加工中心复合排屑器结构设计毕业设计.docx
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加工中心复合排屑器结构设计毕业设计
加工中心复合排屑器结构设计毕业设计
苏州科技学院
毕业设计(论文)
论文题目加工中心复合排屑器结构设计
院系机械工程学院
专业机械设计制造及其自动化
学生姓名张明光学号11200136203
指导教师殷振
2015年6月8日
加工中心复合排屑器结构设计
摘要
此次毕业设计题目是加工中心复合排屑器结构设计。
目前,加工中心最广泛实用的自动排屑装置是刮板排屑器,这种排屑器排屑效率较高,排屑能力较强,且整体区域没有积屑死区,因而适应能力较强。
但它排屑精度不高,较小的颗粒状切屑容易经刮板上的孔进入切削液的循环系统,从而影响加工。
对于微小颗粒切屑的排屑方案,目前主要有纸带过滤与磁性分离两种。
本课题目的是通过对几种排屑方式结构上的分析,比较其各自优缺点,并对其组合、改进使其能够实现应用在加工中心上的较为彻底的切屑过滤。
在此过程中熟悉掌握一般机械结构的结构设计过程,并通过三维及二维图的形式呈现出来。
本人主要进行整个机械系统的结构设计、传动设计,具体内容包括减速机的选型、V带传功设计、链条刮板结构设计、磁性排屑结构设计、滤纸排屑结构设计及排屑器外观、水箱结构设计。
设计思路是从排屑机的性能和动作要求出发,并以国内的质量和技术性能接近设计要求的排屑机为基础,希望设计出市场需求的适用于加工中心的复合排屑装置。
关键词加工中心;排屑装置;机械系统
Structuredesignofcompositechipinmachiningcenter
Abstract
Thegraduationdesigntopicistheprocessingcentercompoundchipbreakerstructuredesign.Atpresent,machiningcentermostwidelypracticalautomaticchipremovaldeviceisscraperchipthisrejectionchipchipremovalefficiencyishigher,rowcrumbsabilityisstronger,andtheregionasawholedidnotaccumulatechipdead,andstrongabilitytoadapt.However,thechipisnothigh,thesmallergranularchipiseasytocutintothecuttingfluidthroughtheholeinthescraper,andthusthemachiningprocessisaffected..
Chipsolutionforsmallparticlesofchips,therearemainlytwokindsofmagneticseparationandfiltration.Thepurposeofthispaperisbasedonseveralrowsofchipstructureanalysis,comparestheirrespectiveadvantagesanddisadvantages,andthecombination,improvetheapplicationinmachiningcenterthoroughlyswarffiltrationcanbeachieved.Inthisprocess,familiarwiththestructureofthegeneralmechanicalstructuredesignprocess,andthroughtheformofthree-dimensionalandtwo-dimensionalmap.
Mymaindesigncontentfortheentiremechanicalsystem,thestructure,thetransmissiondesign,selectionincludingmotor,reducerselection,Vbelttransmissiondesign,scraperchaintransmissiondesign,magneticrowchipstructuredesign,filterpaperscrapsdischargestructuredesignandrowchipappearance,watertanknodestructuredesign.Designthinkingisstartingfromtherowremovalmachineperformanceandthemovement,andtothenationalqualityandtechnicalperformanceclosetothedesignrequirementsofchipmachinebased,andhopetodesignmarketdemandformachiningcentercompositechipremovaldevice.
Keyword:
Machiningcenter,Chipdevice,Mechanicalsystem
第一章绪论1
1.1研究目的与意义1
1.2排屑器发展现状1
1.3排屑装置的发展趋势3
第二章粗屑排屑设计4
2.1总体方案的确定4
2.2电动机、减速机的选择:
5
2.3V带的设计计算6
2.4带传动方案的确定6
2.5带传动设计计算6
2.6带轮的结构设计8
2.7链传动设计计算10
