PE-1200х1600顎式破碎機的設(shè)計

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摘 要 目前國內(nèi)使用的破碎機類型很多，主要有鄂式破碎機、錘式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和輥式破碎機。復(fù)擺式顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。 本設(shè)計需求參數(shù)為進(jìn)料口尺寸：1200×1600mm；最大進(jìn)料粒度：1100mm；處理能力：400-800 (t/h)；偏心軸轉(zhuǎn)速：160r/min；出料粒度：300-400（mm）；電動機功率：132KW。設(shè)計分析了破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀和研究顎式破碎機的意義及復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)尺寸對破碎性能的影響，計算確定了PE1200×1600的機構(gòu)參數(shù)，設(shè)計內(nèi)容主要包括復(fù)擺顎式破碎機的動顎、偏心軸、皮帶輪、動顎齒板、定顎齒板、機架等一些重要部件；另外，對顎式破碎機的工作原理及特點和主要部件的作用作了介紹，包括保險裝置、調(diào)整裝置、機架結(jié)構(gòu)、潤滑裝置等；同時對機器的參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功率等）作了計算。此外，對破碎的意義、破碎工藝和破碎比的計算，顎式破碎機的主要部件的安裝、操作及維修作了簡單介紹。 關(guān)鍵詞：復(fù)擺顎式破碎機 帶傳動 飛輪 磨損 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 課題 名稱 PE-1200×1600顎式破碎機的設(shè)計 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 機101 姓名： 陳小申 學(xué)號： 2010307110 起迄日期： 2014年3月24日~ 2014年 6月27日 設(shè)計（論文）地點: 綜602 指導(dǎo)教師： 梁建明 張燦果 職稱： 輔導(dǎo)教師： 職稱： 填表日期： 2014 年 2 月 25 日 1、畢業(yè)設(shè)計（論文）目的： 本次畢業(yè)設(shè)計是對機械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握顎式破碎機總體參數(shù)的確定，各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計中去。 為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 2、畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1） 設(shè)計任務(wù)： ① 顎式破碎機的發(fā)展?fàn)顩r ② 顎式破碎機的總體結(jié)構(gòu) ③ 偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)的計算 ④ 生產(chǎn)率的計算 ⑤ 電動機功率的計算 ⑥ 破碎力的計算 （2） 顎式破碎機零部件的設(shè)計和計算 ① 偏心軸的強度計算 ② 帶傳動的設(shè)計 ③ 肘板的強度校核 （3） 顎式破碎機主要參數(shù)即結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制機械與工程圖紙，獨立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。 ② 知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實踐，深化理論認(rèn)識、擴展知識領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實際問題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。 ⑤ 設(shè)計成果要求： 凡給定的設(shè)計內(nèi)容，包括說明書、計算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。 1） 對設(shè)計的全部內(nèi)容，包括設(shè)計計算、機械構(gòu)造、工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設(shè)計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識圖紙能力。對運輸、安裝、使用等也有一定了解。 2） 說明書、計算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計計算步驟正確，數(shù)學(xué)計算準(zhǔn)確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械機械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。 3） 對國內(nèi)顎式破碎機情況有一般的了解，對各種破碎機有一定的分析、比較能力。 （4）初始技術(shù)參數(shù) 進(jìn)料口尺寸：1200×1600 （mm） 最大給料粒度：1100 （mm） 出料粒度：300-400 （mm） 處理能力：400-800 (t/h) 電機參考功率：132 (kw) 其他各項應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。 