畢業(yè)論文-五軸聯(lián)動(dòng)高速數(shù)控雕銑機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)及床身的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀------------------1</p><p>　　1.2 小組課題內(nèi)容簡(jiǎn)介--------------------6</p><p>　　1.3 課

2、題內(nèi)容簡(jiǎn)介------------------------11</p><p>　　第二章 具體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算-----------------------13</p><p>　　2．1．1滾珠絲杠選擇--------------------13</p><p>　　2．1．2導(dǎo)軌的選擇-------

3、---------------16</p><p>　　2．1．3電機(jī)的選擇----------------------21</p><p>　　2．1．4聯(lián)軸器的選擇--------------------22</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)---------------------------22</p><p>　　第三章 P

4、RO/ENGINEER簡(jiǎn)介-------------------24</p><p>　　第四章 總結(jié)與致謝--------------------------27</p><p>　　參考文獻(xiàn)------------------------------------29</p><p><b>　　第一章 概述</b></p>

5、<p>　　1.1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀：</p><p>　　為了適應(yīng)21世紀(jì)動(dòng)態(tài)多變的全球化市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，制造企業(yè)必須快速響應(yīng)市場(chǎng)的需求，具備質(zhì)量高，成本低，服務(wù)優(yōu)的環(huán)抱產(chǎn)品和交貨迅速的制造能力。這驅(qū)使制造加工技術(shù)朝著快速、低耗、優(yōu)質(zhì)和高精度的方向發(fā)展。在這一進(jìn)程中，高速切削技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵的作用。</p><p>　　從20世紀(jì)60年代后，美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼投

6、入了大量的人力、物力、財(cái)力、研究開(kāi)發(fā)高速切削技術(shù)及相關(guān)技術(shù)。在1979年，美國(guó)國(guó)防高技術(shù)研究所總署規(guī)劃了超高速切削基礎(chǔ)技術(shù)的研究，研究切削速度超過(guò)塑性波的超高速切削，為快速切除金屬材料提供科學(xué)依據(jù)。近幾年成立的隸屬于美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)的“2010年及其以后國(guó)防制造工業(yè)委員會(huì)”，提出把生產(chǎn)加工工藝作為重大公關(guān)領(lǐng)域，將超高速切削列為與民用工業(yè)共用的先進(jìn)制造基礎(chǔ)技術(shù)，日本尖端技術(shù)研究學(xué)會(huì)也把超高速切削列為五大現(xiàn)代加工技術(shù)之一。目前，德國(guó)、

7、日本、美國(guó)在超高速磨削的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面做了大量工作，在實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)發(fā)了500m/s的超高速砂輪，已超過(guò)音速。中國(guó)的東北大學(xué)也建造了200m/s的超高速磨削試驗(yàn)臺(tái)，著手進(jìn)行超高速磨削機(jī)理的研究。</p><p>　　高速切削機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速和超高速切削的必要條件之一，為了適應(yīng)粗精加工、輕重切削和快速移動(dòng)，同時(shí)保證高精度（定位精度+/-0.005mm），它必須滿(mǎn)足高速加工對(duì)機(jī)床的要求：如高速主軸部件及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，快

8、速反應(yīng)的數(shù)控伺服系統(tǒng)和進(jìn)給部件，具有NURBS插補(bǔ)功能和預(yù)處理能力的控制系統(tǒng)，高壓大流量噴射冷卻系統(tǒng)，靜剛度、動(dòng)剛度、熱剛度特性都很好的機(jī)床支承件等。目前適用于進(jìn)行高速切削的加工中心和數(shù)控機(jī)床，其主軸轉(zhuǎn)速一般都在1000r/min以上，有的高達(dá)60000---100000r/min，主電機(jī)功率達(dá)到15——80KW。滾珠絲杠的快速進(jìn)給速度可達(dá)40—60m/min,直線(xiàn)電機(jī)的快速進(jìn)給速度高達(dá)90—120m/min。此外，高速機(jī)床的主軸和工作

9、臺(tái)還要具有良好的加速度性能，主軸從啟動(dòng)到最高轉(zhuǎn)速的時(shí)間只用1—2s,工作臺(tái)的加速度達(dá)到1—10g。</p><p>　　近年來(lái)，高速切削技術(shù)以其高效率、高質(zhì)量、的優(yōu)異性能而廣泛應(yīng)用于航天、航空、汽車(chē)、模具和機(jī)床等行業(yè)中，各種切削方式、各種材料幾乎無(wú)所不能，尤其是高速銑削和高速車(chē)削發(fā)展神速。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的航空、汽車(chē)、動(dòng)力裝置、模具、軸承、機(jī)床等行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，成本大幅度降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，都受惠于

10、高速切削加工技術(shù)。近年來(lái)，航空航天、汽車(chē)工業(yè)、模具加工等對(duì)高速數(shù)控機(jī)床的需求量與日俱增，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已生產(chǎn)多種商品化高速機(jī)床。近年來(lái)國(guó)際上高速機(jī)床的主要產(chǎn)品有德國(guó)EX-CELL-O的XHC241臥式加工中心、MIKROMAT的8VHSC立式數(shù)控銑床、GUHRING的FD612高速平面磨床，美國(guó)的INGERSOLL的HVM800臥式加工中心、BRIDGEPORT的VMC1500龍門(mén)型立式加工中心、CINCINNATI MILACRON的H

11、YPERMATH臥式加工中心，日本的MAZAK的FF-510臥式加工中心、新瀉鐵工所的VZ40加工中心，法國(guó)的FOREST-LINE的MINUMAC-TH8五坐標(biāo)龍門(mén)高速銑床。</p><p>　　五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心是功能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高的機(jī)床，它廣泛應(yīng)用于航天、航海、汽車(chē)等領(lǐng)域，在現(xiàn)代工業(yè)中有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。</p><p>　　在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，自動(dòng)萬(wàn)能

