車(chē)床功能部件開(kāi)發(fā)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p><b>　　車(chē)床功能部件開(kāi)發(fā)</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>&l

3、t;p>　　車(chē)銑復(fù)合加工中心的加工過(guò)程實(shí)際是安裝在刀塔上的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。工件——刀具組成一個(gè)彈性系統(tǒng)，相當(dāng)于工件——刀塔組成一個(gè)彈性系統(tǒng)。刀塔作為車(chē)銑復(fù)合加工中心結(jié)構(gòu)的一部分，也是重要的一部分。本課題通過(guò)已知的動(dòng)力頭和動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)設(shè)計(jì)立柱的結(jié)構(gòu)，以使動(dòng)力頭上的刀具能在Y方向上移動(dòng)，定位Y方向，從而精確加工工件。傳動(dòng)裝置是通過(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)絲桿，絲桿與絲桿螺母配合帶動(dòng)刀具Y方向的運(yùn)動(dòng)。以此結(jié)構(gòu)可以在車(chē)床上一次裝夾來(lái)完成

4、大部分的加工，使減少裝夾誤差。加工的零件的精度變得更高，效率更大。</p><p>　　關(guān)鍵詞：車(chē)銑復(fù)合加工中心 彈性系統(tǒng) 刀塔 立柱 Y軸方向</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The process of turning- milling compound machining center act

5、ual is the relative movement between cutting tools of the tower and workpiece. workpiece -cutting tools composed a flexible system is the equivalent of a flexible system of the – tower.cutter tower as a part of turning-

6、 milling compound machining center ，also is important part of it. This topic through the known power head and dynamic guide to design the structure of pillar, in order to make power head tool can move in the Y direction&

7、lt;/p><p>　　Keywords: turning- milling compound machining center elastic system </p><p>　　cutter tower pillar of Y axis</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　

8、　摘 要……………………………………………………………………………………… III</p><p>　　Abstract ……………………………………………………………………… IV</p><p>　　1 緒論 ………………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1 課題研究的背景 ……………………………………………

9、……… 1</p><p>　　1.2 課題研究的意義 …………………………………………………… 2</p><p>　　1.3 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) ………………………………………………… 2</p><p>　　1.4 國(guó)內(nèi)外研究的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 ……………………………………………… 3 </p><p>　　1.5技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) …

10、……………………………………………………… 4</p><p>　　1.6課題研究?jī)?nèi)容 ………………………………………………………… 5</p><p>　　2設(shè)備方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)……………………………………………………… 6</p><p>　　2.1箱體二維圖 ………………………………………………………… 6</p><p>

11、　　2.2絲杠螺母二維圖 ……………………………………………………… 6</p><p>　　2.3絲杠二維圖 …………………………………………………………… 7</p><p>　　2.4立柱裝配圖……………………………………………………………… 8</p><p>　　2.5總裝配圖………………………………………………………………… 9</p>

12、<p>　　3立柱部分主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………… 10</p><p>　　3.1總裝配圖原理…………………………………………………………10</p><p>　　3.2選擇電動(dòng)機(jī) ……………………………………………………… 10</p><p>　　3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)……………………………… 11&

13、lt;/p><p>　　3.4螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 12</p><p>　　3.5箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 12</p><p>　　3.6絲桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 12</p><p>　　3.7絲桿螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………

14、………… 13</p><p>　　3.8軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………… 14</p><p>　　3.9 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………… 14</p><p>　　4 總結(jié)與展望 ……………………………………………………………………16</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………

15、……………………………………………………17</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………18</p><p>　　附錄…………………………………………………………………………………19</p><p>　　附錄圖1 底板………………………………………………………………19</p><p>　　附錄圖

16、2 箱體………………………………………………………………19</p><p>　　附錄圖3 絲桿螺母…………………………………………………………20</p><p>　　附錄圖4 杯套………………………………………………………………20</p><p>　　附錄圖5 電機(jī)連接固定架…………………………………………………21</p><p>　

17、　附錄圖6 墊片……………………………………………………………… 21</p><p>　　附錄圖6 鍵套…………………………………………………………………22</p><p>　　附錄圖7 絲桿…………………………………………………………………22</p><p>　　附錄圖8 側(cè)板…………………………………………………………………23</p>&l

