X62型铣床进给箱的设计毕业计论文

PAGEPAGE53摘要根据设计目的的要求，这次对X62型铣床进给箱的设计主要是完成对进给箱中各传动件和控制件的结构设计和分析。根据要求设计的进给箱能实现18种进给速度，同时实现生产中的快速后退运动。本次设计主要内容包括：运动方案的设计、动力分析计算及校核、结构工程图的设计，以及对操纵机构的设计等内容。其中，我的任务是设计运动方案和进给箱部分的操作机构。另外，这次设计还包括翻译相关的专业英文资料和利用计算机三维绘图软件对部分零件进行了三维造型和分析。本次设计还要求我们熟练掌握计算机基础知识的应用。我的主要任务是了解进给箱部分的操纵机构的原理，对各种操纵机构进行优缺点的比较，从而选出最适当的可行方案。进而对选定方案进行具体的结构设计。本次设计需要用展开图来表示主轴箱中各传动件的结构和装配关系。为了清楚表示出进给箱内各传动件和控制件的位置关系，还需有必要的向视图和剖视图。并且对典型零件进行三维CAD造型，以加深对设计内容的理解和直观感觉。用三维装配的方式可以更清楚地展现出个构件之间的联接关系。关键词：X62操纵机构变速盘AbstractAccordingtothedesignedrequirements,TheX62-typemillingmachinetofeedbinsaredesignedprimarilytothecompletionofthefeedboxpiecesofthetransmissionandcontrolpartsandsub-structuredesignAnalysis.Accordingtotherequirementsofthefeedbinscanachieve18speciesfeedrate,whileachievingrapidproductionofbackwardmovement.Themaindesignelementsinclude:exerciseprogramdesign,dynamicanalysisandverification,structuralengineeringdesignplans,andthemanipulationofthedesignelements.Amongthem,Idesignthefeedboxispartoftheoperator.Inaddition,ThedesignalsoincludestranslationoftherelevantprofessionalEnglishandtheuseof3Dcomputergraphicssoftwareforsomeofthepartsof3Dmodelingandanalysis.Thisdesignalsorequiresustoskillfullymasterthebasicknowledgeofcomputerapplication.Mymaintaskistounderstandthefeedboxpartofthemanipulationoftheprincipleofmanipulationofthevariousagenciesoftheadvantagesanddisadvantages,Theselectionofthemostappropriateoptions.Thenselectedtocarryoutspecificprogramsinthestructuraldesign.Thedesignplansneedtostartspindleboxsaidthedrivepiecesofthestructureandassembly.Inordertoclearlyshowthefeedboxatthedrivepiecesandcontrollingthelocation,theneedtobenecessarytoviewandcutawayview.Andthetypicalcomponentsfor3DCADmodeling,inordertodeepentheunderstandingofthedesignandvisualimpression.3Dassemblywiththewaymoreclearlydemonstratesacomponentofthelinkrelationship.Keywords:X62-typemillingmachinecontrolagenciesvariablespeed毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名：日期：年月日

目录摘要 IAbstract II概论 1第1章绪论 21.1机械制造装备的重要地位 21.2机械制造装备类型 31.2.1加工装备 31.2.2工艺装备 31.2.3输送及仓储装备 41.2.4辅助装置 41.3机床设计概论 41.4机床的分类及型号编制 51.4.1机床的分类 51.4.2机床型号的编制方法 51.5X62的特点和用途 8第2章机床进给传动系统设计 102.1机床设计概论 102.1.1.机构总体设计的任务和原则 102.1.2结构总体设计步骤 102.2主要技术参数的确定 112.2.1机床主要技术参数的确定 112.3机床进给传动系统设计 122.3.1设计原则 122.3.2机床传动方式和变速方式的选择 122.4进给运动转速图拟定 132.4.1拟定转速图一般原则 132.4.2拟定转速图 142.5计算转速和齿轮齿数的确定 172.5.1计算转速的确定 172.5.2齿轮齿数的确定 182.6传动装置运动参数计算 192.6.1各轴功率计算 192.6.2各轴扭拒计算 20第3章操纵机构的设计 213.1概述 213.1.1操纵机构的功用和要求 213.1.2操纵机构的组成 213.1.3操纵机构的分类 223.2操纵机构方案设计 223.2.1摆动式操纵机构 223.2.2凸轮操纵机构 233.2.3移动式操纵机构 243.3移动式操作机构的设计原理和结构设计 253.3.1设计原理: 253.3.2操作机构的结构设计 27第4章计算机辅助设计 324.1SolidWorks简介 324.2实体建模 324.3装配体 354.4应力分析 37第5章 计算机辅助制造 405.1CAD/CAM(Mastercam)软件简介 405.2Mastercam绘图和模拟加工过程 40结论 45参考文献 46附录： 47致谢 51概论机械工业肩负着为国家经济各部门提供各种先进装备的任务，而机床工业则是机械工业的重要组成部分，是为机械工业提供制造技术和装备的工业。