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精品毕设铣边机设计说明书

本科毕业设计

题

目

铣边机设计

作者：

陈明

专业：

机械工程及自动化

指导教师：

吴朝阳

完成日期：

2010年5月31日

原创性声明

本人声明：

所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。

参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：

日期：

本论文使用授权说明

本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：

学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。

（保密的论文在解密后应遵守此规定）

学生签名：

指导教师签名：

日期：

南通大学毕业设计（论文）立题卡

课题名称

铣边机设计

出题人

吴朝阳

课题表述（简述课题的背景、目的、意义、主要内容、完成课题的条件、成果形式等）

铣边机广泛适用于锅炉、压力容器制造行业、造船、电力、石油、化工机械、工程机械制造，对各类低碳钢板、不锈钢板及铝板在焊接前的坡口加工、斜边、直边、U型坡口能一次铣削成型，与刨边机相比，具有价格低、能耗低、工效高、光洁度高、操作及维修方便等优点。

本课题来自于生产实践，用于U型槽轴焊接坡口的加工，设计出符合工厂要求的专用的铣边机。

可以通过对组合铣床的改装来完成设计。

成果形式：

设计图纸和设计说明书。

课题来源

生产实际

课题类别

设计型

该课题对学生的要求

1、学生具有较好的专业课基础知识；

2、学生具有一定的结构设计基础；

3、学生具有较好的绘图能力；

4、学生具有综合分析问题的能力。

教研室意见

教研室主任签名：

______________

________年________月________日

学院意见

同意立题（　　）　

不同意立题（　　）　　教学院长签名：

______________

________年________月________日

注：

1、此表一式三份，学院、教研室、学生档案各一份。

2、课题来源是指：

1.科研，2.社会生产实际，3.其他。

3、课题类别是指：

1.毕业论文，2.毕业设计。

4、教研室意见：

在组织专业指导委员会审核后，就该课题的工作量大小，难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。

5、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。

南通大学

毕业设计任务书

题目铣边机设计

学生姓名陈明

学院机械工程学院

专业机械工程及自动化

班级机062

学号0610012048

起讫日期2010年3月8日~2010年6月20日

指导教师吴朝阳职称讲师

发任务书日期2010年3月8日

课题的内容和要求（研究内容、研究目标和解决的关键问题）

研究内容：

随着机床向高精、高速、高效、数控及多功能方向发展，出现了各种各样的机床，但在加工特定产品的时候仍然需要设计者针对这一产品的加工工艺来进行设计、制造。

根据工厂生产的需要，在进行U型槽轴焊接坡口的加工时，需要一台专用的组合铣床，既能够保证生产加工的要求，又不能超过市场上通用的组合机床的价格，而且要能保证加工的效率和操作的简便和安全性能。

为此需要对组合机床进行结构和功能上的改进、设计。

课题主要研究内容为铣边机的结构设计，其中包括：

1）研究组合机床的主要组成部件；

2）设计满足生产需求的专用铣边机。

设计要求：

1.1设计名称及数量：

1.1.1设备名称：

铣边机。

1.1.2数量：

1台。

1.1.3主要用途：

用于U型槽轴焊接坡口的加工。

1.2工艺条件和技术要求

1.2.1产品数量2.11产品形状及尺寸要求详见附图

1.3.1电力：

交流380/220V、50Hz.

1.3.2压缩空气：

压力0.4-0.5Mpa.

