拖拉機變速箱端面鉆孔專用機床設(shè)計(后端面)含8張CAD圖
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設(shè) 計 說 明 書 拖拉機變速箱端面鉆孔專用機床設(shè)計(后端面)學院名稱: XXXXXXXXXXXXX 專業(yè)班級: XXXXXXXXXXXXXXXX學生姓名: XXXXXXXX 指導(dǎo)教師: XXXXXXXXXXXXX 20XX年 6 月 目 錄引言1第一章 通用部件簡介 21.通用部件的分類 22.動力滑臺與動力箱33.組合機床支承部件3第二章 組合機床的總體設(shè)計的步驟51組合機床工藝方案的制定52確定切削用量及選擇刀具63組合機床總體設(shè)計三圖一卡6第三章組合機床多軸箱設(shè)計131概述132多軸箱的設(shè)計13第四章夾具的設(shè)計17第五章液壓原理圖18 1液壓傳動圖182工作循環(huán)表18第六章PLC梯形圖19結(jié)論20致謝21參考文獻22附錄A 調(diào)研報告26附錄B 外文翻譯28附錄C 原文35摘要組合機床及其自動線所使用的通用部件是具有特定功能,按標準化,系列化,通用化原則設(shè)計、制造的組合機床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列,有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機床設(shè)計應(yīng)根據(jù)機床性能 要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng),本次畢業(yè)設(shè)計,采用PLC控制液壓系統(tǒng)。關(guān)鍵詞: 組合機床 液壓系統(tǒng) PLCAbstractThe aggregate machine-tool and its the general part which uses fromthe generatrix has the specific function, according tostandardization, seriation, universalized principle design,manufacture aggregate machine-tool foundation part. Each kind ofgeneral part has the reasonable specification size series, has thesuitable technical parameter and the consummation necessary relations.The aggregate machine-tool design should act according to engine bedsystem and so on performance requirement necessary hydraulic pressure,barometric pressure and electric control, this graduation project,uses the PLC control hydraulic system.Key word: Aggregate machine-tool Hydraulic system PLC目 錄引言1第一章 通用部件簡介 21.通用部件的分類 22.動力滑臺與動力箱33.組合機床支承部件3第二章 組合機床的總體設(shè)計的步驟51組合機床工藝方案的制定52確定切削用量及選擇刀具63組合機床總體設(shè)計三圖一卡6第三章組合機床多軸箱設(shè)計131概述132多軸箱的設(shè)計13第四章夾具的設(shè)計17第五章液壓原理圖18 1液壓傳動圖182工作循環(huán)表18第六章PLC梯形圖19結(jié)論20致謝21參考文獻22前 言 組合機床是以通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件,對一種或若干中工件按預(yù)先確定的工序進行加工的機床。它能夠?qū)ぜM行多刃多軸多面多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及液壓等工序,隨著組合機床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴大。組合機床所使用的通用部件具有特定功能,按標準化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的組合機床基礎(chǔ)部件,每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列,有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機床與通用機床、其它機床比較具有以下特點:(1)組合機床上的通用部件和特征零件越占全部機床零部件的70%-80%,因此設(shè)計和制造周期短,經(jīng)濟效益好。(2)用于組合機床采用多刀加工,機床自動化程度高,因此比通用機床生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,勞動強度低。(3)組合機床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計和長期生產(chǎn)實踐考驗的,又有專門廠家成批生產(chǎn),它與一般專用機床比較,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,工作可靠,使用和維修容易。(4)組合機床加工工件,采用專用夾具,組合刀具和導(dǎo)向裝置等,產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證,對操作工人的技術(shù)水平要求不高。(5)當機床被加工的產(chǎn)品更新時,專用機床的大部分的部件報廢,組合機床的通用部件是根據(jù)國家檢驗設(shè)計的,并等效于國際檢驗,因此其通用部件可以重復(fù)使用,不必另行設(shè)計和制造。(6)組合機床易于聯(lián)成組合機床自動線,以適應(yīng)大規(guī)模和自動化生產(chǎn)需要。目前,我國組合機床以廣泛用于大批量生產(chǎn)和使用,例如:汽車、拖拉機、柴油機等。 第一章 通用部件簡介一.通用部件的分類 通用部件已列為國家標準,并等效為國際標準,設(shè)計時應(yīng)貫徹執(zhí)行國家標準。我國有些企業(yè)有內(nèi)部標準,但其主要技術(shù)參數(shù)及部件和聯(lián)系尺寸必須統(tǒng)一執(zhí)行國家標準,以實現(xiàn)部件通用化標準。