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BD6063C型牛头的刨床计算说明书127-74(整理版)
发表时间:2019-12-20 01:45

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  天津工程师范学院 (成人教育) 毕 业 设 计 题 目 BD6063C牛头刨床 副标题 计算说明书(滑枕 床身 底座) 学生姓名 陈元元 年 级 04级 函 授 站 重庆函授站(重庆五一高级技校 ) 专 业 机电一体化技术 指导教师 刘纯烈 黄春永 聂君 评定成绩 目 录 一、序言………………………………………………………………………2 二、本机床的用途与传动设计………………………………………………2 三、运动计算…………………………………………………………………5 1、牛头刨床主运动机构的自由度数计算…………………………………5 2、牛头刨床主运动机构的分析和设计……………………………………5 3、滑枕往复次数及滑枕平均切削速度的计算……………………………7 4、工作台水平和上升进给量的计算………………………………………9 5、工作台及横梁快速移动速度的计算……………………………………12 四、动力计算…………………………………………………………………12 1、主电机功率及各级速度下切削力的计算………………………………12 2、三角皮带的选用及计算…………………………………………………12 3、确定主传动装置的效率η………………………………………………13 4、主传动装置各轴功率的计算……………………………………………13 5、主传动装置各轴的计算转速……………………………………………13 6、主传动装置各轴的输出扭矩计算………………………………………13 7、横梁快速升降移动电机功率的确定……………………………………14 8、丝杆中径的核算…………………………………………………………16 五、主要零部件的设计………………………………………………………17 (一)齿轮传动设计……………………………………………………17 (二)低速轴的计算…………………………………………………………21 六、广东麻将,机床外观造型设计………………………………………………………27 1、综合分析、结构优化……………………………………………………27 2、总体设计…………………………………………………………………28 3、人机关系设计……………………………………………………………28 4、比例关系设计……………………………………………………………29 5、线型设计及形体设计……………………………………………………29 6、色彩设计…………………………………………………………………30 7、装饰设计…………………………………………………………………30 8、产品效果图………………………………………………………………30 9、主要参考文献…………………………………………………………………31 七、致 谢……………………………………………………………………………32 BD6063C牛头刨床 作者 陈元元 一、序言 BD6063C牛头刨床的技术设计及有关部分的计算,是根据技术任务书所决定的方案、规格参数、结构方案、技术要求等进行的,根据五一高级技工学校的实际情况和教学大纲的要求,故这次毕业设计的课题只对B665牛头刨床的一次改型设计,除横梁和外观造型外,其余各部份零件,完全照B665牛头刨床的零件进行生产,因而不涉及计算问题,为了资料的完整起见,只对某些部份进行了逆向计算。B665牛头刨床系仿制苏联736牛头刨床而成,该机床原电动机功率为4.5KW,各传动部件的零件强度,是根据该功率计算而成。改为我国型号后,电动机功率由4.5KW改为3KW,而各传动件截面尺寸都未重新计算,因而使安全系数极度富裕,在这次设计中,遵循教学大纲的要求,对本机床的部份零件的截面尺寸也未作修改,所以对未修改部份的强度也作计算和校核。 牛头刨床的技术设计、目前尚无完整统一资料,只能根据我们掌握的资料进行,因此在计算中难免存在错误、因而诚恳希望审查计算书的老师们及阅读本资料的同志们提出意见,指出错误以期达到正确及完善,本人不胜感激之至。 