机床的拥有量，产量，品质和质量，是衡量一个国家工业水的重要标志之一。因此机床工业在国民经济中占有极其重要的地位。机床工作母机的属性，决定了它与国民经济各工业部门之间的关系。机床工业可以生产出各种各样的基础机械产品，专业设备和机电一体化的产品，为能源，交通，农业，轻纺，石油化工，冶金，电子，兵器，航空航天和矿山工程等各种行业部门提供先进的制造技术与优质高效的工艺装备，从而推动这些行业的发展。机床工业对国民经济和社会进步起着重大的作用。金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，再一般情况下约占机器的总制造工作量的40%-50%，它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率。这次对进给箱变速机构的设计，可以使我们对进给箱内部传动系统的传动过程和操纵变速机构的原理有一个更深层的了解。通过本次设计，有利于我们掌握和灵活运用所学的知识，提高我们的动手能力。第1章绪论1.1机械制造装备的重要地位制造业是一个国家经济发展的重要支柱，是国民经济的主要来源，可以说，制造业的发展水平是一个国家或地区经济实力，科技水平和综合国力的重要标志之一。机械制造是制造业核心，是向其它部门提供工具，仪器及各种先进制造装备的部门。机械制造业的生产能力和制造水平是衡量一个国家工业水平的标志之一。因此，机械制造业在国民经济中占据着重要地位。而机械制造业的生产能力和水平主要取决于机械制造装备的先进程度。随着科学技术的迅速发展，机械制造生产模式发生了巨大的演变。19世纪20年代制造业开始起家，二次世界大战期间，大规模军工生产，使的制造业得到飞速发展。20世纪50年代，产品品种单一，为了提高生产率，满足市场需要，广泛采取自动机床，组合机床和专门生产线。在大批量生产条件下，这种生产方式可以实现刚性自动化，大幅度降低成本，极大的提高劳动生产率。20世纪70年代后期，社会需求日益多样化，市场竞争日益激烈，为了在竞争中求的生存和发展,生产企业不仅要求提高产品质量,而且频繁的改变,以满足市场不断的发展。数控机床就是在这样的背景下发展起来的，她极其有效的为单件小批量生产的精密复杂零件提供了自动加工手段。20世纪70年代初研制出的计算机数控（CNC），使数控机床得到了迅速的发展和普及。20世纪80年代初，市场上出现了更多系统化，规模化更大的柔性制造系统（FMC）它是采用一组数控机床和其它自动化的工艺装备，由计算机信息控制系统和物料储运系统有机结合的整体。FMS既是自动化，又是柔性的，比单台数控机床的经济效益有大幅度提高，特别用于中小批量生产。随着计算机辅助技术向智能化，网络化和集成化方向发展，为了充分利用企业的软硬件资源，发挥企业的整体效益，国外20世纪80年代出现了一种新的生产模式-CIMS。CIMS技术的出现使机械制造自动化水平开始由系统自动化向综合自动化方向发展。20世纪90年代，随着信息技术的发展，快速响应为市场制造发展的重要方向。为加快响应市场，相继提出了精良生产（LP），敏捷制造(AM),虚拟公司(VirtureCompration)精良-敏捷-柔性(LAF)生产系统等许多新的生产模式和新的哲理。我国的机械制造业是在1949年建国后建立和发展起来的，以成为一个规模宏大，门类齐全的工业部门。由于20多年内我国处于闭关锁国状态下发展自我。我国的机械制造装备水平还很落后，产品种类少，档次低，多数装备还处于20世纪60~70年代水平。机械制造水平落后，又严重影响了机械制造业，及其整个制造业的振兴。因此我们必须深入广泛的开展科学研究和技术革命，把学习外国的先进技术和自己的创新结合起来，迅速提高我国机械制造装备产品的技术水平和时常竞争力。1.2机械制造装备类型机械制造装备包括，加工装备，工艺装备，仓储输送装备和辅助装备四种类型。1.2.1加工装备⑴金属切削机床金属切削机床种类繁多，按使用范围可分为：通用机床，专用机床，和专门化机床。①通用机床：又称万能机床，这类机床可加工多种工件，完成多种工序，使用范围广，通用性高，主要用于单件小批量生产。按切削方式通用机床可分：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，刨床，拉床，切断机床，锯床，和其它机床。②专用机床：是用于加工特定工件的特定工序的机床，是为特殊工序要求专门设计，制造的加工设备。③专门化机床：这类机床用于加工形状相似而尺寸不同的工件特定工序，生产率很高，是用于成批生产。⑵特种加工机床①电加工机床：是直接利用电能对工件进行加工的机床主要有点火花加工机床，点火化线切割机床和电解加工机床。②声波加工机床：是利用工具端面作超生频振动，通过工作液中的悬浮磨料对工件进行加工和抛磨实现加工的。③激光加工机床：采用激光能量对材料进行加工的设备。④电子束加工机床：加工范围广，可对任何金属导体，半导体和非半导体材料进行加工。⑶锻压机床锻锤是利用锻头与砧座之间撞击能量对金属进行压力加工。曲柄液压机是锻压生产中广泛应用的一种锻压机床，它可以用于板料冲击，冷热加工等。1.2.2工艺装备⑴刀具切削加工时，能从工件上切除多余材料或切断材料的工具，称之为刀具。⑵夹具在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用各种不同的用于使工件正确的位置，然后使工件加紧的工艺装备，统称夹具。⑶模具在工业生产中，用各种压力机和压力机上的压力工具。通过压力把金属和非金属制出所需形状和制品。这种专用工具称模具。⑷量具以固定形式复现量值的计量器。1.2.3输送及仓储装备⑴物料输送装置（有三种形式）：①重力输送装置：靠工件自身重力或退力，使工件在滚道上前行实现输送。②强制输送装置：由链条式输送带，莲板式输送带带动工件或随行夹具；采用输送机械手柄在两工位之间输送工件。③步伐式输送装置：自动线中最常用的是步伐式输送装置，其作用是在自动线上输送工件和随行夹具。⑵仓储仓储是用于存储原料，外购器材，半成品，成品，工具，胎夹模具，托盘，分别归厂和车间管理。