18、t;p>　　附錄圖9 立柱裝配圖…………………………………………………………23</p><p>　　附錄圖10總裝配圖……………………………………………………………24</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的背景</p><p>　　隨著改革開(kāi)放，我國(guó)越來(lái)越重視國(guó)際化

19、的發(fā)展，相應(yīng)的我國(guó)的數(shù)控車(chē)床也在快速的發(fā)展，成為世界上機(jī)床產(chǎn)量最高的國(guó)家。但是我國(guó)數(shù)控車(chē)床在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)。由于我國(guó)起步比較晚，所以在與數(shù)控車(chē)床的技術(shù)與信息相應(yīng)也比較滯后：比如1.國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)及伺服和驅(qū)動(dòng)技術(shù)比世界先進(jìn)水平落后，設(shè)計(jì)手段及設(shè)計(jì)工具落后，元器件應(yīng)用水平落后，在基礎(chǔ)零件供應(yīng)及工藝過(guò)程可靠性保障等方面都存在很大差距。2.產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和交貨周期長(zhǎng)，產(chǎn)品性能、機(jī)床質(zhì)量和可靠性較差，手段老化、缺少創(chuàng)新。3. 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展缺

20、少共同的軟件規(guī)范和支撐平臺(tái)。4. 國(guó)有企業(yè)轉(zhuǎn)型尚未完成，企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)制落后，導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下，使得數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)難以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。</p><p>　　由于國(guó)外市場(chǎng)的開(kāi)放性和全球化，產(chǎn)品的上市時(shí)間(Time)、產(chǎn)品質(zhì)量(Qual i ty)、成本(Cost)、創(chuàng)新能力(Creation)和服務(wù)(Service)得到了很大的改善。美國(guó)制造業(yè)在20世紀(jì)50至60年代主要以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模作為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素，

21、 而在70年代競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素為降低生產(chǎn)成本，80年代為提高產(chǎn)品質(zhì)量，90年代為市場(chǎng)響應(yīng)速度。所以現(xiàn)代每個(gè)企業(yè)都采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和手段，以加快設(shè)計(jì)速度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。從而出現(xiàn)了劃時(shí)代的產(chǎn)品—加工中心。加工中心具有很多優(yōu)點(diǎn)，它能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀(ATC)、自動(dòng)換工件(AWC)， 能實(shí)現(xiàn)銑、鉆、鏜、攻絲甚至磨削工序等的復(fù)合，還具有多軸聯(lián)動(dòng)、加工任意曲面并可代替鉆床、銑床、鏜床等的功能，因此對(duì)于復(fù)雜零件的加工，加工中心的“特長(zhǎng)”可以

22、得到充分發(fā)揮，其數(shù)量和使用范圍得以不斷增加和擴(kuò)大。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)是：在掌握數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)后，要在政府的支持下，在科研開(kāi)發(fā)上進(jìn)行扶持，直接給企業(yè)提供科研貸款，限制進(jìn)口機(jī)床產(chǎn)品，保護(hù)本國(guó)機(jī)床工業(yè)整體利益，企業(yè)要大力開(kāi)拓市場(chǎng)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。為了加速振興我國(guó)的機(jī)床制造業(yè)，我們應(yīng)該在下面幾個(gè)方</p><p>　　（1）改變過(guò)去傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理模式，最大限度地利用虛擬設(shè)計(jì)手段，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性

23、能，降低成本，并努力縮短交貨期，同時(shí)還需要快速響應(yīng)市場(chǎng)和用戶(hù)的變化，利用有利時(shí)機(jī)快速搶占市場(chǎng)。</p><p>　?。?）以國(guó)外的信息和經(jīng)驗(yàn)提高數(shù)控機(jī)床的綜合性能，以及高效柔性化和高精化發(fā)展。</p><p>　　（3）提高機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)化控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展。</p><p>　?。?）發(fā)展網(wǎng)絡(luò)制造單元以適應(yīng)數(shù)字化企業(yè)的構(gòu)建。</p><p>