3、畢業(yè)設(shè)計（論文）成果要求（包括圖表、實物等硬件要求）： ① 計算說明書一份 內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)要求的選型、設(shè)計計算內(nèi)容、畢業(yè)實習(xí)報告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號）、批準(zhǔn)，字?jǐn)?shù)要求不少于2萬字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計算機進(jìn)行設(shè)計、計算與繪圖。 ② 圖紙一套 1） 總圖一張（0號） 2） 部件裝配圖三張（0號） 3） 零件圖五張（2、3、4號） 4、主要參考文獻(xiàn)： [1]郭年琴 郭 昴 顎式破碎機現(xiàn)代設(shè)計方法 北京 冶金工業(yè)出版社 2012.1 [2] 郎寶賢 郎世平 破碎機 北京 冶金工業(yè)出版社 2008.1 [3] 郎寶賢 郎世平 破碎機設(shè)計與檢修 北京 機械工業(yè)出版社 [4] 郎寶賢 顎式破碎機的發(fā)展與現(xiàn)狀 礦山機械 2004.01 [5] 劉兵吉 郭年琴 復(fù)擺式顎式破碎機的三位模型圖設(shè)計 江西冶金 2002.22 5、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2014.3.24-2014.4.4 2014.4.5-2014.4.18 2014.4.19-2014.4.30 2014.5.1-2014.5.21 2014.5.22-2014.6.13 2014.6.14-2014.6.22 2014.6.23-2014.6.27 熟悉整理資料 方案選擇及總體設(shè)計 繪制總圖 零部件的設(shè)計和計算 繪制部件工裝配圖紙 繪制零件圖紙 準(zhǔn)備論文及答辯 教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 院審查意見： 院長簽字： 年 月 日 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)實習(xí)報告 學(xué) 院 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機101班 姓 名 陳小申 學(xué) 號 2010307110 指導(dǎo)教師 梁建明 張燦果 實習(xí)成績 畢業(yè)實習(xí)報告 四年的大學(xué)生活步入了最后的階段，這個階段可以說是我們四年來最重要的時間段，它將給我們的大學(xué)四年畫上圓滿的句號，讓我們即將進(jìn)入社會心情更加的激動和迫切，同時也給我們出了一個很大的題目——畢業(yè)設(shè)計，它是對我們四年來自己學(xué)習(xí)生活的完美總結(jié)，也是我們即將進(jìn)入社會的一個大練兵。給了我們在專業(yè)領(lǐng)域的一塊叩門磚。而畢業(yè)設(shè)計中一個重要的環(huán)節(jié)就是——畢業(yè)實習(xí)。 實習(xí)是大學(xué)生活的第二課堂,是知識更新和發(fā)展的源泉,是檢驗真理的試金石,也是培養(yǎng)提高大學(xué)生實踐能力的有效途徑。一個人的知識和能力只有在實踐中才能發(fā)揮作用,才能得到豐富、完善和發(fā)展。大學(xué)生成長,就要勤于實踐,將所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合,在實踐中學(xué)習(xí),總結(jié),完善自己各方面的能力,從而為自己以后創(chuàng)新打下堅實的基礎(chǔ)。在本次實習(xí)中我學(xué)到了許多對我以后工作很有用的專業(yè)知識，并且能熟練的應(yīng)用。下面就我這次實習(xí)做如下報告。 一. 實習(xí)目的 此次畢業(yè)實習(xí)的目的是以機械設(shè)計及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為前提，組織學(xué)生參觀相關(guān)的機械企業(yè)或部門，培養(yǎng)學(xué)生重視實踐、增強理論聯(lián)系實際的觀念，深入調(diào)查研究、拓寬視野、增強面向人才市場、服務(wù)于社會的觀念。 通過實習(xí)，我們要了解所需設(shè)計機型機器的生產(chǎn)情況，弄清設(shè)計過程，學(xué)會設(shè)計前整理和收集資料；在實習(xí)過程中要結(jié)合實物，認(rèn)真研究圖紙，弄清各部分關(guān)系；仔細(xì)觀察某些具體部件（如工裝）的加工工藝及其某些工序（如組裝）的基本過程；并注意比較不同機型裝載機在結(jié)構(gòu)及其布置上的異同；認(rèn)真收集資料，寫好實習(xí)日記和筆記。為下一步的畢業(yè)設(shè)計做好準(zhǔn)備工作。 二．實習(xí)內(nèi)容 2014年3月26日我們組來到了張家口萬全破碎機廠參觀實習(xí)。在這里，我們看到了許多的礦山機械，例如破碎機、振動篩。破碎機又分為好多種，我們看到的有顎式破碎機、立軸式破碎機、反擊式破碎機和彈簧圓錐破碎機等。這次實習(xí)使我獲得了一次將所學(xué)知識運用到實際生產(chǎn)的機會，在實習(xí)過程中，許多原來并不熟練的知識逐漸被清晰的理解，許多原來沒有重視的方面也得到了鞏固，更在發(fā)現(xiàn)及解決問題的過程中學(xué)習(xí)到不少課本上沒有的知識。 在這里，我主要介紹礦山最常用的一種機械——破碎機。破碎機又分為好多種，這里僅介紹我們看到的其中幾種，如顎式破碎機、反擊式破碎機和彈簧圓錐破碎機。 首先是顎式破碎機。此次實習(xí)我們所看到的顎式破碎機都是PE、PEX系列的復(fù)擺顎式破碎機。 復(fù)擺鄂式破碎機主要由機架、顎板和側(cè)護(hù)板、傳動件、調(diào)節(jié)裝置、飛輪、潤滑裝置等部分組成。 　　機架是上下開口的四壁剛性框架，用作支撐偏心軸并承受破碎物料的反作用力，要求有足夠的強度和剛度，一般用鑄鋼整體鑄造，小型機也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替鑄鋼。