1.2.4辅助装置辅助装置包括清洗机，排屑和计量等装备。1.3机床设计概论机床设计的基本要求及评价指标：⑴工艺范围机床是用来完成工件表面加工的，应该具备完成一定工艺范围（包括加工方法，工件类型，加工表面形状，尺寸等）的加工功能，因此也可以把工艺范围称之为机床的加工功能。⑵精度加工中保证被加工工件达到要求的精度，和表面粗糙度。⑶生产率与生产自动化生产率的要求根据生产纲领决定，常用单位时间机床所能加工出的工件数量表示。机床自动化有半自动化和全自动化之分。⑷可靠度可靠度是在规定条件下和规定时间内，机床完成规定的能力及其稳定性。⑸宜人性①造型与色彩。②噪音，一般机器允许噪音不大于85dB，精密机床不大于75dB。⑹成本价值=功能/成本1.4机床的分类及型号编制1.4.1机床的分类金属切削机床种类繁多，为了便于区分，使用和管理，有必要对机床进行分类和型号编制。（一）机床的传统分类方法，主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。根据我国制定的机床型号编制方法，将机床分为12大类：车床，钻床，镗床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，刨床，拉床，切断机床，锯床，和其它机床。同类型机床按应用范围（通用性程度）又可分为：通用机床：又称万能机床，这类机床可加工多种工件，完成多种工序，使用范围广，通用性高，主要用于单件小批量生产。专用机床：是用于加工特定工件的特定工序的机床，是为特殊工序要求专门设计，制造的加工设备。专门化机床：这类机床用于加工形状相似而尺寸不同的工件特定工序，生产率很高，是用于成批生产。（二）同类型机床按工作精度又可分：普通精度机床、精密机床和高精度机床。机床还可按自动化程度分为：手动、机动、半自动和自动的机床。机床还可按重量和尺寸分为：仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（重量达10t）、重型机床（大于30t）和超重型机床（大于100t）。按机床主要工作部件的数目，可以分为单轴的、多轴的或单刀的、多刀的机床等。1.4.2机床型号的编制方法机床型号就是按一定的规律、赋予每种机床一个代号，以便于机床的管理和使用。我国机床型号的编辑，是采用汉语拼音加阿拉伯数字按一定规律组成的，它可简明地表达出机床的类型，主要规格几有关特征等。普通机床型号：1.普通机床型号用下列方式表达： 其中：1）有“○”符号者，为大写的汉语拼音字母；2）有“◎”符号者，为阿拉伯数字；3）“（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示。若有内容时，则不带括号。2.机床类、组、系的划分及其代号。机床的类别用汉语拼音大写字母表示，例如：“铣床”的汉语拼音是“xichuang”,所以用“X”表示。当需要时，每类又可分为若干分类；分类代号用阿拉伯数字表示，在类代号之前，居于型号的首位，但第一分类不予表示，例如：磨床类分为M、2M、3M三类。普通机床的类别代号及其读音如表1-1：表1-1普通机床的类别代号类别车床钻床磨床镗床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其它机床代号CZM2M3MTYSXBLDGQ读音车钻磨二磨三磨镗牙丝铣刨拉电割其机床的组别和系别代号用两位数字表示。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组，用数字0-9表示。每组机床又分为若干个系列，系的划分原则是：主参数相同，并按一定的公比排列，工件和刀具本身的和相对的运动特点基本相同，且基本结构及布局形式相同的机床，即划分为同一系。3.机床的特性代号机床的特性代号表示机床具有的特出性能，包括通用特性和结构特性，当木类型机床除有普通型外，还具有某种通用特性，则在类别代号之后加上相应的特性代号。为了区分主参数相同而结构不同的机床，在型号中用结构特性代号表示。结构特性代号为汉语拼音字母。例如：CA6140型卧式车床型号中的“A”，可理解为这种型号车床在结构上区别于C6140型车床。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的，再不同型号中的意义可不一样。4.机床主参数、第二主参数和设计顺序号。机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘以折算系数）表示。5.机床的重大改进顺序号当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别与原机床型号。序号按A、B、C、……字母的顺序选用。6.同一型号机床的变形代号某些机床，根据不同的加工需要，在基本机床型号的基础上仅改变机床的部分性能结构时，则在基型机床型号之后加1、2、3、……变形代号。机床的型号是机床产品的代号，用以简明的表示机床类型，主要技术参数，性能和结构特点。本次设计机床型号：X62X：类别代号（铣床类）；6：组别代号（落地式卧试铣床组）2：主要参数代号（机床工作台宽度为320mm1.5X62的特点和用途1）x62型卧式铣床有以下特点：1.机床结构本身具有足够的刚性，使能承受重负荷的切削工作。2.机床有足够的功率和很广的变速范围，能充分发挥刀具的效能，并能使用硬质合金刀具进行高速切削。3.在机床的前面和左面，各有一套功能相同的按钮和操纵手柄（即复式操纵装置），使工作者能选择最方便的位置进行操纵。4.机床具有各种连续的往复循环和间断的循环运动，能简化操纵动作，提高生产效率，并且可以进行多机床管理。5.主轴的启动、停止和快进行程的开动都有明显的按钮，工作台的进给由手柄操纵，其送进方向和操纵手柄所指方向一致，主轴的转速和工作台的进给速度用转盘来操作，所有这些，搜使机床的操纵简单，操作机床的工人也不需要高熟练的技术。6.机床的重要传动零件均用合金钢制成，并经特殊处理，容易磨损的件均用耐磨材料制成，机床导轨有防削装置这些都保证了机床有足够长的使用寿命。7.容易磨损的部件都有消除间隙的调整装置，保证机床的精度和工作平稳8.机床有良好的安全装置，手动进给和机动进给间有互锁机构，再进给量过大时，保险结合处能自动脱开，使机床零件不致损坏，同时有保证了操作者的安全。9.