普通车床溜板箱和床身虚拟装配
使用Solidworks三维设计软件对普通车床溜板箱和床身的二维平面技术资料进行三维建模，生成三维实体。并通过虚拟装配平台把生成的三维零部件装配起来，形成一个整体。继而利用干涉检查来检查各零部件的尺寸配合度，和装配过程中的尺寸误差，及时做到错误的修正。整个课题研究过程，其实是在真实模拟产品在投入量产前的前期设计保障工作，通过Solidworks系统平台的各项功能，保证了产品的质量最大化目的，从而保证了企业的各项利益，减少不必要的经济、时间损失。
关键词  普通车床，溜板箱，床身，Solidworks，虚拟装配
1  绪论 1
1.1  普通车床 1
1.2  普通车床溜板箱 2
1.3  普通车床床身  3
1.4  课题研究背景及意义 3
2  普通车床溜板箱和床身虚拟装配的实现 4
2.1  Solidworks系统开发平台 4
2.2  设计的总方案 5
2.3  零件模型建立 6
2.3.1  轴的建立 6
2.3.2  齿轮的建立 8
2.3.3  螺纹的建立 12
2.3.4  国标标准件的建立 15
2.3.5  零件库的建立 16
2.4  虚拟装配 22
2.4.1  轴上零部件的虚拟装配 23
2.4.2  齿轮传动配合 24
2.5  干涉检查 26
2.6  运动仿真 27
结论  29
致谢  30
参考文献 31
1  绪论
当今世界经济的发展已经踏上高速公路，经济效益的最大化也就是生产制造效益的最大化，如何提高生产制造效率呢，聪明的人类运用了各种各样的自动化机器代替了自己的双手。也发明了高速计算机代替自己的大脑来进行建模，计算和数据处理。在这里，本次毕业设计，我们研究依靠的，就是当今社会人类的结晶。虽说普通车床已远远不如现在数控车床的自动化程度高，但在当时那个年代，也是生产制造的一员猛将，能力不可小觑，至今一些小的企业也在用普通车床来进行加工制造。车床是用来将产品进行加工制造的，在这次的毕业设计中，我所运用的三维绘图软件Solidworks 2012也是一款现代化程度非常高的制图建模工具。接下来我会详细介绍这两个生产制造工具。
1．1  普通车床
普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。在本次毕业设计中，老师给我的两本技术资料书，上面写着我所虚拟装配的车床型号是C616型，如图1-1所示，
图1-1 C616型车床
我查了些资料，了解到C616型普通车床最初是由济南第一机床厂设计研发制造的，由于C616型车床车身占地面积小，制造精度高，使用寿命长，后续别的机床厂也跟着一起生产制造C616型车床。
1．2  普通车床溜板箱
在之前的开题报告中，已经向大家介绍过溜板箱的基本结构和运作原理，在这里，因为是说明书，我必须还得把溜板箱的结构介绍加进来，使说明书更加完成，精确。
普通车床溜板箱，也是就完成零件切削加工时的轴向和径向进给运动的执行机构。它将丝杠或光杠的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向。普通车床过载时控制刀架自动停止进给，可以手动操纵刀架移动和实现快速移动等。
图1-2 溜板箱四向操纵原理
溜板箱的四向操纵机构。如图1-2所示，在溜板箱右侧有一个四向操纵手柄1,这个手柄向左或向右扳动，接合纵溜板向左或向右运动；向前或向后扳动，接合横溜板向前或向后运动。溜板的运动方向与手柄扳动的方向完全一致，符合操作习惯。
当手柄1向左扳动时，手柄绕支点2作逆时针方向转动，使杆3向右移动，通过杠杆4推动板条6，使圆柱凸轮7作顺时针方向转动，由凸轮7上的曲线槽，推动拨叉8带动双面端齿离合器与轴ⅩⅩⅡ下面齿轮的端齿接合，从而接通纵溜板向左的传动。