大型機的機架需分段鑄成，再用螺栓牢固鏈接成整體，鑄造工藝復(fù)雜。自制小型顎式破碎機的機架也可用厚鋼板焊接而成，但剛度較差。 　　定顎和動顎都由顎床和顎板組成，顎板是工作不分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。定顎的顎床就是機架前壁，動顎顎床懸掛在周上，要有足夠的強度和剛度，以承受破碎反力，因而大多是鑄鋼或鑄鐵件。 　　偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎扭力，采用高碳鋼制造。偏心部分須精加工、熱處理、軸承襯瓦用巴氏合金澆注。偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。 　　調(diào)節(jié)裝置有楔塊式，墊板式和液壓式等，一般采用楔塊式，由前后兩塊楔塊組成，前楔塊可前后移動，頂住后推板；后楔塊為調(diào)節(jié)楔，可上下移動，兩楔塊的斜面倒向貼合，由螺桿使后楔塊上下移動而調(diào)節(jié)出料口大小。小型顎式破碎機的出料口調(diào)節(jié)是利用增減后推力板支座與機架之間的墊片多少來實現(xiàn)。 　　顎式破碎機的飛輪用以存儲動顎空行程時的能量，再用于工業(yè)形成，使機械的工作符合趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機的飛輪常制成整體式。飛輪制造，安裝時要注意靜平衡。 偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤滑。心軸和推力板的支撐面一般采用潤滑脂通過手動油槍給油。動顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤滑困難，常在軸瓦底部開若干軸向油溝，中間開一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強制注入干黃油進(jìn)行潤滑。 它們適用于冶金、礦山、建筑、交通、水泥等部門，作為粗碎、中碎抗壓強度在300Mpa以下的各種礦石或巖石之用。具有結(jié)構(gòu)簡單合理、產(chǎn)量高、破碎比大、齒板壽命長、成品粒度均勻、動力消耗低、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點，是目前國內(nèi)最先進(jìn)的機型。 該系列破碎機破碎方式為曲動擠壓型，其工作原理是：電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當(dāng)動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與此同時物料被壓碎或劈碎，達(dá)到破碎的目的；當(dāng)動顎下行時，肘板與動顎間夾角變小，動顎板在拉桿、彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動而破碎機動顎作周期性地壓碎和排泄物料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。 其次是反擊式破碎機。反擊式破碎機能處理邊長100～500毫米以下物料，其抗壓強度最高可達(dá)350兆帕，具有破碎比大，破碎后物料呈立方體顆粒等優(yōu)點。反擊式破碎機，適用于破碎中硬物料，如水泥廠的石灰石破碎，具有生產(chǎn)能力大，出料粒度小的優(yōu)點。 反擊式破碎機的工作原理：利用沖擊能來破碎物料的破碎機械，當(dāng)物料進(jìn)入板錘作用區(qū)時，受到板錘的高速沖擊時被破碎物不斷被拋到安裝在轉(zhuǎn)子上方的反擊裝置上破碎，然后又從反襯板上彈回到板錘作用區(qū)重新被反擊，物料由大到小進(jìn)入一、二、三、反擊腔重復(fù)進(jìn)行破碎。直到物料被破碎至所需粒度，由機器下部排出為止。調(diào)整反擊架與轉(zhuǎn)子架之間的間隙可達(dá)到改變物料形狀的目的。 最后是彈簧圓錐破碎機。彈簧圓錐式破碎機主要由破碎部分、傳動機構(gòu)、調(diào)整裝置、保險裝置、潤滑裝置等組成。適應(yīng)于冶金、建材、化工、水電、筑路等行業(yè)。對各種硬度的礦石和演示的中碎和細(xì)碎；具有生產(chǎn)能力高、單位電耗低、工作平穩(wěn)、出料粒形針片少等特點。 彈簧圓錐式破碎機的工作原理：它的破碎機構(gòu)由兩個截頭圓錐體及動錐和定錐組成。使物料在動錐和定錐間形成的破碎腔中被破碎。動、定錐上都設(shè)有耐磨襯套，動錐裝在主軸上定錐裝在機架上，定錐和主軸由球形滑動軸承支撐并懸掛于機架上，主軸下端安裝在錐形襯套和偏心套內(nèi)，并通過傳動裝置能在機架中旋轉(zhuǎn)。由于偏心軸套的作用，旋轉(zhuǎn)時，動錐同時旋轉(zhuǎn)并擺動，因此，破碎腔內(nèi)的石料受周期間歇擠壓等破碎力的作用而破碎。 三．實習(xí)結(jié)果 復(fù)擺顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分， 產(chǎn)品質(zhì)量較好。 顎式破碎機產(chǎn)量達(dá)不到出廠標(biāo)準(zhǔn)的排除方法：1) 更換或增加破碎機；2) 調(diào)換電機接線；3) 排料口調(diào)整到說明書規(guī)定的公稱排料口和增加用于細(xì)碎的破碎機；4) 檢查齒板齒距尺寸，如不符標(biāo)準(zhǔn)則須更換顎板，調(diào)正固定顎板與活動顎板的相對位置，保證齒頂對齒根后，固定壓緊，防止移位；5) 調(diào)高工作場地電壓，使之適應(yīng)主機重載要求；6) 更換軸承或動顎。 顎破的活動與固定顎板工作時有跳動或撞擊聲的排除方法：1) 緊定或配齊螺栓；2) 調(diào)正排料口，保證兩顎板的正確間隙。 顎式破碎機主機槽輪、動顎運轉(zhuǎn)正常，但破碎工作停止的排除方法：1) 更換拉緊彈簧；2)更換拉桿；3) 重新安裝或更換肘板。 