机床迅速有效地进行制动，当加工完毕或其他原因而需要停车时，只需按一下“停止”按钮，机床的全部运动立即停止。10.机床能进行顺铣和逆铣工作，操作者可根据需要灵活运动。11.工作台在三个方向上（纵向、横向、垂直）都能进行快速移动，减少辅助时间，提高生产率。12.工作台横向和垂直方向的移动集中的由一个手柄操纵可控制两个方向的进给和快速移动。13.机床有完善的润滑系统，重要的传动件和轴承是由机动泵进行自动润滑，同时设有指示器进行经常检查，需用手动润滑的部位，其加油点均设有明显的标志。14.各重要传动轴和主轴均安装有滚动轴承上，提高传动效率，主轴上的滚锥轴承，还能进行调整，以保证主轴精度。2）机床的用途x62型卧式铣床适用于圆柱、圆片铣刀，角度铣刀，成型铣刀及端面铣刀来铣切各种零件，也可以加工平面，斜面，沟槽，齿轮等。装上分度头，可以铣切直齿齿轮和铰刀等零件，此时每当零件被加工完第一个齿后，利用手动使零件绕自己的中心转动一定的角度，以便进行下一个齿的加工。x62型卧式铣床还可以安装万能铣头及圆工作台，用以铣切凸轮及圆弧形槽。因此x62型卧式铣床能适用于各种企业，从小规模的机械修理厂到大量生产的的汽车制造厂都可以使用。第2章机床进给传动系统设计2.1机床设计概论2.1.1.机构总体设计的任务和原则⑴结构总设计的任务及重要性结构总体设计的任务是将原理方案设计结构化，即把一维或三维的原理方案图转化为三维的可制造形状过程，包括“质”的设计和“量”的设计。⑵结构总体设计原则明确，简单，安全可靠是结构总体设计阶段必须遵循的三项基本原则。2.1.2结构总体设计步骤⑴初步设计明确设计要求主功能载体的初步设计按比例绘制主要结构草图检查主，辅助功能载体结构设计结果初评及选择⑵详细设计各功能载体的详细设计补充完善结构总体设计草图对完善的结构总体草图进行审核进行技术经济评价⑶结构总体设计的完善与审核2.1.3结构设计基本原理⑴任务分配原理⑵自补偿原理⑶力传递原理⑷变形协调原理⑸等强度原理⑹稳定性原理2.2主要技术参数的确定2.2.1机床主要技术参数的确定机床主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数又包括尺寸参数，运动参数及动力参数。⑴主参数和尺寸参数机床主参数是代表机床规格大小及反映机床最大工作性能的一种参数。尺寸参数是指机床的主要结构尺寸参数。选择的机床型号是X62主轴转速种数18级转速范围（转/每分）30～1500⑵运动参数①主轴转速的合理安排根据nmax,nmin，在已知变速范围内若采用有级变速，则应进行转速分级。所谓分级即在变速范围内确定中间各级转速。目前，多数机床主轴转是速是按等比级数排列，其公比为φ。则转速排列为n1=nmin,n2=nminφ,n3=nminφ2，······，nz=nminφz-1主轴转速排列是等比级数规律分布。主要原因是在转速范围转速相对损失均匀，如在加工中某一工序要求的合理转速为n,而在Z级转速中没有这个最佳转速，它是处于nj和nj+1，若采用nj+1，比转速高，由于过高的切削速度会使刀具耐用度下降。为了不降低刀具耐用度，一般选用nj，将造成转速损失，其转速损失为(n-nj),当n趋近nj|+1时，仍选用nj为使用转速。产生的最大相对转速损失率为Amax=nj|+1-nj/(nj+1)=1-nj/(nj+1)对于普通机床，如果认为每级转速的使用机会相同，那么应使Amax为一定值，即Amax＝1-nj/(nj+1)＝const或nj/(nj+1)＝const＝1/φ可见任意两级转速之间的关系是nj|+1＝njφ②变速范围Rn公比φ和级数z的关系Rn=nmax/nmin=φz-1两边取对数，可写成lgRn=(z-1)lgφz=1+lgRn/lgφ已知z=18Rn=nmax/nmin=50得=17√50＝1.23查表得φ=1.26φ1.061.121.261.411.581.78212Amax5.7%16%21%29%37%44%50%与1.06关系1.0611.0621.0641.0661.0681.06101.06122.3机床进给传动系统设计2.3.1设计原则⑴在满足一定的转速范围，级数条件下，传动链尽可能短和简单。⑵传动平稳，振动，噪声小，效率高。⑶功率及扭矩应满足使用要求。⑷适应主轴精度及刚度要求。⑸操作方便，轻巧，结构简单，工艺性好。⑹必须考虑制动装置。⑺必须有良好的润滑。2.3.2机床传动方式和变速方式的选择⑴动力参数及运动参数机床电机的功率为7.5KW。选择J04-52-4-D型电机⑵主传动系统的分类①可分为交流电机驱动，直流电机驱动。选择交流电机驱动②按传动装置可分：机械传动装置，液压传动装置，电气传动装置本次设计选择机械传动装置③按变速连续性可分为：有级变速传动，无级变速传动本次设计选用有级变速传动⑶主传动系统传动方式集中传动：主传动系统的全部传动和变速机构集中装在同一主轴箱内，称为集中传动方式。优点：结构紧凑，便于集中操作，箱体数目少，可减少加工，装配所需工时和制造成本。缺点：变速箱的传动件在运转过程中产生的震动和数量将直接传给主轴，因而会降低机床的加工精度。②分散传动：主传动系统中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为分离传动方式。优点：变速箱工作中产的震动和热量不直接传给主轴，因而减少主轴的震动和热变形，提高加工精度。缺点：多增加一个箱体，使加工和装配工时增因而提高了成本。本次设计选用集中传动方式.2.4进给运动转速图拟定2.4.1拟定转速图一般原则⑴传动副“前多后少”原则⑵传动顺序与扩大顺序相一致原则⑶确定各变速组的变速范围及极限传动比原则RI=(umaxi)/(umini)(i=0、1、2、…j)变速组中最大与最小传动比的比值，称为该变速组的变速范围。RI＝xi(pi-1)i=0、1、2…j依次为基本组，第一，二，…j扩大组由此可见，式中xi(pi-1)就是变速组中最大传动比的传动线与最小传动比传动线所拉开的格数。设计机床主传动系统时，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，一般限制降速最小传动比u主min1/4;为避免扩大传动误差，减小振动噪声，一般限制直齿圆柱齿轮的最大变速比u主max2.