24、<b>　　1．2課題的意義</b></p><p>　　傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制一個(gè)機(jī)床新產(chǎn)品所需要的開(kāi)發(fā)研制周期長(zhǎng)，投資消耗大。但是隨著經(jīng)濟(jì)水和生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越注重產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)周期，這就對(duì)機(jī)床工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。除了要求機(jī)床重量輕、成本低、使用方便和具有良好的加工工藝性以外，還著重要求機(jī)床具有越來(lái)越高的加工性能。我們都知道機(jī)床的綜合性能主要由加工質(zhì)量和金屬切除率所決定。機(jī)械制造

25、過(guò)程的高速化、精密化和自動(dòng)化，對(duì)機(jī)床的切削速度、加工精度以及穩(wěn)定性提出了更高的要求。車(chē)銑復(fù)合加工中心的加工過(guò)程實(shí)際是安裝在刀塔上的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。工件——刀具組成一個(gè)彈性系統(tǒng)，由于刀具安裝在刀架上，相對(duì)刀塔可以忽略，實(shí)際上相當(dāng)于工件一刀塔組成一個(gè)彈性系統(tǒng)。從加工零件的表面成形過(guò)程知道，如果車(chē)銑復(fù)合加工中心在工作時(shí)刀具與加工工件沿著預(yù)定的軌跡做準(zhǔn)確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則能得到理想的工件輪廓形狀，否則難以滿(mǎn)足要求。刀塔作為彈性系統(tǒng)的元

26、素之一，它直接影響零件表面成形運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性，因此它的靜動(dòng)態(tài)性能將直接影響零件的加工精度、表面質(zhì)量和機(jī)床的生產(chǎn)率。</p><p>　　1.3現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)</p><p><b>　?。?）高柔性</b></p><p>　　數(shù)控銑床的最大特點(diǎn)是高柔性，可以適應(yīng)加工不同形狀且形狀比較復(fù)雜的工件。減小人為所帶來(lái)的不確定因素。</p&

27、gt;<p><b>　?。?）高精度</b></p><p>　　目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm，高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達(dá)0.0001mm。一般情況下，絕對(duì)能保證工件的加工精度。另外，數(shù)控加工還可避免工人操作所引起的誤差，所加工零件的尺寸統(tǒng)一性特別好，產(chǎn)品質(zhì)量能得到保證。</p><p><b>　?。?）高效率</b>&

28、lt;/p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用數(shù)控銑床比普通銑床可提高生產(chǎn)率3～5倍。對(duì)于復(fù)雜的成形面加工，生產(chǎn)率可提高十幾倍甚至幾十倍。數(shù)控機(jī)床的工序高度集中，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率并減少了工件的裝夾誤差。其中主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量都是無(wú)級(jí)變速的，有利于得到最佳切削用量。數(shù)控機(jī)床都有快進(jìn)、快退、快速定位功能，可大大減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。 更換工件時(shí)，只需調(diào)用儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)中的加工程序、裝夾工件和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，從而大大縮短生產(chǎn)周期。</

29、p><p>　?。?）機(jī)床的信息化和智能化。</p><p>　　現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)傳送，從而可以遠(yuǎn)程控制機(jī)床生產(chǎn)零件。他可以快速的了解到機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)，并可以實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器狀態(tài)和終止一</p><p>　　故障的發(fā)生。這樣可以快速更改客戶(hù)的要求變化，也更加的能適用于當(dāng)今社會(huì)的需求。</p><p>　　1.4 國(guó)內(nèi)外研究的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀　

30、</p><p>　　1.4.1立式車(chē)銑復(fù)合機(jī)床</p><p>　　沈陽(yáng)機(jī)床展出了VTC250140m立式車(chē)銑中心(見(jiàn)圖l)，VTC250140m立式車(chē)銑中心是沈陽(yáng)機(jī)床并購(gòu)德國(guó)希斯公司后，借鑒其先進(jìn)、成熟的制造技術(shù)合力打造的一款國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品。2008年底，產(chǎn)品進(jìn)入研發(fā)設(shè)計(jì)階段，2009年下半年正式進(jìn)入市場(chǎng)。該款產(chǎn)品盡管性能已達(dá)國(guó)內(nèi)一流，但價(jià)格卻相對(duì)減少1／2，超高的性?xún)r(jià)比，使其在進(jìn)入市場(chǎng)

