双轴卧式铣床及夹具设计

方存恩

摘要：双轴卧式铣床是机加工中的重要组成部分，论文将结合笔者的研究工作经验，分析双轴卧式铣床及其夹具设计，为相关的研究提供一定的参考，文中的观点存在一定的不足，有待进一步的深入探讨。

关键词：双轴卧式铣床；传动；夹具；设计

1.双轴卧式铣床的设计

1.1传动装置设计

铣床中的传动装置大部分为减速装置，工作与工作机和原动机之间，由蜗杆传动或齿轮传动组成，传动比固定，可以用来增大转矩和降低转速，能够适应特定的工作场合。

双轴卧式铣床的工作空间有限，要尽量控制传动装置的结构，选择紧凑、效率高的机构，并方便维护，减少维修的时间，提高其工作的效率。

1.2电动机的选择

电动机的选择要尽量采用体积小、重量轻的型号，本文设计的双轴卧式铣床的传动装置的转矩T=500N.M，输出转速为n=200r/min，减速结构的功率Pw=1.047KW，估算电动机的额定功率P=1.396KW，因而选择电动机的型号为Y90L-4，其满载转速为1400r/min，额定功率为1.5KW，电动机轴伸出端直径为24mm，伸出端安装长度为50mm，重量为27Kg

1.3传动方案的选择

本文研究的双轴卧式铣床的总传动比为i=70，并要求传动链短，传动效率高，要尽量简化传动环节，以便减少故障出现的几率。传动链小其能量损耗小，机器的效率也能提高，有利于提高其可靠性和传动的精度。在选择传动方案时，需要注意几个方面的问题，提高传动效率、传动比和传动顺序，每一级的传动比都在常用的范围内，传动件的尺寸必须协调，避免零件之间的干涉，可以分多级传动，改善传动性能。

传动方案示意图

1.4减速器箱体结构及设计

减速器箱体是重要部件，必须有足够的刚度和强度，一般采用灰铸铁铸造，其切削加工、铸造性优良，减震性和承压强度好，采用剖分式箱体，传动轴线与剖分面在同一平面内。箱体的设计目前还没有完整的理论设计方法，一般是在满足强度和刚度的前提下，方便制造、重量轻、结构紧凑。为了确保减速器的正常工作，要重视齿轮、轴、轴承和箱体的结构设计，还要考虑润滑油、排油等油面高度方面的内容。为了检查传动零件的齿合情况，要向箱体内注入润滑油，在箱体的上部适当的设置观察孔，为了密封安全，采用通气器和排油孔一体的设计。减速器工作时，箱体内的压力增大，气体膨胀，为了确保受热气体能自由排出，通常在箱体顶部装通气孔。采用圆形油标，可以保证箱体的完整，油面指示器应设置在易于观察的部位。

1.5联轴器的选择

联轴器主要有高速轴输入端联轴器和减速器之间的联轴器，本文采用的载荷系数为K=1.5，计算转矩为T=360N.M，工作转速为1400r/min，高速轴输入端联轴器的型号为

TL5 YA30×62/JA28×44 GB/T4324-84，合乎设计的需求。减速器之间的联轴器选用的型号为TL7 YA40×60/JA40×82 GB/T4324-84，合乎设计的需求。

2.夹具设计

夹具的设计要根据实际加工零件的需求进行分析，以气门摇臂轴支座零件为例，需要设计铣直径为18mm的孔两端面的铣夹具，端面的表面粗糙度小于3.2um，圆跳动小于0.05mm，采用两把高速钢三面刃铣刀，同时铣削两个端面。在拟定定位方案和选择定位元件时，以某一面的直径为11mm的孔作为基准，加一个防转销，限制其他五个自由度，这样就限制了全部六个自由度，定位元件采用带台肩的定位销。由于加工的要求不高，定位销与定位孔为任意边接触，一般的定位精度足够。采用M8螺母将工件轴夹紧在定位销上，用双螺母将定位销和夹具固定工件轴下端。对刀装置的塞尺符合GB2240-80标准，尺寸偏差为0/-0.014mm，计算时把尺寸化为双向对称偏差。夹具安装面与对刀块工作表面的垂直度、夹具安装面与定位销轴线的平行度都为0.03mm。

3.双轴卧式铣床及夹具设计的注意事项

3.1要严格按照设计的流程进行，禁止有随意性的设计行为，在设计之前需要经过充分的调研，论证其可行性和经济性；

3.2设计的相关技术指标必须明确，去电动机的型号、齿轮类型、传动比、轴的类型、键的型号等，确保设计的准确性；

3.3要验证结构的安全系数、应力范围、寿命等，确保在要求的范围内；

3.4结合先进的设计技术，如计算机辅助制造，这样能减少很多不必要的工作，提高设计的精度，此外，还能进行模拟计算，如有限元分析，充分论证。

4.结束语

双轴卧式铣床是机械制造中的重要设备，因而研究双轴卧式铣床及夹具设计，对于改善设备的性能，提高加工的精度，优化结构等具有积极的意义。

参考文献：

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