主传动各变速组的最大变速范围为R主max=u主max/u主min(2～2.5)/0.25=8～10主轴的变速范围应等于主传动变速系统中各个变速组变速范围乘积RN=R0R1R2…Rj检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其它变速组的变速范围都比最后扩大组小，只要最后扩大组的变速不超过极限值，其他变速组更不会超过极限值。18＝21×32×26×26，＝1.26其最后扩大组变速范围R3=1.26（12-6）=4由此的＝1.26其它变速组的变速范围肯定也符合要求.⑷分配传动比原则各个传动副的传动比应尽可能不超出极限传动比u主min和u主max各中间传动轴的最低转速适当高些。因为中间传动轴的轴速高，则在一定条件下，传递扭矩小，相应的传动件的尺寸也小，因此，按传动顺序的各变速组的最小传动比应采用递减的原则，即要求uamin>ubmin>ucmin⑸降低噪声考虑原则a)简化机床传动系统，减小传动齿轮对数。b)避免较大的变速传动。c)适当降低齿轮圆周运动速度⑹为减少空载功率损失应考虑原则2.4.2拟定转速图⑴确定变速组数目大多数机床广泛应用滑移齿轮变速方式，为满足结构设计和操纵方便要求，通常采用三联或双联齿轮。为减小进给箱的尺寸，使结构简洁便于操作，采用类比法，在Ⅴ轴上采用背轮机构。背轮机构中的离合器的左右两位置可实现两种不同传动比的传动。故由Ⅲ轴到Ⅴ轴只需实现9种转速。传动组和传动副数可能的方案有：后一种方案可以省掉一根轴，但是需要一个9联齿轮，增加了轴向尺，故选前一种方案。⑵结构网的选择在降速传动中，为防止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸太大，常限制最小传动比。升速时，为防止过大的震动和噪声常限制最大传动比，传动链最大变速范围一般为。对于进给传动链，转速较低尺寸小。，故，.检查最后一个扩大组,,可行。由结构式画出如图2-1所示结构网： 图2-1进给传动结构网（3）拟定转速图中间轴的转速不宜超过电动机的转速，由前向后推，得劲给传动转速图。如图2-2所示。图2-2进给传动转速图拟定进给传动系统图：Ⅴ轴Ⅳ轴Ⅲ轴图2-3进给箱的传系统图（部分）：2.5计算转速和齿轮齿数的确定2.5.1计算转速的确定⑴主轴计算转速由nj=nmin24/3-1=nmin7=n6=50r/min⑵各传动轴计算转速Ⅴ轴共有18级转速，其中转速475r/min，通过斜齿轮使主轴获得转速：50r/m。既主轴的计算转速，能传递全部功率，故Ⅴ轴475r/min转速也能传递全部功率，是计算转速。Ⅳ轴共有12级转速，其中转速750r/min通过两联齿轮中的一组20/80使Ⅴ轴获得112r/min的计算转速均能传递全部功率，故Ⅳ轴的750r/min转速也能传递全部功率，是计算转速。其余依次类推，各轴计算转速如下：转速序号ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ计算转速r/min1410950375750475475各齿轮计算转速：各变速组内一般只计算组内最小的，也是强度最薄弱的齿轮，故也只需确定最小齿轮计算转速。齿轮Z23的计算转速：齿轮23装在5轴上，从转速图可看出23共有9级转速，经齿轮副23-24传动主轴得到18级转速，但其中11级能够传递全功率，其中最低转速为475r/min，既为齿轮23的计算转速。齿轮24的计算转速：24装在主轴上，共有9级转速，其中只有50-500r/min能传递全部功率，故齿轮24的计算转速为50r/min。齿轮21的计算转速：齿轮21装在4轴上，共有12级转速，其中450-1120r/min能传递全部功率，故齿轮21的计算转速为450r/min。其余依次类推各齿轮的计算转速如表2-1：表2-1齿轮转速表齿轮序号1234567891011计算转速80511208059009009009005601120450450齿轮序号1213141516171819202122计算转速450450112112112450112356450112502.5.2齿轮齿数的确定机床转速图拟定后，则各变速组的传动比也就确定了，即可进一步确定各变速组中传动副的齿轮齿数，皮带轮的直径等，在确定齿数时要注意下列几点：①齿轮的齿数和SZ不能太大，以免齿轮尺寸过大而引起机床结构增大。一般推荐齿数和SZ≤100-120，常选在100以内。②同一变速组中的各对齿轮，其中心距必须保证相等。③最小齿轮饿齿数应保证不产生根切，对于标准齿轮，其最小齿数Zmin≥17（变位齿轮除外）。④应保证最小齿轮的齿数装在轴上或轴套筒上具有足够的强度。⑤保证主轴的转速误差在规定的范围之内。⑥应保证转速图上传动比的要求。所确定的齿轮齿数之比为实际传动比，它与理论传动比一般存在误差，因而造成主轴转速的误差，只要转速误差不超过±10（ψ-1）%是允许的，即︱（n`-n）/n︱≤10（φ-1）%式中n`：主轴实际转速r/min,n：主轴标准转速r/min,ψ：选用的公比三联滑移齿轮顺利通过的条件。变速组内有三对传动副时，应检查三联滑移齿轮齿数之间的关系，以确定其左右滑移时能顺利通过。最大与次大的齿轮差应大于4。基本组的传动比为ia1=1.50ia1=1.19查传动比为1.50和1.19的两行，有数字者既为可能的方案。结果如下：ia1=1.50Sz=…….,86,87,88,90,92,94,96,97,98,99,100,……ia2=1.19Sz=……90,92,94,97,98,99,100……在以上两组可以挑出：Sz=90，92，94，98，99，100我们取Sz=94，从表中可查出小齿轮齿数分别为43，38则可确定出大齿轮齿数分别为：94-38=5694-43=51即ia1=Z1/Z1`=56/38;ia2=51/43Zmin=38>18,Sz=94<100-120Z1`-Z2`=43-38>4故满足要求。