【正文】 ............................................................................ 28 計(jì)算軸上的作用力 .................................................................................... 29 計(jì)算支反力 ................................................................................................ 29 彎扭強(qiáng)度校核 ............................................................................................ 32 鍵的選擇與校核 .............................................................................................. 32 滾動(dòng)軸承的選擇與校核 .................................................................................. 33 第 3 章 液壓分度盤(pán)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ....................................................................... 34 齒盤(pán)式分度工作臺(tái) .......................................................................................... 35 水平液壓缸的選取 ........................................................................................... 41 第 4 章 使用說(shuō)明書(shū)（ SM） ................................................................................. 42 主要參數(shù) .......................................................................................................... 43 數(shù)控銑齒機(jī)的結(jié)構(gòu) ................................................................................... 43 刀 架結(jié)構(gòu) ................................................................................................... 43 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ................................................................................................... 44 數(shù)控銑齒機(jī)的工作原理 .................................................................................. 44 第 5 章 標(biāo)準(zhǔn)化審核報(bào)告（ BS） .......................................................................... 45 產(chǎn)品圖樣的審查 .............................................................................................. 45 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 ...................................................................................... 45 標(biāo)注件的使用情況 .......................................................................................... 45 審查結(jié)論 .......................................................................................................... 46 第 6 章 結(jié) 論 ......................................................................................................... 46 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 7 參考文獻(xiàn) 47 結(jié)束語(yǔ) 48 附錄 1 第 1 章 緒論 引言 大模數(shù)齒輪在大型工程車輛，工程機(jī)械以及礦山煤礦的傳送有著廣泛的作用。對(duì)于模數(shù)大于 16mm 的漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪，受加工范圍的限制，在普通銑齒機(jī)上跟本無(wú)法完成。在數(shù)控機(jī)床上加工大模數(shù)齒輪的前提是數(shù)控系統(tǒng)具有漸開(kāi)線 軌跡的加工功能。目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)（除西門(mén)子 840D、 FANUCOi 的高檔數(shù)控系統(tǒng)）均不具有漸開(kāi)線軌跡的加工功能。實(shí)際應(yīng)運(yùn)中，使用經(jīng)濟(jì)數(shù)控系統(tǒng)，在普通銑床上采用特殊結(jié)構(gòu)的數(shù)控改造，可以使用指狀銑刀采用展成法來(lái)直接加工齒輪的漸開(kāi)線齒形，并且加工精度遠(yuǎn)超出規(guī)定要求，使得我國(guó)機(jī)械加工水平無(wú)論在加工質(zhì)量方面還是在加工效率方面都有提高。 數(shù)控滾銑一體機(jī)，主要功能是在一個(gè)機(jī)床本體上，既能完成工件外齒的滾削任務(wù)，又能完成內(nèi)齒銑削任務(wù)。當(dāng)進(jìn)行滾削加工時(shí)，機(jī)床大立柱上安裝滾齒刀架，這時(shí)候相當(dāng)于一個(gè)數(shù)控滾齒機(jī)。進(jìn)行內(nèi) 齒加工時(shí)，更換銑刀架 [1]。 該機(jī)床是采用成型齒輪銑刀對(duì)圓柱內(nèi)、外齒輪的齒型進(jìn)行銑削加工的機(jī)床，該機(jī)床可以加工圓柱直齒內(nèi)、外齒輪，也可以加工圓柱斜齒內(nèi)、外齒輪。該機(jī)床具有高效，高剛度的特點(diǎn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次總的檢驗(yàn)和鞏固，是一次很好的理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉，相比以前的幾次課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的涉及面更加廣泛，是知識(shí)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。做好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。 設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù) : 1. 設(shè)計(jì)參數(shù)如表 11。 2 11 設(shè)計(jì)參數(shù) 工藝條件及要求 工件直徑最大 模數(shù) 30 工件材料硬度 刀具垂直行程 滾刀中心距工作臺(tái)面距離 滾刀轉(zhuǎn)速 3000 Hbs240 1000mm 4501450 20200 工藝條件及要求 銑刀盤(pán)最大直徑 工作臺(tái)最大承重 立柱水平行程 內(nèi)銑齒最小加工直徑 電機(jī) 420mm 40000kg 1700 1000mm 西門(mén)子 本次設(shè)計(jì)是加工 30 模數(shù)齒輪的機(jī)床（直齒，斜 齒，蝸輪蝸桿）。