1.動力部件(1)主運動動力部件用來實現(xiàn)組合機床的切削運動。例如:刀具的回轉(zhuǎn)運動。動力箱:1DT121DT25,適用小型組合機床;1 DT321DT80,適用大型組合機床。多軸箱:主軸固定多軸箱;主軸可調(diào)多軸箱。(2)進給運動部件實現(xiàn)刀具的進給運動。液壓滑臺:1HY系列液壓滑臺;1HYA系列長臺面型液壓滑臺;1HYS系列液壓十字滑臺。機械滑臺:1HJ系列機械滑臺;1HJC系列機械滑臺;NC-1HJ系列交流伺服數(shù)機械滑臺。(3)既能實現(xiàn)主運動,又能實現(xiàn)進給運動的部件。動力頭:1LHJb系列機械滑套式動力頭;1LXJB系列箱體移動式機械動力頭;LHF系列風動動力頭;1LZY系列多軸轉(zhuǎn)塔動力頭。(4)為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件:1XG系列傳動裝置。2.輸送部件 輸送部件是將工件由一個工位輸送到另一個工位的部件:1AHY系列液壓回轉(zhuǎn)臺工作臺;1HYA系列長臺面型液壓滑臺。3.支承部件支承部件是可用來安裝組合機床其它部件,它包括1CC系列滑臺,側(cè)底座;1CD系列立柱側(cè)底座;1CL系列立柱及中間底座等。4.控制部件 控制部件用來控制組合機床行動循環(huán)。5.輔助部件 除上述部件外的部件稱輔助部件,主要指用于潤滑、冷卻和排屑等部件。二.動力滑臺與動力箱1.動力滑臺是由滑座、滑鞍和驅(qū)動裝置等組成,是實現(xiàn)組合機床直線進給運動的動力部件。 動力滑臺的用途:根據(jù)被加工工件的工藝要求,可以在滑臺上安裝動力箱、鉆削頭、銑削頭和鏜孔車端面頭等各種部件,以完成對工件的鉆孔、擴孔、鉸孔、螳孔、倒角、削端面、車端面、銑削及攻絲等工序,有時也作為輸送部件使用,配置多工位組合機床。2.1TD系列動力箱的用途 動力箱是將電動機的動力傳遞給多軸箱的動力部件。動力箱安裝在滑臺或其它進給部件的結(jié)合面上,動力箱前端結(jié)合面上安裝多軸箱,動力箱的輸出軸驅(qū)動動力箱的每個主軸及傳動軸,使多軸箱完成各種工藝切削運動。 1DT系列動力箱分兩種:第一種根據(jù)用于配置小型組合機床,其型號為1DT121DT25,本規(guī)格的動力箱輸出軸有兩種傳動形式,I型用輸出軸安裝的平鍵,齒輪輸出轉(zhuǎn)矩;II型用輸出軸端面鍵輸出轉(zhuǎn)矩。第二種動力箱用于配置大型組合機床,其規(guī)格為1DT321DT80,其輸出軸只有平鍵,齒輪一種輸出轉(zhuǎn)矩的形式。三.組合機床支承部件 組合機床支承部件包括中間底座,側(cè)底座,立柱,立柱底座,支架及墊塊等。支承部件主要用來安裝動力部件及其它工作部件是組合機床的基礎(chǔ)部件。支承部件應(yīng)用于足夠的剛度,以保證各部件之間相對位置精度長期正確,從而保證組合機床的加工精度。 組合機床的支承部件采用組合式,例如:臥式組合機床的床身,由中間底座與側(cè)底座裝配而成,而立式組合機床的床身由立柱及立柱底座裝配而成。此種裝配結(jié)構(gòu)優(yōu)點是加工和裝配工藝性好,調(diào)整和運輸比較方便。但是,組合式結(jié)構(gòu)減弱了床身的整體剛性,這一缺點通常用加強部件之間的連接剛度來補償。1.1CC系列滑臺側(cè)底座1CC系列滑臺側(cè)底座用于安裝1HY系列液壓滑臺及各種機械滑臺側(cè)底座長度按滑臺行程長度分型并與其配套?;惭b在側(cè)底座上,側(cè)底座與中間底座用螺釘及銷(或鍵)連接成一體,滑臺與側(cè)底座之間裝有5mm厚的調(diào)整墊。采用調(diào)整墊鐵對機床的制造和維修都方便。因為當滑座導(dǎo)軌磨損后,或重新組裝機床時,只須取下滑臺將導(dǎo)軌面重新修刮或修磨,再重新更換調(diào)整墊厚度,可使機床達到應(yīng)有精度。 側(cè)底座的頂面具有與滑座結(jié)合的平面外在其周圍有收集冷卻液或潤滑油用的溝槽,用管道將油液引回存儲槽中,側(cè)底座的另一側(cè)面有電氣壁盒,以供安裝電器元件用。一般電器壁盒與冷卻液存儲箱不應(yīng)靠近,以防電氣元件潮濕。 為了便于支承部件及整臺機床運輸,側(cè)底座應(yīng)用走絲吊孔或吊環(huán)螺釘孔及放入撬杠用的底面凹槽。2.中間底座中間底座用于安裝運輸部件和夾具等的支承部件。它可以與側(cè)底座支架和立柱等相接。 中間底座在配置組合機床時,往往不能用一種系列滿足不同使用要求,因此,中間底座無標準化系列,尚須根據(jù)具體情況設(shè)計專用的中間底座。 中間底座分為安裝固定夾具和安裝回轉(zhuǎn)工作臺的兩種類型。 根據(jù)組合機床配置形式的不同,中間底座多種多樣。總之,隨著組合機床形式不同,中間底座在結(jié)構(gòu),尺寸方面就有不同的要求。 中間底座的高度為56mm,也可選用630mm或710mm,本次設(shè)計底座選用630mm。第二章 組合機床的總體設(shè)計一.組合機床工藝方案的制定 工藝方案制定的正確與否,將決定機床能否達到體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單。為了使工藝方案制定得合理,先進,必須認真分析被加工零件圖紙開始,深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點,加工部位,尺寸精度,表面粗糙度和技術(shù)要求,定位、夾緊要求,工藝方法和加工過程所采用的刀具、輔具,切削用量及生產(chǎn)率要求等,分析優(yōu)缺點。 1.零件的工藝分析 被加工零件為減速箱的箱體,加工頂面鉆孔,且要一次加工完成,因此需在專用機床上加工,并要保證它們之間的粗糙度和位置精度要求。2.工藝方案的制定 2工件的定位基準選擇 箱體類零件是機械加工中工序多,精度要求高的零件,這類零件一般都有較高的精度的孔要加工,又常要在幾次安裝下進行。因此,定位基準選擇“一面兩銷”進行,其原因: a可簡單的消除工件的六個自由度,使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。 b有同時加工零件五個表面的可能,即能高度集中工序,又有利于提高各面孔的位置精度。 c“一面兩銷”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準,使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一,從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差,有利于保證零件加工精度。 d易于實現(xiàn)自動化定位,并有利于防止切屑落于定位基面上。3.夾緊方案的制定 夾緊機構(gòu)由夾緊動力,中間傳動機構(gòu),夾緊元件三部分組成,夾緊動力用于產(chǎn)生力源,并將作用力傳給中間傳動機構(gòu)。