根据同样原理，第一扩大组中ib1=1/1.05ib2=1/1.67ib3=1/2.63查表得：Sz=80第二扩大组中ic1=1ic2=1/4查表得：Sz=100第三扩大组中id1=1id2=1/4查表得：Sz=100表2-2各组齿轮齿数列表齿轮组基本组第一扩大组齿轮Z1Z1`Z3Z3`Z4Z4`Z5Z5`Z6Z6`齿数56385143394130502258齿数和9480齿轮组第二扩大组第三扩大组齿轮Z7Z7`Z8Z8`Z9Z9`Z10Z10`齿数5050208050502080齿数和1001002.6传动装置运动参数计算2.6.1各轴功率计算电机轴功率：P0=7.5kw第一轴功率：PⅠ=Pη1η2η1：联轴器或带传动功率；V带传动：η1=0.96η2：轴承效率；η2=0.99PⅠ=P×η1×η2=1.5×0.96×0.99=1.426kw第二轴功率：PⅡ=PⅠ×η2×η3η2=0.99η3=0.97PⅡ=1.426×0.99×0.97=1.37kw第三轴效率：PⅢ=PⅡ×η2×η3PⅢ=1.37×0.99×0.97=1.316kw第四轴效率：PⅣ=PⅢ×η2×η3PⅣ=1.316×0.99×0.97=1.264kw第五轴效率：PⅤ=1.264×0.99×0.97=1.214kw2.6.2各轴扭拒计算电机轴扭矩：T0=9550P0/n0=10.16N•m第一轴扭矩：T1=9550×1.426/950=14.34N•m第二轴扭矩：T2max=9550×1.37/375=34.89N•m第三轴扭矩：T3max=9550×1.316/750=16.76N•m第四轴扭矩：T4max=9550×1.264/475=16.76N•m第五轴扭矩：T4max=9550×1.214/475=24.41N•m第六轴扭矩：T4max=9550×5.82/50=1111.62N•m第七轴扭矩：T7max=9550×6.85/1184=55.25N•m第八轴扭矩：T8max=9550×6.312/1200=50.233N•m表2-3各轴转速轴号转速n(r/min)扭矩T(N•m)输出功率P(kw)电机轴141010.161.5Ⅰ轴95014.341.426Ⅱ轴37534.891.37Ⅲ轴75016.761.316Ⅳ轴47525.411.264Ⅴ轴47524.411.214第3章操纵机构的设计3.1概述3.1.1操纵机构的功用和要求 机床操纵机构的功用是控制机床各执行件运动的启动、停止、制动、变速、换向以及控制各种辅助运动，如转位、定位、送料以及夹紧等。操纵机构虽不直接参与机床的工作运动，对机床的刚度和精度无直接影响，但对机床性能的发挥和操作者的劳动强度有一定的影响。因此对操纵机构的要求是：操纵要灵活省力，以减轻工人的劳动强度。在正常操作时，转动手轮，手柄的力不得超过国家关于金属切削机床操纵力的规定，并且在全行程范围内应均匀。为了减少操纵力，可采用电气、液压或气动装置，或借助增大操纵机构的降速比、增大手柄力臂办法。操纵要方便。常用操纵件应布置在便于操纵的区域，不应过高、过低或过远。为了减少差错和防止事故，应尽量减少操纵机构的数目，如采用集中操纵机构。完成不同作用的操纵件应尽可能有不同的标记或形状，以便于操作或记忆。操作方向与被操作件的运动方向应一致或遵循一定的习惯。操纵机构工作安全可靠。每个操纵件周围须留有充分的操作空间，以免碰撞。在接通状态下转速较高的手轮脱开不转。变速及换向用的操纵机构应可靠的定位，以免机床工作过程中自动松开。对于相互干涉的运动，应有互锁装置，以免干涉。 此外，根据机床的特点，对操纵机构应有不同的要求。如对于微量进给操纵机构要求操作准确；对于高生产率机床或在加工过程中须频繁操纵的机构，要求操作速度快等。3.1.2操纵机构的组成 一般操纵机构由操纵件、传动装置、控制单元与执行件四部分组成。操纵件如手轮、按钮等，大部分已经标准化，可选用标准件。传动装置有机械的、电气的、气动的、液动的。传动装置常用机械的，如杠杆、凸轮、齿轮齿条、丝杠螺母机构等。控制单元有孔盘、公用凸轮、液压预选阀等。执行件有拨叉、滑块和销子等。 图3-1为几种常用的操纵机构形式。图3-1a为摆杆操纵机构，手柄装在轴4上，通过摆杆3、滑块2控制滑移齿轮1。图3-1b为齿轮齿条操纵机构，手柄通过齿轮4、齿条轴套3、拨叉2，控制滑移齿轮1。图3-1c为凸轮操纵机构，由凸轮4、杠杆3、滑块2控制滑移齿轮。图3-1摆杆式操作机构3.1.3操纵机构的分类=1\*GB2⑴按一个操纵件所控制的被操纵件数目可分为单独操纵机构和集中操纵机构一个操纵件只控制一个被操纵件的机构称为单独操纵机构。它的特点是结构简单、易于制造、广泛用于被操纵件少、操纵不太频繁的机床上。缺点是当被操纵件较多时，操纵手柄也相应增多，使用不便，操纵时间长。 一个操纵件控制两个以上被操纵件的机构称为集中操纵机构。这种操纵机构使用方便，操作辅助时间短，但结构较复杂。集中变速操纵机构有顺序变速操纵机构（如凸轮式）、选择变速操纵机构（如孔盘式）、预选变速操纵机构（如液压式）三种。=2\*GB2⑵按执行件拨动被操纵件的方式可分为移动式操纵机构和摆动式操纵机构。移动式操纵机构是通过带导向杆或带导向孔的拨叉、轴心拉杆拨销来拨动被操纵件的，这种操纵机构用与操纵行程较大的滑移齿轮。摆动式操纵机构是通过摆杆、滑块拨动被操纵件的。=3\*GB2⑶按被操纵件的受力状况可分为偏侧作用式操纵机构和对称作用式操纵机构。=4\*GB2⑷按执行件与被执行件间的摩擦性质可分为滑动摩擦式和滚动摩擦式操纵机构。3.2操纵机构方案设计在机床的设计中，常用的操纵机构有摆动式操纵机构、凸轮操纵机构和移动式操纵机构等。3.2.1摆动式操纵机构常用的摆动式操纵机构见图3－2。手柄4转动轴5、摆杆3、滑块2使滑移齿轮1沿花键轴移动。摆杆摆动时，其端部滑块的运动轨迹是半径为R的圆弧，因此滑块在齿轮环行槽内相对于滑移齿轮轴线有偏移量a（见图3－2a）。R和偏移量a越大，操纵越费力。如果偏移量太大，滑块还有可能脱离齿轮的环槽。因此在设计这种操纵机构时，应力求减小偏移量a。设计时注意如下几点：（1）正确确定摆杆转轴的位置，见图3－3。O为转轴的轴线，即摆杆的摆动中心。A，B，C表示摆杆3拨动齿轮1移动的三个位置，即滑块2移动的三个位置。为了保证偏移量a最小，摆杆转轴O最好位于滑块两极限位置A，C的中点，使滑块上下偏移量相等，如图a。只有当机床结构不允许时，才使摆杆偏置，但偏置量e不宜过大，如图b。（2）合理确定摆动半径R，见图c，在确定H/L值时应保证摆角a在60°~90°范围内，摆动半径R略大于H。（3）为了保证摆杆拨动齿轮时不蹩劲，在齿轮环槽内的滑块2与摆杆3必须为活动连接，即滑块与摆杆的轴销为间隙配合。同时滑块轴销的中心线必须与摆杆转轴的中心线平行。图3-2摆动式操作机构3.2.2凸轮操纵机构图3-3为平面凸轮集中操纵的四级变速传动原理图。轴Ⅱ上有两个双联滑移齿轮A与B。