12、銑頭是關(guān)鍵技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)只有很少數(shù)幾個(gè)廠家正在開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)自動(dòng)萬(wàn)能銑頭，主要還處于搜集技術(shù)資料和研究階段。而國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，自動(dòng)萬(wàn)能銑頭已經(jīng)普遍應(yīng)用于立式和龍門(mén)式數(shù)控銑床以及數(shù)控加工中心。使銑床達(dá)到五軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)四面體和五面體加工，可以大大提高銑床的自動(dòng)化水平和工藝范圍以及工作效率。研究開(kāi)發(fā)五軸加工中心要求具有較高的性能技術(shù)指標(biāo)，不僅要具有多坐標(biāo)復(fù)雜曲面的加工功能，而且還要滿(mǎn)足高速度、高剛度和高精度的要求。而發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)出口技術(shù)含量高

13、的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心方面，對(duì)我國(guó)進(jìn)行限制，因此，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的研究開(kāi)發(fā)是一個(gè)難度比較大的項(xiàng)目。</p><p>　　為了跟蹤國(guó)外的技術(shù)發(fā)展，北京機(jī)床研究所，在立式加工中心和臥式加工中心的基礎(chǔ)上，加上有10多個(gè)工件位置的自動(dòng)交換工作臺(tái)（APC）。組成了柔性制造單元JCS-FMC-1、2。北京機(jī)床研究所還建立了一條以五臺(tái)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床組成的、以直流伺服電機(jī)的軸類(lèi)、法蘭盤(pán)類(lèi)、刷架體類(lèi)等12種零件為加工對(duì)象的FMS。

14、1985年以后，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床，在引進(jìn)、消化國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的開(kāi)發(fā)工作。到1989年底，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可控品種已超過(guò)300種，其中數(shù)控車(chē)床占40%，加工中心占27%，其他的品種為重型機(jī)床，鏜銑床，電加工機(jī)床，磨床，齒輪加工機(jī)床及拉床等。</p><p>　　一些較高檔次的數(shù)控系統(tǒng)，如五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，分辨率為0.02微米的高精度車(chē)床用數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)字仿型的數(shù)控系統(tǒng)，為柔性制造單元配套的數(shù)控系統(tǒng)，也陸續(xù)

15、開(kāi)發(fā)了出來(lái)，并制造出了樣機(jī)。經(jīng)過(guò)30年的努力，我過(guò)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)已經(jīng)初步建立了以中、低檔數(shù)控機(jī)床為主的產(chǎn)業(yè)體系，為90年代向高檔數(shù)控機(jī)床逐步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　在我國(guó)現(xiàn)在比較先進(jìn)的相關(guān)機(jī)床主要有：</p><p>　　沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)的HS-60臥式加工中心。主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)18 0O0r／min，快移速度高達(dá)60m／min，加速度達(dá)1g。</p><p&g

16、t;　　北京機(jī)床研究所的KT1300VB型立式加工中心，主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)12000r／min,換刀時(shí)間為1.5s，快移速度為40m／min。</p><p>　　北京機(jī)電研究院的VMC750 II/VMC1000 II立式加工中心。它具有以下特點(diǎn)： </p><p>　　1） 先進(jìn)的設(shè)計(jì)，用CAD/CAM系統(tǒng)完成最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2） 高剛性結(jié)構(gòu)

17、，基礎(chǔ)大件為鑄件，主要零部件經(jīng)有限元分析，確保高剛性。 </p><p>　　3）主軸軸承采用進(jìn)口的油氣潤(rùn)滑裝置進(jìn)行油氣潤(rùn)滑。 </p><p>　　4）采用凸輪機(jī)械手換刀，換刀時(shí)間僅2s。 </p><p>　　5） 刀庫(kù)容量24把。 </p><p>　　6） 采用A2100或FANUC數(shù)控系統(tǒng)，也可按用戶(hù)需求選裝。 </p>

18、<p>　　北京機(jī)電研究院的VMC750F/VMC750F II五軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心。它具有以下特點(diǎn)： </p><p>　　1）這種五軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心是在立式加工中心上配置可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可對(duì)各種空間立體型面進(jìn)行五軸聯(lián)動(dòng)加工，特別適用于加工葉輪類(lèi)零件，用于機(jī)械制造、航空航天、汽車(chē)、摩托車(chē)、模具等高技術(shù)行業(yè)。 </p><p>　　2） 加工范圍大，工件安裝空間可達(dá)

19、6;420xØ370x300。轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面在傾斜軸下40mm，工件安裝偏離擺動(dòng)中心距離小，加工誤差小，加工時(shí)Y軸附加行程減小。 </p><p>　　3）具有10個(gè)通道，50個(gè)伺服軸，8軸聯(lián)動(dòng)。</p><p>　　此外，北京第一機(jī)床,桂林機(jī)床廠、北京第三機(jī)床廠等的數(shù)控高速銑床，主軸轉(zhuǎn)速均達(dá)10 000r／min以上。常州機(jī)床總廠的五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控龍門(mén)式加工中心采用電主軸最高轉(zhuǎn)速10O

20、00r／min，功率18kW／15k。漢江機(jī)床廠和華中數(shù)控公司的5軸聯(lián)動(dòng)的臥式加工中心。北京機(jī)床研究所的世界先進(jìn)水平的高精度高速數(shù)控車(chē)削中心，主軸回轉(zhuǎn)精度小于0.2μm，主軸最高轉(zhuǎn)速8 0O0r／min。</p><p>　　1.2 課題研究?jī)?nèi)容：</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是五軸數(shù)控高速雕銑機(jī)的進(jìn)給系t統(tǒng)及床身設(shè)計(jì)。  該機(jī)床 用于高速加工復(fù)雜模具的型腔或

