大学毕设论文__龙门铣床正文.doc

1 引言 随着人们生活水平不断提高，高档抛磨石板也越来越受人们的欢迎。面对日益增长的市场需求，我国国内新起了一大批中小型石材加工企业，然而这些企业由于受到资金约束，大多采用廉价低端的石材抛磨设备，难以加工出满足市场要求的高档石板，并且生产率低下，工人劳动强度大。针对这一情况，通过查阅资料和实际调研从石板抛磨工艺原理角度分析，对低端石材抛磨设备的纵向进给系统和机床床身进行改进，以降低石材抛磨设备制造成本，提高抛磨石材质量，提高生产效率，减轻工人劳动强度，为新型廉价中高端石板抛磨机的设计做了铺垫。 2 石板抛磨机总体设计 设计出一台大批大量生产的石板抛磨机床，设计内容包括石板抛磨机床总体结构设计、纵向工作台传动设计和机床床身设计计算。机床为立式机床，基础支承件形式为龙门式结构。 2.1 石板抛磨机主要技术指标设计 1、上下料方式：手动或半自动为主运动；砂轮的横向运动和工作台的纵向运动为进给运动；砂轮的升降运动和横梁的快速升降运动为辅助运动。其运动功能式为。 2、画机床运动原理图，并进行运动功能分配。 设计石板抛磨机机床运动原理图如图2.3-1所示，经过对比，选择其最佳的运动功能式为。其中主运动由砂轮连接的主轴旋转完成，竖直向辅助运动由主轴相对主轴箱上下运动来完成，横向进给动由主轴箱相对横梁的运动来完成，竖直向辅助运动由横梁相对立柱的上下运动来完成。纵向进给运动由工作台相对床身的运动来完成。 2.2.2 基本参数设计 机床基本参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。 1、 尺寸参数设计 依据以上分析，机床由以下几个模块组成，即工作台、液压缸、床身、立柱、横梁和主轴。 被加工工件规定为：长×宽×高＝2000×1000×（20—100）（mm）。根据被加工石材的尺寸，工作台面积必须大于石板的面积，同时考虑到工作台上夹具的安装、加工暂停时砂轮必须在工件侧边，在此适当增加工作台的尺寸，工作台长×宽2000×1000（mm）。参考JB/10602.1-2006，龙门平面磨床参数选取工作台宽度为1250mm,为保证工作台的刚度，取高度为100mm，对于工作台长度，应综合考虑工件和纵向进给液压缸的安装来确定，最终确定工作台长度为2480mm。工作台面T型槽尺寸：宽度为22mm；间距为160mm，8个槽平均分布，（参考JB/T 158-1996） 参考孙凤池主编的《机械加工工艺手册 第二卷》第十二章第12-56页，大石材一般磨削速度为v=10~15m/s，在此选择10m/s，即v=600m/min。则磨盘转速为n=(1000×600)/（π×250）=764(r/min)。对于进给速度，按孙凤池主编的《机械加工工艺手册 第二卷》第十二章非金属切削加工第12-55页表12.2-16桥式磨机主要参数，选取v=5m/min，在磨削过程中横向和纵向进给速度、均取5m/min。磨削深度参考金属切削手册[第三版]9.40页表9-22，对于平面磨为0.02—0.05mm，在此取磨削深度为=0.05mm。 切削用量和速度参数列出如下： 磨削速度 V=10m/s 主轴转速 n=764r/min 横向和纵向进给速度 =5m/min 磨削深度 =0.05mm 3、 动力参数设计 动力参数主要包括机床各驱动电机的功率或转矩和液压驱动中系统压力、流量和液压泵电机功率。动力参数设计主要包括确定主轴电机功率及转矩。 为了使石材得到更好的表面质量，在每次磨削行程中磨头采用半边磨削，如图6 磨削模型c)中所示。为此，根据文献郭隐彪，工振忠所译，庄司克雄（日）所著《磨削加工技术》中等五章磨削力，建立图6所示磨削模型。其中和分别为压轴力的纵向和横向分力，用于纵向进给的功率估算，用于横向进给的功率估算。磨削过程中将产生周向磨削力用以估算主轴输入功率（图中未标出）。压轴力和周向磨削力计算公式如下： 式中参数V为进给速度，V==5m/min；参数为切削深度，==0.05mm；参数b为切削宽度，因为每次磨削行程中磨头采用半边磨削所以b=D/2=12.5mm，而且夹角β=45°；参数v为磨削速度，v=10m/s；参数2α为砂轮磨粒切削刃的前端顶角，是与砂轮牌号有关的参数，参照文献郭隐彪，工振忠所译，庄司克雄（日）所著《磨削加工技术》图5-4，选用砂轮牌号GC，得花岗岩=20；参数μ为砂轮磨削材料与石材的摩擦因素，查李大成主编《机械设计手册》第四版第一卷表1-1-7常用材料的摩擦因素，选择μ=0.25；参数为与被加工材料有关的参数，查文献郭隐彪，工振忠所译，庄司克雄（日）所著《磨削加工技术》表5-1即下表1.1，各种材料的值，得花岗岩=4300N/mm 表1.1各种材料的值 工件材料 花岗岩 硅 纯铁 铸铁 （kgf/mm）=606N，=207N。= =cos45°=430N