二、本机床的用途与传动设计 本机床主要用于加工各种平面(如水平面,垂直面及斜面等)和沟槽(如T形槽、燕尾槽、V形槽等)有时也用于加工直线成形面。该机床所用刀具结构简单,在单件小批生产条件下,加工形状复杂表面比其它刀具经济、且生产准备工作省时,因而在单件小批生产中,特别是机修,工具车间是常用的设备。由于这类机床主运动反向时需克服较大的惯性力,因此限制了切削速度和空行程速度的提高。同时,存在空行程所造成的损失。在多数情况下生产率较低,因此在批量生产中常被铣床和拉床所代替。 牛头刨床的主运动是由刀具完成的、而进给运动则由工件或刀具沿垂直于主运动方向来实现。图1所示为该机床的外形图。滑枕③沿床身④的水平导轨作直线往复运动,在滑枕上装有刀架①。加工垂直平面时,可用手动作垂直方向的进给运动S2,或横梁自动作垂直方向的进给运动S3。刨削斜面时,应调整转盘②的角度,以便刀架沿倾斜方向进给。工作台⑥可沿横梁⑤作横向进给运动S1,以刨削水平面等。横梁能沿床身前侧导轨在垂直方向移动和作垂直进给运动,以适应不同高度工件加工需要。 大 图 牛头刨床的主要参数是最大的刨削长度,该机床的最大刨削长度为630毫米。 牛头刨床主运动的传动方式有机械传动和液压传动两种,在机械专动方式中,曲柄摇杆机构最为常见,本机床采用机械传动方式。其机械传动系统图见图2,转速图见图3。 三、运动计算 1、牛头刨床主运动机构的自由度数计算 如图4所示。在此机构中共有6个活动构件,8个低副(即在O1,O2,A,B及C处的5个转动副和构件3与4、5与7、4与6分别构成的3个移动副)和1个高副(即齿轮1、2构成的高副)。故该机构的自由度数为 2、牛头刨床主运动机构的分析和设计 在这里着重从工作行程速度的不均匀性方面,阐述对牛头刨床主运动机构(如图5所示)进行分析以及运动设计的方法。 在刨削过程中,要求切削速度均匀,但是,用连杆机构来实现主运动的牛头刨床,其工作行程速度一般都是不均匀的,其不均匀的程度可以用工作行程速度不均匀系数δ来衡量,δ等于工作行程最大速度与平均速度的比值,它越大,工作行程的速度变化就越不均匀。为求出该机构的滑枕工作行程速度不均匀系数,以分析该机床的主运动机构,现简要推导如下: 该机构是由6个构件组成的3级机构,它的导杆AB作复杂的平面运动,其滑枕工作行程的最大速度Vm a x 与曲柄上C点的园周速度Vc 之比由图5可知。 传动件参数明细表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 齿数或螺纹头数 48 20 30 22 40 25 35 23 102 36 20 52 32 18 模数或螺距 4 4 4 4 4 4 4 5 5 2.5 2.5 2.5 2 2 螺旋角及旋向 右15° 左15° 变位系数 材料 45 45 45 45 45 45 45 45 HT200 45 45 45 45 45 所以Vm a x = (米/分) 式中—曲柄摆动导杆的摆角 (度) S—滑枕行程长度 (米) N—曲柄转速 (转/分) 该机构的滑枕工作行程平均速度V平与极位夹角θ或急四系数K有关,因为滑枕工作行程所需时间等于 所以V平= 得Vmax除以V平可得该机构的工作行程速度不均匀系数 θ—极位夹角,其数值正好等于导杆的摆角 从公式可知,机构的工作行程速度不均匀系数δ只与θ或急回系数K有关。为了反映的机构的工作速度变化情况,现根据公式δ作出δ随K(θ)变化的曲线所示),由图可知,值随K(θ)值增大而减小。特别是当K(θ)值较大时更为显著。 用曲柄摇杆机构传动时,滑枕的工作行程速度V工作和空行程速度V空都是变值, (如图7所示)该机构的速度曲线图为用曲柄摇杆机构传动的滑枕速度图,其切削速度按工作行程平均值V工作平均计算。 另外,以制造方面来看,该机构的构件数等于6,有两个移动副,所以它的制造要稍为复杂些。 运动设计的已知条件主要是最大行程S,它根据设计要求,按牛头刨床的系列型谱来确定,在运动设计时,还须先选定急回系数K,对牛头刨床而言,现将K值取在1.7左右,当行程长,速度低或制造精度高时,可取较大的数值,反之,则取较小的数值。 运动设计的具体步骤为(参看图6)。 ①根据急回系数K,按公式算出极位夹角θ作等腰三角形,使∠, ∠=θ,=S。 ②作等腰三角形的中线AM,将曲柄的转动中心D选在AM线段上离A点较远处,因为这样比较省力,考虑到结构上的限制,一般取AD=0.55AB左右.