同理，当手柄1向右扳动，通过上述的机构将轴ⅩⅩⅡ上的双面端齿离合器向上移动，与其上面齿轮的端齿啮合，由于这个齿轮的旋转方面和下面齿轮的旋转方向相反，所以纵溜板向右运动。
当手柄1向前扳动时，转动轴9，轴9左端的圆柱凸轮10通过摆杆11使拨叉13向外移动，带动端齿离合器与轴ⅩⅩⅤ下面齿轮的端齿接合，从而接通横溜板向前的传动。同样道理，手柄向后扳动时，可接合横溜板向后的传动。
现在还可以给普通车床溜板箱安装防撞装置，即把行程开关串接在溜板箱的开关电路上。行程开关处于常闭状态，当行程开关与尾座或挡块碰撞时机床进给系统发生断路，溜板箱运动停下来，从而避免溜板箱与尾座或卡盘的碰撞。
在我研究的C616型车床中，我发现C616型车床更加简便，它没有四相变相杆，取而代之的是纵向进给拨杆和横向进给拨杆，拨杆后面就有个开关可以控制离合器的分开和闭合，给人一种很有条理很明确的操纵杆，可以减少操作失误。
1．3  普通车床床身
同样，在开题报告中，我也介绍了床身的结构。但是那个是在绘制和装配之前的结构介绍，那时我对车床床身的内部空间构造还没有一个明确的认识，只是在参考文献的帮助下了解了床身的结构特点和锻造工艺。在绘制床身的前床座和后床座时，我还特地跑去我们学校的机电加工中心，对着一台C616型车床研究了好久，仔细观察了整个床身的结构构造。我发现在导轨下的整个钢体并不是实心的，查看了图纸，发现床身中间打开了三个空以便废料滑进废料槽。然后在通孔周围就全是中空的了，壁厚为16mm，这样不仅可以大大减轻床身的重量，通孔周围的U型结构也加大了床身的负载能力。导轨架是架在前床座和后床座上的，我发现导轨架在绘制过程中有两条轴线，一条是床身中轴线，还有条是主轴中轴线。车床床身的主要用料是铸铁，所以床身分析退火种类有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。经过处理后的床身，耐磨性与消震性好，工艺性能好。
1．4  课题研究背景及意义
Solidworks办公软件是当今时下较为流行的三维处理软件，并且在我们学校，Solidworks三维建模被安排成一门课程，并且算上学分来给现今高校学成学习使用，可见此软件给如今的制造业造成了很大的影响力。所以，本次毕业设计，我就选择了基于Solidworks三维建模仿真虚拟装配的一个课题，普通车床溜板箱和床身的虚拟装配。通过此次毕业设计的课题研究，我不仅可以熟练掌握Solidworks绘图软件的三维建模功能，而且还可以剖析当年金工实习时使用的车床，研究车床溜板箱部件的内部齿轮传动原理，换相原理。研究车床床身的制造工艺，锻造工艺，以及车床每个零部件的制作材料。通过本次的课题研究，我们可以模拟现实企业工厂的制造过程，模拟当一次工程师。从拿到图纸开始，理解图纸，看懂图纸，构思，建模，最后通过软件实现三维生成。并且在制造之前，通过软件自带的应力检测功能，检测工程的可靠性，以避免生产出工业次品。还可以通过三维仿真，查看装配效果，检查各部件之间的干涉情况，如果有过多的几何干涉，可以重新建模。Solidworks有一点好处，就是在检测到干涉过多重新建模时，只要回到零件图去修改即可，在零件图修改之后，系统会自动帮你把相对应安装此处零件的装配图中的零件做重新修改，大大节省了零件图，装配图的修改时间，提高工作效率，提高机械制造生产率。此外，本次课题研究的最重要的意义在于，把大学四年所学习的各门课程的知识做了一个最终的汇总和运用，虽说不能面面俱到，但也涉及颇多。可见，毕业设计是一次把课堂理论知识转化为实践经验的最好机会。
原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/jdgc/24560.html