采用中間傳動機構(gòu)可改變作用力的大小和方向,同時能產(chǎn)生的鎖作用,以保證在加工過程中,當力源消失時,工件在切削力或振動作用下仍能可靠夾緊。夾緊元件剛用以承受由中間傳動機構(gòu)傳遞的夾緊力。并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊動作。工件夾緊時,夾緊裝置應(yīng)重點解決下列問題:(1)夾緊裝置在對工件夾緊時,不應(yīng)破壞工件的定位應(yīng)正確選擇夾緊力的方向及著力點。(2)夾緊力的大小應(yīng)可靠,適當。要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損壞不能超過允許的范圍。(3)結(jié)構(gòu)簡單合理,夾緊動作迅速,操作方便,省力,安全。(4)夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可調(diào)整或補償。 二.確定切削用量及選擇刀具 切削用量選擇是否合理,對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具的耐用度、機床的布局及正常工作均有很大的影響。組合機床切削用量的選擇特點: 1.在大多數(shù)情況下,組合機床為多軸,多刀,多面同時加工,因此切削用量,根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)比一般萬能機床單刀加工低30%左右。 2.組合機床多軸箱下,所有刀具共用一個進給系統(tǒng),通常為標準動力滑臺,工作時,要求所以的刀具的每分鐘進給量相同,且等于動力滑臺的分鐘進給量。a 由于工件材料:HT200 HBS:163229 8.5 深22mm,8.5通孔,10通孔,12通孔,13.5通孔 查鉆孔切削速度查得:鑄鐵:v=1624m/min. (1)a 8.5孔的計算: f=0.19mm/r 選取v=18m/min 由L/D=22/8.5=2.59 查表得Kv=0.9(盲孔),L/D=26/8.5=3.05 查表得Kv=0.9(通孔) 故 計算硬度 可得:切削力F=26Df0.8HB0.6=1406.1N切削扭矩: =10D1.9f0.8HB0.6=3711.2Nmm 切削功率: kw刀具耐用度: b 10孔的計算: f=0.22mm/r 由L/D=26/10=2.6 選取v=18m/min 查表得Kv=0.9 計算硬度 可得: 切削力F=26Df0.8HB0.6=1860N 切削扭矩: =10D1.9f0.8HB0.6=5682.7Nmm 切削功率: 刀具耐用度: c 12孔的計算: f=0.27mm/r 由L/D=26/12=2.17 選取v=18m/min 查表得Kv=0.9 計算硬度 可得: 切削力F=26Df0.8HB0.6=2629.4N 切削扭矩: =10D1.9f0.8HB0.6=6694.4Nmm 切削功率: 刀具耐用度: d 13.5孔的計算: f=0.3mm/r 由L/D=26/13.5=1.93 選取v=18m/min 查表得Kv=0.9 計算硬度 可得: 切削力F=26Df0.8HB0.6=3218.3N 切削扭矩: =10D1.9f0.8HB0.6=12881Nmm 切削功率: 刀具耐用度: 三.組合機床總體設(shè)計三圖一卡1.被加工零件工序圖 被加工零件的工序圖是根據(jù)選定的工藝方案,表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內(nèi)容,加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求,加工用定位基準,夾緊符號及被加工零件的材料、硬度、重量等表示。不能用客戶提供的圖紙,而需在原零件圖的基礎(chǔ)上,突出被加工的內(nèi)容,加上必要的說明繪制而成的,它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù),也是制造,使用,檢驗和調(diào)整機床的重要技術(shù)元件,圖上應(yīng)表示出:(1)被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。(2)加工用定位基準,夾緊部位及夾緊方向,以便依此進行夾具的定位支承,限位,夾緊,導(dǎo)向裝置的設(shè)計。(3)本道工序加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸及技術(shù)要求,還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊?。?)必要的文字說明,如被加工零件的編號名稱,硬度,重量,加工余量等。 減速箱箱體的工序圖見圖1。2.加工示意圖 1.加工示意圖的作用和內(nèi)容 零件的加工工藝方案要通過加工示意圖反映出來,加工示意圖表示被加工零件在機床尚的加工過程,刀具輔具的布置狀況以及工件,夾具,刀具等機床各部件間的相對位置關(guān)系,機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此,加工示意圖是組合機床設(shè)計的主要圖紙之一。在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。它是刀具,輔具,夾具,多軸箱,液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇的主要原始資料;也是整臺組合機床布局和性能的原始要求,同時還是調(diào)整機床刀具及成車的依據(jù),其內(nèi)容為:(1)應(yīng)反映機床的加工方法,加工條件及加工過程。(2)根據(jù)加工部位特點及加工要求,決定刀具類型,數(shù)量,結(jié)構(gòu),尺寸(直徑和長度),包括鏜削加工是膛桿直徑和長度。(3)決定主軸的結(jié)構(gòu)類型,規(guī)格尺寸及外伸長度。(4)選擇標準或設(shè)計專用的接桿,浮動卡頭,導(dǎo)向裝置,攻絲靠模裝置,刀桿托架等,并決定它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸。(5)標明主軸,接桿,夾具(導(dǎo)向)與工件之間的聯(lián)系尺寸,配合及精度。(6)根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具,材料特點等,合理正確定并標注各主軸的切削用量。2.加工示意圖零件的選擇(1)刀具的選擇刀具的選擇要求考慮工件加工尺寸精度,切削的排除,及生產(chǎn)率要求等因素。 