顎式破碎機主機突然停機(俗稱：悶車)的排除方法：1) 清除排料口堵塞物，確保出料暢通；2) 調(diào)緊或更換三角皮帶；3) 重新安裝或更換緊定襯套；4) 調(diào)正工作場地的電壓，使之符合主機工作電壓的要求；5) 更換軸承。 影響顎式破碎機工作的主要因素:一般情況下影響顎式破碎機工作的主要因素有嚙角與轉(zhuǎn)數(shù)。嚙角就是動鄂與定鄂之間的夾角。根據(jù)計算最大嚙角可達(dá)32度。而實際使用中都小于 25度，一般為18—20度左右。嚙角太大，會使破碎腔中的礦石向上擠出，以致傷人或損壞其他設(shè)備，同時隨著嚙角增大（破碎比加大）生產(chǎn)率下降。調(diào)節(jié)排礦口的大小，也就改變嚙角的大小。在實際生活中，根據(jù)排礦粒度的要求來調(diào)節(jié)排礦口的大小。因此，在保證產(chǎn)品粒度的要求下，盡量把排礦口放大是合理的。排礦口大小可以通過調(diào)節(jié)塊來調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)排礦口大小時要注意破碎比和生產(chǎn)率之間的相互關(guān)系。在一定的范圍內(nèi)，增加偏心軸的轉(zhuǎn)數(shù)，可以提高破碎機的生產(chǎn)能力，但是也會增加破碎單位重量礦石的電能消耗。轉(zhuǎn)速太大，會使破碎腔中已被破碎的礦石來不及排出，而產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，反而使生產(chǎn)能力降低，電能消耗增加，因此，顎式破碎機應(yīng)有一個最適宜的轉(zhuǎn)數(shù)。 四．實習(xí)總結(jié) 生產(chǎn)實習(xí)是我們機械專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，其目的在于通過實習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大我們的知識面；同時又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神，也是學(xué)生接觸社會了解企業(yè)的一個絕好的機會。 此次實習(xí)為我們做畢業(yè)設(shè)計提供了豐富的資料，每個人很仔細(xì)，認(rèn)真觀察，不懂的地方請教老師和工作人員，為我們的畢業(yè)設(shè)計做好了準(zhǔn)備工作。 河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 PE-1200×1600顎式破碎機的設(shè)計 學(xué) 科 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機101班 姓 名 陳小申 指 導(dǎo) 教 師 梁建明 張燦果 輔 導(dǎo) 教 師 完 成 日 期 2014.6.17 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題 名稱 PE-1200×1600顎式破碎機的設(shè)計 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機101班 學(xué)生姓名： 陳小申 學(xué) 號： 2010307110 指導(dǎo)教師： 梁建明 張燦果 課題來源 導(dǎo)師課題 課題類別 畢業(yè)論文 一、論文資料的準(zhǔn)備 1.顎式破碎機發(fā)展史 美國人E.W.布萊克（Black）設(shè)計制造的世界上第一臺顎式破碎機。其結(jié)構(gòu)形式為雙肘板式（簡單擺動式）顎式破碎機。由于顎式破碎機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維護(hù)方便，體積和高度較小等優(yōu)點。至今仍然被廣泛應(yīng)用于破碎堅硬、中硬、軟質(zhì)礦石和各種物料，如各種礦石、溶劑、爐渣、建筑石料、大理石等。 80年代以來，我國顎式破碎機的研制與改進(jìn)取得了一定成果。如我國破碎專家王宏勛教授 和 他的學(xué)生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念，開發(fā)GXPE系列深腔顎式破碎機，當(dāng)時 在國內(nèi)引起一定的轟動。該機與同種規(guī)格破碎機相比，在相同工況條件下，處理能力可提高20%～25％，齒板壽命可提高1～2倍。該機采用負(fù)支撐零懸掛，具 有雙曲面腔型。 第二代GXPE250×400負(fù)支撐在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面改進(jìn)，增大了破碎比，降低了 產(chǎn)品粒度，最大給料粒度為220mm，小時產(chǎn)量為5～16t，排料口調(diào)整范圍為10～40mm， 給料抗壓強度小于300MPa。 PEY4060液壓保險顎式破碎機，以液缸為過載保護(hù)裝置，正支撐、正懸掛、深破碎腔。該 機最大給料粒度為340mm，排料調(diào)整在30～100mm之間，生產(chǎn)能力為10～40t／h。 北京礦冶研究總院林運亮等 人與上海多靈－沃森機械設(shè)備有限公司合作開發(fā)了PED低矮可拆式顎式破碎機。該機是一 種適于井下作業(yè)特殊條件下的新型顎式破碎機。機械本身高度低，動顎位置低，固定顎位于 動顎和偏心軸之間。 多靈－沃森機械設(shè)備有限公司的戎吉華高級工程師集多年實踐經(jīng)驗， 設(shè)計了目前國內(nèi)最大的1200×1500顎式破碎機。 顎式破碎機經(jīng)100多年的實踐和不斷改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)已日臻完善。我國自50年代仿制顎式破碎機以來，結(jié)構(gòu)近50年的摸索和研究，設(shè)計資料更加完善，設(shè)計方法更加先進(jìn)，結(jié)構(gòu)更加合理，產(chǎn)品性內(nèi)更加優(yōu)良。