21、凸模，采用直徑為8～10mm的雙刃圓鼻刀（允許線(xiàn)速度380米/min）用于粗加工，用6～8mm的雙刃球刀精加工。在2003年的北京機(jī)床展覽會(huì)上，四開(kāi)公司展出的5060小型高速雕銑機(jī)床（見(jiàn)圖1——1），在現(xiàn)場(chǎng)高速加工一個(gè)小型手機(jī)的模具，該零件有許多按鍵及屏幕的凹的型腔，是一個(gè)復(fù)雜多曲面的典型零件，模具的材料為T(mén)10工具鋼，刀具為德國(guó)瓦爾特公司的帶涂層的R3雙刃球頭刀，刀具線(xiàn)速度200米/min，主軸轉(zhuǎn)速1.1～2.0萬(wàn)轉(zhuǎn)/min，刀具吃刀

22、深度0.5mm～0.8mm,進(jìn)給速度5米/min，刀具間隔量粗加工0.5～5mm；精加工0.1～0.2mm，加工時(shí)間共1小時(shí)12分鐘。 浙江黃巖地區(qū)、江蘇江陰地區(qū)的用戶(hù)將該機(jī)器用于精密復(fù)雜的中小型模具（如各種汽車(chē)燈具的小曲面）的高速精加工；福建晉江、浙江瑞安地區(qū)的用戶(hù)大多將該機(jī)器用于高速加工鞋模。本小組此次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為五軸數(shù)控高速雕銑機(jī)，即在傳統(tǒng)的三軸雕銑機(jī)的基礎(chǔ)上另外增加兩軸，即主軸銑頭的擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以更精確方便的加工各種復(fù)雜

23、曲面，另外的結(jié)構(gòu)大</p><p><b>　　圖1——1</b></p><p>　　同樣適應(yīng)今后機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，其高速體現(xiàn)在主軸的轉(zhuǎn)速上，轉(zhuǎn)速可達(dá)1000——20000r/min，因此，主軸采用了現(xiàn)在世界上最普遍采用的電主軸。電主軸是高速加工機(jī)床最理想的選擇，也是當(dāng)今世界上一個(gè)熱門(mén)的數(shù)控機(jī)床功能部件。電主軸的驅(qū)動(dòng)方式是電機(jī)對(duì)主軸直接驅(qū)動(dòng)，省去了傳統(tǒng)的皮帶、齒輪、聯(lián)

24、軸器等一切中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，代之以無(wú)級(jí)寬調(diào)速交流變頻電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床主軸的變速（見(jiàn)圖1—2），它實(shí)現(xiàn)了機(jī)床主軸的零傳動(dòng)，可以使交流主軸電機(jī)在較大的范圍內(nèi)保持恒功率，在低速下具有較大的扭矩，還可以得到高的角加（減）速度值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)升降速，</p><p><b>　　圖1—2 </b></p><p>　　指定位置快速準(zhǔn)停及C軸插補(bǔ)功能等對(duì)機(jī)床主軸的要求，國(guó)外近幾年生

25、產(chǎn)的高速數(shù)控機(jī)床中，幾乎無(wú)一例外的采用這種電機(jī)與主軸合二為一的電主軸結(jié)構(gòu)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的高速加工中心，主軸最高轉(zhuǎn)速普遍達(dá)20000~100000rpm，主電機(jī)功率一般為12KW~45KW，電主軸已經(jīng)處于商品化、專(zhuān)業(yè)化、系列化生產(chǎn)階段。一些著名的軸承廠如瑞典的SKF公司，德國(guó)的FAG公司和日本的NSK公司都有系列電主軸單元作為商品出售。</p><p>　　圖1—3表示臥式加工中心的五軸加工，A軸和B軸為回轉(zhuǎn)工

26、作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)置于B的上面。因此五軸指的是X、Y、Z、A和B。A、B軸實(shí)現(xiàn)被加工零件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，X、Y、Z實(shí)現(xiàn)刀具的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，刀具中心線(xiàn)與X、Y軸的坐標(biāo)關(guān)系并不改變A、B軸的位置關(guān)系，這樣便大大簡(jiǎn)化了五軸加工軟</p><p><b>　　圖1—3</b></p><p>　　件中刀具的補(bǔ)償功能，在本例中，采用復(fù)合轉(zhuǎn)臺(tái)作為A、B軸的方法，也可以應(yīng)用到立

27、式加工中心中。</p><p><b>　　圖1—4</b></p><p>　　圖1—4表示加工中心主軸軸線(xiàn)處于臥式或立式的傾斜狀態(tài)，A軸設(shè)定為主軸的傾斜，B軸為被加工零件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)注意：Z軸垂直于X、Y坐標(biāo)，但由于A軸原來(lái)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣就改變了刀具中心線(xiàn)與X、Y軸的位置關(guān)系，無(wú)論在什么時(shí)間，一旦刀具偏離水平或垂直位置，沿著刀具中心線(xiàn)的任何運(yùn)動(dòng)，不再由Z軸的運(yùn)

28、動(dòng)來(lái)產(chǎn)生，而必須由控制Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生。</p><p>　　1.3 課題內(nèi)容簡(jiǎn)介：</p><p>　　我所做的課題為上述的“五軸聯(lián)動(dòng)高速數(shù)控雕銑機(jī)”的進(jìn)給系統(tǒng)及床身的設(shè)計(jì)。根據(jù)以上對(duì)“五軸聯(lián)動(dòng)高速數(shù)控雕銑機(jī)”的了解，決定將A、B軸的運(yùn)動(dòng)放在主軸頭部，進(jìn)給系統(tǒng)只完成X、Y、Z三個(gè)軸方向的運(yùn)動(dòng)。因此運(yùn)動(dòng)方式可以完全仿照四開(kāi)公司生產(chǎn)的5060小型數(shù)控高速雕銑機(jī)。即將雕銑機(jī)整體結(jié)構(gòu)做成龍門(mén)

29、架形式，由主軸箱完成X，Z方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由工作臺(tái)完成Y方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由此，三個(gè)軸向的直線(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)全部完成。</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）的數(shù)據(jù)及來(lái)源：</p><p><b>　　基本數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　工作臺(tái)面積（寬×長(zhǎng)） 570×400mm</p><p&

30、gt;　　行程（X/Y/Z） 500*500*230mm</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速 1000-20000 r/min</p><p>　　主軸功率 2.0kw</p><p>　　最大可夾持刀具刀具直徑 Ø1