由機械加工工藝設(shè)計手冊表11.29選擇:莫氏錐柄長麻花鉆:(2)初定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿主軸形式主要取決于進給力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計算出切削轉(zhuǎn)矩, 由d=13.5mm 查表3-5得:確定主軸直徑d=24.6mm. 取d=25mm。(3)彈簧漲套:T0631-41 。(4)除剛性主軸外,組合機床主軸與刀具之間常用兩種連接:一是接桿連接,也稱剛性連接,用于單導(dǎo)向進行鉆、擴、鉸及倒角加工;二是浮動卡頭連接,也稱浮動連接,用于長導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進行鏜、擴、鉸孔,以減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動對加工精度的影響。 選接桿: 3-200 T0635-41 A型。減速箱箱體的加工示意圖見圖2。3.影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具 保證加工終了時,多軸箱端面到工件端面之間的尺寸最小,來確定全部刀具,接桿,導(dǎo)向,刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中,須標注主軸端部外徑和內(nèi)孔徑,外伸長度,刀具各段直徑及長度,導(dǎo)向的直徑,長度配合,工件至夾具之間須標注工件距離導(dǎo)套端面的距離,還需標注刀具托架與夾具之間的尺寸,工件本身及加工部位的尺寸和精度等。4.動力部件的工作循環(huán)動力部件的工作循環(huán)是指:加工時,動力部件從原始位置開始到加工終了位置又返回到原始位置的動力過程。一般包括快速引進,工作進給,快速退回等動作,有時還有中間停止,多次往復(fù)進給,跳躍進給,死擋鐵停留等特殊要求,這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。5.動力部件的工作行程(1)工作進給長度L應(yīng)等于工件加工部位長度與刀具切入長度和切出長度之和。參考組合機床設(shè)計表317得:切入長度 =3mm.由表324得:9.5mm.(2)快速退回和攻退長度之和等于快速引進和進給長度之和。其長度按加工具體要求而定。各孔快進取160mm;工進40mm;快退取200mm。(3)動力部件總行程長度除了應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作過程外,還要考慮裝卸調(diào)整刀具方便,及考慮前備量。前備量取40mm 。3.尺寸聯(lián)系圖一般來說,組合機床是由標準的通用部件動力滑臺、動力箱、各種工藝、切削頭、側(cè)底座、立柱底座及中間底座加上專用部件多軸箱、刀具、輔具系統(tǒng)、夾具、液電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成的。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容為:(1)以適當數(shù)量的視圖按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置,表明機床的配置型式及總體布局,主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。(2)圖上應(yīng)盡量減少在必要的線條及尺寸應(yīng)標注,但反映部件的聯(lián)系,專用部件及主要輪廓尺寸,運動部件的極限位置及行程尺寸必須完全。(3)為便于開展局部設(shè)計,聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標注通用部件的規(guī)格,代號,電動機型號,功率及轉(zhuǎn)速,并說明機床部件的分組情況及總行程。組合機床的動力部件是配置組合機床的基礎(chǔ),它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運動的動力箱,各種工藝切削用量及進給運動的運功動滑臺。影響動力部件選擇的主要因素為:切削功率,進給力,進給速度,行程,多軸箱輪廓,尺寸,動力滑臺的精度和導(dǎo)軌材料,綜合這些因素,根據(jù)具體加工要求正確合理選擇動力部件動力滑臺和動力箱,并以其為基礎(chǔ)進行通用部件配置。根據(jù)前面算的再查組合機床設(shè)計表214選1DT80型動力箱,電機型號:Y160L-6,電動機功率:P=15KW,電動機轉(zhuǎn)速:n=970r/min,驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速:n=485r/min.動力箱輸出軸距底面高度為319.5mm。 由表23結(jié)合附表1:選液壓動力滑臺1HY50 ,臺面寬:B=500mm,面長:1000mm,行程長:H400mm,導(dǎo)軌為鑄鐵材料,允許最大進給力:5000N,快速行程速度:5mm/min,工進速度6.5250mm/min。 配套通用部件:滑臺側(cè)底座,附表18:其型號:1CC501,高度h=560mm,寬度=700mm,長度L1550mm計算多軸箱輪廓尺寸標準的通用鉆,鏜類多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格,立式為325mm繪制機床聯(lián)系尺寸圖時,重要確定的尺寸是多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度:B=b+ H=h+式中:b工件再寬度方向相距最遠的兩孔距離(mm) 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離(mm) h工件在高度方向相距最遠的兩孔距離(mm) 最低主軸高度。為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間,推薦b170100 mm,取b1=100mm,=22mm,H=990mm, =360mm, =560mm, =5mm,推薦85140 mm。 =h2+H-(0.5+h7+h4)22990(0.5+360+560+5)=86.5mm B=b+2b1=366+1002=566mm H=h+b1=412+100+100=612mm根據(jù)上述計算值,按多軸箱輪廓尺寸系列標準最后確定多軸箱輪廓尺寸由P012表41,取BH=800800mm。動力箱以及底面與動力滑臺定位連接,在機床長度方向上,通常動力箱后端面應(yīng)與滑臺后端面平齊安裝。