由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便等其他破碎機無法替代的優(yōu)點，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)各部門。 2.顎式破碎機的現(xiàn)狀及發(fā)展 在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒有合格的天然砂子和一臺鄂式破碎機問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而腭式破碎機的結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，石料可供破碎機械來進(jìn)行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是腭式破碎機，國產(chǎn)的腭式破碎機數(shù)量最多的也是腭式破碎機。 腭式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來，我過對腭式的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)。路橋機械設(shè)備有限公司率先對鄂式破碎機進(jìn)行了重大的改進(jìn)，即通過降低動腭的懸掛高度，改善動腭的運動軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 腭式破碎機主要是由兩塊鄂板（活動腭板和固定腭板）組成?；顒与癜鍖潭癜逯芷谛缘耐鶑?fù)運動，時而靠近，時而分開，由此使裝在二腭板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。腭式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺腭式破碎機生產(chǎn)效率高20%—30%）。腭式破碎機適 合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細(xì)碎設(shè)備，起破碎比較大，可達(dá) 。隨著機械工業(yè)的進(jìn)步，近年來，腭式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所以，一個合理的傳動裝置可以使腭式破碎機運行的更加順利，合理有效。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成 物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應(yīng)各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細(xì)碎,而且還要磨礦。因為破碎是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。 另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(jìn)(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達(dá)6000th。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性,達(dá)到節(jié)能、高效、長壽的目的。細(xì)碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應(yīng)用最廣泛的就是腭式破碎機。傳統(tǒng)的腭式破碎機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起腭板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進(jìn):優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運動軌跡改進(jìn)破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現(xiàn)已普遍應(yīng)用高深破碎腔和較小嚙角;改進(jìn)了動腭懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;腭板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調(diào)節(jié)、過載保護(hù)、自動潤滑等)。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動腭式破碎機,其破碎比可達(dá) ,排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;腭式破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機高50%。還有篩分腭式破碎機,把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達(dá)粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。 3.（1）顎式破碎機結(jié)構(gòu)組成： 鄂破的結(jié)構(gòu)主要有機架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動顎、側(cè)護(hù)板、肘板、肘板后座、調(diào)隙螺桿、復(fù)位彈簧、固定顎板與活動顎板等組成，其中肘板還起到保險作用。 （2）性能特點： 穩(wěn)定性好 可靠性高 動顎總成采用高質(zhì)量的鑄鋼件構(gòu)成，重型偏心軸亦采用鍛坯進(jìn)行加工，這一切均使得顎式破碎機具有超凡的穩(wěn)定性。較其它同樣規(guī)格破碎機,我們采用更大更耐用的偏心軸軸承，使其具有更高的承載能力，確保其可靠性。 工藝先進(jìn) 使用壽命長 采用世界級的制造工藝，運用先進(jìn)的數(shù)字化部件加工設(shè)備，確保機器部件的精密度；選用最高端的制作材料，極大的增強了其抗壓性、耐磨性，大大延長了機器使用壽命。 