2.8链轮结构设计12
2.8.1主动链轮结构设计12
2.9刮板链设计15
2.10链轮轴的设计17
2.10.1各轴运动与动力参数17
2.10.2轴4结构设计计算18
2.10.3轴5的设计计算19
2.10.4轴6的设计计算20
2.10.5轴6的校核22
2.11轴承的校核23
轴4上轴承的校核24
2.12键的选择和校核24
轴4上链轮处的键24
2.13排屑装置钣金结构设计25
第三章铁磁性屑排屑设计26
3.1磁性分离器简介26
3.2磁性分离器结构设计26
3.2.1总体方案设计26
3.2.2工作原理27
3.2.3电动机、减速机的选择27
3.3传动结构设计29
第四章微小切屑排屑设计30
4.1纸带过滤机介绍30
4.2方案设计30
第五章复合排屑结构设计32
水箱结构设计32
结论34
致谢35
参考文献36
第一章绪论
1.1研究目的与意义
在进行加工的过程中,加工中心会产生大量切屑。
精密加工时,切削液中若是含有未过滤干净的切屑,可能会破坏已加工表面,影响加工精度。
若切屑卡在刀具上,阻碍刀具运动,甚至有可能会使刀具折断。
所以,加工中心的排屑系统对其加工精度、加工安全、机床寿命都有一定影响。
这使得加工中心的排屑设计显得尤为重要。
排屑装置的主要作用是将加工过程中产生的切屑收集起来,并送至外部区域。
另外,由于切屑中往往参杂着切削液,排屑装置需将其从切屑中分理处,并让其回到切削液循环系统,而将切屑送到集屑小车或其他容器中。
这一过程由排屑装置自动实现,操作人员需要无需或较少参与。
所以,排屑装置主要要用于数控机床、加工中心等高效率的机械。
目前,在加工中心上应用最为广泛的为刮板排屑器,这种排屑器排屑效率较高,且整体区域没有积屑死区,因而适应能力较强。
但它排屑精度不高,较小的颗粒状切屑容易经刮板上的孔进入切削液的循环系统,从而影响加工。
目前,对于微小颗粒切屑的排屑方法主要有磁性分离及纸带过滤。
纸带过滤机是带有切屑的液体,利用自身的重力穿过滤纸,并过滤掉其中杂物,从而达到净化液体目的,对于各种物理切屑都有过滤作用。
磁性分离器通过分离器的磁性滚筒把冷却液中的铁屑吸出,使冷却液保持干净。
这两种排屑方式目前主要应用于磨床。
本课题目的是通过对几种排屑方式结构上的分析,比较其各自优缺点,并对其组合、改进使其能够实现应用在加工中心上的较为彻底的切屑过滤。
在此过程中熟悉掌握一般机械结构的结构设计过程,并通过三维及二维图的形式呈现出来。
1.2排屑器发展现状
加工中心排屑器,是随着加工中心的发展而日益发展的,但长期以来,由于加工中心重视主机性能、轻视配套机构的情况,使得自动排屑处理技术及其设备的发展相对于加工中心有所滞后。
直到80年代,机床工具行业才对加工中心重主机轻配套的情况起了重视,此后20多年,加工中心排屑装置及其相关设备得到了长足发展,现阶段常见的机床排屑装置主要有以下几种:
1、螺旋式排屑装置
螺旋式排屑装置的工作原理为:
电机经减速传动装置带动沟槽中的螺旋杆转动,使得切屑被排到切屑收集盒中,它主要由螺旋装置、万向联轴器、减速机等机构组成。
螺旋式排屑装置工作时,螺旋杆将落入其中的切屑连续推入切屑收集盒中,收集盒中的切屑则定期清理。
由于这种装置结构较为简单,同时节省空间,因而适合安装在机床立柱间空间狭小的、不易清理到的位置上。
螺旋式排屑装置性能较好,不易发生故障。
但他只能沿水平或小角度倾斜方向安装,否则排屑能力将大大下降,而且排屑效率低。
2、链板式排屑器
链板式排屑器是用链条带动平板在排屑机中运动,将加工中产生的切屑用平板带出,送至切屑收集装置中。
车削类机床使用该种排屑器时,往往将其与机床本身的切削液循环系统做成一体,以节省空间,使机床结构紧凑。
链板式排屑器对于切屑的材料种类并没有特殊要求,但一般用于带状及团状切屑,对颗粒状切屑排屑能力较低。
链板分为不锈钢及冷轧板两种,排屑效率取决于链条节距,链条节距越大,排屑效率也就越高。
3、刮板式排屑装置
刮板式排屑器传动原理与平板式基本相同,由链轮、链条和刮板等机构组成,只不过刮板式排屑器带有刮板。
除了对带状及团状切屑使用,刮板式排屑器还适用于不带磁性的颗粒状、小带状切屑,这些切屑将由刮板刮下。
排屑效率同样取决于链条节距,链条节距越大,排屑效率也就越高。
4、磁性分离器
磁性分离器主要用于磨床。
通过磁性分离器中的磁鼓,将切屑中的铁磁性切屑分离出来,并吸附在磁鼓上,磁鼓转动,另一边的刮板将切屑刮下,进入切屑收集装置,从而净化切削液。
这种排屑装置对铁磁性切屑过滤效果极好,但当切屑中混有其他种类切屑时,只能将铁磁性切屑进行分离,而对其他种类切屑几乎没有影响。
5、纸带过滤机
纸带过滤机同样是主要用于金属磨削加工的冷却液过滤,通过过滤无纺布(通称滤纸)将通过它的冷却液中的细小杂质过滤出来。
这也是目前在机加工切削液过滤手段中比较彻底的一种过滤方法,特点是过滤干净,适用于几乎所有种类切屑,但由于滤纸本身较为细密,使得切削液在通过滤纸时流速变缓,因而滤纸排屑器一般效率很低。
1.3排屑装置的发展趋势
由于机床的排屑系统对其加工精度、加工安全、机床寿命都有一定影响。
使得对排屑器的设计改进研究得到很大重视,机床排屑器现阶段的发展也较为迅速,其主要的发展趋势有以下几个特点:
1、复合排屑器的需求将大大增加。
理想的复合型排屑机具有以下特点:
(1)能处理各种形状切屑;
(2)能处理各种大小切屑,保证处理效率的同时确保
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- 加工 中心 复合 排屑器 结构设计 毕业设计