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1、第1章概述1.1大模数蜗杆铳刀专用机床的主要技术规格1 .工艺范围：加工模数 1033蜗杆齿槽2 .工件主轴中心高：230mm3 .主轴端面与顶尖间最大距为： 750mm4 .主箱体：(1) 进给速度：0.0270、0.0515、0.0915、0.1720 转/分,共四种(2)快速运动：11.5转/分(3)手动：1/60转/手轮一圈5 .铳头箱：(1) 主轴转速：125、210、315转/分，共三种(2)铳头箱纵向最大调整量：200mm图1-1安装示意图6 .大拖板最大移动量：650mm7 .电器设备采用集中悬挂式按钮8 .机床最大轮廓尺寸：长X宽X高=3000X2000X1275mm (长度
2、不包括丝杆伸出量)9 .机床总结构：T10 .安装示意图：（图1-1）1.2大模数蜗杆铳刀专用机床的运动图1-2工件螺旋运动的获得工件心轴1,主箱体主轴2,大丝杆3,是刚性联成一体的，工件与大丝杆3,具有相同导程和螺旋方向，电机 5通过主箱体减速，使主轴 2,工件心 轴1,大丝杆3一起转动，在3、4丝杆螺母副的作用下，大拖板 7带动工件 作直线运动，于是工件本身完成螺旋运动，因此在加工过程中，铳头是不动 的。2 .主箱体传动：（见图1-3）主轴转数:31IM2X 311口 三4G Q III X 25IV2X 743、I 冲I , 】 T2 X 1 01 VI图1-3主箱体传动2X 5931空
3、!n1=1380n1=138059 74 91 60 60 =0.0270 转/分31 46 29K K K59 59 91 60 60 =0.0515 转/分57 31 2911XXXX门1=1380父 33 74 91 60 60=0.0915 转/分57 46 2911n1=1380x 33 59 91 60 60=0.1720 转/分491X 快速：n 快=1380*101 60 =11.5 转/分3 .铳头传动（见图1-4）图1-4铳头传动122 28 主轴转数：n1=1420X 2 X 58 60 =125 转/分131 28K n2=1420X 2 x 49 60 =210 转/
4、分139 28 n3=1420X 2 x 41 60 =315 转/分70年代1.3 目前国内外研究状况国内长期以来加工此类大模数螺旋刀具，只有极少数厂家信赖天津轻工业机械厂生产的专用铣床，该企业属于非专业机床生产厂，该设备早已停产，且技术资料早已流失了。但该铣床只能加工右旋工件，且对于模数达到 40 的螺旋刀具因其结构影响而无法加工等不足，限制了企业生产能力，因此，该种刀具依赖进口现象突出。采用通用铣床、车床、大型数控铣、加工中心等加工，受到效率、能力、生产成本等影响，无企业应用。国外刀具生产企业，加工大模数螺旋刀具也采用专用机床。如英国Holroyd公司的2AG 5AC螺旋转子铳床及其配套
5、设备，彳惠国 Klingelnberg 公司的HNC35S全数控高精度螺杆磨床等。英国 Holroyd公司的2AG 5AC 螺旋转子铳床，最大加工直径为300,德国Klingelnberg 公司的HNC35S座数控高精度螺杆磨床，其生产效率低、年生产能力约8000 件， 而且该专用机床如果从国外引进，价格相当于国产设备10 倍以上，一般企业难以接受。近几年来，我国刀具生产厂家大模数螺旋刀具任务不断加大，仅哈尔滨第一工具厂现有的两台专用铣床24 小时不间断工作，也完成不了生产任务，很多合同因生产能力限制不得不放弃。哈尔滨第一工具厂在该形势下，提出研制专用大模数蜗杆铣床的课题。根据我们国内调研结果
6、，国内空气压缩机，制冷机，螺杆泵等行业对大模数螺杆的需求量也很大，加工成本当然很高，但大模数螺杆仍无法加工，每年我国大模数螺杆缺口量达2-3 万支。因此，研制大模数螺旋铣刀专用机床符合我国机械加工行业的需要。随着我国加入 WTO由于低廉的加工费，不断提高的产品质量，使我国逐渐成为世界机械加工强国，特别是刀具产品早已进入国际市场。目前东北老工业基地改造，拉动制造业的高速发展，刀具市场需用量巨增，我省作为刀具制造业的强省，占领大型特种刀具的国内外市场有深远的意义，故此， 开发、研制大模数螺旋刀具的专用设备是国内刀具制造企业的共同心声。1.4 机床典型机构说明图3第V传动轴上有超越离合器，具结构如图
7、1-5 ：图1-5超越离合器当进给传到蜗轮1,带动外壳2,如图示箭头方向转动时，由图可见， 钢珠3在外壳2与轮毂4之间是楔紧方向，于是轮毂4被带动，轴V也转动。 当进给方向与此相反，钢珠 3在外壳2与轮毂4之间是松开方向，轮毂 4不 能被带动，轴V也不能转动，因此进给方向只有一个。快速由拨叉5的齿轮传入，如果拨叉 5的转向是顺时针的话，那么拨叉推动钢珠3,钢珠3推动轮毂4转动，于是轴V转动，这时钢珠 3是被推向 外2与轮毂4松开方向，因此外壳与蜗轮不会被带动。反之，拨叉逆时针转 动，那末拨叉直接推动轮毂转动，轴也转动，这时钢珠相对于轮毂是顺时针 转的趋势，（此时必须拨叉速度大于外壳），因此不能