这两个滑移齿轮由一个平面凸轮上的一条或两条曲线槽同时控制。如果由一条凸轮曲线同时控制几个滑移齿轮，则称公用凸轮曲线。图中所示公用凸轮曲线为理论轮廓曲线。a、b表示两个滚子中心，1、2、3、4表示凸轮上四个变速位置。当转动凸轮时，从动件受凸轮曲线槽的控制，使滑移齿轮移动。滚子中心a在凸轮曲线槽中的定位半径为长半径时，滑移齿轮A在右位，如图所示的位置，短半径时在左位；滚子中心b在凸轮曲线槽中的定位半径为长半径时，滑移齿轮B在右位，短半径时在左位。这样两个从动件可以公用一个凸轮曲线槽就能实现对滑移齿轮A和B的控制。图3-3凸轮式操作机构3.2.3移动式操纵机构当移动件移动距离较长时，用摆动式操纵机构会使偏移a太大或摆杆长度太长，这时采用移动式操纵机构较适宜。图3－4所示为齿轮——齿条机构。抬起手柄10将定位销9从孔中拔出，转动手柄10，通过销子8、轴7带动齿条15转动，从而使齿条4带动拨块2沿导向轴3移动，带动滑移齿轮1在轴16上移动，实现变速。 为了使操纵机构尽量集中在一起，有时还可以把两个转轴套装，使两个操纵手柄安装在同一个轴线上，如上图所示。手柄11通过销子12、轴套14和齿轮13，使拨叉5沿导向轴6轴向移动。 为保证齿轮能正确啮合，在设计操纵机构时必须考虑定位问题。常用的定位方式有钢球定位和销槽定位等。定位机构可以安装在操纵件上、导向轴上或滑移齿轮上。用钢球定位，结构简单，应用较广，但有时定位不太可靠。当机床振动较大或被操纵的齿轮较重，轴线竖直放置时，就要用销槽定位。图3－4移动式操作机构对以上三个方案进行比较如下:在x62中，考虑到三联滑移齿轮移动的距离较长，用摆动时操作机构会使齿轮的径向偏移过大或摆杆的长度太大，这时就不适宜采用这种机构。凸轮机构虽然可以实现顺序变速操纵，但在进给部分的控制操作中需要实现对三个滑移齿轮的控制，如采用凸轮机构会使凸轮的径向尺寸过大。且凸轮机构是靠点、线接触，易磨损。若采用耐磨材则成本较高。移动式操作机构具有结构简单、设计方便、工作可靠等特点，故在进给箱的控制操作中采用移动式操作机构。3.3移动式操作机构的设计原理和结构设计3.3.1设计原理:如图3-5所示：当调节转速时，将手柄1向右拔出，手柄1带动转速盘2头利齿条3、4到达虚线位置。这时，转动手柄1同时带动2转到某一位置，再将2推回到原位。在2返回原位这一过程中，2上对应4的位置无孔，对应3的位置是一大孔。即转速盘2推着4向左移动。齿条4与齿条3通过齿轮5互锁，从而3相对向右移动。齿条3的阶梯部分穿过大孔。如图a所示。拨叉6安装在齿条4上，同时随着4到达最左位，从而实现了所控制齿轮的左位。图3-5移动式操作机构设计原理图=1\*GB2⑴拟定进给传动系统图：Ⅴ轴Ⅳ轴Ⅲ轴图3-6进给箱的传系统图（部分）：=2\*GB2⑵传动中用到的距离参数：Ⅰ轴和轴Ⅱ之间的中心距Ⅰ-Ⅱ=70mm。Ⅱ轴和Ⅲ轴之间的中心距Ⅱ-Ⅲ=88mm。Ⅲ轴和Ⅳ轴之间的中心距Ⅲ-Ⅳ=67.5mm。Ⅳ轴和轴Ⅴ之间的中心距Ⅳ-Ⅴ=86.5mm。Ⅲ轴上三联滑移齿轮的左右行程都为25mm25cm25cm图3-7Ⅲ轴上三联滑移齿轮移动位置示意图Ⅴ轴上三联滑移齿轮的左右行程也都是25mm。图3-8Ⅴ轴上三联滑移齿轮移动位置示意图3.3.2操作机构的结构设计=1\*GB2⑴变速盘的设计:由进给速度分布图中的设计要求及传动系统图列出滑动齿轮的各个位置从而找出规律。如表3-1所示：表3-1各个齿轮的位置进给速度Ⅲ轴上的齿轮Ⅴ轴上的齿轮Ⅴ轴上的离合器23.5左中左30左右左37.5左左左47.5右中左60右右左75右左左95中中左118中右左150中左左190左中右235左右右300左左右375右中右475右右右600右左右750中中右950中右右1180中左右为便于安装和控制，现拟将各互锁齿轮安置在同一轴线上。其位置结构如图3-9所示：图3-9控制拨叉移动的6个杆的位置布置图因变速盘转一圈需实现18种转速，故每一级转速间对应转盘上位置相差20度。旋转圆盘分别对其在相应的位置对照上表进行孔的确.定现拟画出进给速度为23.5mm/min时的变速盘。如图3-10所示：图3-10进给速度为23.5mm/min时的变速盘对拨动Ⅲ轴上的三联滑移齿轮的杆对应孔盘位置的孔，初步选择大孔的直径m，小孔的直径为mm，孔盘的直径初选为mm。对拨动Ⅴ轴上的三联滑移齿轮的杆对应孔盘位置的孔，初步选择孔的直径和Ⅲ轴上的三联滑移齿轮的杆对应孔盘位置的孔的直径相同，即大孔的直径m，小孔的直径为mm，孔盘的直径初选为mm和mm。变速盘的厚度选为5mm。=2\*GB2⑵齿条组件的结构设计：齿条组件的作用分两种，带动拨叉或者约束与他配合的齿条组件的运动。a）结构设计杆的左侧需要与齿轮轴及相配对的另一个齿条干组件啮合，且三者之间要实现的相互作用最终要实现齿条杆组件之间的平动，则设计成齿轮齿条结构是最合理的。齿条上要安装拨叉且其左右行程均为25mm，则齿条的长度应该大于两个行程之和，这里选择齿条长度为95mm，齿条知其中间作用，因此齿条的模数选择按标准模数选择，选m=2，齿条杆的左端的直径为25mm右端要与变速盘配合且有两种直径选择直径略小于孔盘的空的直径分别选10mm和8mmb）齿条干组件的受力分析由于机构主要实现齿轮的径向移动且在运动停止时才进行的动作则不需要很大的力。所以在这里不进行杆的稳定性校核。控制三联滑移齿轮的齿条组件的结构如图3-11。图3-11控制三联滑移齿轮的齿条组件控制Ⅴ轴上三联滑移齿轮的齿条组件的结构如图3-12。图3-12控制Ⅴ轴上三联滑移齿轮的齿条组件的结构图对拨动Ⅴ轴上的离合器的杆只有两个位置，故不再考虑用孔来实现定位，初步拟定用法兰盘通过对齿条的位置控制来实现对离合器左右两个位置的控制。法兰盘机构如图3-13：图3-13法兰盘机构=3\*GB2⑶拨叉的设计：拨叉不需要承受太大的力，只要能实现既定的控制动作就可以。以控制Ⅲ轴上的三联齿轮的拨叉为例，初步拟定其结构如图3-14：图3-14拨叉机构设计本机构的其他构件为借用件则不必进行结构的设计。第4章计算机辅助设计4.1SolidWorks简介Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks自1995年问世以来，以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了机械设计工程师的设计效率，在与同类软件的激烈竞争中已经确立了它的市场地位，成为三维机械设计软件的标准，在全球拥有近30万用户。