結(jié)構(gòu)簡單 維修方便 經(jīng)過不斷的改進(jìn)優(yōu)化，在保證機器的性能提高的同時，機器結(jié)構(gòu)也得以簡化。整個機器更容易操作，維修更加的方便，停機維修時間大大的縮短。 產(chǎn)能大 粒型好 采用先進(jìn)破碎原理，使產(chǎn)品中立方體所占比例明顯提高，針片狀石子減少粒級更均勻。 4.顎式破碎機工作原理 PE-1200х1600（輕）顎式破碎機 初始技術(shù)參數(shù) 進(jìn)料口尺寸：1200x1600 （mm） 最大給料粒度：1100 （mm） 出料粒度：300-400 （mm） 處理能力：400-800 (t/h) 電機參考功率：132 (kw) 鄂式破碎機工作時，活動鄂板對固定鄂板作周期性的往復(fù)運動，時而靠近，時而離開。當(dāng)靠近時，物料在兩鄂板間受到擠壓、劈裂、沖擊而被破碎；當(dāng)離開時，已被破碎的物料靠重力作用而從排料口排出。 在將巨大石塊破碎成小石塊的過程中，第一道破碎機通常為“主”破碎機。歷史最長，也最堅固的破碎機是顎式破碎機。為顎式破碎機喂料時，物料從頂部入口倒入含有顎齒的破碎室，顎齒以巨大力量將物料頂向室壁，將之破碎成更小的石塊。支持顎齒運動的是一根偏心住，此偏心軸貫穿機身構(gòu)架。偏心運動通常由固定在軸兩端的飛輪所產(chǎn)生。飛輪和偏心支持軸承經(jīng)常采用球面滾子軸承，軸承的工作環(huán)境極為苛刻。軸承必須承受巨大的沖擊載荷，磨蝕性污水和高溫。盡管此工作環(huán)境極為苛刻，顎式破碎機仍需非常可靠的工作 采用雙軸或單軸低速轉(zhuǎn)動，利用刀盤對物料進(jìn)行切、割、撕、拉。直連渦輪蝸桿減速電機，直接安裝在粉碎機主動軸上，通過齒輪變速傳至從動軸，使主動軸的動刀與殼體上的靜止刀盤形成相對運動。主動軸上的螺旋齒刀盤交錯排列，使物料進(jìn)入后，同時受到擠、撕、剪的作用，從而使物料得到破碎。 　　 利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將長的易拉罐攪撕折斷，高速旋轉(zhuǎn)(約1000轉(zhuǎn)／分鐘)的主軸上串聯(lián)著多片圓鋼板，圓板聯(lián)著主軸旋轉(zhuǎn)。圓板四周都裝有4~6個用錳鋼鑄成的小形齒輪。小齒輪在自己的小軸上自由地轉(zhuǎn)動。長而亂成團(tuán)的金屬屑從頂口進(jìn)入機內(nèi)，被高速轉(zhuǎn)動的鋼板上齒輪絞動，撕打成小碎塊，由底部的篩孔流出篩孔大小可根據(jù)易拉罐要求的斷碎顆粒大小而選定。 二、本課題的目的（重點及擬解決的關(guān)鍵問題） 本次畢業(yè)設(shè)計是對機械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握顎式破碎機總體參數(shù)的確定，各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計中去。 為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 （1） 設(shè)計任務(wù)： ① 顎式破碎機的發(fā)展?fàn)顩r ② 顎式破碎機的總體結(jié)構(gòu) ③ 偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)的計算 ④ 生產(chǎn)率的計算 ⑤ 電動機功率的計算 ⑥ 破碎力的計算 （2） 顎式破碎機零部件的設(shè)計和計算 ① 偏心軸的強度計算 ② 帶傳動的設(shè)計 ③ 肘板的強度校核 （3） 顎式破碎機主要參數(shù)即結(jié)構(gòu)尺寸的確定 ① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制機械與工程圖紙，獨立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。 ② 知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實踐，深化理論認(rèn)識、擴展知識領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實際問題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。 ⑤ 設(shè)計成果要求： 凡給定的設(shè)計內(nèi)容，包括說明書、計算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。 1） 對設(shè)計的全部內(nèi)容，包括設(shè)計計算、機械構(gòu)造、工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設(shè)計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識圖紙能力。對運輸、安裝、使用等也有一定了解。 2） 說明書、計算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計計算步驟正確，數(shù)學(xué)計算準(zhǔn)確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械機械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。 3） 對國內(nèi)顎式破碎機情況有一般的了解，對各種破碎機有一定的分析、比較能力。 （4）初始技術(shù)參數(shù) 進(jìn)料口尺寸：1200х1600 （mm） 最大給料粒度：1100 （mm） 出料粒度：300-400 （mm） 處理能力：400-800 (t/h) 電機參考功率：132 (kw) 其他各項應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。 