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2.10 尾座空系的设计 设计中所需提及的主要技术

日期:2021-01-30 13:37 作者:立博体育

  普通车床尾座设计毕业设计_工学_高等教育_教育专区。2.3 尾座组成部分的作用 1.顶尖:顶住工件,用来定位和支撑工件。 2.套筒固定手柄:定位尾座体套筒的位置。 3.套筒:支撑工件,在套筒中可以装不同的道具如钻头、铰刀、圆板牙等刀 具来加工零件。

  2.3 尾座组成部分的作用 1.顶尖:顶住工件,用来定位和支撑工件。 2.套筒固定手柄:定位尾座体套筒的位置。 3.套筒:支撑工件,在套筒中可以装不同的道具如钻头、铰刀、圆板牙等刀 具来加工零件。 4.丝杠:用来连接套筒的,可以使套筒伸长和收缩。 5. 6.尾座固定手柄:固定尾座,防止在加工时尾座后移,影响加工质量。 7 手轮:主要用来转动丝杠。 8.底板:用来固定丝杠 9 滑座:与导轨相配合,它的两个燕尾槽可以使丝扛在导轨上滑动。 2.4 CA6140 的基本操作 1.手动沿床身导轨纵向移动尾座至合适的位置,逆时针方向扳动尾座固定手 柄,将尾座固定。注意移动尾座时用力不要过大 2.逆时针方向移动套筒固定手柄,摇动手轮,使套筒作进、退移动。顺时针 方向转动套筒固定手柄,将套筒固定在选定的固定位置。 3.搽净套筒内孔和顶尖柄椎,安装顶尖后松开套筒固定手柄,摇动手轮使套 筒后退出顶尖。 2.5 尾座部分的设计 尾座是卧式车床的重要组件,其主要作用是为轴类零件定心,同时具有辅助 支撑和加紧的功能。CA6140 卧式车床采用的是整体式结构,整体式结构尾座由 尾座体、套筒、芯轴结构、尾座和套筒移动结构、尾座和套筒加紧与放松结构等 组成。芯轴结构选用高精度的进口轴承,动、静刚度好、精度高。套筒和尾座的 移动均为机动,套筒和尾座的夹紧,放松均采用蝶形弹簧夹紧。放松结构夹紧力 足够大、安全可靠、人工操作简单、方便、效率高。其优点在于: (1)刚度好, 抗震性能好,精度高精度保持性好。整体式尾座将分体式尾座上、下体合为一个 尾座整体,采用整体式箱形结构设计,经有限元分析、计算,通过对尾座内部筋 板的合理布局, 提高了尾座的刚度和固有频率, 尾座采用高强度低应力铸铁铸造, 经良好的时效处理, 热变形小, 在承受最大工件重量和最大额定切削力的情况下。 尾座体变形小,抗震性能好,满足卧式车床精度检验标准的要求。 (2)结构更加 简单、优化、合理。整体式尾座将分体式尾座上、下体的装配环节。加工、装配 工艺性更好,节约了加工、装配总费用,降低了尾座的总重量和总成本。 2.6 尾座套筒的设计 卧式车床 CA6140 的尾座套筒的主要尺寸是根据尾座体的尺寸选择的。 套筒的 作用就是安装尾座活塞轴和顶尖, 利用液压缸提供的压力和莫氏锥度体本身的结 构特性顶紧顶尖, 使顶尖在顶着工件加工时不会随工件一起转动。为了使套筒不 随工件一起转动,在套筒上部设计了滑键槽,在尾座体上设计有滑键槽。尾座工 作时滑键在滑键槽中滑动,这样套筒就不会跟着转了。同时,顶尖在顶着工件加 工时也不会随工件一起转动了。 从而提高了套筒的使用寿命。由于顶尖是利用莫 氏锥度本身的结构特性卡紧的, 但是在工作中需要拆卸顶尖,因此需要在尾座套 筒上设计顶尖退套孔,用于拆卸顶尖。当需要拆卸顶尖时,把退套楔插入顶尖退 套孔,用小锤敲击退套楔使顶尖松动并可以取出。 