设AD=470毫米。 ③确定曲柄CD的长度,设CDmax =175毫米,过D点作AB的垂线与AB交于C点,即得CD。 至此,所有的几何参数都已确定,其运动设计即告完成。 3、滑枕往复次数及滑枕平均切削速度的计算 滑枕往复次数(曲柄传动齿轮)及滑枕平均切削速度计算后,填入表1。 次/分 (转/分) 次/分 (转/分) 次/分 (转/分) 表1 S 毫米 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 R 毫米 43.3 57.5 71.7 85.6 99.2 112.6 125.8 138.6 151.1 163.2 175 ψ°/2 度 5.29 7.03 8.77 10.49 12.19 13.86 15.52 17.15 18.75 20.32 21.86 K 1.12 1.17 1.22 1.26 1.31 1.36 1.43 1.47 1.53 1.58 1.6 12.7 Vmax 米/分 5.46 7.07 8.57 9.97 11.28 12.5 13.6 14.72 15.74 16.67 17.6 V平 米/分 3.6 4.7 5.78 6.8 7.82 8.84 9.72 10.67 11.52 12.42 13.4 PZ 公斤力 3570 2734 2224 1890 1643 1454 1322 1204 1115 1035 959 18 Vmax 7.73 10 12.15 14 15.98 17.7 19.36 20.86 22.31 23.64 24.73 V平 5.1 6.66 8.19 9.67 11 12.53 13.77 15.12 16.34 17.6 18.72 PZ 2520 1929 1569 1329 1168 1026 933 850 787 730 687 25 Vmax 10.72 13.88 16.87 19.57 22.2 24.6 26.89 28.99 30.99 32.83 34.36 V平 7.09 9.25 11.38 13.43 15.4 17.4 19.13 21 22.69 24.45 26 PZ 1813 1389 1129 957 835 739 672 612 566 526 494 37 Vmax 15.86 20.55 24.97 28.96 32.85 36.4 39.8 42.91 45.88 48.58 50.83 V平 10.49 13.69 16.84 19.87 22.79 25.75 28.3 31.08 33.57 36.12 38.48 PZ 1225 939 763 646 564 499 454 414 383 356 334 53 Vmax 22.72 29.44 35.76 41.48 47.06 52.09 56.9 61.69 65.72 69.6 72.81 V平 15 19.61 24.12 28.46 32.65 36.89 40.55 44.52 48.09 51.83 55.12 PZ 857 655 533 452 394 348 317 289 267 248 233 74 Vmax 31.72 41.09 49.93 57.92 65.7 72.74 79.45 85.48 91.75 96.95 101.82 V平 20.98 27.38 33.67 39.74 45.58 51.5 56.61 55.94 67.16 72.37 76.96 PZ 613 469 382 323 282 250 227 230 191 178 167 注:在线框内的数据作为生产中可用的数据 次/分 (转/分) 次/分 (转/分) 次/分 (转/分) 在各级往复次数及滑枕工作行程长度下的最高速度及平均切削速度,按下列公式计算后填入表1。 (米/分) 式中:N——滑枕往复次数 (次/分) S——滑枕刨削长度 (米) ——导杆的摆角 (度) V平=ns(1+ (米/分) 式中:K——急回系数 4、工作台水平和上升进给量的计算 在机械传动的牛头刨床上,一般采用棘轮机构来实现进给运动,图8和图9为棘轮进给机构工作原理,齿轮与主轴传动系统的曲柄齿轮装在同一轴上,滑枕每往复一次,齿轮转一转,并以传动比1:1带动齿轮顺时针转一转,齿轮上的偏心销⑥推动齿条⑤,使空套在横梁进给丝杆③上的拨爪④在角度内摆动。