数控机床自动排屑装置设计论文Word格式.docx
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MygraduationprojectisthesubjectofCNCmachinetoolsautomaticallyPaixie
design.Iam忽略mittedmyselftomechanicalsystemsdesign,includingthechoiceof
motor,beltdrivedesign,reducerdesign,chaindrivedesign.Paixiedesignideasfrom
themachine'
sperformanceandmovementsstartwithrequirementsandtothequality
ofdomesticandtechnicalperformanceclosetothedesignrequirementsofthePaixie
basedtotheadvancedforeignmodels,thedevelopmentofmarketdemandinthe
economyasthefirstdesignCNCmachinetoolsintheapplicationoftheprincipleof
thePaixiedevices.AutoCADdrawingsbydrawing.Throughcarefuldesignand
calculate,designedtofindinformationtowritepapers.
ThispaperdesignedPaixiedevice,itisagainsttheneedsofthemarketdesignedsothat
theycouldeffectivelymeetthemarkettodayPaixieonthedemand,ithasthefollowing
advantages:
asmoothtransmission,engageintransmissionefficiency,productivity,
Lowlabourintensity,productquality,economic,andhumanadvantages
Keywords
CNCmachinetools,Paixiedevices,mechanicalsystems
II
目录
目
录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1本课题研究目的与意义 1
1.2本课题国内外发展概况 1
1.3自动排屑装置的发展趋势 1
2系统总体方案的确定 3
2.1设计思想 3
2.2初选电机减速器系统方案 3
2.3输送处传动系统的确定 4
2.4系统总体方案的确定 4
3电动机的选择 6
3.1电动机类型选择 6
3.2电动机功率的选择 6
3.4确定电动机型号 6
4V带的设计计算 7
4.1传动比的分配 7
4.2各轴的转速、功率和转矩 7
4.3带传动方案的确定 8
4.4带传动设计计算 8
4.5带轮的结构设计 10
5减速器的设计 12
5.1齿轮的设计 12
5.1.1高速级齿轮设计计算：
12
5.1.2低速级齿轮设计计算 16
5.2轴的设计计算 20
5.2.1低速轴（轴3）的设计计算 20
5.2.2中间（轴2）轴的设计计算 22
5.2.3输入轴（轴1）的设计计算 23
5.3轴的校核 24
5.3.1输出轴（轴3）的校核 24
5.3.2中间轴（轴2）的校核 26
5.3.3输入轴（轴1）的校核 28
5.4轴承的校核 30
5.4.1输入轴上轴承的校核 30
5.4.2中间轴的校核 31
5.4.3输出轴上轴承的校核 33
I
5.5键的选择和校核 34
5.5.1输入轴上联轴器处的键 34
5.5.2中间轴上的键 34
5.5.3输出轴上的键 35
5.6减速器箱体的设计 35
6链传动设计的计算 38
6.1链传动方案的确定 38
6.2链传动的设计计算 38
6.3链轮的结构设计 40
6.3.1主、从动轮设计 40
6.3.2惰轮设计 43
6.4链的校核 45
6.5刮板链的设计 46
6.6链轮轴的设计 48
6.6.1各轴的转速,功率和转矩 48
6.6.2轴4的设计计算 48
6.6.3轴5的设计计算 50
6.6.4轴6的设计计算 51
6.7轴的校核 52
6.7.1轴4的校核 52
6.7.2轴5的校核 53
6.7.3轴6的校核 55
6.8轴承的校核 56
6.9键的选择和校核 57
6.9.1轴4上联轴器处的键 57
6.9.2轴4上链轮处的键 57
6.9.3轴5上链轮处的键 58
