机械系统运动状态如启停、换向，传动系统中传动路线变化，执行系统运动方式等都是由操纵和控制系统给定输入决定。操纵机构虽不直接参加机床工作运动，对机床精度、刚度和寿命等不产生直接影响，但对机床布局，使用性能，生产效率及外观造型等均有一定影响。因而，在拟定机床总体方案时，对操纵机构加以考虑，并与有关部件一起进行构造设计。操纵机构应满足基本规定：1.轻便省力。操纵系统设计时应尽量减少操纵力，有益于提高劳动生产效率和安全性，提高操纵系统敏捷度。手轮与手柄操纵力不应超过GB9061关于操纵力规定。可采用如下办法。选取适当传动比、杠杆比，恰当加长操纵手柄或加大手轮直径；将惯用操作件布置在人手所能及便于操纵区域，还要依照详细状况就位，不应过高、过低或过远。2.易于操纵，便于记忆。为操纵以便舒服，不但规定操纵力和操纵行程大小要适当，并且操纵件形状、尺寸、布置、运动方向和各操纵件标记，操纵顺序都要符合人体状况和动作习惯。为了减少操纵时产生差错和防止事故，可采用如下办法。操纵件与运动件运动方向应一致，手轮、摇把等旋转方向应符合操作习惯，即顺时针旋转时，移动件移动方向应为离开操作者或向右；操作手柄尺寸应与人手相称，不适当过大或过小。3.操纵件定位可靠。变换及换向用操纵机构必要可靠定位，以免工作过程中自动松开。有时操纵系统还需有自锁，互锁功能或具备自动复位功能。此外，依照机床特点，对操纵机构应有不同规定。3.7尾座构造工艺性尾座即铸件构造是指铸件外形，内腔，壁厚及壁间连接形式，加强板筋等。在进行铸件构造设计时，不但要保证零件使用规定，还要考虑铸件锻造性能规定，以及切削加工对铸件构造规定，即铸件构造工艺规定。质量好铸件应当具备轮廓清晰，尺寸精准，组织致密，细小颗粒等特点。锻造性能是影响铸件质量重要因素。普通状况下，应当从如下几种方面考虑：1.铸件壁厚应合理。铸件壁厚越大，金属液流动时阻力越小，并且保持液态时间越长，因而有助于金属液布满型腔。但是，随着壁厚增长，金属液冷却速度变小，壁厚铸件容易产生缩孔、缩松、晶粒粗大等缺陷，从而使铸件力学性能下降。从这方面考虑，各种锻造合金都存在一种临界壁厚。2.铸件壁厚应尽量均匀。铸件各处壁厚如果相差太大，必然会在厚壁处产生冷却慢热节，热节处最后冷凝得不到充分补偿时，便会产生缩孔，缩松，晶粒粗大等缺陷。同步，由于不同壁厚冷却速度不同样，因而会在厚壁与薄壁之间产生热应力，就有也许导致产生热裂纹。对于壁厚相差较大铸件，由于收缩不均匀易产生变形。3.壁间连接要合理。要有锻造圆角；在铸件转弯处如果是直角连接，则在此处不但会形成热节，容易产生缩孔和结晶薄弱区，又应产生应力集中而容易导致结晶薄弱处产生裂纹。4.壁厚与薄壁连接要逐渐过渡。不同壁厚连接要逐渐过渡，避免突变；壁间连接应避免交叉于锐角两个以上铸件壁相连接处往往会形成热节，如果可以避免交叉结构和锐角相交，即可防止缩孔等缺陷。3.8套筒夹紧机构设计在设计套筒夹紧机构时，重要涉及了带有一段螺纹轴以及上下套筒。此机构在工作原理是上下套筒相对运动，挤压里面套筒，从而使它夹紧。当需要夹紧时，操作手柄，通过机构上套筒受到压力向下运动，而此时下套筒由于是和轴螺旋传动。所如下套筒运动是向上。在上下套筒相对运动中，使得中间套筒夹紧。本构造夹紧力大，且安全可靠，可以达到设计规定。3.9装配构造工艺性产品构造工艺性涉及产品生产工艺性与产品使用工艺性，前者是指其制造难易限度和经济性，后则指其在使用过程中维护保养和维修难易限度与经济性。产品生产工艺性除零件构造装配工艺性外，还涉及产品构造装配构造工艺性。在产品整个生产过程中，机器构造装配工艺性占有很重要地位，装配过程难易，成本高低，以及机器使用与否良好，在很大限度上取决于它自身构造，因而，产品构造装配工艺性也是评估机器设计好坏标志之一。装配对产品构造规定，重要是要容易保证装配质量，装配生产周期要短，装配劳动量要少，归纳起来，有如下6条规定。⑴构造继承性要好。能继承已有产品构造，便于零部件原则化，通用化，系列化，并可减少劳动量，减少成本，提高装配生产率；⑵能分解为若干个独立装配单元；⑶各装配单元要有对的装配基准；⑷要便于装配和调节；⑸减少装配时修配工作和机械加工；⑹满足装配尺寸链“环数至少原则”。四、尾座设计计算依照工件最大长度和最大旋转外径假设工件最大重量Q=2760N顶尖和三爪卡盘支撑工件可简化为简支梁，尾座负重Q/2=1380N尾座主轴伸出尾座体最大长度100mm尾座