8、楔紧外壳与轮毂。由此 可见，只要拨叉速度大于外壳，两运动是不会干涉的。快速有两个方向。1.5 机床电器说明电器原理见图1-6,能完成以下控制：1. 电机的起动顺序是：冷却泵电机接通，铳头电机才能起动，铳头电机起动后，进给电机才能起动。2. 快速移动，只有铳头电机，进给电机断路，而且须铳头让离工件一定位置接通行程开关 3BK、4BK、（在铳头支座上）才能起动。3. 第一铳头快切完，行程开关 5BK接通，铃响，而一直到第一铳头切完。如果没有人退刀，6BK打开，全机停车。4. 大拖板上备有极限行程开关 1BK、2BK。（在床身上的行程开关,位置如图1-6所示）图1-6电器原理5. 铳头电机过电流20
9、%,全机停车。6. 铳头电机和进给电机有点动用于变速挂轮。1.6 机床调整与操作股操作调整按常规，仅提示以下几点：（1） 因本机是大功率切削，所以主箱体主轴和铳头主轴的间隙应调整到最小，否则容易震动和栽叉。I主箱体前铜瓦调整。（见图1.7）1图1-7主箱体前铜瓦调整松开压盖螺钉1,旋转调整螺盖2,顺时针转便是使铜瓦轴承间隙减n铳头轴承间隙调整。（见图1-8）图1-8铳头轴承间隙调整掀开铳头箱盖可以见圆螺母1 ,旋紧即可使轴承间隙减小(2) 为了防止铳削过程中轴向窜动，大丝杆和螺母在丝杆螺母间隙调整机构，在切削前注意将其间隙调整到最小，见图 1-9。将圆螺母1 旋紧即可。图1-9轴向窜动间隙调整
10、(3) 第一铳头切完后，第二铳头仍在切削中，如果第一铳头不退刀，可能铳头碰上主箱体，因此备有行程开关5BK、0BK,在第二铳头快切完时，5KB接通，铃响，操作者就应准备去退刀到一定位置，接通 3BK 或4BK,否则第一铳头切完后，压下行程开关 6BK,全机停止，再起切削时 第二铳头留下接刀痕，这是不允许的。因此在开车前须按工件调整 5BK、6BK 位置，同时调整行程极限开关 1BK、2BK位置。(4) 主箱体最后一级传动是蜗轮蜗杆，传动有间隙，而主轴上没有加阻力器，因此须保证：第一铳头切入时逆铳，第二铳头切入时顺铳，这样虽第二铳头切入是顺 铳，因为第一铳头切削力给抵消，不会发生窜动，而在出来时
11、第一铳头变为 顺铳，同样因有第二铳头在切削中，切削力相抵消，亦不会发生窜动，而第 二铳头出来恰是逆铳，用此方法消除顺铳的窜动，必须注意第一、二铳头的 切削量不可相差太大。加工时要特别注意。1.7 机床切削用量1 .模数26、 30、 33 的钢蜗杆走刀可用0.0270 n/min， 铣刀的转速可用210n/min 。2 .模数22以下的铜蜗杆，走刀可用 0.0515 n/min,铳刀转速可用 315 n/min。3 .铸铁件转速应相应低一级。4 .对于模数30以下的蜗杆均可以两个铣头一次切完。1.8 课题来源本课题是根据学校安排，由老师安排拟订的题目。1.9 课题目的一方面，本着要自己动手，并
12、在实践中创新求学的认真态度，让理论知识与社会实践能很好的结合，让我们对大学四年有一个总结性认识。另一方面，毕业设计是另一种科学技术创新的来源所在，社会的进步、人类的发展要求我们能够自己研究，自己开发，自己创造，在充分吸收和总结前人的知识和经验的基础之上，有所创新，有所作为。第2章大模数蜗杆铳刀专用机床的设计2.1 大模数蜗杆铳刀专用机床的设计方案2.1.1 设计目标、研究内容和拟解决的关键问题目标：机床主传动运行可靠，可加工 16-40的较大模数范围的螺杆工件 及螺旋铳刀且可以实现加工左右两种螺旋。研究内容：主动力部分：主轴动力传动系统包括主轴变速、慢速、快速进给及工件反正转。铳头部分：铳头动
13、力传动系统包括铳头主轴变速及反正转、铳头系统进 给和固定夹紧。解决关键问题：设备主要传动部件、进给系统精度、安装精度控制。2.1.2 总体设计方案设计的主轴动力传动系统能够实现主轴的变速、慢 速、快速进给及工件反正转。其传动系统图如下图2-1所示：IIIIII2 X 2 5IV2 x 1O1 r图2-1主轴动力传动系统设备床身主传动采用丝杠螺母传动，可以简化传动系统，减少传动误差 的产生环节，加工精度较高；而且通过控制丝杆的长度调整床身的纵向移动 量，解决了大型工件移动的困难。如下图 2-2所示：图2-2床身主传动的丝杠螺母传动2.2 .基本参数确定（已知给定）2.2.1 主箱体传动的基本参数
14、：主轴转数：31 31 29 n1=1380M 59 74 91 60 60 =0.0270 转/分31 46 2911 n1=1380x 59 59 91 60 60=0.0515 转/分57 31 2911 久n1=1380x 33 74 91 60 60=0.0915 转/分57 46 2911XXXXn1=1380x 33 59 91 60 60=0.1720 转/分491x快速：n快=1380父101 60=11.5转/分2.2.2 铳头传动部分的基本参数122 28-X 传动部分的主轴转数：n1=1420X 2 X 58 60 =125转/分131 28Xn2=1420X 2 X 49 60 =210 转/ 分139 28xn3=1420X 2 x 41 60 =315转/分2.3蜗杆、蜗轮的基本尺寸计算当齿顶高ha=1m,工作齿高h =2m；采用短齿时，齿顶高 ha=0.8m,工 作齿高h =1.6m,顶隙c=0.2 m,必要时允许减小到 0.15
