回转体断续切削装置设计
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滚筒部件图.dwg
转子.dwg
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齿轮.dwg
回转体断续切削装置设计
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 常见的车削加工方法及其不足 1
1.3 本文的主要研究内容及意义 4
2 断续切削装置的加工原理及技术方案 4
2.1 断续切削装置的加工原理 4
2.2 断续切削装置的技术方案 5
2.21 立式回转体用断续切削装置的技术方案实例 5
2.22 回转体用断续切削装置的技术方案实例 6
2.3 本文技术方案的确定 7
3.2 回转体简介 9
3.3 齿轮的设计 9
3.31 直齿轮的设计 9
3.32 直齿轮的三维建模 9
3.4 蜗轮蜗杆的设计及三维建模 12
3.41 蜗轮蜗杆的设计 12
3.42 蜗轮蜗杆的三维建模 16
3.5 其他零件的设计及三维建模 17
3.6 各零部件之间的装配 22
3.7 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 lathe
Abstract
Spherical 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 make
Keywords: Lathe, Spherical Surface, Cutting
1 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
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