万能卧式升降台铣床的进给箱的传动原理.docx

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万能卧式升降台铣床的进给箱的传动原理

摘要

本文介绍了X6132万能卧式升降台铣床的进给箱的传动原理的分析。

1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，尤其是70年代以后，自动换到系统再洗穿上得到了应用，扩大了铣床的我加工范围，提高了加工精度与效率。

第一节主要介绍铣床的作用、在国内的发展趋势和铣床的简单介绍，包括铣床的造型和特点。

第二节讲了具体的X6132万能卧式升降台铣床的概述。

第三节讲了X6132万能卧式升降台铣床进给箱的传动原理分析。

第四节讲结构分析，其中有离合器，轴承及润滑系统。

【关键词】：

X6132万能升降式铣床进给箱加工范围结构分析

1前言

随着科学技术的不断发展，机械加工过程中自动化程度越来越高，其中铣床的普遍使用对自动化起着重要的作用。

铣床在计算机控制系统的控制下按照一定的加工指令控制主轴系统、进给系统和刀具库系统等辅助设备的工作。

下面我们简单介绍铣床在我们国家的情况，并对X6132万能升降台铣床进给箱传动部分进行分析。

1.1铣床在机械加工中的地位

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。

1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。

尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。

1.2铣床在我国的发展现状

从20世纪中叶出现以来，铣床给机械制造业带来了革命性的变化。

铣床具有如下特点：

加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

铣床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求检验的零件。

铣床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

 1.3铣床的分类

铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。

 升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。

单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。

仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。

其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。

另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等

 数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。

由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。

2X6132型万能卧式铣床概述

X6132型万能卧式铣床是一种用途广泛的机床。

它可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、多齿零件的齿槽（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面及各种曲面，此外，它还可以用与加工回旋体表面及内孔以及进行切断等。

由于铣床使用的是旋转多齿刀具进行切削加工，同时有数个刀齿参加切削，多仪生产效率较高，但是，由于每个刀齿的切削过程是断续的，且每个刀齿的切削厚度又是变化的，这就使切削力相应地产生变化，容易引起机床振动。

因此，这类机床要求在结构上有较高的刚性和抗对振性。

2.1型号的意义

图1

2.2优缺点

　工作台沿床鞍移动实现纵向运动；床鞍沿升降台移动实现横向运动；其垂向运动由升降台沿床身导轨移动实现.机床具有基础铸件钢性好，能承受重负荷切削.主轴传动和进给传动均采用18级齿轮变速，具有较宽的变速范围和很宽的加工范围。

机床电气控制贯彻了国家GB5226.1-2002标准，提高了安全性和可靠性。

机床通用性强、互换性好，可以配置分度头、圆工作台、镗刀架、铣夹头等附件，进一步扩大机床加工范围.

容易磨损的部分都有消除间隙的调整装置。

保证机床的精度和工作平稳.该机床在纵、横两个方向配置成都光电所数显装置，使机床具有位移数字显示，可以提高加工精度和生产效率

2.3用途

X6132万能卧式升降台铣床   本机床的主轴锥孔可直接或通过附件安装各种圆柱铣刀、圆片铣刀、高度铣刀、成型铣刀、端面铣刀等刀具，用以加工各种平面、斜面、沟柱、凿轮等。

3、铣床的传动系统分析

图卧式升降台铣床的传动框图，即X6132型万能卧式升降台铣床的系统传动图。

图2

图3

1）进给运动

该机床的工作台可以作纵向、横向和垂直三个方向的进给运动以及快速移动。

轴Ⅷ一Ⅸ间的曲回机构工作原理，可由图4予以说明

图4

由于轴Ⅶ－Ⅸ间的两组三联滑移齿轮变速组的3×3＝9种传动比中，有三种是相等的。

所以，轴Ⅶ—Ⅸ间的两个变速组只有7种不同的传动比，因而轴X上的z=49滑移齿轮只有7×3＝21种实际转速。

由此可知，X6132型铣床的纵、横、垂直三个方向的进给量均为21级，其中纵向及横向的进给量范围为10～1000mm/min，垂直进给量范围3.3～333mm/min。

4结构分析

图5

4.1主要部件

4.11机床的典型操纵机构

（一）孔盘变速操纵机构

X6132型铣床的主运动及进给运动都采用孔盘变速操纵机构进行变速控制。

1．孔盘变速机构的工作原理

如图6所示，通过孔盘5的变速操纵，在轴Ⅱ上的三联滑移齿轮有三个工作位置，可分别与轴1上的三个固定齿轮相啮合，以变换主轴转速。

4.12工作台进给操纵机构

1.纵向进给操纵机构工作原理可通过图7加以说明

图7工作台纵向进给操纵机构

1－摆块2－凸块3－纵进丝杠轴4－牙嵌离合器M5左半块5－拨叉6－拨叉轴7－弹簧8－调节螺母9、13－叉子10、12－销子11－摆动轴14－垂直轴15－微动开关（SQ1）16－压块17－微动开关（SQ2）18－手柄

