【毕业设计】双向刨削牛头刨床的机构改造设计说明书

十五期间是机械工业历史上发展最快变化最迅速的时期。

整个行业发展效果显著，成绩喜人，亮点频现产业结构变化喜人服务质量明显提高产出规模增长迅猛发展环境显著改善。

多年来中国机械工业的高位运行，盈利能力的持续提升，为国民经济可持续发展和综合国力的提高作出了无可替代的贡献。

因此，大力发展机械工业，用先进的机械设备去装备国民经济的各个部门，对促进中国国民经济和社会发展具有重大意义。

年机械设备制造行业增长形势较好，投资继续保持较为快速的增长以及国民经济的结构调整技术改造都对机械制造行业产生了大量的市场需求，为机械设备制造业的稳定增长提供了良好的产业环境。

虽然大力发展装备制造业已经成为全社会的共识，但是国内大多数重要机械制造装备的高端先进化却不是中国制造，尤其是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档机床。

它的大脑的心脏大部分要依赖国外进口。

所以以高效率高精度为代表的中国制造机床不能没有创意，开发具有自主知识产权的中国芯迫在眉睫。

而现有机床很多都是低效率，精度不高的普通车床，因此改造普通车床提高其生产效率以及精度是中国工业的必行之路。

传统的牛头刨床不论是机械传动式，还是液压传动式都只能做单向刨削，也就是滑枕在个往复运动当中只有个方向是刨削行程，而回程是空行程，不做刨削。

虽然靠传动的急回特性可以缩短空行程的时间，但是也只是个改善，没有从根本上解决加工效率低空耗大的问题。

正因为有空行程和刨削力不均匀这两个致命的缺陷，导致牛头刨床在实际生产中的应用受到很大限制，效率低下是其致命缺陷。

如果牛头刨床能消除空行程，变单向刨削为双向刨削，同时提供稳定均衡的刨削力，会带来良好的经济效益和社会效益。

根据传统牛头刨床的工作特征，实现双向刨削的技术难点是要在滑枕往复运动时提供个始终相同的作用力和等速运动要提供能双向刨削的刨刀。

第二章设计方案的拟定刨床整体和各部件的拟定和分析刨床机械制造行业中，刨床占有定的位置。

它适合加工些狭窄细长的零件。

如机床的床身箱体及其它零件上的平面沟槽成形面等。

刨床的分类及型号按刨床的结构特征可分为二类牛头刨床龙门刨床和插床。

其应用范围各有不同。

如型，其中表示属刨床类，表示属牛头刨床组，表示属牛头刨床型，表示了该刨床最大行程的即。

刨削加工能达到的精度等级为，表面粗糙度。

二工作原理与结构组成牛头刨床简介牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。

为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗精加工，要求主执行构件刨刀能以数种不同速度不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。

刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应不同高度的工件加工。

牛头刨床传动系统及结构组成图表明了牛头刨床的传动系统怎样把电动机的回转运动转变成刨刀的切削运动和工作台的进给运动。

打开牛头刨床的外壳，对它的内部结构加以分析研究。

装在电动机的伸出轴端上的小皮带轮，通过组三角皮带，驱动固定在轴上的大皮带轮，再由轴借助于摩擦离合器，转动空套在轴上的三联齿轮，驱动花键轴右端的三联滑移齿轮三联滑移齿轮是用来变换相啮合的齿轮对，以改变转速，从而调整刨削速度的。

图示为齿轮与相啮合，并由轴转动左端的三联滑移齿轮驱动固定在轴上的三联齿轮图示为齿轮与相啮合，再由固联于轴右端的齿轮，驱动固定在轴上的大齿轮。

由图可见，在大齿轮上，装有用销钉联接的滑块，此滑块可绕销钉转动，并可在导杆的导槽中滑动销钉到大齿轮中心的距离可由图所示的机构进行调整，所以当图牛头刨床外形图大齿轮转动时，便可借助滑块来拨动导杆绕固定支点销钉左右摆动同时导杆下端的导槽与滑块之间可作相对滑动，以改变导杆的有效长度。

大齿轮每转周，导杆便往复摆动次。

又由于导杆的上端是用销钉与调整块相联的，而调整块又在拧紧手柄时被紧固在滑枕上。

所以当导杆摆动时，滑枕便沿着导轨作前后往复运动。

于是由图可知，安装在滑枕前端刀架上的刨刀便作切削运动工作台由如下方式获得到适时的间歇的进给运动。

在大齿轮的空心轴上，固定着凸轮。

当轴转动时，凸轮便推动滚子而使形推杆绕其轴往复摆动，于是推杆的另端的扇形齿轮也往复摆图牛头刨床机构组成图曲柄长度调节机构图主执行机构动，以驱动空套在轴上的扇形齿轮摆动。

又由于在扇形齿轮下部的小轴上，装有个棘爪，所以当扇形齿轮摆动时，棘爪便间歇地拨动空套在轴上的棘轮转动个角度，并遇过牙嵌离合器，使使得摇杆向右摆转，同时牵动连杆及与之相连的连杆向右移动，从而带动刀架和刀架绕主刀架上的铰链作逆时转动，这样就使刨刀靠向工作面而同时使刨刀抬起，此时便可使牛头刨床作反向刨削。

这就使两把刨刀随应刨削要求而实现自动交替变换。

为了解决刨刀的对定问题，在主刀架上设置了个凸轮机构当逆时针转动刀凸轮，对刀凸轮将左侧副刀架抬起，使其绕铰链沿顺时针转个小角度，同时通过连杆拉动刀架靠向主刀架靠板并垂直于工件，调整主刀架升降手轮，使刨刀抵到工件表面后将其固定然后再顺时针扳动对刀凸轮，使对刀凸轮顶起刀架，让刨刀抬起，也使刀架靠向主刀架靠板并垂直于工件表面，再将刨刀抵到工件表面后再固定，便完成两把刨刀的对定。