動力滑臺與滑座在機床長度方向的相對位置由加工終了時滑臺前端面到滑座前面的距離決定,是在機床長度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調(diào)環(huán)節(jié);對于通用的標準動力滑臺,尺寸的最大范圍為50mm,是動力滑臺,滑座本身結(jié)構(gòu)決定的滑臺前端面到滑臺前端面的最小距離與前備量兩者之和。前者通常不應(yīng)小于1520mm,后者用補償?shù)毒咧啬ズ筝S向可調(diào)的尺寸并用于彌補機床制造和安裝誤差前備量取40mm;剛403070mm。為便于機床的調(diào)整和維修,滑臺與側(cè)底座在機床長度方向上的相對位置由滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離決定。若采用的側(cè)底座為標準型,則可由組合機床通用部件聯(lián)系尺寸標準中查得;若不能采用標準型側(cè)底座則可根據(jù)具體情況而定,取110mm。中間底座輪廓尺寸其長度方向尺寸安下式確定: L=(+2)2() 640mm 4.機床生產(chǎn)率計算卡 機床負荷率等。根據(jù)選定得機床工作循環(huán)所需要的工作行程長度,切削用量,動力部件的速度及工進速度等;就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡;用以反映機床的加工過程;完成每一動作所需的時間,切削用量,機床生產(chǎn)率等1.理想生產(chǎn)率Q1指定成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A(包括備量及廢品率在內(nèi))所需求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù)有關(guān),一般情況下,單班制生產(chǎn)K取2350h,兩班制生產(chǎn)取4600h,則Q1=(件/h)單班 2.實際生產(chǎn)率Q指所設(shè)計機床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量Q=60/求出:生產(chǎn)一個零件所需的時間(min)=t切+t輔=(L1/Vf1+L2/Vf2+T停)+(L順進/Vfk+L快退/Vfk+T移+t卸裝)=1.787minQ=60/=60/1.787=33(件/h)3.機床負荷率負當Q1Q時,計算二者的比值即為負荷率h負= Q / Q1則h負=33/43=0.774.機床生產(chǎn)率計算卡機床生產(chǎn)率計算卡 見表1第三章 組合機床多軸箱設(shè)計1.概述多軸箱是組合機床的主要部件之一,按專用要求進行設(shè)計,由通用零件組成。其主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求,安排各主軸位置,并將動力和運動由電機或動力部件傳給各工作主軸,使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。多軸箱按其結(jié)構(gòu)大小,可分為大型多軸箱和小型多軸箱兩類。大型又分為通用多軸箱和專用多軸箱兩種。通用多軸箱主要由箱體,主軸,傳動軸,齒輪,軸套等零件和通用(專用)的附加機構(gòu)組成。在多軸箱體前后壁之間可安排厚度為24mm的齒輪三排或32mm的齒輪兩排;在多軸箱體后壁之間可安排一或兩排齒輪。通用多軸箱體厚度為180mm,用于臥式的多軸箱前蓋厚度為55mm(基型),用于立式的多軸箱前蓋并作油池,加厚為70mm,基型后蓋厚度為90mm,其余三種厚度的后蓋(50,100,125mm),可根據(jù)多軸箱內(nèi)傳動系統(tǒng)安排動力部件與多軸箱的具體連接情況而定。2.多軸箱的設(shè)計多軸箱是組合機床的重要部件之一,它關(guān)系到整臺組合機床質(zhì)量的好壞。具體設(shè)計時,需根據(jù)“三圖一卡”,仔細分析研究零件的加工部件,工藝要求,確定多軸箱與被加工零件,機床其它部分的相互關(guān)系。1.繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖根據(jù)“三圖一卡”整理編匯,內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計的原始要求和已知條件。在編制此圖時從“三圖一卡”中已知:(1)多軸箱輪廓尺寸800mm800mm(2)工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸(3)工件與多軸箱相對位置尺寸多軸箱圖一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相對尺寸,在標注主軸的位置及相關(guān)尺寸時,首先要注意多軸箱和被加工零件在機床上是面對面擺放的,因此多軸箱橫截面上的水平方向尺寸因與被加工零件工序圖的水平方向相反;其次,多軸箱上的坐標尺寸基準和被加工零件工序圖的尺寸基準相常不相重合,應(yīng)根據(jù)多軸箱和被加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準,并標注出其相對位置關(guān)系尺寸.(2)在圖中標注主軸轉(zhuǎn)向由于標注刀具多為右旋,因此要求主軸一般為逆時針旋轉(zhuǎn)。(3)圖中應(yīng)標出多軸箱的外形尺寸.(4)列表標明工件材料,加工表面要求,并標出各主軸的工序內(nèi)容,主軸外伸部分尺寸和切削用量等.(5)注明動力箱型號,功率P,轉(zhuǎn)速機和其它主要參數(shù).2.主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定m(30-32) (mm)3.主軸的動力計算4.傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算(1)對傳動系統(tǒng)的一般要求1) 盡量用一根中間軸帶動很多根主軸,當齒輪齒合中心距不符合標準時,可用變位齒輪或略變傳動比的方法解決.2) 一般情況下,盡量不采用主軸帶動主軸的方案,因為會增加主動軸的負荷,如遇到主軸分布密集而切削負荷又不大時,為了減少中心軸,也可用一根主軸帶1-2根或更多根主軸的傳動方案.3) 為使結(jié)構(gòu)緊湊多軸箱體的齒輪傳動副的最佳傳動比為1-1.5,在多軸箱后蓋內(nèi)的第IV排(或第V排)齒輪,根據(jù)需要,其傳動比可以取大些,但一般不超過33.5。