四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期） 起迄日期 工作內(nèi)容 2014.3.24-2014.4.4 熟悉整理資料 2014.4.5-2014.4.18 方案選擇及總體設(shè)計 2014.4.19-2014.4.30 繪制總圖 2014.5.1-2014.5.21 零部件的設(shè)計和計算 2014.5.22-2014.6.13 繪制部件工裝配圖紙 2014.6.14-2014.6.22 繪制零件圖紙 2014.6.23-2014.6.27 準(zhǔn)備論文及答辯 五、主要參考文獻(xiàn) [1]郭年琴 郭 昴 顎式破碎機現(xiàn)代設(shè)計方法 北京 冶金工業(yè)出版社 2012.1 [2] 郎寶賢 郎世平 破碎機 北京 冶金工業(yè)出版社 2008.1 [3] 郎寶賢 郎世平 破碎機設(shè)計與檢修 北京 機械工業(yè)出版社 [4] 郎寶賢 顎式破碎機的發(fā)展與現(xiàn)狀 礦山機械 2004.01 [5] 劉兵吉 郭年琴 復(fù)擺式顎式破碎機的三位模型圖設(shè)計 江西冶金 2002.22 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 學(xué)院意見： 院長簽名： 日期： 學(xué)院蓋章 課題來源：導(dǎo)師課題、社會實踐、自選、其他 課題類別：工程設(shè)計、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實驗、畢業(yè)論文。 設(shè)計題目： PE-1200×1600顎式破碎機的設(shè)計 姓 名： 陳小申 班級學(xué)號： 機101班 2010307110 指導(dǎo)教師： 梁建明 張燦果 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文資料翻譯 系別： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 外文出處：Advanced Manufacturing Technology 附 件：1、外文原文；2、外文資料翻譯譯文。 指導(dǎo)教師評語： 簽字： 年 月 日 1、 外文原文（復(fù)印件） 2、外文資料翻譯譯文 先進(jìn)制造技術(shù) 盡管裁斷的深度是由材料去除率的總額決定的，增加徑向的裁斷深度同樣能夠增加磨損率。就像增加進(jìn)給速度一樣，工具的使用壽命會隨著切削深度的加深而縮短。因此，工具的使用壽命與磨損率能夠像預(yù)期那樣保持平衡。 每個金屬在切削過程中會產(chǎn)生三個力：切向力，即零件運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的力;徑向力，由工件材料切削深度的阻隔產(chǎn)生的力；縱向力，利用進(jìn)給速度產(chǎn)生的力。這些力比機器運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的力強30%到80%。例如， 在洛氏硬度62HRC的強度下，分別經(jīng)過預(yù)熱處理和熱處理，縱向力會從30%增加到50%，切向力會從30%增加到50%，徑向力會從70%增加到100%。因此，機床必須能夠承受不斷增加的切削力，尤其是徑向的切削力。 切削液能夠影響白層的產(chǎn)生，因為白層是物象變化在表面發(fā)生的結(jié)果，當(dāng)冷卻工件表面時，切削液能夠減輕熱損壞。一些報道認(rèn)為切削液會消除白層，但卻有研究表明切削液沒有這樣的作用。刀具狀態(tài)也是一個很重要的因素，然而白層的增加同樣伴隨著刀具的磨損。 如果硬態(tài)切削能夠代替精磨操作，硬態(tài)切削的產(chǎn)品表面光潔度能夠與精磨操作相媲美。與精磨操作不同的是，表面光潔度是由大小，形狀，強度和在磨削砂輪中磨粒的作用決定的。硬車削表面通常是由切削過程中形成的幾何圖形決定的，其中主要是由切削工具的進(jìn)給和刀尖半徑?jīng)Q定的。 對于磨削圓柱的應(yīng)用，其砂輪和工件必須能夠順利的旋轉(zhuǎn)。其次，砂輪飛快旋轉(zhuǎn)的同時工件要緩慢的旋轉(zhuǎn)。如果旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件不完全同心，組合的缺陷和旋轉(zhuǎn)速度的細(xì)微差別會引起圓柱的凸角。當(dāng)生產(chǎn)的幾何圖形不夠圓時，這會影響最終的生產(chǎn)。另一方面，對于硬切削來說，工件或者切削工具不能同時旋轉(zhuǎn)。因此，機器加工表面將會與機床主軸和緊挨機床的中心線的機床縱向的方向一樣精準(zhǔn)。 摩擦的另一個缺點是，在磨輪和工作部件的接觸點，在表面會產(chǎn)生許多熱能，甚至當(dāng)合理應(yīng)用冷卻液體時，工作表面應(yīng)力升高和熱檢查會導(dǎo)致地上部分的工作部件在運行中過早失效。使用硬態(tài)切削會產(chǎn)生較少的熱量，而且如果合理使用，伴隨著脆性材料的去除，產(chǎn)生的熱量將被帶走。因此，在缺乏應(yīng)力升高和熱檢查的條件下，成品依然能夠生產(chǎn)。 HPM的另一個優(yōu)點是,工作部件能夠承受洛氏硬度65HRC的強度，在工作部件使用市售陶瓷插件的條件下，普通車床依然能夠使用。兩個方面可以能夠節(jié)約，分別是工藝設(shè)計和資本投資。在工藝設(shè)計方面，耗時的加工，安裝程序以及工具的應(yīng)用明顯的減少了。另一方面，砂輪的改變是曠日持久的，防護(hù)裝置必須拆下，連同主軸鎖緊螺母。舊磨輪必須更換，而且新輪平衡會煥目一新。換輪可能會花費換瓷片插件一百倍的時間，換瓷片插件僅僅需要簡單的索引或在架更換即可。 設(shè)備也不貴，一個車床明顯比一個做類似工作的生產(chǎn)磨床花費的少，就像之前已經(jīng)提過的，安裝程序更加容易，更加快捷，車床在構(gòu)造方面也更加容易，這沒有往復(fù)滑動造成的磨損，維修或更換----因為維護(hù)更加容易。 3.7.2硬銑削 在過去的幾年中，一個深入人心的加工方面的進(jìn)步是硬銑削，通常模具制造商使用硬銑切P—20，H—13和其他工具鋼。