牛头刨床双向刨削的实现按图所示，当电动机拖动使齿轮做顺时针转动时，若齿轮和齿轮啮合，滑枕向右运动作正向刨削，齿轮在齿条上向右滚动，齿轮受到的啮合阻力方向向左，这就使得摇杆向左摆转，同时牵动连杆及与之相连的连杆向左移动，从而带动刀架和刀架绕主刀架上的铰链作顺时转动这样就使刨刀靠向工作面而同时使刨刀抬起，此时便可使牛头刨床作正向刨削。

当滑枕运动到碰铁触动行程开关时，电磁铁动作将齿轮推向右侧脱离齿轮并与介轮啮合，这就使齿轮反转，使滑枕反向运动，同时，齿轮在齿条上向左滚动，齿轮受到的啮合阻力方向向右，使得摇杆向右摆转，同时牵动连杆及与之相连的连杆向右移动，从而带动刀架和刀架绕主刀架上的铰链作逆时转动，这样就使刨刀靠向工作面而同时使刨刀抬起，此时便可使牛头刨床作反向刨削。

反向刨削的示意如图所示当滑枕回程过程中，碰铁触动行程开关时，电磁铁动作并将齿轮拉回与齿轮重新啮合，使滑枕再次换向右行，进而又实现正向刨削。

移动碰铁，的位置便可调整滑枕的行程和相对工作台的位置。

工作台的横向进给由横向进给步进电机拖动套螺旋传动机构来实现。

当任意个行程开关动作时，步进电机工作个角度，通过螺旋传动机构使工作台作横向移动个距离。

第四章经济性分析任何个较为复杂的机械零件，都有不同的加工工艺方案，特别是个新产品，从开发设计，试制，小批量投产到产品发展和成熟时期的大批量生产，都要经历不同的生产批量过程。

作为组成这产品的机械零件必须根据生产批量来确定其工艺方案，现在以型牛头刨床双向切削刀架改造设计为例，将在保持加工精度的同时大大提高生产效率，且安全性能好，自动化程度有所提高，对工人的劳动强度也没那么大。

说明在不同生产批量情况下，如何合理选择定位基准，采用适宜的生产设备和工艺手段，以保证加工质量可靠，满足市场的需求。

达到生产批量的能力，同时投资小，见效快，成本低，从而获得企业的最大经济效益。

传统的牛头刨床，无论是机械传动式，还是液压传动式，都是只能做单方向刨削，也就是滑枕在个往复运动中，只有个方向是刨削行程，而回程是空行程，不做刨削。

虽然靠传动的急回特性可以缩短空行程的时间，但是也只是个改善，没有从根本上解决加工效率低和空耗大的问题。

正是因为有空行程和刨削力不均匀对机械传动式这两个致命的缺陷，导致牛头刨床在实际生产中的应用受到很大的限制。

如果牛头刨床能消除空行程，变单向刨削为双向刨削，同时提供稳定均衡的刨削力，会带来良好的经济效益和社会效益。

第五章结论和展望上述所确定的双向刨削牛头刨床设计方案，比较全面地阐述了双向刨削牛头刨的设计思路，较好地解决了关键性技术难题，实现了牛头刨床所应具备的优质高效节能低耗的设计理念和目标，为刨削机床的技术创新开辟了条新路。

改革开放以来，随着我国经济的高速发展，工程机械行业快速发展壮大。

中国已成为工程机械行业生产大国。

但由于受到企业规模国际化程度尤其是关键核心技术等影响，中国并不是工程机械行业的强国。

开始打造工程机械航母十五期间主机的迅猛发展方面激化了基础滞后的矛盾，但另方面也为加强基础培育了需求市场此外，行业迅速增强的经济实力也为加大对基础环节的投入提供了现实可能。

因此，十二五强化基础不仅是必须的，而且也是可能的。

我国机械工业的产业规模虽已位居世界首位，但目前高端装备仍满足不了需要，不得不大量进口。

年进口机械产品用汇高达亿美元。

行业中低端产能过剩高端严重不足的矛盾非常突出。

之所以如此，原因就在于自主创新能力薄弱，无法有效地支撑产品升级。

多年来，相当多的企业过分看重当期发展速度，追求短平快，重当前轻长远重制造轻研发重引进轻消化重硬件轻软件重物质轻人才。

从而导致研发投入严重不足，研发条件普遍落后，研发经验缺乏积累。

尤其是广大中小企业缺乏公共技术服务平台的支撑，技术创新更是心有余而力不足。

我国大中型机械制造企业中工程技术人员占从业人员的比例为经费与主营业务收入之比为而工业发达国家同行技术人员占从业人员比例为经费与主营业务收入之比达到以上。

自主创新能力薄弱不仅导致低端产能过剩高端不足而且影响行业的发展后劲，影响我国际竞争力的提升更为严重的是累及行业发展方式的转变和科学发展观的贯彻，因此是行业发展中的心腹之患，必须高度重视并尽快解决。

国际化是品牌成长必经之路培育世界级的品牌，从改革开放之初，中国工程机械行业就开始了探索。

中国工程建设机械的骨干企业大多有与外企合资合作的经历。

徐工先后与卡特彼勒在挖掘机方面与利勃海尔在混凝土机械起重机方面，与川崎在装载机方面等多家外资企业有过合资合作山推与小松在推土机挖掘机方面有过合资合作三重工与迪尔销售等也有过合作。

长沙中联重工科技发展股份有限公司董事长詹纯新分析，在那些与外企的合作中，大部分企业达到了预期的目的。

这些合资合作企业的产品也大都销往国