31、0㎜</p><p>　　飼服驅(qū)動(dòng) 進(jìn)口數(shù)字式交流伺服750w*3</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是用伺服電機(jī)（直流或交流）驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)元件完成X，Y，Z軸方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于采用了寬調(diào)速伺服電機(jī)及伺服系統(tǒng)，因此進(jìn)給的范圍很大?？焖僖苿?dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)均經(jīng)同一傳動(dòng)路線(xiàn)。一般快速移動(dòng)速度可達(dá)10~15min。數(shù)控高速雕銑機(jī)所用的

32、伺服電機(jī)除有較寬的調(diào)速范圍并能無(wú)級(jí)調(diào)速外，還能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。</p><p>　　進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)要求準(zhǔn)確，無(wú)間隙。因此，伺服電機(jī)與絲杠的連接，絲杠與螺母的配合及支撐絲杠兩端的軸承都要消除間隙。如果經(jīng)調(diào)整后，仍有間隙存在，可通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行間隙補(bǔ)償，但補(bǔ)償?shù)拈g隙量最好成績(jī)不超過(guò)0.05mm。這主要是考慮傳動(dòng)間隙太大對(duì)加工精度有影響。特別是在鏡象加工（對(duì)稱(chēng)切削）方式下切削圓弧和錐面時(shí)，傳動(dòng)間隙對(duì)精度要求較大。除上述

33、要求外，進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)還應(yīng)靈敏和有較高的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　圖1—5</b></p><p>　　中小型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)普遍采用滾珠絲杠副傳動(dòng)（見(jiàn)圖1—5）。伺服電機(jī)與滾珠絲杠的傳動(dòng)連接方式有兩種：</p><p>　　1 滾珠絲杠與伺服電機(jī)軸端用錐環(huán)連接，當(dāng)旋緊聯(lián)結(jié)套的壓緊螺栓時(shí)，錐環(huán)（由內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成）因其錐面受擠壓而

34、內(nèi)向，外徑向膨脹，消除配合間隙，并產(chǎn)生接觸壓力以傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)無(wú)間隙，但脈沖編碼器需裝于伺服電機(jī)內(nèi)電機(jī)本身要與絲杠同軸安裝，從機(jī)床整體布局看，電機(jī)往往向外延伸過(guò)長(zhǎng)，影響外觀。</p><p>　　2 滾珠絲杠通過(guò)同步齒形帶與伺服電機(jī)聯(lián)結(jié)，為消除同步齒形帶傳動(dòng)對(duì)精度的影響，將脈沖標(biāo)碼器安裝在滾珠絲杠端部。以便直接對(duì)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，這種結(jié)構(gòu)允許伺服電機(jī)的軸端朝外安裝，因而可以可避

35、免電機(jī)外伸，加大機(jī)床的高度民主和長(zhǎng)度尺寸，或影響機(jī)床的外形美觀。</p><p>　　鑒于以上性能要求，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，本機(jī)床屬于中小型金屬切削機(jī)床，載荷不是很大，但屬于較精密的切削機(jī)床。進(jìn)給系統(tǒng)決定采用交流伺服電機(jī)帶高精密滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)負(fù)載，中間由彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，并且主要由直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)承受載荷。</p><p>　　第二章 具體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　設(shè)計(jì)

36、（論文）的數(shù)據(jù)及來(lái)源：</p><p><b>　　基本數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　工作臺(tái)面積（寬×長(zhǎng)） 570×400mm</p><p>　　行程（X/Y/Z） 500*500*230mm</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速

37、 1000-20000 r/min</p><p>　　主軸功率 2.0kw</p><p>　　最大可夾持刀具刀具直徑 Ø10㎜</p><p>　　飼服驅(qū)動(dòng) 進(jìn)口數(shù)字式交流伺服750w*3</p>&

38、lt;p>　　定位精度 0.01mm/300mm</p><p>　　重復(fù)定位精度 0.005mm</p><p>　　機(jī)床重量 1500kg</p><p>　　工作臺(tái)載重 120kg</p

39、><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算</b></p><p><b>　　X方向：</b></p><p><b>　　滾珠絲杠的選擇</b></p><p>　　螺桿和旋合螺母的螺紋滾道間置有滾動(dòng)體，當(dāng)螺母或螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體在螺紋滾道內(nèi)滾動(dòng)，使螺桿和螺母做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)成為滾動(dòng)摩擦，

40、提高了傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度。</p><p>　　多數(shù)滾動(dòng)螺旋的螺母或螺桿上有滾動(dòng)體的螺旋通道，與螺紋滾道形成螺紋回路，使?jié)L動(dòng)體在螺紋滾道內(nèi)循環(huán)。（見(jiàn)圖2—1）</p><p><b>　　圖2—1</b></p><p>　　1）滾珠絲杠型號(hào)的選擇</p><p>　　因?yàn)榈胥姍C(jī)屬于中小型機(jī)床，進(jìn)給速度6M，最大移動(dòng)速度

41、8M/S，因此選用螺紋滾道法向截面的形狀為雙圓弧，滾珠循環(huán)</p><p><b>　　圖2—2 </b></p><p>　　方式為外循環(huán)插管式，預(yù)緊方式為單螺母變位式。其結(jié)構(gòu)形狀見(jiàn)圖2-2</p><p><b>　　滾珠絲杠的型號(hào)為：</b></p><p>　　CBT3205-2-P3<

42、;/p><p>　　2）計(jì)算滾珠絲杠副的主要參數(shù)</p><p>　　因?yàn)闄C(jī)床較為平穩(wěn)，載荷性質(zhì)為中等載荷下，選取平穩(wěn)或輕度沖擊，選取載荷系數(shù)f=1.2 安全系數(shù)=2.0</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速n</b></p><p><b>　　n=nt/t</b><

43、;/p><p>　　式中i=1,2,3,…………..n,如轉(zhuǎn)速在n和n之間變化，則</p><p><b>　　n=(n+n)/2</b></p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量載荷F</b></p><p>　　F=(Fnt/nt)</p><p>　　式中i=1,2,………..