這些材料的硬度范圍是從45到64HRC，而且他們是傳統(tǒng)的放電加工，但是新技術(shù)使硬銑削成為一個可行的替代方案，成功的硬銑削需要幾個組件組合在一起——機床，工具柄，切割工具，計算機輔助設(shè)計和加工“專有技能”。 1.機械因素 機床是最重要的組成部分。機床最基本的要求是必須為硬銑而設(shè)計，并且還要擁有與高速加工中心相同的特征。機床的基本結(jié)構(gòu)和單個組件，例如驅(qū)動系統(tǒng)，主軸和CNC，必須能夠承受硬切削的強度。機床的基本結(jié)構(gòu)要求非常嚴(yán)格，并且要能夠增強阻尼，在聚合物混凝土建造的機床中能夠發(fā)現(xiàn)這些特征。不僅如此，聚合物混凝土還具有力學(xué)和熱特性。 機床的驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)該包含能夠優(yōu)化加減速度的數(shù)字驅(qū)動技術(shù)，這項技術(shù)能夠使CNC達(dá)到較高的成形精度，并賦予它高超的動態(tài)能力。 圖3.14 Mikron的五軸銑床 主軸是最容易被忽視的一個重要組件之一，主軸必須能夠提供較好的靈活性，在較低的主軸轉(zhuǎn)速的情況下提供較大的扭轉(zhuǎn)力，在一定的主軸轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)使功率最大化。一個合理的主軸轉(zhuǎn)速的范圍是從100RPM 到20000RPM范圍內(nèi)或者更高，這取決于主軸的應(yīng)用程度。在主軸結(jié)構(gòu)中的混合陶瓷軸承能夠增加主軸的剛度，精確度和溫度穩(wěn)定性。圖3.14的數(shù)據(jù)表明一個五軸銑床是專為硬切削設(shè)計的，這與高速加工有著相似的要求。 切削工具是硬銑削成功工作的一個主要因素。對于粗加工的硬化材料，有至少四個凹槽的端銑刀值得推薦。當(dāng)以較高的進(jìn)給速度切削時，它們能夠提供負(fù)載芯片。 刀具的槽長應(yīng)該較短，還應(yīng)該有一個接近30度的螺旋角。經(jīng)驗證，一個30度的螺旋角有利于切屑瘤的產(chǎn)生和切削熱的擴散。 除此之外，還應(yīng)該考慮到硬質(zhì)合金基體。只能使用超細(xì)晶體尺寸的硬質(zhì)合金，大約0.5微米到0.6微米。這些工具能夠增加邊緣的強度并且減少積屑瘤。 當(dāng)銑削硬化的模槽時，應(yīng)該考慮到有嵌入物的刀具。硬質(zhì)合金刀片比固體硬質(zhì)合金端銑刀要便宜，而且插入刀片后，會延長刀具的使用壽命。然而，這些刀具并不是為高轉(zhuǎn)速主軸而設(shè)計的，如果操作不當(dāng)，也會有重大的安全風(fēng)險。 硬銑削從高溫到磨粒磨損都給切削工具施加了很大的壓力，為了承受這些壓力，必須要使用涂層刀具。涂層給刀具增加了一個保護(hù)層，這樣能夠增加工具的使用壽命。 涂層的選擇應(yīng)該以其獨有的屬性為基礎(chǔ)。鈦基涂層，例如TiCN和TiALN，對于硬銑削來說是很常見的。耐磨性和高硬度是TiCN最重要的特性，TiALN的耐熱性和抗氧化性更強些。工具制造商可以通過提供特制的多層共混物來進(jìn)一步增加涂層。 在硬銑削中不會經(jīng)常使用冷卻液體。硬銑削會產(chǎn)生大量熱能，但是當(dāng)冷卻液接觸到表面時會蒸發(fā)。使用涂層同樣能夠?qū)е碌毒叩臒岵环€(wěn)定性。 在切削過程中壓縮空氣能夠代替芯片，除此之外，油霧組合的產(chǎn)品同樣是精選出來的。潤滑油能夠減少摩擦，因此潤滑油能夠增加工具的使用壽命和表面拋光度。 2.CAD/CAM的分析 CAD/CAM系統(tǒng)是另一個重要的組成部分，該系統(tǒng)在近年來取得了顯著的進(jìn)步，現(xiàn)在更是增加了一系列先進(jìn)的特性和功能。然而并不是所有的系統(tǒng)都能夠與之比擬，這些系統(tǒng)不能為硬銑削創(chuàng)建刀具軌跡。 盡管CAD/CAM系統(tǒng)不是專門為硬銑削設(shè)計的，但是對于硬銑削來說，許多擁有高速加工能力的系統(tǒng)有同樣的功能，因為這兩者之間是有一定聯(lián)系的。這確保了工具持續(xù)的用一個一成不變的切削力進(jìn)行切割，這是維持理想狀態(tài)的條件之一。 在刀具軌跡應(yīng)用之前，這部分的完整分析必須完成，不是所有的部分都適用于硬銑削，加工的特定領(lǐng)域應(yīng)該清楚的標(biāo)明，這決定了最小的內(nèi)半徑和最長的工作深度。通常來說，一個4:1的長徑比的工具不會造成任何問題。 當(dāng)長徑比增大時，問題就會出現(xiàn)，當(dāng)長徑比過大時，硬磨的經(jīng)驗在決定它有多成功方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。而采用小直徑刀具的硬銑削是可行的，只要小心地保持恒定的切屑負(fù)荷和機器以最低的DOCs運行。 如果CAD/CAM系統(tǒng)沒有直接驗證或者模擬數(shù)控代碼的工具，市場上有很多可以進(jìn)行這類操作的軟件包可以采用。 最后，適當(dāng)?shù)脑E竅對于成功的硬銑削是至關(guān)重要的。如果不懂處理程序的知識，那么所有的必須部分都是沒有用的。成功的硬銑削的依據(jù)有專業(yè)技巧，先進(jìn)的高速切削HSM知識，切割工具的合理選擇，合模裝置以及使用CAD/CAM系統(tǒng)加工能力。 對所有的組件有一個清晰的了解 ，這能使工作人員認(rèn)識到，對于成功的硬銑削，什么是必需的。 3.精密加工 精密加工是使用切削工具的過程，無論是車削，硬銑削，磨削，這會形成一個精密的尺寸，形狀和表面光潔度。精密加工必須保證在10微米以下。任何導(dǎo)致不準(zhǔn)確的操作通常被稱為傳統(tǒng)的機械加工。相比于傳統(tǒng)材料的標(biāo)準(zhǔn)加工，成功的精密硬質(zhì)材料加工對參數(shù)更加敏感。例如：機床精度，剛度，刀架設(shè)計，刀具材料，幾何圖形，夾具，冷卻液的介紹，加工工藝等。