1.3.3环境温度：

0度-60度

1.4设备设计、制造原则和执行标准

1.4.1.1设备设计、制造原则

1.4.1.2保证加工精度和粗糙度要求。

1.4.1.3一次装夹完成加工部位的加工。

1.4.1.4可以使用自制刀具，但应考虑刀具的制造成本和互换性。

1.4.1.5工件的定位、夹紧形式不限，但要考虑工件装夹和工人操作的便利，以及切屑可能对装夹的影响，保证切削和切削精度的实现。

1.4.1.6完善的切屑收集装置，避免切屑的飞溅。

1.4.1.7设备可在标准卧室组合铣床的基础上，本着实用、可靠、经济、适当通用、操作方便的原则，改进、设计、制造。

1.4.2执行标准国家及行业颁有关铣床、液压机、组合机床的相关标准。

1.5设备要求

1.5.1.1主机结构应具有足够的强度和刚性，防止使用过程中的变形。

1.5.12主机台面高度应方便操作工人的操作和观察。

1.6加工时间：

一次装夹完成全部加工，单件加工时间为5-8分钟（含工作装夹时间）

研究目标：

本课题是以学生在生产实践中对机床结构了解的基础上，训练学生面向工程实践的需要，进行铣边机的设计，解决工程实践难题的能力。

课题研究目标：

根据组合机床的结构原理和实际生产的需要，对机床进行结构改进、设计。

关键问题：

1）结构设计；

2）部件选择。

课题的研究方法和技术路线

通过文献检索和查阅有关的文献资料和工厂的实践学习，了解并掌握组合机床的结构原理、铣边机的优点和设计要点，进行先期的理论学习。

采用理论研究与工程实际相结合的技术路线，在深入了解铣边机结构的基础上，进行设计方法论证；绘制二维图，撰写相关论文。

基　础　条　件

1、具有丰富的技术资料；

2、学生具有学习和掌握设计方法的能力；

3、知道教师具有长期从事机床设计、CAD的研究，能在知道的过程中通过理论知识的讲授，铣边机原理的分析和指导，完成毕业设计的任务；

4、实验室具有组合机床和计算机等相关设备。

参　考　文　献

[1]（美）Hindhede,Zimmerman,Hopkins,etal.MachineDesignFundamentals—APraticalApproach,JohnWiley&Sons,1983

[2]NikraveshComputer-AidedAnalysisofMechanicalSystemsPrenticeHall1988

[3]ZhuY,ZhangSandRnongY.ExperimentalStudyonFixturingStiffnessofT-slotBasedModularFixture.TransactionofNAMRI/SME.VolumeXXI,1993

[4]（美）PaulKennethWright著.21世纪制造.北京：

清华大学出版社，2004

[5]DoughtyS.MechanicsofMachines.NewYork:

JohnWiley&SonsInc.,1988

[6]JensenP.W.ClassicalandModernMechanismsforEngineersandInventors.NewYork:

MarcelDekkerInc.，1991

[7]沈阳工业大学等编.组合机床设计.上海:

上海科学技术出版社85.9

[8]大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.北京:

机械工业出版社1975

[9]谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.北京:

机械工业出版社94.2

[10]丛凤廷,迟建山主编.组合机床设计.上海:

上海科学技术出版社94.10

[11]吕宏,王慧主编.机械设计.北京：

北京大学出版社2009

[12]李思益[等]编著.现代设计方法.西安：

西安电子科技大学出版社2007

[13]张功学,侯东生主编.材料力学.西安：

西安电子科技大学出版社2008

[14]海心,赵华主编.机电传动控制.北京：

高等教育出版社2007

[15]机械电子工业部郑州机械研究所编.机械传动.郑州:

机械电子工业部郑州机械研究所1977

[16]卜炎主编.机械传动装置设计手册.北京：

机械工业出版社1999.04

[17]阮忠唐主编.机械摩擦无级变速器.北京：

机械工业出版社，1983

[18]朱孝录，鄂中凯主编.齿轮承载能力分析.1992

[19]严济宽编著.机械振动隔离技术.上海：

上海科学技术文献出版社，1985

[20]王金华编.铸件结构设计.北京：

机械工业出版社，1983

[21]高敏编著.机械产品艺术造型基础.成都：

四川科学技术出版社，1982

[22]周泽华编.金属切削原理（第二版）.北京：

机械工业出版社，1993

[23]王贵成编.机械制造学.北京：

机械工业出版社，2001

[24]秦宝荣编.机床夹具设计.北京：

中国建材工业出版社，1997

[25]王启义编.金属切削机床.北京：

冶金工业出版社，1993

本课题必须完成的任务

本课题必须完成的任务：

1、了解组合机床的基本组成和工作原理、及发展近况；

2、根据任务书的要求，给出总体设计方案；

3、了解铣边机设计原理；

4、掌握并完成铣边机的绘图部分；

5、对重要参数进行计算论证；

6、撰写毕业设计说明书；

7、翻译课题相关的英文文献资料。

成　果　形　式

1、毕业设计说明书；

2、英文翻译资料；

3、设计图纸。

进度计划

起讫日期

工作内容

备注

3.8-3.20

文献检索，阅读资料。

了解铣边机的结构和用途

学生自学

3.21-4.2

整理收集有关资料，提出设计方案

指导

4.3-4.20

论证设计方案，进行结构设计和计算

讨论

4.21-5.18

绘制正规部件设计图纸，进行必要的理论分析与计算；进行装配图绘制

指导

5.19-5.26

翻译外文文献撰写论文初稿

5.27-6.4

完成论文，修改完善设计图纸并准备答辩

教研室审核意见

教研室主任签名：

__　　______年___月___日

学院意见

　教学院长签名：

__　　______年___月___日

南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告

学生姓名

陈明

学号

0610012048

专业

机械工程及自动化

课题名称

铣边机设计

阅读文献

情况

国内文献25篇

开题日期

2010.03.12

国外文献5篇

开题地点

南通大学12#工程制图教研室

一、文献综述与调研报告：

1、本课题研究的现状及发展趋势

铣边机分为XB系列铣边机、自行驱动铣边机等，是新一代铣削加工设备，国内取代刨边机的最理想的设备。

　　铣边机的应用：

　　广泛适用于锅炉、压力容器制造行业、造船、电力、石油、化工机械、工程机械制造，对各类低碳钢板、不锈钢板及铝板在焊接前的坡口加工、斜边、直边、U型坡口能一次铣削成型，与刨边机相比，具有价格低、能耗低、工效高、光洁度高、操作及维修方便等优点。

　　铣边机的特点：

　　铣边机作为刨边机的替代产品，具有功效高、精度高、能耗低等优点。

对于碳钢板的各种形状的坡口加工尤其合适。

一般5-20mm厚度，45度以下坡口，可以一次性成型。

在未来的机械加工中，应用将会越来越广泛。

　2、本课题研究的意义和价值

随着机床向高精、高速、高效、数控及多功能方向发展，出现了各种各样的机床，但在加工特定产品的时候仍然需要设计者针对这一产品的加工工艺来进行设计、制造。

因此，设计了这台铣边机。

本铣边机主要是根据用户特定工件，且符合用户要求而研究、设计的一台铣边机，此铣边机用于U型槽轴焊接坡口的加工。

公司由于批量生产，在生产过程中必须要保证高效率和低消耗，而市场上的数控铣边机虽然能够加工出高质量的产品，但是价格昂贵，从公司角度考虑，整体来看不划算，所以我们设计此款专用铣边机，就是为了在节约投资成本的同时，让产品加工操作过程更简便，让生产更高效。

设计分四个部分来说明。

第一部分是用户提出的要求。

根据用户的具体要求，对所加工的产品有了深刻的认识。

第二部分是加工方案，熟识被加工零件，以及用户所提出的一些具体的要求，就可以制定几种初步的加工方案，来满足用户提出要求的方法，比较几种方案选其最优者。

第四部分确定机床的基本参数。

根据基本参数设计有关部件、及外购件。

3、参考文献

[1]（美）Hindhede,Zimmerman,Hopkins,etal.MachineDesignFundamentals—APraticalApproach,JohnWiley&Sons,1983

[2]NikraveshComputer-AidedAnalysisofMechanicalSystemsPrenticeHall1988

[3]ZhuY,ZhangSandRnongY.ExperimentalStudyonFixturingStiffnessofT-slotBasedModularFixture.TransactionofNAMRI/SME.VolumeXXI,1993