骨枕每往复一次,拨爪④摆动一次,拨动棘轮②,转过若干齿,棘轮与横向进给丝杆③,用安全离合器连接见图9,带动工作间歇的进给运动,调整遮板①的角度位置,改变角度内被遮住的棘轮齿数,即可得到不同的进给量。 在横梁作垂向进给运动时,齿条⑦推动遮板①,使遮板与拨爪④在横梁升降时作同步运动,保证进给量不变。(不致因横梁上升或下降时造成拨爪④与遮板①的相对位置发生变化而影响进给量的变化)。 (1) 计算拨爪的最大摆动角度及最大进给量 由式S走刀= 式中S走刀——最小进给量 (毫米) ——拨爪的摆动角度(度) i——传动比(横向:i 横==1.14 垂向: i垂==0.537 ——螺距 (横向:P横=12(毫米)垂向:P垂=4(毫米) 根据任务书规定,走刀量为8级 横向每级0.34毫米 垂向每级0.054毫米 所以横向=8.95° 取9° 垂向=9° 故(拨爪的最大摆动角度) (2) 最大进给量的计算: 横向 : (8级) 垂向: 通过计算,满足设计要求。 5、工作台及横梁快速移动速度的计算 根据图2传动系统图可知: V工作台= n电=910转/分 i 横= 所以:V工作台=910×0.175×12=1910毫米/分 =0.032米/秒 V横梁(升)=n电×i升×P升 P升=4毫米 根据图2传动系统图可知 i升= 所以:V横梁(升)=910×0.082×4=299毫米/分 =0.005米/秒 四、动力计算 1、主电机功率及各级速度下切削力的计算 主电机功率仍照原B665刨床电动机功率3千瓦各级速度下的切削力按下式计算: 式中:P——主电动机功率(千瓦) η——为总效率(0.6~0.8) V平——切削速度、取平均切削速度(米/分) 计算结果填入表1中。 2、三角皮带的选用及计算 (1)、三角皮带,已按原机确定为A型,共用四根 (2)、三角皮带长度按公式 式中:aο——理论中心距450毫米 D1——小带轮直径为90毫米 D2——大带轮直径为350毫米 取三角皮带的内周长度Lο=1600毫米 3、确定主传动装置的效率η 由机械传动系统图2可知: 三角形皮带传动的效率η1=0.96 一对滚动轴承的效率η2=0.98 一级圆柱齿轮传动的效率η3=0.97 滑动轴承的效率η4=0.97 故主传动装置的总效率为: 考虑到其它运动副(低副)的情况 牛头刨床的总效率为η总=0.6~0.7左右 P主电=3KW 4、主传动装置各轴功率的计算 (1) 高速轴(Ⅱ轴)的输入功率 PⅡ=P主电×η1×η3=3×0.96×0.98=2.8KW (2) 中间轴(Ⅲ轴)的输入功率 (3) 低速轴(Ⅳ轴)的输入功率 (4) 空心轴(N轴)的输入功率 5、主传动装置各轴的计算转速 根据转速图图3可知 6、主传动装置各轴的输出扭矩计算 (1)高速轴 (2)中间轴 (3)低速轴 (4)空心轴 各轴的功率,计算转速,扭矩列入下表。 轴号 功率KW 计算转速r.p.m 扭矩N.m 高速轴 2.8 247 108 中间轴 2.68 176 145 低速轴 2.55 80 304 空心轴 2.4 12.7 1805 7、横梁快速升降移动电动机和功率的确定 工作台上升时的功率(P快) 式中: ----快速电动机功率(KW) ----克服惯性力所需的功率(KW) K-----安全系数(1.5-2.5) 其中 克服惯性的扭矩为 式中:n ---电动机转速 ----螺杆效率 g ----重力加速度 g =9.8(m/s2) P ---由于重心与升降机构丝杆不同心而引起的导轨上的挤压力(N) ---当量磨擦系数=(0.15~0.2) V升---移动件的线(米/分) t ---对中小型机床 t=0.5(秒) J---各旋转件的转动惯量 (Kg .m 2) ω---电动机的角速度 ω=2πn (弧度/秒) 由图10可知: Q---丝杆所受的最大轴向力 (N) Q′---Q1,Q2,Q3,Q4的合力中心平衡位置 Q总= =200+200+80+165=645公斤g =6459.8 =6321牛顿 求丝杆所受的最大轴向力Q Q=Q1+Q2+Q3+Q4+2F =6321+2F (1) 以A作参考支点:Q′与F、Q的力矩方程为: (2) 将Q=14192代入(1)式得: 14192=6321+2F F=(牛顿) 求挤压力P 由F=P×f ?