【正文】 產(chǎn)品加工的可靠性都是至關(guān)重要的，而五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺正是通過 其一些關(guān)鍵性零部件對產(chǎn)品加工的可靠性加以保障的。這樣就防止了由于間隙過大等問題從傳動開始就導致了加工誤差的產(chǎn)生。通過使用脹緊套聯(lián)接有效地減小 了傳動間隙的產(chǎn)生，使加工操作更加平穩(wěn)，從而也就提高了對其加工工件的精確度。 因此五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺具有較好的技術(shù)經(jīng)濟性指標。 在設計過程中，始終要考慮到高精度要求的思想。通過在設計手冊中選用合適的膜片聯(lián)軸器，即可完全滿足設計需要，又是十分經(jīng)濟便捷的。 五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺與普通多軸機床的顯著不同點在于其能實現(xiàn)兩個方向的旋轉(zhuǎn)運動，可以使被加工工件 在工作臺上不必拆卸即可旋轉(zhuǎn) 360176。許多設計地方都要考慮到承載能力的計算，因此有些簡單結(jié)構(gòu)因受承載能力限制而不能被使用。 通過結(jié)構(gòu)及功能的設計中，我還認識到傳動件的自鎖性對結(jié)構(gòu)設計較為實用。但與此同時，也可能會使其結(jié)構(gòu)尺寸有所增大，這也是需要再次考慮的問題。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體 ，均已在文中作了明確說明并表示謝意。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并 提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 3）其它 25 。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。有權(quán)將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。 22 參考文獻 1 趙松年 ,張奇鵬主編 .機電一體化機械系統(tǒng)設計 .北京：機械工業(yè)出版社 ,1998 2 王繼文 ,景順 ,志強 .淺析普通機床的數(shù)控改造 ,機床與液壓 ,20xx62 3 章宏甲 ,黃誼主編 .液壓傳動 .北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx 4 宋學義主編 .袖珍液壓氣動手冊 .北京：機械工業(yè)出版社 ,1995 5 李福生主編 .實用數(shù)控機床技術(shù)手冊 .北京：北京出版社 ,1993 6 郭慶鼎 ,王成元等著 .直線交流伺服系統(tǒng)的精密控制技術(shù) . 北京：機械工業(yè)出版社(20xx)125,4058 7 張建民主編 .機電一體化系統(tǒng)設計 .北京：高等教育出版社 ,20xx 8 何玉安主編 .數(shù)控技術(shù)及其應用 . 北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx 9 《機床設計手冊》編寫組編 .機床設計手冊 ,第一冊 ,部件、機構(gòu)及 總體設計 . 北京：機械工業(yè)出版社 ,1996 10 陳繼平 ,李元科編 .現(xiàn)代設計方法 .武漢：華中科技大學出版社 ,1997 11 張春良 ,陳子辰 ,梅德慶 .直線電機伺服進給系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)問題 ,組合機床與自動化加工技術(shù) .20xx,11 12 .,21st Century Manufacturing,Prentice Hall,20xx 13 Jianming Yang,Yoshikazu Suematsu,and Zibo Kang,TwoDegreeofFreedom controller to reduce the vibration of Vehicli EngineBody System,IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY,MARCH20xx 14 徐灝主編 .新編機械設計師手冊 (下冊 ). 北京：機械工業(yè)出版社 ,1995 15 郝靜如主編 .計算機輔助工程 .北京：航空工業(yè)出版社 ,20xx 16 機電一體化技術(shù)手冊編委會 .機電一體化技術(shù)手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社 ,1994 17 濮良貴 ,紀名剛主編 .機械設計（ 第七版） .北京：高等教育出版社 ,20xx 18 孫恒 ,陳作模主編 .機械原理 (第六版 ). 北京：高等教育出版社 ,20xx 19 韓秋實主編 .機械制造技術(shù)基礎（第二版） .北京：機械工業(yè)出版 ,20xx 20 朱龍根主編 .機械系統(tǒng)設計 . 北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx 23 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。 對于本設計題目中，設計結(jié)果基本能夠?qū)崿F(xiàn)預期的兩坐標回轉(zhuǎn)功能，達到了設計標準。在本設計任務中，只加上一個簡單的輔助支撐便解決了安全可靠性問題，使設計的結(jié)構(gòu)簡便易行。同時還可沿水平軸旋轉(zhuǎn)，這樣通過多方向的配合旋轉(zhuǎn)，可以加工許多難以加工的表面，完成一次性大量加工的任務。 21 脹緊套聯(lián)接可以承受較大的載荷，也能夠滿足緊密性聯(lián)接的要求。因此，在與電機的聯(lián)接上經(jīng)過選擇，選用了膜片式聯(lián)軸器的標準件，其它各聯(lián)接件間則較多選用了脹緊套聯(lián)接的標準件。在其設計過程中，有許多具體的設計問題展現(xiàn)了出來，這也使我對設計過程有了進一步的深入思考，并通過導師的幫助和自己的多方查閱資料，使得大部分設計問題得以解決。