[4]（美）PaulKennethWright著.21世纪制造.北京：

清华大学出版社，2004

[5]DoughtyS.MechanicsofMachines.NewYork:

JohnWiley&SonsInc.,1988

[6]JensenP.W.ClassicalandModernMechanismsforEngineersandInventors.NewYork:

MarcelDekkerInc.，1991

[7]沈阳工业大学等编.组合机床设计.上海:

上海科学技术出版社85.9

[8]大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.北京:

机械工业出版社1975

[9]谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.北京:

机械工业出版社94.2

[10]丛凤廷,迟建山主编.组合机床设计.上海:

上海科学技术出版社94.10

[11]吕宏,王慧主编.机械设计.北京：

北京大学出版社2009

[12]李思益[等]编著.现代设计方法.西安：

西安电子科技大学出版社2007

[13]张功学,侯东生主编.材料力学.西安：

西安电子科技大学出版社2008

[14]海心,赵华主编.机电传动控制.北京：

高等教育出版社2007

[15]机械电子工业部郑州机械研究所编.机械传动.郑州:

机械电子工业部郑州机械研究所1977

[16]卜炎主编.机械传动装置设计手册.北京：

机械工业出版社1999.04

[17]阮忠唐主编.机械摩擦无级变速器.北京：

机械工业出版社，1983

[18]朱孝录，鄂中凯主编.齿轮承载能力分析.1992

[19]严济宽编著.机械振动隔离技术.上海：

上海科学技术文献出版社，1985

[20]王金华编.铸件结构设计.北京：

机械工业出版社，1983

[21]高敏编著.机械产品艺术造型基础.成都：

四川科学技术出版社，1982

[22]周泽华编.金属切削原理（第二版）.北京：

机械工业出版社，1993

[23]王贵成编.机械制造学.北京：

机械工业出版社，2001

[24]秦宝荣编.机床夹具设计.北京：

中国建材工业出版社，1997

[25]王启义编.金属切削机床.北京：

冶金工业出版社，1993

二、本课题的基本内容，预计解决的难题

首先是用户提出的要求，通过要求我们来具体实施解答问题的方案。

根据方案的特点，来设定、选定基本参数。

本方案机械结构的特点是针对用户提出需求加工典型零件而设计的,它与传统的组合铣不同而创新的一套特殊结构,但它能满足用户的加工需要。

本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。

设计机械加工工艺规程遵循如下原则[1]：

1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。

2）必须能满足生产纲领的要求。

3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。

4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。

维护环境卫生。

设计需要解决的问题：

（1）进给系统采用动力轮带动工件进给实现加工;本方案针对被加工工件（最长2.5米）减少机床占地长度,减少工件因加工快速（装卸工件）的时间,采用了用动力滚轮带动工件前进实现加工的目的,确保加工中的正常进给.共采用七组动力滚轮在1000mm范围内同时带动工件前进.传动动力源为一套0.5马力机械无级调速装置,它传达的力为72kg/m,而且七组滚轮表面采用镶嵌橡胶,摩擦系数可达0.8Kg/mm,因此它有足够的力量带动工件前进,为了有足够刚性和韧度.动力轮

（2）工件的径向定位

（3）工件的压紧

（4）铣削动力头

（5）排屑

（6）刀具

（7）风冷刀具

（8）进出料滚道高度的调整，在滚道的首和尾下部设有一个可调整的丝杆装置，适当调整丝杆可使划架向上或向下移动。

（9）机床的防护

二、课题的研究方法、技术路线

研究方法：

通过文献检索和查阅有关的文献资料，了解并掌握铣边机的基本工作原理、主要结构、与刨边机的区别等。

确定设计的主要方案，通过上机实验和设计计算，进行反复验证和参数调整，撰写设计说明书。

通过理论联系实际的研究方法，在对组合机床的深入研究情况下，设计和计算。

四、研究工作条件和基础

1、学生通过前期各环节的学习和设计环节的培养已具备机构设计的能力；

2、学生通过对生产车间的参观学习，对组合机床的结构有深刻了解；

3、学生具有掌握新技术和新工艺的能力；指导教师具有从事机电一体化设备研究、开发及组合机床的科研背景，能在指导过程中通过理论知识的讲授，结构设计的指导，达到完成毕业设计的要求。