取f=0.3 p=) (3)求螺杆效率 式中S——丝秆导程 S=4毫米 由于选用标准梯形螺纹的牙型螺杆 中径d2=28(毫米) ——当量磨擦角(度) ——中径处的螺纹升角(度) 所以 由于螺母采用铸铁、其摩擦系数为0.12 以上结果代入下式: = =0.168(kw) 与同类机床比较、通过估算得到:P惯=0.33(kw) 故 P快=K(P惯+P摩) =1.5(0.168+0.33) =0.74(kw) 根据计算结果选取快速电动机功率为0.75kw。 故可用。 8、丝杆中径的核算 螺纹工作台上单位压力Q的大小,直接影响丝杆磨损的速度,应限制工作台上的单位压力,以确保丝杆的耐磨性,由耐磨性决定丝杆中径d2的公式为: (毫米) 式中Q--丝杆所受的最大轴向力 --螺母长径比=2.5 [P]--许用压强=5(MPa) (一般传动丝杆) 故 =26.95(毫米) 取 d2 =28(毫米),满足要求,可用。 五 主要零部件的设计 齿轮传动设计 1、低速轴(IV轴)斜齿轮的设计 已知:使用期限8年,每年工作300天,每班工作8小时,两班制,由转速图可知 ,初选,的材料为45号钢,齿部采用高频淬火,HRC=50,的材料为HT200铸铁,HB=200,齿轮精度为8级,法向模数=5mm ,螺旋角°,齿形角°。按齿面接触疲劳强度进行计算。 2、许用接触应力 计算结果 (1) 总工作时间 (2) 应力循环次数N 寿命系数 由教材,查图8-20 接触疲劳强度极限 安全系数S取S=1 s=1 许用接触应力 计算小齿轮直径 (1) 小齿轮上的扭矩 (2)齿宽系数 由表8-8选取 (3)工作情况系数 由表8-5选取=1 =1 (4)动载荷系数 由表8-6选取,设, 8级精度齿轮, (5)载荷分布系数,由图8-14 选取齿轮非对称布置 (6)端面载荷分配系数, 8级精度 (7)载荷系数K (8)节点啮合系数 初定由图8-16选取 (9)材料系数 由表8-7选取, (10)重合度 (11)重合度系数 取X=0.95 (12)计算小齿轮直径 考虑到曲柄齿轮的大小,取 (13) 验算圆周速度V V=0.5 3、确定传动尺寸 (1)中心距a (初定) a=323.25 (2)齿轮直径初定d (3)模数 取=5 =5 (4)小齿轮齿数 取23 大齿轮齿数 取 (5)螺旋角 齿轮直径d(复定) 中心距a(复定) =323.525 a=323.525 齿宽b 取 验算齿根弯曲疲劳强度 许用弯曲应力 (1)寿命系数 查图8-21 (2)弯曲疲劳强度极限 查图8—23 (3)安全系数S 取S=1 (4) 许用弯曲应力 S=1 = 2、计算弯曲应力 (1) 当量齿数 =25.5 =115.18 (2) 齿形系数 由图8-8查得 (3) 齿根应力集中系数 由图8-19查得 (4) 螺旋角系数 (5) 重合度系数 (X=0.95) (6) 弯曲应力 故:安全 (二)低速轴的计算 1、轴的材料选择 由教科书(机械零件设计,劳动人事出版社,1988年)查表11-1() 选用45号钢,调质处理取 2、轴径的初步估算 由教科书表11-3,取C=118 根据: 式中:P-轴传递的功率 n-轴的转速r/min C-材料许用应力的系数 故: 园整到标准尺寸d=35mm 根据低速轴上既有径向力又有轴向力这一特点,预选低速轴的轴承为双列调心轴承(1307)和(1308),并在轴的左端增加一平台推力球轴承(8206)承受轴向力。因为在低速轴估取安装轴承直径,左端为,右端为,根据齿轮8内孔直径估取安装齿轮8处轴径,,其余部分轴径尺寸由结构要求而定。 3、轴的结构设计 按低速轴上零件的装拆先后,周向及轴向固定方法,以及工艺性要求,作出低速轴的结构设计图如图11-a 所示,由轴的结构图计算轴承的压力中心到齿轮中心之间的距离分别为: a=145 b=206 c=73 4、按弯扭合成进行轴的强度校核 计算结果 (1) 绘轴的计算简图,如图11-b (2) 计算作用在轴上的力 轴向力 径向力 (2) 求支反力 作轴的水平台作用力简图如图11-C,及垂直面作用力简图如图11-d,由力的平衡条件,从图11-C可求得支点反力 由图11- d 可求支反力 由此可得 (4) 作水平台弯矩图11-e 垂直平台弯矩图11-f 合成弯矩图11- g (5) 作扭矩图 (11-I) 扭矩力 (6) 作当量弯矩图(11- I) 由教材(机械零件设计)查表11-4得 本题中扭矩按脉动循环处理 截台D点的当量弯矩为 截台C左边的当量弯矩为 截台C右边的当量弯矩为 (7) 校核轴危险截台的强度 由当量弯矩图(11-I)可见,D点弯矩最大,先校核截面的强度,该截面所受的最大当量弯矩为 校核D截面,D-D截台键槽宽b=12mm ,深t=5mm 由公式抗弯曲剖面模量为 许用弯曲应力 计算结果 强度足够。 