6.9.4轴6上链轮处的键 58
7排屑装置箱体的设计 60
8排屑装置的保养与维护 61
8.1排屑装置的保养 61
8.2排屑装置的维修 61
结参致
论 62
考文献 63
谢 64
1绪论
1
绪
论
1.1
本课题研究目的与意义
自动排屑装置的主要作用是将切屑从加工区域排出到数控机床之外。
另外，切屑中往往
混合着切削液，排屑装置必须将切屑从其中分离出来，送人切屑收集箱或小车里，而将切削
液回收到冷却液箱。
所以，自动排屑装置组要应用于数控机床、加工中心等要求高效率的机
械。
1.2本课题国内外发展概况
自动排屑装置，是随着切削加工机床、加工中心的发展而发展的。
但是长期
以来，重主机、轻配套的状况使得自动排屑装置处理技术及其设备发展迟缓。
80
年代始，重主机轻配套的状况引起了机床工具行业的注意，促使自动排屑装置处
理技术及其设备在此后的20多年里得到长足的发展。
现在常见的排屑装置有以下
几种：
1、平板链式排屑装置
平板链式排屑装置以滚动链轮牵引钢质平板链带在封闭箱中运转，切屑用链
带带出机床。
这种装置在数控车床使用时要与机床冷却箱合为一体，以简化机床
结构。
2、刮板式排屑装置
刮板式排屑装置的传动原理与平板链式基本相同，只是链板不同，带有刮板
链板。
这种装置常用于输送各种材料的短小切屑，排屑能力较强。
3、螺旋式排屑装置
螺旋式排屑装置是利用电动机经减速装置驱动安装在沟槽中的一根绞笼式螺
旋杆进行工作的。
螺旋杆工作时，沟槽中的切屑即由螺旋杆推动连续向前运动，
最终排入切屑收集箱。
这种装置占据空间小，适于安装在机床与立柱间间隙狭小
的位置上。
螺旋槽排屑结构简单、性能良好，但只适合沿水平或小角度倾斜的直
线运动排运切屑，不能大角度倾斜、提升和转向排屑。
1.3自动排屑装置的发展趋势
在总结目前国内外排屑装置的发展现状的情况下，当前排屑装置还有着以下
的几点趋势：
1.复合型排屑机的需求将会大幅度增加。
复合型排屑机有很多优点：
（1），能
处理复合式加工所产生的任何形态之铁屑；
二，不论是长短屑还是金属粉屑都能
9
完全处理；
三，具有大量处理切屑液之过滤系统，过滤精度50μm；
四，可用于各
型机床，中心加工机，钻孔机，龙门式加工机，特殊专用加工机等小屑量排屑。
未来几年内，复合型排屑机将具有广泛的应用。
2.易维修排屑机将大量增加。
由于一般排屑装置属于辅助性生产设备，不易维
修，保养维护机会较少，经常是出现小毛病时无人注意，出大毛病无法运转时才
去修理，影响整条生产线的正常工作。
故易维修排屑机将是一种趋势。
3.在环保、节能方面，今后在排屑机的设计及制造中应引起各制造企业的足够
重视。
这方面要做好以下几点：
（1）
排屑机的装机功率，减少工作中的能量损
失。
（2）
提高密封质量，减少油垢、切削夜等对环境的污染。
（3）
减少噪声，
对大的噪声源进行隔离和封闭。
2系统总体方案的确定
2
系统总体方案的确定
2.1设计思想
本课题是以机器经济性好、人性化设计、环境友好性好、可靠性高、寿命长、
结构简单、易于维修等为设计思想。
2.2初选电机减速器系统方案
系统方案图如下：
（a）为带传动--涡轮涡杆减速器系统
（b）为带传动--二级圆柱圆锥减速器系统
（c）为联轴器--二级圆柱斜齿轮减速器系统（d）为带传动--二级圆柱斜齿轮减速器系统
图2.1电机减速器系统方案
方案评价：
（a）方案为整体布局最小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，但是由
于涡杆传动效率低，功率损失大，很不经济。
（b）方案布局比较小，但是圆锥齿
轮加工较困难，特别的是大直径，大模数的锥轮，所以一般不采用。
（c）方案中
减速器选择合理，但本设计是用于数控机床的小型排屑装置，工作速度很低，实
用联轴器不利于减速，会增加减速器的成本，不够经济。
最终确定方案为（d）方案。
该方案的优缺点：
该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动
带来的影响，而且利于减速，还能起过载保护的作用，并且该工作机属于小功率、
载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，
大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用
最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常
布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载
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