车床用球面切削装置的设计（最终版） ㊣ 精品文档 值得下载

声低。

当我干的旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。

蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。

当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化，因此摩擦损失较大，效率低当传动具有自锁性时，效率仅为左右。

同时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮或轮圈，以便与钢制蜗杆配配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。

蜗杆传动通常用于减速装置，但也有个别机器用作增速装置。

蜗杆传动的类型如图，根据蜗杆形状不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动，环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。

图蜗杆传动的类型圆柱蜗杆传动包括普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动两类。

普通圆柱蜗杆传动普通圆柱蜗杆的齿面除型蜗杆外般是在车床上用直线刀刃的车刀车制的。

根据车刀安装位置的不同，所加工出的蜗杆齿面在不同截面中的齿廓曲线也不同。

根据不同的齿廓曲线，普通圆柱蜗杆可分为阿基米德蜗杆蜗杆渐开线蜗杆蜗杆法向直廓蜗杆蜗杆和锥面包络圆柱蜗杆蜗杆等四种。

推荐采用蜗杆和蜗杆两种。

现将上述四种普通圆柱蜗杆传动所用的蜗杆及配对的蜗轮齿形分别介绍于后阿基米德蜗杆蜗杆这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面即端面上，齿廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓即轴向齿廓为直线，其齿形角。

它可在车床上用直线刀刃的单刀当导程角时或双刀当，时车削加工。

安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线。

这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。

法向直廓蜗杆蜗杆这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面齿廓为直线。

蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。

刀具的安装形式如图所示。

这种蜗杆磨削起来也比较困难。

渐开线蜗杆蜗杆这种蜗杆的端面齿廓为渐开线，所以它相当于个少齿数齿数等于蜗杆头数大螺旋角的渐开线圆柱斜齿轮。

蜗杆可用两把直线刀刃的车刀在车床上车削加工。

刀刃顶面应与基圆柱相切，其中把刀具高于蜗杆轴线，另把刀具则低于蜗杆轴线。

刀具的齿形角应等于蜗杆的基圆柱螺旋角。

这种蜗杆可以在专用机床上磨削。

锥面包络圆柱蜗杆蜗杆这是种非线性螺旋曲面蜗杆。

它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。

加工时，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。

这时，铣刀或砂轮回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在及截面上的齿廓均为曲线。

这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。

至于与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，则完全随蜗杆的齿廓而异。

蜗轮般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。

为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓致深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同。

普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸的计算蜗杆传动中的蜗杆是在车床上车制的，蜗轮是使用与蜗杆的形状及尺寸基本相同的滚刀加工的，滚刀是专门厂家生产的，如果允许用户任意确定蜗杆直径，就必须为同模数的蜗杆传动准备各种尺寸的滚刀，这也是很不方便的，为减少同模数的滚刀数量，国家标准为每种模数的蜗杆规定了几种直径，并将分度圆直径与模数之比定义为蜗杆直径系数，旧国家标准将直径系数规定为整数值，新标准将直径定义为整数值。

模数和压力角在中间平面，即蜗杆轴平面与蜗轮中间平面的和压力角相等且为标准值。

蜗杆分度圆直径，直径系数蜗杆头数要根据设计要求的传动比选择，蜗杆头数对传动效率，传动件体积等有很大影响，单头蜗杆可以实现较大的传动比，但是单头蜗杆的导程角较小，传动效率较低，发热较大，蜗杆头数增大使所需的蜗轮齿数增大，使传动件的体积增大，同时使蜗杆的导程角加大，使得加工更困难，新的蜗杆传动国家标准规定蜗杆头数可取为，。

蜗杆头数常取蜗轮齿数保证定的重合度，传动平稳保证抗弯强度蜗杆的刚度。

导程角如图，导程角就是将蜗杆理解置的安装箱体实际为机床中托板下方的简单建模，安装时将中托板拆下，将进给丝杠替换为齿轮轴，箱体通过燕尾槽与机床连接靠挡板固定。

箱体和圆盘的顶部之间的圆槽内加放直径为的滚珠，以防止长期工作切削载荷过大使蜗轮轴变形。

刀架通过燕尾槽和圆盘连接通过螺丝固定在圆盘上，刀具安装在刀槽内通过螺丝固定。

装置的工作原理齿轮轴将机床的动力传递给蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，蜗杆轴带动圆盘旋转使刀尖做圆周运动，刀尖从工件端面的轴心部位开始切削，即可得到所要加工的球面零件。

结论及展望结论本学期，我承担了车床用球面切削装置的毕业设计。

球面零件广泛的应用于机械行业及其相关的行业，然而加工球面零件却没有统的加工设备，这样使许多需要加工球面零件的工厂面临着许多难题和困难。

本文本着结构简单便于生产，操作简单能满足加工各种球面零件并满足尺寸精度及表面质量，生产成本低等要求来设计。

在指导老师的悉心指导和本人的努力下初步完成了如下成果通过图书馆和网络搜集了大量相关本课题的资料，并对现有的球面加工装置的优缺点进行分析，总结了球面车削的基本加工原理。