2．横向及垂直进给操纵机构工作原理可通过图9加以说明。

图8横向及垂直进给操纵机构

1－手柄　2－平键3、4、5、6－顶销7－鼓轮8－轴9－毂体

4.2离合器

电磁离合器，牙嵌式离合器

4.21电磁离合器

电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。

电磁离合器可分为：

干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等。

电磁离合器工作方式又可分为：

通电结合和断电结合。

图9：

电磁离合器

4.22牙嵌式离合器

牙嵌式离合器主要由端面带齿的两个半离合器1，2组成，通过啮合的齿来传递转矩。

其中半离合器1固装在主动轴上，而半离合器2利用导向平键安装在从动轴上，它可沿轴线动。

工作时利用操纵杆（图中未画出）带动滑环3，使半离合器2作轴向移动，实现离合器的接合或分离。

2、齿形

   这种离合器沿圆柱面上的展开齿形有三角形、矩形、梯形和锯齿形。

三角形齿接合和分离容易，但齿的强度较弱，多用于传递小转矩。

梯形和锯齿形强度较高，接合和分离也较容易，多用于传递大转矩的场合，但锯齿形齿只能单向工作，反转时工作面将受较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。

矩形齿制造容易，但须在齿与槽对准时方能接合，因而接合困难，且接合以后，齿与齿接触面间无轴向分力作用，所以分离也较困难，故应用较少。

3、特点　

   牙嵌离合器结构简单，外廓尺寸小，接合后两半离合器没有相对滑动，但只宜在两轴的转速差较小或相对静止的情况下接合，否则齿与齿会发生很大冲击，影响齿的寿命。

4.3轴承

圆锥滚子轴承，深沟球轴承

4.31圆锥滚子轴承

 圆锥滚子轴承可以分离，由内圈与滚子、保持架一起组成的组件和外圈可以分别圆锥滚子轴承安装。

滚子和滚道接触处修正的接触线可以减少应力集中。

圆锥滚子轴承可以承受大的径向载荷和轴向载荷。

由于圆锥滚子轴承只能传递单向轴向载荷，因此，为传递相反方向的轴向载荷就需要另一个与之对称安装的圆锥滚子轴承。

      圆锥滚子轴承中用量最多的是单列圆锥滚子轴承。

在轿车的前轮轮毂中，近年来也用上了小尺寸的双列圆锥滚子轴承。

四列圆锥滚子轴承用在大型冷、热轧机等重型机器中。

图10：

圆锥滚子轴承

4.32深沟球轴承

深沟球轴承是滚动轴承中最为普通的一种类型。

基本型的深沟球轴承由一个外圈，一个内圈、一组钢球和一组保持架构成， 深沟球轴承类型代号为6。

深沟球轴承原理：

深沟球轴承主要用于承受纯径向载荷，也可同时承受径向载荷和轴向载荷。

当其仅承受纯径向载荷时，接触角为零。

当深沟球轴承具有较大的径向游隙时，具有角接触轴承的性能，可承受较大的轴向载荷 。

深沟球轴承的摩擦系数很小，极限转速也很高， 特别是在轴向载荷很大的高速运转工况下，深沟球轴承比推力球轴承更有优越性。

深沟球轴承构造：

深沟球轴承结构简单，与别的类型相比易于达到较高的制造精度，所以便于成系列大批量生产， 制造成本也较低， 使用极为普遍。

深沟球轴承除基本型外， 还有各种变型结构，如：

带防尘盖的深沟球轴承；带橡胶密封圈的深沟球轴承；有止动槽的深沟球轴承；有装球缺口的大载荷容量的深沟球轴承；双列深沟球轴承。

深沟球轴承优点：

深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承，用途广泛。

适用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护。

该类轴承摩擦系数小，极限转速高， 结构简单，制造成本低，易达到较高制造精度。

 尺寸范围与形式变化多样，应用在精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等行业，是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。

主要承受径向负荷，也可承受一定量的轴向负荷。

      深沟球轴承装在轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可限制轴或外壳两个方向的轴向位移，因此可在双向作轴向定位。

此外，该类轴承还具有一定的调心能力，当相对于外壳孔倾斜2′～10′时，仍能正常工作，但对轴承寿命有一定影响。

深沟球轴承保持架多为钢板冲压浪形保持架，大型轴承多采用车制金属实体保持架。

主要用途：

 深沟球轴承可用于变速箱、仪器仪表、电机、家用电器、内燃机、交通车辆、农业机械、建筑机械、工程机械等。

图11：

深沟球轴承

4.4润滑

用润滑剂减少两摩擦表面之间的摩擦和磨损或其他形式的表面破坏的措施。

润滑是摩擦学研究的重要内容。

改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力减缓磨损的技术措施。

一般通过润滑剂来达到润滑的目的。

另外，润滑剂还有防锈、减振、密封、传递动力等作用。

充分利用现代的润滑技术能显著提高机器的使用性能和寿命并减少能源消耗。

按摩擦副之间摩擦状态的不同，润滑又分为流体润滑和边界润滑。

介于流体润滑和边界润滑之间的润滑状态称为混合润滑，或称部分弹性流体动压润滑

5.结论与展望

本次设计于2010年11月末开始，经过2周的努力，于2010年12月4日完成，经过2周的时间完成了X6132型铣床的论文。

通过对X6132型铣床进給箱的分析，使我了解了X6132型铣床的工作特点，当然，论文写起来并不是很简单的，需要你对X6132型铣床非常熟悉同时要到网上找很多材料，它是一项繁琐的工作。

另外，在写论文的过程中，我也学到了很多东西，我通过查阅大量的资料，学习了机床方面很多知识，这样既温故了CA6140车床的知识，又学习解了很多其他机床的知识，培养了我一种独立思考问题、解决问题的能力，对今后的工作必将产生深远的影响。

参考文献：

《机械设计》高等教育出版社

《机械设计手册》机械工业出版

金属切削机床设计.机械工业出版社：

李铁尧1996

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