六、机床外观造型设计 产品的外观造型已为设计者以及用户们所注目,产品的外观造型又是对结构、形状、材料、工艺、尺寸和外表(包括颜色)进行综合的结果,又是基本功能,使用舒适安全,可靠的具体体现,因而是一个多因素,多参数的积极思维和协调的过程。既需要应用创造性思维,又需要不同层次的思维活动和技巧,才能把产品的物质功能和产品的精神功能完美地结合起来,达到合规律性的形式与合目的性的形式的统一。本文的目的就是提供在具体方案背后的一块引玉之砖。分以下几点叙述。 1、综合分析,结构优化 一种成功的新产品的外观造型,决不是仅凭设计人员的主观随意性,它必须受到该产品功能和结构的约束,也必须受到传统造型的影响。设计人员的任务,不仅是对产品进行具体和详细设计,更重要的是应从传统产品中找出形成各产品外观风貌的因素,结合时代进行分析、筛选、杨弃、发展,以确定本机床的造型。纵观国内外牛头刨床的外观,之所以造型各异,无不是与刨床的主传统方式,变速系统和工作台的进给及快速移动系统的机构紧密地联系着。这些机构及其在机床上的布局,就形成了各自外观风貌。为了全面分析这些系统的内在因素,以及它们对外观造型形成的制约,我们采用了列表法进行分析。 传动系统名称主传动系统 选用机构齿轮组成的传动机构 布局形式及位置布置在床身内 工艺状况轴承孔系集中在床身上 外观效果机床外形简洁 布置在单位的变速箱内,安装在床身一则 机床孔系减少,增加 一变速箱,可平行装配 机床外部增加箱体 形成视觉不平衡,不够简洁 工作台进给和快速移动系统 连杆棘轮机构(无)快速移动 暴露在床身外 无进给箱,结构简单,工艺性好 外形不简洁,繁琐,不安全 凸轮棘轮机构,进给运动与快速由同一运动链传出,无单独电动机 床身外有一单独进给箱,箱内装有凸轮棘轮机构和快速移动所需的零件 除增加进给箱的加工外,床身孔系也增加凸轮加工困难,工艺性差 外形简洁 偏心齿条棘轮机构,进给运动与快速移动由同一运动链传出,设快速电动机 床身外有一单独进给箱和快速移动电动机 孔系集中在进给箱上,床身孔系减少。装配可平行进行 由于快速移动电动机置于走刀箱,外形不够简洁 偏心齿条棘轮机构,进给运动和快速移动链分开 床身外有一进给箱,快速移动电动机布置在横梁上 进给箱和床身孔系均减少,传动零件数量减少。 外形更为简洁 从分析表中可见,在工作台进给和快速移动系统中,如果能将连杆棘轮机构加以改进,进给运动和快速移动链分开,那末该系统就可减化。零件数量可减少,机床外观就更为简洁。 我这次改型设计正是从这些分析中,找出了设计的努力方向,设计了连杆齿条棘轮机构。结合我校实际,考虑到专用机床的继承性,采用齿轮布置于床身内的方案,使机床外形更简练,达到了好的造型效果。 2、总体设计 在确定结构的基础上,根据设计任务规定的各参数,确定各原始尺寸:最大刨削长度630毫米,工作台最大垂向移动距离为300毫米,工作台上工作面尺寸长为630毫米,宽为400毫米,工作台横向最大移动距离为630毫米。这些尺寸初步确定了刨床的长,宽,高总体尺寸。刨床的高度尺寸,特别是各操纵装置的高度尺寸是与人机关系极为密切,在总体设计时,必须给予充分考虑。 总体布局,除尺寸及操纵装置的位置外,另一个重要的因素,就是各传动部件位置的安排,使其产生和谐的效果,如本机床的快速移动电动机,水平布置在横梁上,有利于与工作台形成呼应;操纵按钮站,布置在横梁上,一方面是便于操纵,另一方面使机床外形更为简洁。 3、人机关系设计 按人体测量学统计,我国平均身高为1.68。根据机械工业部《金属切削机床附件安全防护技术条件》标准,各操作手柄离地面高度不得超过标准的规定,确定各操纵手柄位置,电气箱位置,电气控制板的位置。