4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)距成反比的道理,一般情況下如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較高時,可采用逐步降速傳動,如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時可先使速度升高一點再降速,這樣可使傳動鏈前面幾根軸齒輪上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承,以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。5)粗加工切削力大,主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承,以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。6)齒輪安排數(shù)可按下面方法安排:不同軸上齒輪不相碰,可放在箱體內(nèi)同一排上。不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰,可放在箱體內(nèi)不同排上。齒輪與軸相碰,可放在后蓋內(nèi)。2 計算主軸和傳動軸的齒數(shù)主軸及各傳動軸分布如多軸箱裝配圖。驅(qū)動軸上齒數(shù)有一定限制(2126) 取21,m=31)已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動軸到主軸間的傳動比 驅(qū)動軸 各主軸總傳動比 2)各軸分配傳動比。 a).先確定1和2兩根主軸驅(qū)動軸o1到傳動軸41采用等速傳動,在后蓋箱內(nèi)完成。箱體內(nèi):L=48,m=2和得解得:=29; =21, =19b).5,6,7,8,9,10軸由傳動軸38帶動后蓋箱,=84mm,m=3 ,=21得=36,=21/54=1/2.57=2.57L=90mm,m=2=58, =32(用兩排齒輪帶動)c). =103.5,m=3, =58解得=33=94.5,m=3,得, =30=66,m=2, 1/1.56得=35, =31d).同c),可得(m=3), (m=2); (傳動路線:o1-38-34-33-19,20,21)=36(m=3), (m=3),=47, =45, =35; (m=3), ,; (m=3), 3)驗算各軸轉(zhuǎn)速 481.6r/min 455.7r/min 777r/min 454 r/min 480 r/min638.2 r/min727.2 r/min538 r/min563.8 r/min471.1 r/min轉(zhuǎn)速相對損失在5%以內(nèi),符合設(shè)計要求。4).用中間傳動軸38兼作調(diào)整手柄軸,起轉(zhuǎn)速如下: 5).采用R12-2型葉片泵,由中間傳動軸35經(jīng)一堆齒輪傳動。 3. 計算傳動軸得直徑軸31,33,38:, 取d=40mm同理可得:軸32,34,35,36,37,39,40:d=27.2mm, 取d=30mm 軸41: 取d=20mm第四章夾具的設(shè)計機床夾具是在機床上所使用的一種輔助裝置,用它來準確迅速地確定工件與機床刀具間地相對位置,即將工件定位及夾緊,以完成加工所需地相對運動。使用夾具地最終目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善工人勞動條件,提高生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品成本。1變速箱箱體的定位基準的選擇 由加工工序圖可知,采用一面兩銷進行定位,即后端面和后端面上兩個已經(jīng)加工過的孔作為定位。2 變速箱箱體的夾緊該變速箱箱體由于加工孔過多,以及三個面同時加工即定位面及其相對面都是加工孔所在面,無法采取液壓或氣動夾緊,故采用手動夾緊方式,兩個浮動夾緊裝置能夠施加足夠的夾緊力,保證了夾緊的穩(wěn)定,同時由于擰緊裝置向外便于工人裝夾,減少了裝夾操作時間。第五章液壓原理圖液壓傳動系統(tǒng)圖 第六章PLC梯形圖結(jié)論經(jīng)過四年的學習,這是在學校最重要的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計。設(shè)計的題目是組合機床,組合機床以前機床以前從沒有碰到過,經(jīng)過這幾個月的摸索,終于了解到其中的一些知識。從繪制零件圖到主軸箱裝配圖,使我對設(shè)計組合機床的工藝過程有了深刻了解。我相信以后碰到相同或類似的問題,我會做得更好!致謝這次設(shè)計是在范真導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下完成的。范老師雖然很忙,但他還是抽出大量寶貴時間來關(guān)心我們。每當我們在設(shè)計上遇到什么問題或是有什么想不通的,她都會細心的講解,直到我們懂為止,在此,獻上誠摯的謝意。還要謝謝在設(shè)計中幫助我的同學,以及幫我答辯的各位老師!參考文獻【1】 金正華主編 組合機床及其調(diào)整與使用 機械工業(yè)出版社 1990【2】 黑龍江人民出版社 組合機床設(shè)計與制造 1982【3】 趙如福主編 金屬機械加工工藝人員手冊第三版 上??萍汲霭嫔?1982【4】 周澤華主編 金屬切削原理第二版 上??茖W出版社 1993【5】 謝家瀛主編 組合機床設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 【6】 大連組合機床研究所編 組合機床與自動化加工技術(shù) 【7】 叢鳳延,遲建山主編 組合機床設(shè)計 上??茖W技術(shù)出版社【8】 組合機床編寫小組編 組合機床講義 北京:國防工業(yè)出版社 1975【9】 大連組合機床研究所編 組合機床設(shè)計參考圖冊 北京:機械工業(yè)出版社 1990【10】中華人民共和國國家標準 GB 6477.1-6477.16_86 金屬切削機床術(shù)語 北京:中國標準出版社 1988分析熔于一冷雙組分金屬粉末層與恒熱流美國,MO65211,哥倫比亞州,哥倫比亞大學,機械與航天工程系 陳鐵兵,張鈺2005年2月1日收到,2005年7月18日接受,2005年10月11日在網(wǎng)上發(fā)表摘要:熔煉一冷雙組分金屬粉末層進行調(diào)查分析. 粉末床考慮的是一個混合兩種金屬粉末的顯著不同的熔點. 收縮所致熔化,是考慮到在物理模型. 溫度分布在液體及固體階段得到利用精確解與積分近似解, 分別. 影響孔隙率,斯特凡數(shù)目,而冷的表面溫度和固液界面也進行了研究. 目前的工作提供了強有力的基礎(chǔ),對復(fù)雜的立體選擇性激光燒結(jié)( SLS )過程可以 基礎(chǔ). 2005 Elsevier公司有限公司保留所有權(quán)利.關(guān)鍵詞:熔化; 金屬; 粉層 1. 說明直接有選擇性的激光 焊接(SLS) 是涌現(xiàn)堅實自由格式制造技術(shù)(SFF) 通過哪3-D 分開被修造從基于金屬的粉末床以CAD 數(shù)據(jù) 1 。