大模数蜗杆铣刀专用机床设计.doc

第1章 概述 1.1大模数蜗杆铣刀专用机床的主要技术规格 工艺范围：加工模数10～33蜗杆齿槽 工件主轴中心高：230mm 主轴端面与顶尖间最大距为：750mm 主箱体： 进给速度：0.0270、0.0515、0.0915、0.1720转/分，共四种 快速运动：11.5转/分 手动：1/60转/手轮一圈 铣头箱： 主轴转速：125、210、315转/分，共三种 铣头箱纵向最大调整量：200mm 铣头箱横向最大调整量：100mm） 图1-1安装示意图 大拖板最大移动量：650mm 电器设备采用集中悬挂式按钮 机床最大轮廓尺寸：长×宽×高=3000×2000×1275mm（长度不包括丝杆伸出量） 机床总结构：T 10. 安装示意图：（图1-1） 1.2大模数蜗杆铣刀专用机床的运动 工件螺旋运动的获得：（见图1-2） 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，铣头是不动的。 主箱体传动：（见图1-3） 图1-3 主箱体传动 主轴转数： n1=1380=0.0270转/分 n1=1380=0.0515转/分 n1=1380=0.0915转/分 n1=1380=0.1720转/分 快速：n快=1380=11.5转/分 3.铣头传动（见图1-4） 图1-4 铣头传动 主轴转数：n1=1420××=125转/分 n2=1420××=210转/分 n3=1420××=315转/分 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70年代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2AC、5AC螺旋转子铣床及其配套设备，德国Klingelnberg公司的HNC35SL全数控高精度螺杆磨床等。英国Holroyd公司的2AC、5AC螺旋转子铣床，最大加工直径为300，德国Klingelnberg公司的HNC35SL全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，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，其结构如图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： 电机的起动顺序是：冷却泵电机接通，铣头电机才能起动，铣头电机起动后，进给电机才能起动。 快速移动，只有铣头电机，进给电机断路