Solidwokrs可充分发挥用三维工具进行产品开发的威力，它提供从现有二维数据建立三维模型的强大转换工具。Solidworks能够直接读取DWG格式的文件，在人工干预下，将AutoCAD的图形转换成Solidworks三维实体模型。另一方面，Solidworks软件对于熟悉Windows的用户特别易懂易用，它的开放性体现在符合Windows标准的应用软件，可以集成到Solidworks软件中，从而为用户提供一体化的解决方案。Solidworks软件的最新版本在设计创新、使用方便性和提高整体性能等方面都得到了显著的加强，包括增强了大装配处理能力、复杂曲面造型能力，以及专门为中国市场的需要而进一步增强的中国国标（GB）内容等。美国Solidworks公司可为制造企业的产品开发提供完整的信息化解决方案。自1996年以来已为数千家中国企业提供软件和服务，并在CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM/ERP等领域为企业的信息化建设提供了完整的、实用的解决方案，在航空、航天、铁道、兵器、电子、机械等领域拥有广泛的用户。4.2实体建模Solidworks的实体建模功能强大，操作简便，容易上手，效果漂亮，为了加深对设计内容的理解，考虑到实体模型的直观性，表达实体设计思想容易的特点，也为了为基本的仿真作准备，本次设计对涉及设计内容的大部分零件用SolidWorks进行了造型。以下是几种典型零件的模型图片。其中建模过程可由模型树中特征的排列顺序中看出。图4-1法兰盘的造型图4-2拨叉造型图4-3三联齿轮的造型图4-4二联齿轮造型图4-5销造型4.3装配体在SolidWorks装配环境下仅仅是拖放即可自动建立合适的配合关系，智能零部件与扣件还能自动调整参数以适应装配需要，本身就具备动态模拟的能力，甚至能模仿真实碰撞致动的效果……多达四十万件的大型装配也通过了测试……使用图块，在装配中更方便地进行自顶而下的设计工作，使得总体布局草图兼备简洁灵活而详细的能力……自上而下的设计：首先绘制零件，然后将它们插入装配体中，并把这些零级按设计目的的结合，完成装配，这是较常用的设计方法。当使用已建构的零件来装配时，这种由下而上的设计方法较好。本设计采用自上而下的装配设计思想。装配截图如下:图4-6离合器装配图图4-7进给箱装配图4.4应力分析(1)采用SolidWorks的COSMOSXPress插件对杆件进行分析拨叉的COSMOSXPress受力分析过程：第一步:开SolidWorks对杆件进行建模。第二步:启动COSMOSXpress第三步：设置材料（选材料为合金钢）第四步：设置约束（如图4-8所示：）第五步：设置载荷（如图4-9所示：）第六步：运行分析（如图4-10所示：）第七步：查看结果（如图4-11所示：）图4-8为拨叉添加约束图4-9拨叉的受力面图4-10拨叉的COSMOSXPress受力分析截图图4-11拨叉的COSMOSXPress受力分析图从上面的计算机辅助分析内容可以看出此拨叉的结构设计是合理的可以指导实际生产。操纵机构的受力不大，在这里其他零件的COSMOSXPress受力分析过程不再详细介绍。计算机辅助制造5.1CAD/CAM(Mastercam)软件简介Mastercam是美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件，它具有方便直观的几何造型Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境，其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam具有强劲的曲面粗加工及灵活的曲面精加工功能。Mastercam提供了多种先进的粗加工技术，以提高零件加工的效率和质量。Mastercam还具有丰富的曲面精加工功能，可以从中选择最好的方法，加工最复杂的零件。Mastercam的多轴加工功能，为零件的加工提供了更多的灵活性。可靠的刀具路径校验功能Mastercam可模拟零件加工的整个过程，模拟中不但能显示刀具和夹具，还能检查刀具和夹具与被加工零件的干涉、碰撞情况。还有，对于大多数CAD/CAM软件使用者来说能在短时间内能够掌握的一种软件，并能利用软件做出造型和后处理加工程序的，恐怕也只能选择Mastercam了。基于以上这些优点，我们综合考虑，最后选择用Mastercam进行模拟加工和生成后处理程序。5.2Mastercam绘图和模拟加工过程现在模拟加工法兰盘4214上的三个孔。采用铣削加工。加工步骤如下：1.绘图，如图5-1所示的二维图形。图5-1绘制法兰盘图形2.进行参数的确定，如图5-2、5-3所示。图5-2刀具参数设定图5-3挖槽参数设定3.进行工作设定如图5-4所示。图5-4工作设定图5-5走刀路线4.进行实体切削验证5-6实体切削验证5.执行后处理。5-7执行后处理6.生成后处理程序。5-8法兰盘的后处理程序结论通过本次对X62型铣床进给箱的设计，使设计好的进给箱通过传动能够实现18级转速。基本上达到了预期的目的，比较圆满地完成了大学生的最后一次作业。在这两个多月的设计中，我从中学到很多以往在课堂上学不到的东西；并且把以往所学知识中的欠缺的地方进行了及时的补充。也是第一次将自己所学到的课本知识真正意义上的应用起来。同时，这次的设计锻炼了我的独立思考和设的计能力，也学会了如何使用各类工具书查找所需的内容。此次设计还开拓我的设计思维，提高了我的对各个CAD软件的熟练使用程度。且能够翻译具有一定难度的专业英文资料。虽然此次设计给了我这么多的收获，但喜悦的同时，我也感到自己知识的不足，对所学知识的运用还不够灵活，在实际中对所遇到的困难有点不知所措。总而言之，此次的毕业设计是我上过的最重要的一课，它也为我今后参加工作做好了顺利过渡的准备。匆匆忙忙的完成了这次的设计，设计虽然做完成了，尽管取得了一些收获，但在设计中还存在很多不理想之处。例如，选定设计方案说服力不够强、操作原理的说明不够详细等。可是设计时间有限、经验不足所以设计中缺点和错误在所难免。最后还请各位老师和同学批评指正。

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