被制造的層數(shù)被創(chuàng)造有選擇性地熔化粉末的薄層以掃描激光束。在焊接層數(shù)以后, 新層數(shù)粉末被放置得相似和3-D 部份可能被建立在層數(shù)由層數(shù)過程。一張混雜的金屬粉末床, 包含二型金屬粉末擁有顯著不同熔點, 廣泛地被使用在金屬直接SLS 粉末 2,3 。高熔點粉末從未融解在焊接過程和戲劇中一個重大角色作為支持結(jié)構(gòu)必要避免煮沸的 現(xiàn)象, 哪些是球形的形成與近似激光束的直徑。材料分析特殊物質(zhì)物產(chǎn)和方法基于金屬的粉末系統(tǒng)為SLS 應(yīng)用由Storch 等 4 并且Tolochko 等演講。 5 。根本問題在直接SLS 周到地被回顧由Lu 等 6 。在近的充分的密度的制造對象從金屬粉末, 直接SLS 體會通過熔化和resolidification 被被指揮的激光 導(dǎo)致射線。這是一個好起點調(diào)查被簡化 1-D 模型得到更好的理解對熔化處理在直接SLS 在一更加復(fù)雜之前 3-D 模型被調(diào)查?;救刍湍桃褟V泛調(diào)查和詳細的評語可參。 7.8。熔化燒結(jié)的金屬粉末,是明顯不同于正常熔煉由于體積分數(shù)的 天然氣在粉末明顯降低后熔化. 因此,有相當密度的變化粉末床伴隨熔化過程.熔化和凝固一維半無限體密度變化下的邊界條件,對第一類已由zckert和德雷克9 ,Crank10 ,并卡斯勞Legates的11和charach和zarmi 12. 命名:cp 比熱 (J kg1 K1)hsl 潛熱融化或凝固(J kg1)k 導(dǎo)熱 (W m1 K1)Kg 因次氣體導(dǎo)熱Ks 因次有效導(dǎo)熱燒粉q00 熱流 (W m2)s 固液界面位置 (m)S 量綱固液界面位置s0 位置液面 (m)S0 因次液面位置Sc 冷參數(shù)Ste 斯特凡人數(shù)t 時間(s)T 溫度 (K)w 速度液相 (m s1)W 量綱流速的液相z 坐標 (m)Z 因次坐標希臘符號熱擴散(m2 s1) 量綱熱擴散 參數(shù)區(qū)分兩種情況下熔化 熱穿透深度 (m) 因次熱穿透深度 體積氣體(安) (孔隙燒粉)因次溫度密度(kg m3) 因次時間 體積低熔點粉末粉末混合物 標g 燃氣i 初次l 液相m 熔點p 制件s 燒固(混合兩種固體粉末)應(yīng)當指出,在熔化補充下發(fā)生的邊界條件指定熱流而不指明 溫度. 古德曼和Shea 13研究熔化和凝固的有限板在指定的熱流用 熱平衡積分法. 張等. 14調(diào)查熔化問題,一冷了半地區(qū)遭受恒熱流加熱. 張等. 15解決熔煉有限板的邊界條件中的第二類用一個半確切方法. 收縮形成的,由于密度變化,在凝固過程二維腔數(shù)值金泳三和RO 16,他的結(jié)論是密度變化發(fā)揮著越來越重要的作用比對流的凝固過程. 張和Faghri17求解了潰壩熔化問題,在一個半無限雙組份金屬粉末床受到一 不斷加熱熱流. 影響孔隙率的固體階段,初步阻力參數(shù)和量綱導(dǎo)熱氣體的影響. 由于補充了金屬粉末其實是一個逐層過程中, 因此,有必要對熔融混合金屬粉末床的厚度有限,在補充的過程. 本文 熔化的混合粉末床有限厚度遭受不斷加熱熱流將予以追究. 2. 物理模型物理模型的熔化問題是列圖. 1 . 粉末床有限厚度含有兩種金屬粉末的顯著不同的熔點. 起始溫度粉末床下面,我的熔點低熔點粉末. 在時間t = 0 ,一恒熱流, q00 , 突然適用于頂面粉床 和底部表面的粉末床假定為絕熱. 由于起始溫度粉末床低于熔點的低熔點粉末 其熔化不同時開始,加上熱供暖.只有經(jīng)過一定時間的預(yù)熱, 在它的表面溫度粉末達到熔點低熔點粉末 將熔化的開始. 粉末與高熔點永遠融化在整個過程中. 因此,這個問題可以分為兩個問題:一個是熱傳導(dǎo)預(yù)熱期間和其他被熔化. 物理模型被視為一個傳導(dǎo)控制問題. 在自然對流效應(yīng)液體地區(qū)由于溫差不考慮由于溫度 最高的是在液體表面并隨宜 2.1.時間預(yù)熱預(yù)熱期間,純傳導(dǎo)傳熱發(fā)生在粉末混合物. 理事方程以及相應(yīng)的初始和邊界條件的預(yù)熱問題2.2. 熔化熔化后開始,在液相方面的理事方程:其中W是速度液體表面所誘發(fā)的收縮. 因為液體是不可壓縮的收縮速度西經(jīng)Eq. (5) 是受到以下邊界條件:理事方程式為固相,其相應(yīng)的邊界條件溫度在固液界面滿意能量平衡,在固液界面基于質(zhì)量守恒定律,在固液界面上的收縮速度, W時,固液界面速度,副/藥物療法, 有以下關(guān)系17 : 2.3 . 非維管方程確定了以下無量綱變量:非維管方程以及相應(yīng)的初始和邊界條件的預(yù)熱問題,成為熔化,非維方程和相應(yīng)的邊界條件3. 近似解當頂面的混合金屬粉末床受到恒定磁場加熱, 熱流將穿透的頂面,并進行向下的底部表面. 深度上的熱流滲透到瞬間的時間定義為熱穿透深度, 以后,便再沒有熱傳導(dǎo). 古德曼和Shea 13引入一個參數(shù), , 分類兩宗熔煉有限板. 當是大于1 頂部表面溫度達到熔點在較短的時間比熱穿透深度到達底部 表面上顯示一個較短的預(yù)熱時間. 如果小于1 , 表面溫度仍低于熔點時,熱穿透深度已達底部表面. 預(yù)熱持續(xù)到頂部表面溫度達到熔點低熔點粉末. 參數(shù)也可以用表示因次參數(shù)定義的情商. ( 13 ) ,即 由此可以看到,價值是由四個基本無量綱參數(shù):斯特凡數(shù)Ste, 冷資深參數(shù)Sc,有效導(dǎo)熱系數(shù)的固相KS和體積分數(shù)氣體ES在固相. 預(yù)熱和熔煉兩個二 1和 1將得到討論FIG.3 . 影響孔隙的液相表面溫度(專題= 0.02 )3.1.1 預(yù)熱3.1.1. 1當是大于1, 熔化開始在之前滲透深度到達底部和因此, 預(yù)熱時間, sm, 對應(yīng)的熱量滲透深度、Dm, 和溫度發(fā)行在時間sm 是 17 那里Eq 。(38) 是表面溫度在上面粉末床。熔化的解答溫度發(fā)行在液體 熔化開始當表面溫度粉末床到達低熔化的熔點點粉末。液體層數(shù)被形成作為結(jié)果熔化, 溫度發(fā)行不取決于 的價值。它可能是由Eqs 的一種確切的解答獲得。(19)-(21) 并且 (24) 17 , 即。那里S0 是液體表面的無維的地點。3.2.2. 溫度發(fā)行在固體( 1)熔化開始在熱漲潮到達底部之前粉末床, 如此問題熔化半無限二組分粉末床。解答為熔化一張無限粉末床包含a 二粒金屬粉末混合物由張 17 獲得了。溫度發(fā)行在液體階段由Eq 測量。(38) 。