44、n,如載荷在F和F間周期變化，則</p><p>　　F=(2F+F)/3</p><p><b>　　初步確定絲杠導(dǎo)程P</b></p><p><b>　　PV/n</b></p><p>　　計(jì)算絲杠預(yù)期工作轉(zhuǎn)數(shù)</p><p><b>　　L=60nL<

45、;/b></p><p>　　計(jì)算絲杠所需的額定載荷，</p><p><b>　　C’=fF </b></p><p>　　選擇滾珠絲杠為：CBT3205-5</p><p>　　滾珠絲杠為由北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的JCS系列。</p><p>　　3）滾珠絲杠副的絲杠軸端形式及尺寸</

46、p><p>　　JB/T3162.4—93對(duì)滾珠絲杠副的絲杠軸端形式及尺寸做了規(guī)定,公稱(chēng)直徑16~63MM的滾珠絲杠固定式軸端形式見(jiàn)圖2-3</p><p><b>　　圖2—3</b></p><p>　　公稱(chēng)直徑d=32 d=20</p><p>　　螺紋M: M20

47、 </p><p>　　d=16 L=72</p><p>　　L=26 L=139</p><p><b>　　鍵槽</b></p><p>　　寬度b=5 公差N9

48、 </p><p>　　深度t=3.0 </p><p>　　長(zhǎng)度l=32 公差 H14</p><p>　　Y方向的滾珠絲杠選擇與X軸同，同選為CBT3205-5。</p><p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的選擇</p>

49、;<p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副（見(jiàn)圖2—4）是由一根長(zhǎng)導(dǎo)軌軸和滑塊構(gòu)成，滑塊數(shù)根據(jù)需要而定。滑塊體內(nèi)有四組滾珠：1與2，3與4，5與6，7與8各為一組。其中負(fù)載珠為2、3、6、7，回珠為1、4、5、8。隨著滑塊或?qū)к壿S的移動(dòng)，滾珠就周而復(fù)始的地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。滾珠承受栽荷的方式，就與角接觸球軸承相類(lèi)似。一個(gè)滑塊就像是4個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的角接觸球軸承?；瑝K的兩端裝有防塵密封墊，導(dǎo)軌軸的安裝形式可以水平也可以豎直或傾斜，可以?xún)筛蚨喔鶎?dǎo)

50、軌軸平行安裝，也可以把兩根或多根短導(dǎo)軌軸接長(zhǎng)成為長(zhǎng)導(dǎo)軌軸，以適應(yīng)各種行程和用途的需要。</p><p><b>　　圖2—4</b></p><p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌的選用計(jì)算</p><p><b>　　Y方向</b></p><p><b>　　額定壽命計(jì)算</b><

51、/p><p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌額定壽命的計(jì)算和滾動(dòng)軸承基本相同</p><p>　　L（ffff/f/p）K</p><p>　　式中 L--------------額定壽命(KM)</p><p>　　C------------額定動(dòng)載荷（KN）</p><p>　　P--------------當(dāng)量動(dòng)載荷（KN）

52、</p><p><b>　　P=F</b></p><p>　　F----------受力最大的滑塊所受的載荷（KN）</p><p>　　Z---------------導(dǎo)軌上滑塊數(shù)</p><p>　　---------------指數(shù)，滾動(dòng)體為滾珠，=3</p><p>　　K------

53、---------額定壽命單位，滾動(dòng)體為滾珠，K=50KM</p><p>　　f---------------硬度系數(shù)</p><p>　　f=[滾道實(shí)際硬度（HRC）/58]</p><p>　　由于產(chǎn)品技術(shù)要求有規(guī)定，滾道硬度不得低于58HRC，故通常可取1</p><p><b>　　溫度系數(shù)f=1</b><

54、;/p><p>　　接觸系數(shù)f=0.81</p><p><b>　　精度系數(shù)f=1</b></p><p>　　載荷系數(shù)f=0.81</p><p><b>　　2)壽命時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　　當(dāng)行程長(zhǎng)度一定,以小時(shí)為單位的額定壽命為</p>&l

55、t;p>　　L=L1000/2LN608.3L/lN</p><p>　　L=1000L/2LaN</p><p>　　式中 L-----------------------壽命時(shí)間</p><p>　　L ---------------------- 額定壽命</p><p>　　L----------------------行程

56、長(zhǎng)度</p><p>　　N----------------------每分鐘往復(fù)次數(shù)</p><p>　　2）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌上負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　Y方向：F=F=F=F=1/4（G+F）</p><p>　　導(dǎo)軌為水平安裝，臥式導(dǎo)軌，滑塊移動(dòng)，工作臺(tái)質(zhì)量均勻分布，重心在中間，G為重量。外力F的作用點(diǎn)和工作臺(tái)重心重合，勻速運(yùn)動(dòng)或

57、靜止，F(xiàn)=F=F=F=F （見(jiàn)圖2-5）</p><p><b>　　圖2—5</b></p><p>　　水平安裝，臥式導(dǎo)軌，滑塊移動(dòng)，承受慣性力，配置滾珠絲杠副、油缸或其它驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　F=F+F</b></p><p>　　摩擦阻力受結(jié)構(gòu)形式、潤(rùn)滑劑的粘度、載荷

58、和運(yùn)動(dòng)速度的影響而略有變化，預(yù)緊后，摩擦力增大，摩擦力F按下式計(jì)算</p><p><b>　　F=F+f</b></p><p>　　滾動(dòng)摩擦系數(shù)=0.005 </p><p><b>　　法向載荷F</b></p><p>　　密封件阻力f , 每個(gè)滑塊f=5N

59、 f</p><p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)是：</p><p>　　1）承載能力大，剛度高。不循環(huán)滾珠導(dǎo)軌為平面與滾珠的點(diǎn)接觸，承載能力和剛度都不高。在直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副中，滾珠與圓弧溝槽相接觸，因而許用載荷和剛度與點(diǎn)接觸相比有較大幅度的提高。</p><p>　　2）采用直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、制造和裝配工作。導(dǎo)軌副的安裝基面精度和質(zhì)量要求不