2.7 尾座体的设计 数控卧式车床 CA6140 的尾座体时尾座的主要机械成分,设计时主要参看其 它机床的尾座体和根据制造业在生产中所积累的经验,稍加改造而成的。尾座体 的壁厚要尽量均匀,拐角处要设计成圆角以减少集中应力。尾座体的材料采用 HT250,铸造加工而成。在尾座体的设计过程中考虑到加工工艺,需要设计出工 艺凸台和工艺孔。 2.8 尾座顶尖的设计 车床尾座顶尖, 在车床的使用中经常用到的定位元件,它可以帮助主轴一起 限制工件的自由度,并提起到定心的作用,因此要求较高的精度,在使用中要使 尾座的轴心线与机床主轴的轴心线保证较高的同轴度在进行工件的加工过程中 多采用前后顶尖来支承工件, 来确定工件的旋转中心并承受刀具作用在工件时的 切削力。 顶尖是机械加工中机床的重要部件,它可对端面复杂零件和不允许打中 心孔的零件进行支承。 顶尖的一端可以顶中心孔或管料的内孔,另一端则放入到 尾座套筒内。顶尖一般由专门的工厂生产,我们只要根据自己的需要买产品。由 于卧式车床 CA6140 是小型机械加工设备,尾座体总体尺寸并不是很大所以选择 莫氏 4 号的顶尖。 莫氏锥度是一个锥度的国际标准, 用于静配合以确定精确定位。 由于锥度很小,可以传递一定的扭矩,又因为有锥度,又便于拆卸。利用的就是 摩擦力的原理,在一定锥度范围内,工件可以自由拆装,同时在工作时又不会影 响到使用效果,比如钻孔的锥柄钻。在锥柄上号后,钻头可以将工件钻出需要的 孔,而锥柄处不会出现转动现象。又比如钻孔的锥柄钻。如果在使用中需要拆卸 钻头磨削,拆卸后重新装上不会影响钻头的中心位置。 2.9 尾座导轨的设计 (1) 导轨的作用是引导机床运动部件作直线或圆周运动。并承受运动部件包 括工件的重力和切削力等载荷。导轨应满足导向精度高、精度保持性好、低速运 动平稳性好、摩擦阻力小、灵敏度高、刚度高、承载能力大、结构简单、便于加 工、安装、调配、调整、维修、成本低等要求。 (2)导轨的材料:导轨的材料主要要求是耐磨性好、工艺性好、成本低。常 用的导轨材料有铸铁、钢、有色金属和塑料,其中以铸铁应用最为普遍。 为了提高耐磨性和防止咬焊,东导轨和支撑导轨应尽量采用不同的材料。如 果选用相同的材料,也一定要采用不同的热处理方式以使其具有不同的硬度 材料以铸铁为例,铸铁是一种低成本,良好减振性和耐磨性,易于铸造和切 削加工的金属材料。考虑价格等原因,选用灰铸铁作为导轨材料。 (3)导轨的形状:直线运动滑动导轨截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形 和圆形,并且可以相互组合。在本课题中选用矩形导轨,这种导轨的刚度高,当 量摩擦系数比三角形导轨低,承载能力高,加工、检验和维修都方便。矩形导轨 存在侧向间隙,必须镶条进行调整。 2.10 尾座空系的设计 设计中所需提及的主要技术要求中,就其性质而言,大致可以分为两类:一 是加工表面自身的尺寸精度, 几何形状位置精度和表面粗糙度;二是为了保证定 位基准面的定位精度, 以及为了减轻在加工中的定位误差。为了保证尾座体在装 配精度。根据技术参数的要求,确定套筒的直径为 80mm。 2.11 配合 套筒在工作中主要有两种配合要求。其一,套筒与尾座提的配合,其二,套 筒与顶尖、尾座活塞轴的配合。考虑到顶尖套筒与尾座孔在不同的接触部位,其 接触部位的不同, 因此可以采用不同的配合等级。因此我们我们分别确定其配合 等级。 (1)套筒与尾座体的配合 根据有关资料和实际的生产实践经验,套筒与座体的配合采用基孔制,间隙 配合,但间隙很小,防止在工作中产生较大的跳动,影响加工工件的直线度和圆 柱度。