度發(fā)行在堅實區(qū)域被獲得由 17 , 堅實液體接口的地點并且被獲得由 17 , 熱量滲透深度滿足等式在那時候熱量滲透深度到達底下表面, 即, D = 1, 溫度發(fā)行在固體是圖5. 多孔性的作用在液體階段在液體表面和液體堅實接口的地點(Ste = 0.02) 。熱量滲透深度到達對的時間底部, =1, 被獲得從當 =1, 問題成為熔化在有限平板。溫度發(fā)行在固體, hs(Z, s), 并且液體堅實接口地點, S 可能被獲得由解決的Eqs 。(22)-(24) 使用積分式近似方法相同與 事例; 1.4.結(jié)果和討論分析解答的檢驗是由舉辦結(jié)果與數(shù)字比較結(jié)果被獲得從陳和張 20 , 調(diào)查二維熔化和resolidification 二組分金屬粉末層數(shù)在SLS 過程中服從對移動的激光束。為了使用二維代碼在Ref 。 20 解決熔化在粉末層數(shù)服從了對恒定的熱漲潮, 高斯激光束由恒定的熱化替換了熱漲潮在整個粉末床的上面和 激光 掃描速度調(diào)整到零數(shù)字解答。參量被使用在本論文是轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的參量在Ref 。 20 為代碼檢驗的目的。比較液體表面和液體的瞬間地點堅實接口由分析和數(shù)字獲得解答被顯示在圖2 。它能被看見預(yù)熱時間由分析獲得和數(shù)字解答幾乎是相同。地點液體表面和液體堅實接口被獲得分析和數(shù)字解答行動在非常相似趨向。它采取完全地熔化整個的時間粉末層數(shù)被獲得從分析解答是大約4% 長比那被獲得從數(shù)字解答。多孔性, 冷資深 的作用, 無維導(dǎo)熱性和Stefan 編號在表面液體表面的溫度、地點, 和地點粉末床的固液 接口將被調(diào)查。圖3 展示怎么表面溫度被多孔性影響在液體階段為Ste = 0.02 和幾個不同的冷資深 的參量。收縮的作用由固定隔絕冷資深 參量, 固相的多孔性, 和無維的導(dǎo)熱性。它能被看見那表面溫度增加當多孔性在液體階段增量。這是因為有效的上升暖流傳導(dǎo)性減少隨著容量分數(shù)的增加氣體。當Sc = 0.1, 預(yù)熱時間是更短的與比較當Sc = 3.0 。作用收縮在表面溫度為Ste = 0.15 被顯示在圖4 。如同我們能看, 多孔性增量液體階段導(dǎo)致更高的表面溫度并且更加高級的Sc 要求更長的預(yù)熱時間。當Sc = 3.0, 你可能觀察期間熔化的過程顯著被變短當 Ste 增量從0.02 到0.15 。圖5 顯示地點 固液 接口和液體表面對應(yīng)對圖3 的條件。堅實液體接口快速地行動當更多氣體被駕駛從液體。因而斷定對應(yīng)的地點液體表面移動向下重大由于混雜的金屬粉末床的收縮。 固液 接口和液體的地點浮出水面對應(yīng)于圖4 的條件被顯示在圖6 。多孔性減退在液體階段并且加速固液 接口的行動和液體表面向下。圖7 顯示最初冷資深 的作用表面溫度為Ste = 0.02 。它能被看見預(yù)熱時間增加當冷資深 參量, Sc, 被增加從0.1 到0.5 。同樣趨向被觀察當Sc 增加從1.0 到3.0 。最初冷資深 的作用在表面溫度為Ste = 0.15 被顯示在圖8 。比較對事例Ste = 0.02, 預(yù)熱時期為 Ste = 0.15 顯著被變短。同時, 預(yù)熱時間為Ste = 0.15 增量當Sc 被增加從1.0 到3.0 。無花果。7(a) 和8(a) 表明更低的液體表面溫度可能被獲得如果更大的最初的冷資深 的價值被使用; 但是, 這些變動不是明顯的從無花果。7(b) 和 8(b) 。圖9 顯示固液 接口的地點并且液體表面對應(yīng)于條件圖7 。它能被看見在圖9(a), 存在更加了不起的最初冷資深 減少移動的速度 固液 接口堅固。在之前熱量滲透深度到達底部, 固液 接口寧可慢慢地行動, 液體堅實接口快速地行動在上升暖流以后滲透深度到達了底部。在a 更高的冷資深 的參量, 熔化發(fā)生在之后熱量滲透深度到達了底部依照被顯示在圖9(b) 。這些現(xiàn)象的原因是那預(yù)熱帶來平均溫度整個粉末床非常緊挨低熔化的粉末的熔點以便熔化的過程能非常迅速進行。關(guān)系在之間 固液 接口和液體表面, 然而, 只是同樣為所有冷資深 的參量從它依靠氣體的容量分數(shù)在固體并且液體階段(參見Eq 。(26) 。地點 固液 接口和液體表面對應(yīng)對圖的條件8 并且被密謀在圖10 。一個相似的趨向可能并且被觀察在圖9 。為了防止燒結(jié)部分氧化的空氣,蘇等. 21使用氬氣作為保護氣體的粉床. 相比空氣,有因次導(dǎo)熱Kg=3.7 氬具有更低因次導(dǎo)熱對Kg=2.5 . 表面溫度不同量綱導(dǎo)熱系數(shù)在不同的訪問是顯示圖. 11 . 可以看出,預(yù)熱時間隨導(dǎo)熱性的氣體,是減少兩 訪問值分別為0.02和0.15 . 但是,兩者的表面溫度不同的氣體是微不足道. 效果因次導(dǎo)熱性的氣體對所在地的固液界面和液體 面及相應(yīng)條件的無花果. 11列圖. 12 . 當訪問 Ste= 0.02速度的固液界面增加時,氬氣作為保護氣體. 當Ste= 0.15 , 速度的固液界面更快Kg =2.5 前的熱穿透深度達到筆 他底部的粉層. 相比于Kg=3.7 所花費的時間的熱穿透深度達到底部的粉層較長Kg =2.5 . 一旦熱穿透深度到達底部的粉層, 熔化過程既Kg=3.7 ,Kg=2.5 全速自更 熱能可以用來供應(yīng)潛伏的熔化.圖6. 多孔性的作用在液體階段在液體表面和液體堅實接口的地點(Ste = 0.15) 。 圖7. 冷資深 的作用在表面溫度(Ste = 0.02) 。圖8. 冷資深 的作用在表面溫度(Ste = 0.15) 。圖9. 冷資深 的作用在液體表面和液體堅實接口的地點(Ste = 0.02) 。圖10. 冷資深 的作用在液體表面和液體堅實接口的地點(Ste = 0.15) 。圖11. 氣體無維的導(dǎo)熱性的作用在表面溫度。5 . 結(jié)論 熔煉一冷雙組分金屬粉末層受到一恒定熱流加熱調(diào)查分析. 收縮所致熔煉,也會一并考慮. 增加的斯特凡數(shù)量和貨值冷人數(shù)加速熔化過程. 熔融的粉層充滿氬較低因次導(dǎo)熱也是調(diào)查,以避免 氧化. 熔煉有限粉末床不同于熔化半無限板自固液界面熔煉 在有限粉末床動作快,在一個半無限板. 物理模型與這個調(diào)查結(jié)果提供了強有力的基礎(chǔ),而進一步調(diào)查的復(fù)雜三維 選擇性激光燒結(jié)( SLS )過程中,可以根據(jù). 鳴謝 支持這項工作由辦公室和海軍研究公司( ONR )的資助下,一些n00014 - 04 - 1 - 0303非常認同. 參考 1 J.G. 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