其能夠滿足科學性的加工操作，在當前機床加工中具有一定的通用性，能夠滿足高標準的加工操作要求，并具有較好的性價比和實用性。再有，五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺的傳動零部件間也是通過緊密性聯(lián)接來傳遞動力的。從電機傳遞的動力開始，是選用了膜片式聯(lián)軸器來與傳動系統(tǒng)聯(lián)接的。兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺是通過與其它機床的相互配合來完成多方位加工操作的，其優(yōu)勢在于，其它機床本身的加工功能并沒有失去，而是在原有的基礎上又可實現(xiàn)新的操作。 對于普通得多軸聯(lián)動機床來說，五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺實現(xiàn)了工件的可轉(zhuǎn)向加工操作，這是對普通機床加工的一大突破。由于其操作方便，精度較高，并可與多種設備配合使用，因此正逐步為加工操作者們所接受。由于其裝配、加工相對較為簡單，不需要大量的設備，從而逐步接近了自動化生產(chǎn)的時代標準，并也節(jié)省了大量的人力物 20 力資源。由此，此方面的發(fā)展前景看好，且具有可實現(xiàn)性和可操作性。 通過五坐標機床兩坐標回轉(zhuǎn)聯(lián)動工作臺的連續(xù)加工過程，可以更直觀的看出工件的哪些地方難于加工，哪些地方需要加工，從而可以再次制定出更加合理的加工工藝，實現(xiàn)快速加工的目的。這樣既節(jié)省了零部件的加工時間，又可以在加工精度上有所提高。目標功能是根據(jù)問題的性質(zhì)、范圍、原因和任務設定的。 根據(jù)基本額定動載荷公式 C = P66010hnL? (617) 則 C = 8000 ?660 2500010???=13856N 由計算結(jié)果從《機械設計手冊 4》表 中選用軸承 33013 型圓錐滾子軸程。根據(jù)《機械設計》（第七版）表153，取 A0 = 112，于是得 mind ? 112 ?3 ? = 52mm 考慮安全系數(shù)因此取 mind = 55mm 根據(jù)公式 ? = (616) 則 ? = ???= 根據(jù)已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機械設計》（第七版）表 151 查得 [ 1?? ]=60 MPa。 根據(jù)螺旋角系數(shù)公式 Y? = 1? 140?? （ 612） 則 Y? = 1? 140????????? = 根據(jù)許 用彎曲應力公式 [ F? ] = []F?? ? KFN (613) 16 從《機械設計》（第七版）表 118 中查得由 ZCuSn10P1 制造的基本許用彎曲應力 []F?? = 40MPa。 根據(jù)應力循環(huán)次數(shù)公式 N = 60jn2Lh (68) 則 N = 60 ?1 ?2 ?15000 = ???? 根據(jù)壽命系數(shù)公式 KHN = 7810N (69) 則 KHN = 786??? = 再根據(jù)許用接觸應力公式 [ H? ] = KHN? [ H? ]? (610) 則 [ H? ] = ?268 = 332 MPa 計算中心距 15 a = 23 1 6 0 2 .91 .2 1 ( )332?? ?????? ?= 取中心距 a = 160mm，因 i =30，故從《機械設計》（第七版）表 112 中取模數(shù) m = 8，蝸桿分度圓直徑 d1 = 80mm。由傳動中心距公式 a ≥ ? ? 232 EHZZKT? ??????? (65) 確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)距 T2 按 Z1 = 1，估取效率 ?= ，根據(jù)公式 T = ???? ? Pn （ 66） 則 T2 = ???? ? Pn? = ???? ? ? = 955000N? mm 確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù) K? = 1；由《機械設計》（第七版）表 115選取使用系數(shù) K? = ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大 ，可取動載系數(shù) VK = 。 材料選擇 考慮蝸桿傳動傳遞的功率不大，速度較低，故蝸桿用 45 鋼 ；因希望提高些效率，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45? 55HRC。 13 圖 63 上主軸結(jié)構(gòu) 下回轉(zhuǎn)臺中蝸桿傳動的參數(shù)確定及幾何尺寸計算 下回轉(zhuǎn)臺蝸桿傳動的初步效率計算 下轉(zhuǎn)臺工作臺面最大轉(zhuǎn)速： n = 4r/min 根據(jù)公式： Pw = 1000FV 其中，工作臺面轉(zhuǎn)速 V = m/s，工作臺面載荷 F = 500N, 則，下工作臺功率為 P = 500 ? = 與下轉(zhuǎn)臺電機相連的聯(lián)軸器選為膜片式聯(lián)軸器，估取其效率 ? m = ，支撐蝸桿的軸承選為圓錐滾子軸承，其傳動效率 ? g = ， 蝸桿傳動選為單頭蝸桿，其傳動效率 ? w = ，與下主軸相連的軸承選為角接觸球軸承，其傳動效率為 ? q = ，支撐上轉(zhuǎn)臺的軸承選為推力球軸承，其傳動效率 t? = 。 與上主軸聯(lián)接軸承的參數(shù)確定和幾何尺寸計算 選取軸承預期計算壽命 hL? 根據(jù)《機械設計》（第七版）表 133 查得 hL? = 25000h 確定軸承基本額定動載荷 取軸肩距離為 倍的軸承內(nèi)徑，則軸肩大徑 d = 50 + 50 ? ?2 = 60mm 當量載荷為 P = (500 + 100) ?10 = 6000N，轉(zhuǎn)速 n = 4r/min。選軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 蝸輪分度圓直徑