对装置所用的机床进行研究，分析球面切削的工作原理，确定了本次设计的技术方案。

完成了装置的结构设计，包括车刀的安装机构直径调节机构与车床的连接机构传动机构等。

运用三维建模软件对装置进行了简单的建模，并拟定了装配方案。

此设计涉及到了机械原理机械设计等多门学科的知识，对我四年来所学的理论知识进行了次综合的应用，巩固了我所学的专业知识，培养了自己理论联系实践的能力。

今后的工作方向本课题的理论和实际应用基本上达到了预期的目的，但由于时间和个人能力所限，还有很多后续的工作需要进步的研究。

装置的设计还有待于进步完善，例如装置材料的选择，传动装置的强度计算，设计的参数和精度选择，以及润滑方案等等。

为了方便加工使装置更人性化，还需设计测量装置，这样可以使加工球面的半径及弧度更加精确。

三维建模仅完成了个可以反映装置工作情况的示意图，并没有完全真实得再现装置的全貌，有待于日后进步完善。

致谢此设计是在导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。

导师多次询问设计进程，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨热忱鼓励。

导师丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，使我终生受益。

对于导师的感激之情是无法用言语表达的。

在此谨向导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

另外，我还要感谢在起愉快的度过设计生活的几位同学，正是你们的帮助和支持，我才能克服困难解决问题，直至本设计的顺利完成。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始开题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意，最后我还要感谢各位评阅老师，只有你们的不吝赐教，才能使我的设计更上层楼，谢谢你们，参考文献孙世平外球面工件车削夹具机械工程师，唐建刚环形外球面加工工装机械工人冷加工，侯天成立车上加工内外球面的工艺装置矿山机械，桂国庆球面零件的加工误差分析甘肃科技，李伟功，董福庆外球面轴承球面车削工艺分析轴承，王华书加工球面的工艺装置制造技术与机床，翁之罕大直径内外球面车削通用装置机械制造，郭振伟普通车床球刀架的设计及应用机械工程师，倪宝培在卧式车床上快速加工圆弧金属加工，刘友和，郑继昌等入门北京清华大学出版社，濮良贵，纪明刚机械设计第八版北京高等教育出版社，孙桓，陈作模，葛文杰机械原理第七版北京高等教育出版社，陈立德机械设计基础课程设计北京高等教育出版社，陈建球面切削的几点体会科技资讯，张德臣球面车削工具机械工人，叶国连，黄文志种卧式车床加工内球面装置现场经验，刘再明车削内外球面装置现代制造工程，王均高精度外球面的切向进刀加工现场经验，螺纹时的螺旋升角。

图导程角导程角蜗杆传动通常以蜗杆为主动件，所以传动比等于蜗轮齿数除以蜗杆头数，蜗轮齿数减少会影响传动平稳性，为使蜗杆传动的重合度系数大于，应使蜗轮齿数大于，蜗轮齿数过大会使蜗轮的直径增大，不但增大总体积，而且增大蜗杆的支撑跨距，降低蜗杆的支撑刚度，在动力传递中通常应使蜗轮齿数小于。

传动比中心距反映功率大小为了凑中心距，为提高强度，为改善润滑条件，可以对蜗杆传动进行变位，由于滚切蜗轮的滚刀形状要与蜗杆形状相同，所以变位后的蜗杆形状不能改变，只能对蜗轮进行变位，变位是通过加工蜗轮时改变蜗轮与刀具的径向位置实现的。

，常取轴向齿距导程改变中心距中心距不变则变位系数本文所设计的蜗轮蜗杆，选择模数为，蜗杆头数为，蜗轮齿数为。

蜗轮蜗杆的三维建模蜗轮蜗杆的三维建模，无论是在还是在中都是相当复杂的，所以仍旧采用和无缝集成的来完成蜗轮蜗杆的三维建模。

打开，点选选项卡，来到蜗轮蜗杆的绘制界面图。

图蜗轮蜗杆的绘制界面在图中红框位置的第二个下拉菜单中选择模数为，在图中黑框所示的位置选择画蜗杆和蜗轮，在蓝框所示位置输入蜗杆头数，在绿框所示位置输入蜗轮齿数为，点击完成，便自动生成蜗轮蜗杆的三维模型如图所示。

则变位系数则故因图蜗轮的三维建模图蜗杆的三维建模其他零件的设计及三维建模齿轮的轴孔及键槽的建模用打开在下生成的直齿轮直齿轮，蜗轮蜗杆生成后均保存为的文件格式，利用拉伸生成齿轮的键槽和轴孔，如图所示。

图齿轮的键槽和轴孔齿轮轴的建模用打开在下生成的直齿轮，利用拉伸生成齿轮轴肩。

如图所示。

图齿轮轴的建模蜗杆轴的建模蜗杆螺旋部分的直径不大，所以常常和轴做成个整体，用打开在下生成的蜗杆，利用拉伸生成蜗杆轴及键槽，如图所示。

蜗轮轴的建模用打开在下生成的蜗轮，利用拉伸生成蜗轮轴，轴肩及键槽，如图所示。

键的建模利用拉伸生成键，如图所示。

图蜗杆轴的建模图蜗轮轴的建模图键的建模刀架的建模利用拉伸分别生成刀架本体，放刀槽，及刀