31、不到一年的時(shí)間里，得到用戶(hù)青睞，已獲13臺(tái)訂單合同。廣泛應(yīng)用于航天、船舶、風(fēng)電等國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域，產(chǎn)品已出口至美國(guó)、日本、印度等國(guó)家。</p><p>　　1.4.2臥式車(chē)銑復(fù)合機(jī)床</p><p>　　國(guó)內(nèi)外多家主機(jī)廠(chǎng)展出了臥式車(chē)銑復(fù)合機(jī)床產(chǎn)品，其中大連機(jī)床集團(tuán)的展品CHD25A車(chē)銑復(fù)合中心、大連科德的展品KDW-4200FH、大隈的展品MULTUSB300最有特點(diǎn)，下面逐一介紹：（1)大

32、連機(jī)床集團(tuán)的展出了CHD25A車(chē)銑復(fù)合中心(見(jiàn)圖2)，主要適用于軍工、航空、航天等企業(yè)形狀復(fù)雜、加工精度要求較高的零件的加工.</p><p>　?。?)大連科德數(shù)控有限公司展出的KDW-4200FH型14軸5聯(lián)動(dòng)臥式車(chē)銑復(fù)合加工中心(見(jiàn)圖3)，該機(jī)床可實(shí)現(xiàn)高速銑削及鉆削功能、高速車(chē)削功能、多工位刀塔，可對(duì)回轉(zhuǎn)體圓周表面精密車(chē)削、鉆孔、平面及曲面銑削、開(kāi)槽等加工，一次裝夾即可完成多道工序。適合中大型細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件加

33、工，曲軸及復(fù)雜回轉(zhuǎn)體零件加工，是航空、航天、能源等領(lǐng)域大型復(fù)雜軸類(lèi)零件、箱體類(lèi)零件、葉輪、葉片類(lèi)零件制造的關(guān)鍵設(shè)備。該產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化將改變這類(lèi)關(guān)鍵設(shè)備長(zhǎng)期受?chē)?guó)發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口限制的現(xiàn)狀，以高性能價(jià)格比達(dá)到替代進(jìn)口目的。（3)日本0KUMA公司展出了智能型復(fù)合加工機(jī)床MULTUS B300(見(jiàn)圖4)。該機(jī)床</p><p>　　根據(jù)目前復(fù)合機(jī)床加工準(zhǔn)備和首次加工需要大量時(shí)間，比通用NC機(jī)床使用難度大，很難根據(jù)環(huán)境溫度的

34、變化保證精度等問(wèn)題提出很多解決措施。　</p><p>　　以上幾種展品基本代表了國(guó)內(nèi)外車(chē)銑復(fù)合機(jī)床的最高技術(shù)水平，通過(guò)分析很清晰地看到我國(guó)車(chē)銑復(fù)合機(jī)床已取得較大發(fā)展，近幾年開(kāi)發(fā)的車(chē)銑復(fù)合機(jī)床，基本參數(shù)、機(jī)床結(jié)構(gòu)和國(guó)際水平接近。</p><p><b>　　1.5技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p>　　（1）更加的集中化，一次安裝完成更多的加

35、工過(guò)程。從而較小多次裝夾誤差和裝夾的時(shí)間。</p><p><b>　　（2）更高的精度。</b></p><p>　　（3）更效率化，實(shí)現(xiàn)多軸并聯(lián)運(yùn)動(dòng)，減小整體工件加工的時(shí)間。</p><p>　　（4）更好的網(wǎng)絡(luò)化和信息化，從而遠(yuǎn)程控制機(jī)器，了解整體機(jī)床的在加工的運(yùn)行狀態(tài)，也更加適應(yīng)客戶(hù)隨時(shí)提出的要求。</p><p&g

36、t;　　（5）更好的柔性化。</p><p>　　（6）更好的可靠性。在當(dāng)今激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，企業(yè)必須使機(jī)器連續(xù)工作，從而要求機(jī)器有高的可靠性。降低機(jī)器發(fā)生的故障率，從而減小損失，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　?。?）智能化。出現(xiàn)問(wèn)題，自動(dòng)停止工作，發(fā)出警報(bào)，并檢測(cè)故障的發(fā)生位置，從而便于維修人員維修，減省時(shí)間，提高效率。</p><p>　　（8）更好的人