见表 手柄名称 高地面高度(毫米) 标准值(毫米) 刀架手轮 1750 1850 滑枕位置调节手柄 1500 2000 滑枕压紧手柄 1500 2000 滑枕行程长度调节手柄 800 1850 变速手柄 465~725 300~1800 工作台进给方向调节手柄 700~1000 500~1700 工作台进给量调节手柄 600~900 500~1700 电气箱总开关 900 不低于500 电气控制板按钮 600~900 600~1700 4、比例关系设计 牛头刨床的基本参数根据型谱规定,其项目较多,且分布在三维空间。为了使总体造型在比例关系上获得满意效果,既达到不变参数的要求,又符合形式美的法则。该机床在比例关系设计时,选取工作台最前端离床身导轨尺寸与工作台侧面高度尺寸为比例关系设计的基本量,以它来确定其它各部位尺寸。因为这一基本量,既影响滑枕伸出长度及滑枕截面高度,又影响床身高度及长度。 根据工作台工作台上面长度尺寸为630毫米,考虑到横梁的厚度尺寸定为750,取黄金分割比例1:,求得工作台侧面的高度为433,圆整后取430毫米。用这一关键部位的尺寸来确定总体比例,使各大件更能适合不变参数的要求。关键部分与总体比例的协调统一,也使得其余部位的比例易于与总体协调,其余部位并不硬取1:,如床身,电机罩。 5、线型设计及形体设计 机床的外观造型不是各部件及装饰件“集装”和“散装”的关系,它是有机地协调。一种给人以美的产品,它的线型和型体之间的协调,又包括装饰件的设计和布置与线型和形体间的协调,形成浑然一体。机床的外观造型的整个过程,就是不断地应用形式美法则来协调上述因素,使其达到预期的目的。 牛头刨床的滑枕为直线运动,滑枕、底座工作台、床身等大件的外形,也多为长方形及方形,从而决定了BD6063C牛头刨床的线型的主调为沿水平方向的直线。直线给人以简洁明快、刚劲挺拔的效果,是当今工业产品最受青睐的线型。同时以直线和平面组成的型体,在木模、铸造、油漆、冲压的工艺性均好。 线条之所以具有美感和魅力,并不完全在于某单一的线型,更在于组成产品的轮廓线和结构线,装饰线(带)之间关系的谐调。不同特征的线型应尽量谐调。而特征相同的线条在走向与延伸中的连线性,则又是和产品的整体性和条理性紧密相关。间断的、杂乱无章的相同特征的线条,给人产生的仅是不愉快的感觉。由于BD6063C牛头刨床的各大件多为长方形及方形。特别是滑枕和底座的长度远大于高度,形成了机床线型的主调及线条的有序。长方形或方形的形成一组组平行、垂直的直线,获得方正、简洁、刚直、稳定的视觉效果。一切破坏这一主调和秩序的线C牛头刨床,虽然也采取了B665牛头刨床的大盖子结构(装配方便、易于维修),但在大盖子的外形上并不采用圆形,而是把外形改为四条大圆弧的曲线。曲线是直线与圆之间的过渡线,加之在高度方向的曲率,长度方向的尺寸又大于高度方向的尺寸,使大盖子的外形与整体协调起来。三根轴的轴端法兰,本来应为三个圆盘,考虑与整体的谐调,设计为长方形盖板,增强了整体感及和谐性。 和谐美还表现为统一性和差一性之间的相互和谐。统一性易形成整体性,然而过分的统一而无差异,则显得呆板、枯燥、单调的视觉效果。在整体性的前提下,允许部分的羞性,则可使形体生动活泼,增加造型的趣味性。BD6063C牛头刨床的滑枕尾部,削去一小部分形成的斜线,使滑枕形体具有了动感,加强了滑枕主体功能的视觉效果。滑枕护罩下部倾斜,使回油畅通,由于尺寸恰当,又显得轻盈。电机罩的削角,避免了与电器箱及床身的雷同,罩上了八条加强筋,竖直分布在罩的下部,既增强了整机的高度感,又使形体不呆板。起到装饰活跃的作用。 和谐美还表现为统一性和差一性之间的相互和谐。统一性易形成整体性,然而过分的统一而无差异,则显得呆板、枯燥、单调的视觉效果。在整体性的前提下,允许部分的差异性,则可使形体生动活泼,增加造型的趣味性。BD6063C牛头刨床的滑枕尾部,削去一小部分形成的斜线,使滑枕形体具有了动感,加强了滑枕主体功能的视觉效果。滑枕护罩下部倾斜,使回油畅通,由于尺寸恰当,又显得轻盈。电机罩的削角,避免了与电器箱及床身的雷同,罩上的八条加强筋,竖直分布在罩的下部,既增强了整机的高度感,又使形体不呆板。起到装饰活跃的作用。 6、色彩设计 产品的第一视觉效果是色,第二效果才是形。俗语说远看颜色近看花。因而对机床进行装饰和选好机床的色彩也是很重要的一环。机床颜色的选用,与其他工业产品有较好的差异,它需要刺激,但又不应强烈;需要镇静而又不沉闷;需要变化而又不繁乱。所以机床多采用低纯度、灰色调为主。偏暖而明快的颜色,能给人以明朗兴奋的感觉。