60、高，只要求精銑或精刨。</p><p>　　選擇為GGB---A型直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副。</p><p>　　根據(jù)行程要求，Y方向?yàn)?00MM，因此導(dǎo)軌的長(zhǎng)度要長(zhǎng)于行程，導(dǎo)軌長(zhǎng)度既為兩導(dǎo)軌塊間長(zhǎng)度加上行程距離，此外還應(yīng)加上一定的間隙，因此在以上基礎(chǔ)上還應(yīng)增加十幾毫米。選取Y方向最大長(zhǎng)度為1500MM的直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，選取長(zhǎng)度為1000MM。</p><p>　　直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌

61、的安裝方式很多，適用于各種受力情況，見(jiàn)圖2-6。</p><p><b>　　圖2—6</b></p><p>　　圖中箭頭表示能承受的力（或力矩）的方向，粗線(xiàn)表示能承受的力（或力矩）較大。常用的幾種導(dǎo)軌和滑塊的壓緊方式見(jiàn)圖</p><p>　　其中A使用于受沖擊和振動(dòng)較大的導(dǎo)軌，它的壓板可采用若干塊窄型的或用單塊寬型的，裝配是應(yīng)根據(jù)需要磨板底

62、面A或B，以達(dá)到壓緊的目的。圖B用螺釘壓緊導(dǎo)軌，適用于沖擊和振動(dòng)不大的場(chǎng)合，圖C為斜楔壓緊方式，調(diào)整方便，壓緊力大，不易松動(dòng)，可靠性較好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。從可靠性方面考慮，導(dǎo)軌安裝方式采用圖A所示方式。</p><p>　　導(dǎo)軌的防護(hù)裝置（見(jiàn)圖2-7），有可靠防護(hù)裝置的導(dǎo)軌，比外露的導(dǎo)軌的磨損量可減少60%左右。常用的防護(hù)裝置有：</p><p>　　1）刮板式 圖A是金屬刮板，刮板由

63、黃銅或彈簧鋼制造，，寬度、形狀與導(dǎo)軌相同。刮板1固定在動(dòng)導(dǎo)規(guī)上，靠刮板彈性壓在支承導(dǎo)軌面上。耐熱性好，但只能排除大的硬顆粒。</p><p><b>　　圖2—7</b></p><p>　　圖B是毛氈加壓蓋結(jié)構(gòu)，毛氈2可除去細(xì)小的塵屑并有良好的吸油能力。干凈的毛氈吸油率可達(dá)毛氈體積的80%，其含油量足夠不常移動(dòng)的導(dǎo)軌使用。但是容易堵塞，需要經(jīng)常清洗，耐熱性能較差。&

64、lt;/p><p>　　圖C是金屬刮板4和毛氈3的組合結(jié)構(gòu)。耐熱性好，防護(hù)能力強(qiáng)并有良好的潤(rùn)滑性，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但應(yīng)用仍廣泛。</p><p><b>　　伸縮式</b></p><p>　　有軟式皮腔式和疊層式（見(jiàn)圖2—8）。這類(lèi)結(jié)構(gòu)都能把導(dǎo)軌完全封閉起來(lái)，防護(hù)可靠，在滾動(dòng)導(dǎo)軌和滑動(dòng)導(dǎo)軌中都能使用。軟式皮腔式防護(hù)裝置，一般用帆布、皮革或人造革制成，

65、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度可達(dá)60M/S，缺點(diǎn)是不耐熱。多用于精密機(jī)床，如導(dǎo)軌磨床等。不適用于車(chē)床等有熱切屑的機(jī)床。疊層式的蓋板由鋼板制成，耐熱性好，強(qiáng)度高度，剛性好，壽命長(zhǎng)，多用于大型精密機(jī)床和龍門(mén)銑床。</p><p>　　綜上所述，決定采用疊層式防護(hù)裝置。</p><p>　　X、Z方向?qū)к壴O(shè)計(jì)選擇與Y類(lèi)同，同樣選擇GGB---AA型四方等載型直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，最大長(zhǎng)度為1500MM，X方向選取長(zhǎng)度

66、為820MM，Z方向選取長(zhǎng)度為520MM。安裝方式與Y方向?qū)к壪嗤?，X、Z方向防護(hù)裝置采用軟式皮腔式防護(hù)裝置。 </p><p><b>　　圖2—8</b></p><p><b>　　電機(jī)的選擇</b></p><p>　　選擇AC伺服驅(qū)動(dòng)系列，電機(jī)選擇SGMAH08A型，電壓為200V級(jí)，額定功率為750W，額定轉(zhuǎn)

67、矩為2.39N,</p><p>　　瞬間最大轉(zhuǎn)矩為7.16N, 額定轉(zhuǎn)速3000rpm,最高轉(zhuǎn)速 </p><p>　　,轉(zhuǎn)子慣量J為0.672kgm,允許負(fù)載慣量電機(jī)慣量20倍以下，額定功率響應(yīng)率84.8KW/S,適用編碼器標(biāo)準(zhǔn)增量式（13bir:2048P/R相當(dāng)）,工作時(shí)間連接，耐熱等級(jí)B,環(huán)境濕度0~40,環(huán)境濕度20~80%,振動(dòng)等級(jí)V15,保護(hù)方式為全封閉自冷IP55,抗振性

68、能為振動(dòng)加速度49M/S,安裝方式為法蘭安裝。伺服電機(jī)規(guī)格為SGMAH-01AAA4S。</p><p><b>　　聯(lián)軸器選擇</b></p><p>　　非金屬?gòu)椥栽哂袕椥阅Ａ孔兓秶螅菀椎玫讲煌膭偠?，可用疏化方法使橡膠與金屬表面牢固的粘結(jié)，能用小型，形狀簡(jiǎn)單的彈性元件構(gòu)成彈性撓性聯(lián)軸器；還具有內(nèi)摩擦大，質(zhì)量輕，單位體積儲(chǔ)存的變形能大，阻尼性能好，無(wú)機(jī)械

