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1、太原工业学院机械制造技术基础课程设计I目录1绪论.11.1课题背景11.2的研究内容及其意义11.2.1的研究意义.21.2.2的研究内容.22设计概述.32.1设计要求32.2设计参数33总体方案设计.63.1总体方案设计思路63.2方案确定74的改造设计.74.1垫块的设计74.2强度校核84.2.1螺栓组强度校核.84.2.2床身的强度校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。4.2.3垫块的强度校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5的改造设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.1转盘的改造设计错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.2强度校核 .错误！未定义书签。错误！未定
2、义书签。5.2.1刀架的强度校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.2.2主轴强度校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.2.3键的校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.2.4轴承的校核.错误！未定义书签。错误！未定义书签。5.3刀架尺寸的分析计算错误！未定义书签。错误！未定义书签。6的改造设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。太原工业学院机械制造技术基础课程设计II7挂轮部分的改造设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.1变速齿轮模数选择错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.2挂轮架的设计错误！未定义书签。错误！未定义书签。7.3改造后齿轮强度的校核错误！未定
3、义书签。错误！未定义书签。8机床其它部分的改造设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.1V 带的选择.错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.1.1V 带的打滑和疲劳强度校核错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.2带轮的设计错误！未定义书签。错误！未定义书签。8.3其它零部件的改造设计错误！未定义书签。错误！未定义书签。9毕业设计总结.10参考文献.10太原工业学院机械制造技术基础课程设计11 1绪论绪论1.11.1课题背景课题背景随着我国机床消费迈向世界第一，机床改造在工业装备的份量也加重了筹码。我国近 700 万台的机床保有量让机床改造潜在的市场商机再现，同时随着生产工艺的不断进步
4、和数控技术的不断发展，我国特殊的机床服役年限架构把大量的早年进口老、旧机床推向了改造的道路上。机床改造即为机床再制造， 通过对旧机床的改造， 可以使其精度恢复， 功能升级，技术性能达到甚至超过新机床的水准，为企业节省大量开支，带来丰厚的经济效益，为社会节能省材，促进我国现代制造业更加环保。据统计,目前我国机床种类已达到 3500 余种,其中数控类及高科技类产品已达到1500 多种,很多机床产品在技术上已经达到国际先进水平。我国拥有和使用的机床数量高达 378 万台,其中金属切削机床为 294 万台,锻压机床为 84 万台。如今,这些机床设备有的已经服役了 10 多年,有的甚至超过了 20 年,
5、迫切需要更新或改造。机床的改造,不仅是企业发展的需要,也是市场经济发展的需要,更是国家发展,社会资源再利用,走可持续发展道路的需要。机床改造即为机床再制造，通过对旧机床的改造， 可以使其精度恢复， 功能升级， 技术性能达到甚至超过新机床的水准，为企业节省大量开支，带来丰厚的经济效益，为社会节能省材，促进我国现代制造业更加环保。在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然， 正处在黄金时代。 由于机床以及技术的不断进步， 机床改造是个“永恒“的课题。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche 工程公司
6、、ayton 机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。1.21.2机床改造的研究内容及其意义机床改造的研究内容及其意义太原工业学院机械制造技术基础课程设计21.2.11.2.1机床改造的研究意义机床改造的研究意义企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。对原有
7、的机床进行工艺和装备的改造，使旧设备满足生产的需要，这样不仅造价低、上马快，而且还可弥补设备的不足，减少投资。设备是企业生产技术发展和实现经营目标的物质基础。设备性能和技术状况的好坏，直接影响到企业的产品质量和经济效益。为了减少企业的生产投入，利用原有的旧机床进行翻新改造，既得到了性能比改造前甚至比新机床更优越的设备，又减少了资金投入；并且为后期维修费用的降低打下了良好基础，或者可以配套本企业的生产装备扩大加工规模，迅速提升其加工能力，技术经济效益十分明显。1.2.21.2.2机床改造的研究内容机床改造的研究内容机床改造主要是指为提升原机床的精度、效率与功能所进行的一系列的活动和工程，因为改造
8、的机床多半都是早年生产的，除严重磨损造成精度下降、或某些零部件年久失修需要更换之外，机床本体的刚度稳定性、抗震性以及精度保持性等相对来说都很好。通过技术改造对机床的加工范围进行扩大，使改造后的机床既保持了原机床的功能，又增加了新的功能。本设计通过对 CT6140 型机床结构进行改造设计使 CT6140 型机床的中心高、床身上最大工件回转直径、刀架上最大工件回转直径增大，使其扩大加工范围。这样既减少了设备的投入，又充分的利用了现有设备，将为企业带来良好的经济效益。太原工业学院机械制造技术基础课程设计32 2设计概述设计概述2.12.1设计要求设计要求1设计的主要任务及目标使用滚齿机专用工装， “