4、初步学会参与科研课题的基本方法，掌握设备设计的基本规范，使工程设计能力得到提高。

五、进度计划

起讫日期

工作内容

3.8-3.20

文献检索，阅读资料。

了解铣边机的结构和用途

3.21-4.2

整理收集有关资料，提出设计方案

4.3-4.20

论证设计方案，进行结构设计和计算

4.21-5.18

绘制正规部件设计图纸，进行必要的理论分析与计算；进行装配图绘制

5.19-5.26

翻译外文文献撰写论文初稿

5.27-6.4

完成论文，修改完善设计图纸并准备答辩

论文阶段完成日期

文献调研完成日期

论文实验完成日期

撰写论文完成

评议答辩完成

指

导

教

师

评

语

导师签名：

　　　年月日

教

研

室

意

见

教研室主任签名：

　　　年月日

学院

意见

通过开题（　　）　

开题不通过（　　）

教学院长签名：

　　　年月日

南通大学

毕业设计

题目：

铣边机设计　

姓名：

　陈明　　　　　　　

指导教师：

　吴朝阳　　　　　　　

专业：

机械工程及自动化　　　　　　

南通大学机械工程学院

2010年6月

摘要

铣边机的设计根据方案的特点，来设定、选定基本参数。

本方案机械结构的特点是需求加工典型零件而设计的,它与传统的组合铣不同而创新的一套特殊结构,但它能满足用户的加工需要。

本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。

设计机械加工工艺规程遵循如下原则[1]：

1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。

2）必须能满足生产纲领的要求。

3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。

4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。

维护环境卫生。

关键词：

铣边机，工艺，成本，安全

ABSTRACT

MillingMachineDesignaccordingtothecharacteristicsoftheprogrammetoset,selectedbasicparameters.Theprogrammestructureischaracterizedbymachineryfortheprocessingneedsofusersofthetypicaldesignoftheparts,withacombinationoftraditionalandinnovativemillingdifferentsetofspecialstructure,butitcanmeettheprocessingneedsofusers.

Thisproductisbasedonuserrequirementsanddesign,theuserdiscussionafterpassingtheproduction,hopetheguide,identified.

Designmechanicalprocessingordertofollowthefollowingprinciples[1]:

1）designareliableguaranteethatallpartsofthetechnicalrequirementstoachieve.

2）mustmeettherequirementsoftheproductionprogram.

3）tomeetthetechnicalrequirementsandrequirementsoftheproductionprogram,underthepremiseoftheminimumrequirementsofcost,lowenergy.

4）minimizethelaborintensityofworkers,protectionofproductionsafety.Maintainingsanitation.

Keywords:

MillingMachineDesign,processing,cost,safety

第一章前言

铣边机分为XB系列铣边机、自行驱动铣边机等，是新一代铣削加工设备，国内取代刨边机的最理想的设备。

　　铣边机广泛适用于锅炉、压力容器制造行业、造船、电力、石油、化工机械、工程机械制造，对各类低碳钢板、不锈钢板及铝板在焊接前的坡口加工、斜边、直边、U型坡口能一次铣削成型，与刨边机相比，具有价格低、能耗低、工效高、光洁度高、操作及维修方便等优点。

随着机床向高精、高速、高效、数控及多功能方向发展，出现了各种各样的机床，但在加工特定产品的时候仍然需要设计者针对这一产品的加工工艺来进行设计、制造。

因此，设计了这台铣边机。

本铣边机主要是根据用户特定工件，且符合用户要求而研究、设计的一台铣边机，做到操作简便，而且效率要高。

设计分四个部分来说明。

第一部分是用户提出的要求。

根据用户的具体要求，对所加工的产品有了