由于套筒的尺寸较大,又和尾座体有配合要求,所以要保证套筒的直线度 和圆柱度,可以选直线)套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合 套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合要求较高,配合间隙很小。安装莫氏锥柄的 套筒部与尾座孔的配合精度要求最高,配合间隙很小,制造成本也高,最适合于 不回转的精密滑动配合, 精度要求多用于 IT5~IT7 级。尾座活塞轴的作用是推动 顶尖,使其在套筒中伸缩,因此,与套筒的配合也用间隙配合,并且表明粗糙度 要求也较小,以减小摩擦力,保证动作的准确性、迅速性。推荐表面粗糙度值选 择 Ra0.8。 2.12 套筒孔的设计 通常情况下顶尖和中心孔的锥度必须相同并且多数锥度为 60°,这是为了减 少接触面的单位面积压力和不损坏死顶尖。但本课题中,所使用的是莫氏锥度 4 号的顶尖,因此,套筒前端的套筒孔的制度也为莫氏 4 号锥度。顶尖(死顶尖或 活顶尖)的锥面(莫氏锥度或公制锥度)插入主轴孔和尾座顶尖套筒的锥孔要同 心, 既要保证设计时同轴度的要求避免由于尾座的偏移使车削工件产生锥度,因 此,在设计中要保证莫氏锥孔的轴心线与套筒轴心的同轴度公差为 0.01mm,端 面径向跳动公差为 0.006mm。 2.13 孔和键的设计 由于尾座体孔和套筒的配合精度较高,为了减轻滑键在套筒滑键槽内的磨损, 需要对两者的表面进行润滑,减少摩擦,防止产生磨粒磨损。摩擦不仅损坏配合 表面的品质,而且会导致疲劳裂纹的萌生,从而急剧地降低零件的疲劳强度。而 在摩擦表面加入润滑剂不仅可以降低摩擦、减轻磨损、保护零件不遭腐蚀,而且 能起到散热降温的作用。 采用润滑油来润滑时, 润滑油膜可起到缓冲吸热的功能。 而采用膏状的润滑脂, 既可以防止内部的润滑剂的外泄,又可以阻止杂质侵入避 免加剧零件的磨损, 起到密封的作用。因而润滑油或润滑脂的供应方法在设计中 很重要。 本课题的设计中尾座套筒孔的两端采取了一定的密封性设计,因此可采 用比较简单的压配式注油杯系统来进行间歇行的润滑,即满足尾座体孔和套筒、 滑键与滑键槽的润滑要求。由于对注油孔的加工精度要求不是很高,因此,在对 注油孔的设计及加工中不需要考虑过多的形位精度要求, 仅保持与滑键孔的位置 关系即可。 在尾座上设计滑键的主要目的是防止顶尖在工作时转动。在套筒上开设键槽, 将滑键通过在尾座上方钻通孔来将滑键固定在尾座上, 这样套筒只能在滑键尾座 的套筒孔内轴向移动,只需要在套筒铣出较长的键槽,而滑键可以做的短一些, 同时为了防止滑键的转动在将滑键固定好以后要采用一定的防转动措施, 即是在 两者的结合缝隙处钻孔攻丝安装上一个螺钉。 滑键槽的长度主要和滑键在套筒上 的位置有关。滑键槽在设计时应满足以下两个条件: (1)使顶尖伸出套筒长度达 到设计要求的长度,即 L=109mm。 (2)使滑键在滑动中顺利,因此滑键槽的长度 取 L=140。 在对套筒上的滑键槽以及尾座上的安装孔的设计中不仅需要保证滑键槽的对 称度要求,还要保证装键孔对套筒孔中心轴线的对称度和垂直度,因此,在设计 中结合有关原则和实际经验,初步确定安装滑键的孔对套筒孔的对称度要求为 0.002。

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