37、性化。好的外觀，功能齊全，操作可靠安全，性能良好。</p><p>　　1.6 課題研究?jī)?nèi)容</p><p>　　參閱中文相關(guān)文獻(xiàn)和外文專(zhuān)題文獻(xiàn)。</p><p>　　應(yīng)用CAD技術(shù)繪制刀塔結(jié)構(gòu)的零件圖與裝配圖。</p><p>　　閱讀寫(xiě)說(shuō)明書(shū)相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)所作的刀塔結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的說(shuō)明書(shū)。</p><p><b

38、>　　課題的技術(shù)路線(xiàn)：</b></p><p><b>　　圖5課題的技術(shù)路線(xiàn)</b></p><p>　　2.車(chē)床功能部件——立柱設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p>　　立柱主要由三大部分組成：絲杠，絲桿螺母，箱體。立柱與導(dǎo)軌的連接，使刀具能沿X軸，Z軸移動(dòng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與絲桿的配合可以使刀具沿Y軸的方向移動(dòng)。從而可以準(zhǔn)確的定位工件的位

39、置。</p><p><b>　　2.1箱體二維圖</b></p><p><b>　　圖6箱體</b></p><p>　　箱體起著支撐步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，連接導(dǎo)軌，隨導(dǎo)軌一起移動(dòng).確定其他相關(guān)零件的位置。而且還實(shí)現(xiàn)著刀具Y軸的移動(dòng)。</p><p>　　第一步，我在設(shè)計(jì)中根據(jù)相關(guān)零件的選擇，確定與零件的

40、配合尺寸以及位置所在，初步設(shè)計(jì)立柱的整體尺寸。</p><p>　　第二步，以前面所得到的信息，大致確定比較容易加工及簡(jiǎn)單的外形。</p><p>　　第三步，考慮到維修以及更換零件的方便，從而進(jìn)行箱體某些部位的打空。</p><p>　　第四步。進(jìn)行細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2絲杠螺母二維圖</p><p&g

41、t;<b>　　圖7絲杠螺母</b></p><p>　　連接動(dòng)力頭以及與絲桿的配合，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿得到絲桿螺母與動(dòng)力頭的Y方向的移動(dòng)，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。</p><p>　　第一步，根據(jù)箱體的整體尺寸以及動(dòng)導(dǎo)軌與箱體中心線(xiàn)的位置關(guān)系，以及設(shè)計(jì)所需的強(qiáng)度，初步設(shè)計(jì)出絲桿螺母的大體尺寸，確定配合位置的與端面的位置關(guān)系。</p><p>　　第二步

42、，根據(jù)動(dòng)導(dǎo)軌的配合為，以及經(jīng)驗(yàn)確定動(dòng)導(dǎo)軌與絲桿螺母的螺栓配合位置。第三步，為了減小絲桿與絲桿螺母的過(guò)多接觸面積使絲桿彎曲的影響，從而中間進(jìn)行斷開(kāi)，并且這個(gè)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行正向與反向的間隙補(bǔ)償。</p><p><b>　　2.3絲杠二維圖</b></p><p><b>　　圖8絲桿</b></p><p>　　絲桿通過(guò)連接步

43、進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲桿螺母實(shí)現(xiàn)刀具的Y軸的移動(dòng)。</p><p>　　第一步，根據(jù)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)出絲桿的最小的直徑，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇確定配合尺寸，再根據(jù)軸向和周向定位設(shè)計(jì)出階梯和周向尺寸。</p><p>　　第二步，通過(guò)選取好的平鍵，確定鍵槽的位置及大小。</p><p>　　第三步，細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.