69、摩擦與滑動(dòng)，不需要潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，是利用一端套有橡膠套的柱銷(xiāo)，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造容易，不用潤(rùn)滑，不需要與金屬硫化粘結(jié)，更換彈性套方便，不用移動(dòng)半聯(lián)軸器，具有一定補(bǔ)償兩軸線(xiàn)相對(duì)偏移和減振緩沖性能。由于彈性套的厚度薄，體積小，彈性變形量有限，適用于安裝底座剛性好，對(duì)中精度較高，沖擊載荷不大，對(duì)減振要求不高的中小軸系傳動(dòng)。根據(jù)雕

70、銑機(jī)工作條件及滾珠絲杠的公稱(chēng)直徑，決定選用TL3型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。</p><p><b>　　2．2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三個(gè)軸向的進(jìn)給均采用伺服電機(jī)加滾珠絲杠的傳動(dòng)方式，機(jī)床整體結(jié)構(gòu)決定做為龍門(mén)架形式，因?yàn)檫@樣一來(lái)載荷較輕，也較緊湊。</p><p>　　X方向的進(jìn)給系統(tǒng)元件置在橫梁中，這樣主軸箱可在橫梁上沿X方向移動(dòng)，完

71、成X方向的進(jìn)給；Y方向的進(jìn)給系統(tǒng)元件連接在工作臺(tái)上，這樣由工作臺(tái)沿Y方向移動(dòng)，完成Y方向的進(jìn)給；Z方向的進(jìn)給元件分開(kāi)放置，滾珠絲杠的螺母連接在橫粱上，直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌的滑塊也同樣安裝在橫粱上，滾珠絲杠和導(dǎo)軌安裝在主軸箱上，這樣主軸箱可以通過(guò)絲杠螺母與滾珠絲杠間、導(dǎo)軌滑塊與導(dǎo)軌間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)在橫梁上下移動(dòng)，完成Z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　機(jī)架床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)元件的結(jié)構(gòu)位置來(lái)設(shè)計(jì)，并且可仿照四開(kāi)公司的

72、5060小型數(shù)控高速雕銑機(jī)。見(jiàn)圖2—9</p><p><b>　　圖2—9</b></p><p>　　第三章 PRO/ENGINEER簡(jiǎn)介</p><p>　　本次三維造型設(shè)計(jì)用的軟件主要是Pro/Engineer2000i。前面的第二章已經(jīng)對(duì)此軟件的特點(diǎn)及功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在此也就不在贅述。主要對(duì)造型的過(guò)程以及應(yīng)注意的問(wèn)題給予較為詳細(xì)

73、的介紹。</p><p>　　在使用Pro/Engineer2000i進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)時(shí)，它的設(shè)計(jì)思想與制造一個(gè)零件的思路是一致的，即基本截形，基本的三維實(shí)體模型，在基本實(shí)體上加上附加特征（孔倒角螺紋退刀槽等），然后將一個(gè)個(gè)零件裝配起來(lái)，并生成工程圖。這一過(guò)程很符合實(shí)際思路和實(shí)際工作情況，從而是我們的設(shè)計(jì)過(guò)程變的相當(dāng)清晰。圖3-1是一個(gè)設(shè)計(jì)思路的示意圖： </p><p

74、>　　基本截形 生成基本特征 生成附加特征</p><p><b>　　（圖3-1）</b></p><p>　　一、三維造型的具體步驟：</p><p><b>　　基準(zhǔn)的建立 </b></p><p>　　不管是一個(gè)機(jī)器還是一個(gè)零件，它們都是由若干個(gè)表面組

75、成的，這些表面之間都有相對(duì)的位置要求，比如面與面之間的尺寸、平行、或垂直的關(guān)系等，這些要求必須用零件上的點(diǎn)、線(xiàn)、面作為依據(jù)。因此，所謂的基準(zhǔn)是指確定點(diǎn)、線(xiàn)、面所依據(jù)的點(diǎn)、線(xiàn)、面。在Pro/Engineer系統(tǒng)中，我們要設(shè)計(jì)出尺寸位置都符合設(shè)計(jì)要求的模型，也必須在操作過(guò)程中依據(jù)一定的點(diǎn)、線(xiàn)、面，這些點(diǎn)、線(xiàn)、面就是我們?cè)赑ro/Engineer系統(tǒng)中的基準(zhǔn)。在建模的過(guò)程中，基準(zhǔn)的建立是必要的也是必須的。我們要想快速、準(zhǔn)確地繪制出圖形，在制圖

76、的過(guò)程中總是不斷地作輔助線(xiàn)、點(diǎn)，總是在依據(jù)已存在的點(diǎn)和線(xiàn)來(lái)確定其他的點(diǎn)和線(xiàn)。所以說(shuō)基準(zhǔn)的使用是不可或缺的，是必須的?？梢哉f(shuō)，基準(zhǔn)的正確合理的建立是快速準(zhǔn)確建模的關(guān)鍵。</p><p>　　在Pro/Engineer系統(tǒng)中，基準(zhǔn)大致可分為以下五類(lèi)：基準(zhǔn)面(Datum Place)；基準(zhǔn)曲線(xiàn)(Datum Curves)；基準(zhǔn)點(diǎn)(Datum point)；基準(zhǔn)軸(Datum Axis)；坐標(biāo)系統(tǒng)(Coordinate

77、System)。</p><p><b>　　草圖的繪制 </b></p><p>　　任何一個(gè)三維模型都是由二維剖面按一定方式如延伸(Extrude)、旋轉(zhuǎn)(Revolve)、掃描(Sweep)、混成(Blend)等生成的。在 PRO/E中，二維剖面的繪制是個(gè)基礎(chǔ)模塊(Sketch),特征的繪制、工程的建立、二維裝配圖的建立以及需要進(jìn)行平面草圖繪制的地方，都回用Sk