9、工装”即生产过程工艺装备：指制造过程中所用的各种工具的总称。 包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等。使原滚齿机具有了插齿机的功能，扩大了滚齿机的工艺范围，以最少的投资进行直齿、斜齿、多联齿轮和内齿轮的加工。通过滚齿机专用工装原理设计， 得到设计构思、 方案分析、 机床改装、机床传动原理设计等方面的综合训练， 树立正确的设计思想， 掌握基本的设计方法，并树立创新设计的思想和思维。不改变滚齿机原有的性能；安装此工装后即可作插齿机用2.22.2设计参数设计参数设计参数包括滚齿机的部分技术参数，现列出滚齿机 型号 Y3150A 的技术数据：主要技术参数型号型号Y3150A最大切
10、削模数5mm(钢材)/6mm(铸铁)加工直齿圆柱轮最大直径350mm(有外支架)600mm(无外支架)加工圆柱螺旋齿轮最大直径370mm(当螺旋角为30度时)250mm(当螺旋角为45度时)滚刀的最大垂直行程长度260mm最大滚切长度240mm滚刀心轴至工作台中心线的距离最大320mm最小25mm太原工业学院机械制造技术基础课程设计4工作台面至滚刀心轴中心线的最小距离170mm滚刀可换心轴直径222732 mm滚刀最大直径120mm工作台孔直径60mm工作台心轴直径30mm滚刀主轴转速级数8范围50-275转/分工件每转滚刀垂直进给量0.24-4.25mm/转主电机功率3Kw1430转/分泵电
11、动机90w2790转/分机床重量(带附件)2400Kg机床外形尺寸182593517302.3Y3150E 型滚齿机 型滚齿机主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮。此外，使用蜗轮滚刀还可以用手动径向进给滚切蜗轮，也可以用于加工花键轴及链轮。（） 型滚齿机的结构与参数图 所示为 型滚齿机。滚齿机常见的布局形式有立柱移动式和工作台移动式两种，溜板 可沿立柱上的导轨垂直移动，滚刀用刀杆 装夹在刀架体 的主轴上，工件装夹在工作台 的心轴 属于工作台移动式。在 型滚齿机上，立柱 固定在床身 上，刀架 上，随同工作台一起旋转。后立柱 和工作台安装在床鞍上，可沿床身的水平导轨移动，用于调整工件的径向位置或作径向进
12、给运动。后立柱上的支架 可用轴套或顶尖支承心轴上端，以提高工件的装夹刚性。太原工业学院机械制造技术基础课程设计52.3CT6140 型普通车床的主要部件名称和用途CT6140 型普通车床的主要部件名称和用途：1、床头箱又称主轴箱，内装主轴和变速机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴前端。主轴箱的功用是支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。2、进给箱又称走刀箱，它是进给运动的变速机构。它固定在床头箱下部的床身前侧面。变换进给箱外面的手柄位置，可将床头箱内主轴传递下来的运动，转为进给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速，以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺纹
13、。3、刀架它是用来装夹车刀，并可作纵向、横向及斜向运动。刀架是多层结构，它由下列组成。（1）大刀架它与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。（2）中刀架它装置在大刀架顶面的横向导轨上，可作横向移动。（3）转盘它固定在中刀架上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。（4）小刀架它装在转盘上面的燕尾槽内，可作短距离的进给移动。（5）方刀架它固定在小刀架上，可同时装夹四把车刀。松开锁紧手柄，即可转动方刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。4、尾架 它用于安装后顶尖，以支持较长工件进行加工，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。偏移尾架可以车出长工
14、件的锥体。尾架的结构由下列部分组成。太原工业学院机械制造技术基础课程设计6（1）套筒其左端有锥孔，用以安装顶尖或锥柄刀具。套筒在尾架体内的轴向位置可用手轮调节，并可用锁紧手柄固定。将套筒退至极右位置时，即可卸出顶尖或刀具。（2）尾架体它与底座相连，当松开固定螺钉，拧动螺杆可使尾架体在底板上作微量横向移动，以便使前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。5、光杠与丝杠将进给箱的运动传至溜板箱。光杠用于一般车削，丝杆用于车螺纹。6、床身它是车床的基础件，用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。在床身上有供溜板箱和尾架移动用的导轨。7、前底座和后底座是用来支承和连接车床各零部件的基础
15、构件，床脚用地脚螺栓紧固在地基上。车床的变速箱与电机安装在前床脚内腔中，车床的电气控制系统安装在后床脚内腔中。3 3总体方案设计总体方案设计3.13.1总体方案设计思路总体方案设计思路以 CT6140 车床为基础，为了使车床在床身上的最大加工直径达到 600mm：1、车床中心高应首先达到 305mm，即在 CT6140 车床中心高 205mm 的基础上，主轴中心高应该增加 100mm。2、刀架部件的高度也应该相应提高，以保证刀具在刀架上的对刀高度与中心高太原工业学院机械制造技术基础课程设计7一致；同时，刀架部件在横向进给方向上的行程也应满足最大加工直径的需求。3、尾座部分、挂轮部分，由于中心高
16、的变化也应进行相应的改造设计。4、改造其它相关部分。3.23.2 方案确定方案确定通过可行性分析，本毕业设计的方案可确定为 3.2 节中拟定的实施方案，其设计大致概况：（1）增加主轴中心高（2）刀架部件的改造（3）增加尾座中心高（4）挂轮部分的改造（5）其它部分的改造本设计基本上从这几方面来对 CT6140 车床进行扩大加工范围改造设计。4 4增加主轴中心高的改造设计增加主轴中心高的改造设计本设计中增加主轴中心高的方法为采用在主轴箱与床身结合面中间采用增加垫块的方法。4.14.1垫块的设计垫块的设计在设计垫块的过程中要注意垫块要采用两块，其高度均为 100mm，宽度和长度分别和床身结合面相适应：在加工时要注意两块垫块应同时加工，并且注意上下两平面的平行度要求，其联接方式均按原车床的联接方式进行，但要注意与床身和主轴箱的两处配合要采用刮研配合的方法。垫块的材料选择灰铸铁，其材料牌号为 HT200，这种材料其基体的强度和硬度不低于相应的钢，由于基体上分布着石墨的存在，使