由于加工時(shí)間比較長(zhǎng)，刀具磨損嚴(yán)重，要求能在不停機(jī)狀態(tài)下完成，滾刀的自動(dòng)竄刀（ 100mm）。 本機(jī)床可以進(jìn)行，外齒輪滾削加工，和內(nèi)齒輪銑削加工，加工時(shí)通過(guò)更換刀架，刀架上的電機(jī)隨同刀架一起更換。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求查閱相關(guān)資料，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中減速器和分度盤(pán)有關(guān)知識(shí)，了解各個(gè)零件的作用和工藝，在設(shè)計(jì)中合理運(yùn)用了解的專業(yè)知識(shí)，繪制裝配圖、零件圖及剖視圖，使所畫(huà)圖紙能清晰的表達(dá)設(shè)計(jì)者思想。 本次的任務(wù)是設(shè)計(jì)外齒銑刀架以及帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的分度盤(pán) [2]。 第 2 章 設(shè)計(jì)方案計(jì)算說(shuō)明書(shū) (1) 設(shè)計(jì) 任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì) 前都要經(jīng)過(guò)充分的論證才能確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。該課題設(shè)計(jì)思路是先設(shè)計(jì)出刀架部分，根據(jù)刀架部分的體積、質(zhì)量等定出分度盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度、分度盤(pán)大小、驅(qū)動(dòng)力及剛度等，最后和立柱部分能夠合理的銜接。 初步討論， 有３種方案可供參考： 1：刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成一個(gè)刀架 分度盤(pán) 選用液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng) 3 2：刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架 分度盤(pán) 選用步進(jìn)電機(jī)串聯(lián)一個(gè)減速器 3：刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架 分度盤(pán) 選用 液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng) (2) 設(shè)計(jì)方案分析 第一種方案刀架銑內(nèi)外齒用同一個(gè) 刀架，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，節(jié)省了一定的人力物力，但是這樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)給后期的工作帶來(lái)不小的麻煩。用液壓缸來(lái)帶動(dòng)分度盤(pán)的方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以得到較高的分度精度，且運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，角度任意完全符合要求。 第二種方案刀架銑內(nèi)外齒用兩個(gè)刀架，這樣設(shè)計(jì)會(huì)使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要機(jī)械傳動(dòng)達(dá)到要求即可，但是這樣會(huì)浪費(fèi)一定的材料，而且換取刀架需要人力來(lái)幫助完成。分度盤(pán)用步進(jìn)電機(jī)來(lái)串聯(lián)一個(gè)減速器 ,這樣結(jié)構(gòu)龐大，且比較復(fù)雜，后期的計(jì)算也比較大，不可取。 第三種方案 刀架 銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架， 分度盤(pán) 選用液壓齒條 式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)，這樣結(jié)合了前兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，可以考慮選取第三種方案來(lái)設(shè)計(jì)。 傳動(dòng)方案的擬定 經(jīng)過(guò)上節(jié)方案的討論，最終選取第三種方案，銑內(nèi)齒和銑外齒的設(shè)計(jì)成兩個(gè)刀架，分度盤(pán)選用液壓齒條式的液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)。 （ 1）刀架部分：用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,傳動(dòng)部分可以用一個(gè)減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，初擬傳動(dòng)圖如下： 4 圖 21 初擬傳動(dòng)圖 （ 2）分度盤(pán)部分：用液壓缸來(lái)帶動(dòng)齒條，齒條的帶動(dòng)一個(gè)齒輪，通過(guò)軸來(lái)連接分度盤(pán)，是分度盤(pán)能夠旋轉(zhuǎn)任意角度。 液壓回路如下圖所示，通過(guò)控制電磁換向閥 B來(lái)控制液壓缸，帶動(dòng)齒條左右 移動(dòng)。通過(guò)電磁換向閥 A來(lái)控制分度盤(pán)的鎖緊。 圖 22分度盤(pán)液壓回路 ： 伺服電機(jī)的特點(diǎn) 及工作原理 5 隨著永磁材料制造工藝的不斷完善，新一代的伺服電機(jī)大都采用了最新的Nd2Fe14b1（銣鐵硼）材料，該材料的剩余磁密、矯頑力和最大磁能積均好于其他永磁材料，再加上合理的磁極、磁路及電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大地提高了電機(jī)的性能，同時(shí)又縮小了電機(jī)的外形尺寸。新一代的伺服電機(jī)大都采用了新型的位置編碼器，這種位置編碼器的信號(hào)線數(shù)量從 9 根減少到 5 根，并支持增量型和絕對(duì)值型兩種類型，通信速率達(dá)4M/s，通信周期為 ，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為 12 位，編碼器分辨率為 20bit/rev，即每轉(zhuǎn)生成 100 萬(wàn)個(gè)脈沖，最高轉(zhuǎn)速達(dá) 6000r/min，編碼器電源電流僅為 16μA。伺服電機(jī)按照容量可以分為超小型（ MINI 型）、小容量型、中容量型和大容量型。超小容量型的功率范圍為 10W 到 20W，小容量型的功率范圍為 30W～ 750W，中容量型的功率范圍為300W～ 15KW，大容量型的功率范圍為 22KW～ 55KW。伺服電機(jī)的供電電壓范圍從100V～ 400V（單三相）。 伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元 件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子式永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的 U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)低級(jí)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度 [3]。 伺服電機(jī)又分直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī) 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī) 交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī) 伺服電機(jī)的顯著特點(diǎn)： 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 運(yùn)行范圍較寬 無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 不同類型的交流伺服電機(jī)具有不同的特