44、4立柱裝備圖</b></p><p><b>　　圖9箱體</b></p><p>　　把現(xiàn)有的進(jìn)行有順序組裝。利用立柱裝配關(guān)系理解立柱工作原理</p><p><b>　　2.5總裝配圖</b></p><p><b>　　圖10總裝配圖</b></p>

45、;<p>　　把現(xiàn)有的功能模塊進(jìn)行組裝，從中幫助你理解其工作原理。</p><p>　　3立柱部分主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　3.1總裝配圖原理</b></p><p><b>　　圖11總裝配傳動(dòng)圖</b></p><p><b>　　圖12總裝配圖原理

46、</b></p><p><b>　　3.2選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型</p><p>　　根據(jù)實(shí)際工作要求和條件選用交流伺服電動(dòng)機(jī)</p><p>　?。?）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　絲杠工作時(shí)的轉(zhuǎn)速為，總的傳動(dòng)比i=1,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

47、 （3—1）</p><p>　　（3）確定電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　　為動(dòng)力頭升降過(guò)程中的功率0.4kw, 角接觸球軸承1效率，角接觸球軸承2效率，絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)效率</p><p>　　為電動(dòng)機(jī)軸只至動(dòng)力頭的傳動(dòng)裝置的總效率：</p><p><b>　?。?—2）</b>&

48、lt;/p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的輸出功率</b></p><p>　　kw=0.4/0.92 （3—3） </p><p>　　3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)</p><

49、;p><b>　　（1）各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 （3—4） </p><p>　　絲杠 （3—5）</p><p><b>　?。?）各軸輸入

50、功率</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 （3—5）</p><p>　　絲杠 （3—6）</p><p><b>　?。?）各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸

51、 （3—7） </p><p>　　絲杠 （3—8）</p><p>　　將以上算得的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)列表如下：</p><p>　　3.4螺栓的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）確定螺栓的直徑</p><p>　　因?yàn)槁菟ㄖ饕茌S向力作

52、用，且對(duì)于一般的連接殘余預(yù)緊力,</p><p>　　(F為工作力)， （3—9）</p><p>　　取, </p><p><b>　?。?—10）</b></p><p><b>　　（3—11）</b>&l

53、t;/p><p>　　螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑）：</p><p>　　， （3—12）</p><p>　　則選擇 D=8mm（D為大徑） </p><p>　?。?）校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適</p><p>　　,

54、 （3—13）</p><p><b>　?。?—14）</b></p><p>　　3.5機(jī)箱的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)要加工的工件最大直徑，取導(dǎo)軌的高度為172mm,再根據(jù)螺栓直徑為8mm，與之相配合的長(zhǎng)度一般為1.2~2個(gè)8mm， 1.2，所以選擇10mm的鉸孔長(zhǎng)度。其他根據(jù)零件的配合選擇長(zhǎng)度。</p>

55、;<p>　　3.6絲桿的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　（1）絲桿尺寸的確定</p><p><b>　　F=1200N，。</b></p><p>　　絲桿在工作中受切應(yīng)力作用，則</p><p><b>　　（3—15）</b></p><p><b&

56、gt;　　（3—16）</b></p><p>　　綜合總體因素取絲桿與絲桿螺母工作直徑為20mm：</p><p>　?。?）校核絲桿應(yīng)力是否合適</p><p>　　（3—17） </p><p>　?。?）校核絲桿穩(wěn)定性是否合適</p>&

57、lt;p><b>　?。?—18）</b></p><p><b>　　故合適</b></p><p>　　由于精度要求較高，選擇螺距為0.5mm，選擇梯形齒，因?yàn)閭鲃?dòng)效率比較高，精度也比較高，其他直徑根據(jù)配合在的零件的周向和軸向的定位，以及配合尺寸而定。</p><p>　　3.7絲桿螺母設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

58、;<p><b>　　（1）螺母高度</b></p><p>　　一般取1.2~3.5 則：</p><p><b>　?。?—19）</b></p><p>　　（2）螺母螺紋危險(xiǎn)截面的剪切強(qiáng)度的計(jì)算與校核</p><p>　　u=44，b=0.65P</p>&l

59、t;p><b>　?。?—20）</b></p><p>　　（3）螺母螺紋危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度的計(jì)算與校核</p><p><b>　?。?—21）</b></p><p><b>　　（3—22）</b></p><p>　　3.8軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