78、etch模塊。</p><p>　　進(jìn)行草圖模式有兩種方法，一種是在PRO/E環(huán)境中，用文件菜單命令或工具欄的新建文件，選擇Sketch模塊，輸入文件名，進(jìn)入PRO/E的Sketch模塊。另外一種是在繪制三維特征時(shí)選定繪圖平面及視角平面后，系統(tǒng)直接進(jìn)入草圖模式，用戶(hù)進(jìn)行二維截面圖形繪制。</p><p>　　二維截面圖形的一般繪制步驟如下：草繪；修改尺寸；修改限制條件；重新生成；完成。由于

79、二維截面圖形具有參數(shù)化特性，在剛開(kāi)始進(jìn)行草繪時(shí)不需要將各圖元畫(huà)的很準(zhǔn)確，利用智能意向管理器所得到的尺寸及限制條件，修改尺寸及限制條件，完成幾何二維圖形的參數(shù)化定義，從而將草圖變?yōu)闇?zhǔn)確的截面圖形。使用智能意向管理器繪圖時(shí)，PRO/E系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做些假設(shè)來(lái)猜測(cè)設(shè)計(jì)者的繪圖意向。</p><p><b>　　3．實(shí)體零件建模</b></p><p>　　在草圖繪制即基本截形完

80、成后，就要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體模型。這樣的模型直觀，立體感強(qiáng)，并可以在任何角度進(jìn)行觀察。另外，系統(tǒng)還能容易計(jì)算出實(shí)體的表面積、體積、重量、慣性距、重心等，使設(shè)計(jì)者很容易、很清楚地知道零件的特性。</p><p>　　任何的一個(gè)三維立體模型都是由一個(gè)個(gè)特征組合而成。特征又可分為基礎(chǔ)特征，附加特征及特征操作。基礎(chǔ)特征的生成包括在基本截形的基礎(chǔ)上產(chǎn)生擠塑、薄體、旋轉(zhuǎn)、掃描、混成等特征。</p><p&

81、gt;　　基礎(chǔ)特征生成之后，所生成的只是一些很簡(jiǎn)單的模型，而在我們的生活和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中所見(jiàn)到的實(shí)體模型的外形大多都是很復(fù)雜的，比如一個(gè)零件上很多形狀，大小各異的孔，孔是盲孔還是通孔，是直孔還是階梯孔，又比如有很多凸臺(tái)，形狀更是千奇百怪。我們把這些特征稱(chēng)作附加特征的。在PRO/E系統(tǒng)中，在基礎(chǔ)特征的基礎(chǔ)上通過(guò)增材或減材的過(guò)程來(lái)建立它的附加特征，從而形成我們所要的實(shí)體。主要的附加特征的命令有切除特征、圓孔特征、倒角特征、圓角特征、抽殼特征

82、、加強(qiáng)筋特征和紐拉特征等。</p><p>　　此外，在PRO/E系統(tǒng)中還提供了特征操作，主要有特征的陣列、復(fù)制、修改、隱藏和恢復(fù)，這些大大提高了建模的速度和效率。</p><p>　　第四章 總結(jié)與致謝</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，自己也收益匪淺。從楊慶東老師最初布置任務(wù)開(kāi)始，我們便開(kāi)始了對(duì)課題相關(guān)的技術(shù)及材料的調(diào)研工作，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了虛擬建模等工作

83、。其中的收獲可以說(shuō)難以用簡(jiǎn)短的話(huà)語(yǔ)完全表達(dá)出來(lái)，總結(jié)起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　一、鞏固并擴(kuò)大本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，提高了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，再次對(duì)以前所學(xué)知識(shí)及其外延進(jìn)行了融會(huì)和貫通，提高了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。</p><p>　　二、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，將收集到的資料進(jìn)行分析研究，聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用在一起，提高了理論聯(lián)系實(shí)際的能力。</

84、p><p>　　三、培養(yǎng)了自己的創(chuàng)造性思維能力，從最初的感性認(rèn)識(shí)到最后的設(shè)計(jì)成型，也是一步步的增強(qiáng)認(rèn)識(shí)、加深理解，再用于設(shè)計(jì)當(dāng)中，同時(shí)，加進(jìn)自己的大膽合理的想法，使設(shè)計(jì)更趨于合理化。這一過(guò)程對(duì)創(chuàng)造性思維的提高十分的明顯。</p><p>　　四、通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了自學(xué)能力。本次設(shè)計(jì)主要使用AUTOCAD設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，Pro/Engineer工程軟件進(jìn)行三維造型，通過(guò)幾周的學(xué)習(xí)、熟悉，已經(jīng)基本掌握

85、了三維實(shí)體造型及裝配的各種方法。可以這完全是一個(gè)自學(xué)的過(guò)程，大大地提高了我的自學(xué)能力。</p><p>　　五、鍛煉了獨(dú)立性。由于本次設(shè)計(jì)每個(gè)同學(xué)的題目都不同，工作內(nèi)容與方案要由自己根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的研究與總體進(jìn)度來(lái)確定，這就避免了相互抄襲的現(xiàn)象，而鍛煉了獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力。</p><p>　　六、提高了團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要與同組同學(xué)及外界進(jìn)行廣泛的接觸及聯(lián)系，大

86、家經(jīng)?；ハ嘟涣鳎ハ鄮椭?，配合默契，共同努力，爭(zhēng)取較出色的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　當(dāng)然，在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于是初次進(jìn)行這么大型的設(shè)計(jì)任務(wù)，經(jīng)驗(yàn)很不足，加之時(shí)間有限，還有一些細(xì)節(jié)也許沒(méi)有達(dá)到理想的要求。懇請(qǐng)各位老師多多指教，從而使我在今后的工作中提高能力，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自己的設(shè)計(jì)水平。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我以認(rèn)真的態(tài)度完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。同時(shí)，得到了**老師及趙宏林老

87、師的耐心指導(dǎo)和幫助，在此表示由衷的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)師》 吳宗澤 主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床》 畢承恩 丁乃