在同一台机床上,除了大面积的主体色以外,在局部采用与主体色相谐调的颜色来活跃机床,更能起到好的效果。 BD6063C牛头刨床,采用了属于黄色系的浅驼色为主体色。浅驼灰色含有少量的红和黑。红黄色、能唤起人的力量,决心,欢乐,使人精神饱满,争取胜利。浅驼灰色具有柔和高雅的感觉,给操作者形成温和、明朗的工作场所。为了活跃机床,在大面积的主体色上又配以相谐调的色彩。在滑枕护罩尾部,配以两条桔黄色的色带,既有警告、又使色彩有对比而不强烈。在床身侧正面配置一块较大面积的紫棕色标牌。(校牌)紫棕色具有凝的视觉效果,起到镇定作用。标牌上的机床型号及校名为白色,与底色形成强烈的对比,形成强烈的吸引力。校徽及汉语拼音的校名为金色,与底色对比,更显华丽。 7、装饰设计 在机床上设置新颖别致,独特醒目,简练优美的商标图案和艺术性很强的标牌,更能使机床增光生辉。使机床显得高雅、精密,以增强操作者的维护感。并能减轻操作者者的疲劳。BD6063C牛头刨床在刀架部分布置有一装饰标牌。它是以我校校名的汉语拼音缩写字母“CW“经过艺术加工而成。由于图案设计讲究、简练含蓄、艺术性强,加之色采和谐,给人以强烈的效果。校牌设计、文字及图案搭配得当;位置疏朗有颜,色彩和谐醒目,起到了极艺术效果。 8、产品效果图 产品效果图的绘制应根据不同的产品而灵活采用不同的方法。一般情况下多采用透视图。BD6063C牛头刨床则是采用正投影三视图,该图具有尺寸比例真实,且避免了透视效果图,工作量大细部变形后,不易绘制等缺点。 主 要 参 考 文 献 ●教科书: [1] 机械零件设计 王绍林编辑、劳动人事出版社出版1988 [2] 金属切削机床设计 大连工学院戴曙主编、机械工业出版社 1984 ●教考书: [1] 孟宪源,姜琪. 机构构型与应用. 北京:机械工业出版社,2003 [2] 黄茂林,秦伟. 机械原理. 北京:机械工业出版社,2002 [3] 申永胜主编. 机械原理教程. 北京:清华大学出版社,1999 [4]王三民主编. 机械原理与设计课程设计. 北京:机械工业出版社,2005 [5] 裘建新主编. 机械原理课程设计指导书. 北京:高等教育出版社,2005 [6] 牛鸣歧,王保民,王振甫. 机械原理课程设计手册. 重庆:重庆大学出版社,2001 [7 ]席伟光,杨光,李波. 机械设计课程设计. 北京:高等教育出版社,2003 [8] 周有强主编. 机械无级变速器. 北京:机械工业出版社,2001 ●手册: [1] 实用机床设计手册 李洪主编、辽宁科学技术出版社 1999 [2] 机械零件设计手册 东北工学院《机械零件手册》联合编写组编、冶金工业出版社1981 [3] 机械设计手册 《机械设计手册》联合编写组编 化学工业出版社 1987 ●专著: [1]《机床设计分析》,北京机床研究所 1985年版 [2]《机床行业工艺水平调查与分析》,北京机床研究所1982年版 [3]《机械制造工艺》 1986年版 [4]《机床》 1986年版 ●标准: [1] TOCT7599---82 《机床通用技术条件》 [2] JB/EQ255---81 《装配通用技术条件》 [3] JB/T3363---1993 牛头刨床、技术条件 [4] JB/T3362---1991 牛头刨床、参数 [5] GB/T14302---1993 牛头刨床、精度 [6] JB3363---83 牛头刨床制造与验收技术要求 致 谢 本次毕业设计是在刘纯烈老师的悉心指导下完成的,如果没有刘老师的指导和帮助,本论文不会顺利完成,她严谨的治学态度、丰富的实践经验和教学经验使我受益匪浅,在此致以衷心的感谢,还有就是要特别感谢朱老师和同组同学对我帮助和指导,她不但耐心的给我们解答设计中遇到的问题,还为我们提供了很多设计中需要的参考资料。在此表示衷心的感谢。 四年的大学生活,有过失败,有过成功,能够顺利的毕业,有赖于学校领导和老师的关怀、照顾以及同学的热心帮助,在此我表示衷心的感谢! 【精品文档】世界上,成功的有两种人,一种人是傻子,一种人是疯子。傻子是会吃亏的人,疯子是会行动的人! 8888888888 【精品文档】世界上,成功的有两种人,一种人是傻子,一种人是疯子。傻子是会吃亏的人,疯子是会行动的人! 8888888888

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