60、<p>　　根據(jù)受力情況選用角接觸球軸承70000C，要求軸承連續(xù)工作2年（每年300天計(jì)算）</p><p><b>　?。?）軸承1:</b></p><p><b>　　（3—23）</b></p><p>　　工作平穩(wěn)，取 則</p><p><b>　　（3—24）

61、</b></p><p><b>　　（3—25）</b></p><p><b>　?。?—26）</b></p><p>　　按照滾動(dòng)軸承樣本選7203C.</p><p><b>　　(2)軸承2：</b></p><p>　　由于絲桿

62、要使零件定位，從而加工軸肩等，直徑必然增大，從而選擇7205C</p><p><b>　　3.9鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　（1）選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，選擇平頭普通平鍵。</p><p>　　根據(jù)，，查表得鍵的截面尺寸為：寬度，，高度，。由輪轂寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取

63、鍵</p><p><b>　　長(zhǎng),.</b></p><p>　　（2）校核鍵連接的強(qiáng)度</p><p>　　鍵、軸和輪轂的材料都是45鋼，查表得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值。鍵的工作長(zhǎng)度，，鍵的輪轂槽的接觸高度。</p><p>　　則 <110MPa （3—27）</p>&

64、lt;p><b>　?。?—28）</b></p><p>　　與110Mpa相差很小， 故合適。</p><p><b>　　4 總結(jié)與展望</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是根據(jù)已知的動(dòng)力頭和動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)設(shè)計(jì)刀塔（立柱）。我想根據(jù)動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)與之相配合的結(jié)構(gòu)。為了使動(dòng)力頭和動(dòng)導(dǎo)軌在Y軸方向上移動(dòng)，

65、我參考了一些有關(guān)傳動(dòng)方面的書(shū)，最后選擇了絲桿與絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)出與絲桿螺母的螺栓固定位置。由于在實(shí)際加工中Y軸方向的定位精度比較高，所以我選擇利用鍵套來(lái)間接的使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與絲桿相連，從而減小傳動(dòng)誤差。根據(jù)要加工零件最大尺寸，從而確定機(jī)箱中軌道的高度，在根據(jù)其他零件相配合，確定機(jī)箱其他尺寸。有考慮到維修的問(wèn)題，確定機(jī)箱開(kāi)槽的位置等細(xì)節(jié)問(wèn)題。在畫(huà)圖遇到很多的問(wèn)題，比如螺栓螺紋的配合畫(huà)法，螺栓與螺紋四分之三圓。有些

66、相關(guān)零件的剖面線(xiàn)關(guān)系。剖面視圖，斷面圖，向視圖等視圖的畫(huà)法。以及注意同一個(gè)視圖盡量不要重復(fù)已經(jīng)標(biāo)清的零件。我知道還有很多的地方還不夠，不過(guò)我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到很多東西。</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]孫桓. 機(jī)械原理[M] . 北京:高等教育出版社,1990. [2]陳心昭. 現(xiàn)代實(shí)

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68、[7]許 軍，劉克非，實(shí)現(xiàn)微小型回轉(zhuǎn)體零件完整加工的技術(shù)[J]，裝備制造技術(shù)2009，11 [8]張曙，數(shù)字化制造一機(jī)床工業(yè)的未來(lái)[J]，世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)  2005年3期 [9]劉克非，劉海生，李春平，張之敬，微小型座體零件的車(chē)銑加工技術(shù)[J]，機(jī)械工程師，2007，7 [10]許軍，劉克非，實(shí)現(xiàn)微小型回轉(zhuǎn)體零件完整加工的技術(shù)[J]，裝備制造技術(shù)，2009，11 [11]劉克非一，張之敬，

69、劉志兵，周敏，陳憲戰(zhàn)，硬鋁材料的微小零件切削加工[J]，輕合金加工技術(shù)，2005，9 [12]劉小鵬，鄭新建，殷燕芳，數(shù)控立式車(chē)床的模塊</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄圖1 底板</b></p><p><b>　　附錄圖2 箱體</b></p>

70、;<p><b>　　附錄圖3 絲桿螺母</b></p><p><b>　　附錄圖4 杯套</b></p><p>　　附錄圖5 電機(jī)連接固定架</p><p><b>　　附錄圖6 墊片</b></p><p><b>　　附錄圖7 鍵套</b