臥式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 轉(zhuǎn)速小，不需傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的全部功率。主傳動(dòng)功率用理論計(jì)算的方法來確定比較困難，一般通過類比、統(tǒng)計(jì)等方法來確定。動(dòng)力參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率，運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)的變速范圍。為此，在通過前壁小孔鏜內(nèi)壁的同軸大孔，或進(jìn)行反倒角加工時(shí)，要求主軸實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)停，使刀尖停在一個(gè)固定的方位上，以便主軸偏移一定尺寸后大刀刃能通過前壁小孔進(jìn)入箱體內(nèi)對(duì)大孔進(jìn)行鏜削。 功率要求要求主軸系統(tǒng)具有足夠的驅(qū)動(dòng)功率或輸出轉(zhuǎn)矩，能在整個(gè)速度范圍內(nèi)提供切削所需功率和轉(zhuǎn)矩，以滿足機(jī)床強(qiáng)力切削時(shí)的要求。主軸系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生變形，破壞相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)精度，造成加工誤差。靜態(tài)剛度反映了主軸部件或零件抵抗靜態(tài)外載的能力。旋轉(zhuǎn)精度指裝配后，在無載荷和低速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下，主軸前端工作部位的徑向和軸向跳動(dòng)值。對(duì)有的機(jī)床需同時(shí)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切削，則要求換向時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加減速控制。 調(diào)速功能 為了適應(yīng)不同工序、各種工件材料及刀具等各種切削要求，主軸必須具有一定的調(diào)速范圍并實(shí)現(xiàn)無極變速，以保證加工時(shí)選用合理的切削用量，從而獲得最佳切削效率、加工精度和表面質(zhì)量。 2 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng) 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)是由主軸電動(dòng)機(jī)、主軸傳動(dòng)系統(tǒng)以及主軸組件組成。動(dòng)平臺(tái)上裝有機(jī)床主軸和刀具，定平臺(tái)上安裝工件，六根桿實(shí)際是六根滾珠絲杠螺母副，它們將兩個(gè)平臺(tái)連在一起，同時(shí)將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，從而不斷改變六根桿的長度，帶動(dòng)動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生六自由度的空間運(yùn)動(dòng)，使刀具在工件上加工出復(fù)雜的三維曲面。這種加工方式可以使工件的形位誤差降到最低，省去了二次裝夾的工裝，從而提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。 萬能加工中心萬能加工中心也稱五面加工中心如圖所示。臥式加工中心各個(gè)坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)可由工作臺(tái)移動(dòng)或由主軸移動(dòng)來完成，即某一方向的運(yùn)動(dòng)可以由刀具固定，工件移動(dòng)來完成；或者由工件固定，刀具移動(dòng)來完成。但受立柱高度及換刀裝置的限制，不能加工太高的零件。 加工中心的分類 立式加工中心 立式加工中心指主軸軸心線為垂直狀態(tài)設(shè)置的加工中心，其結(jié)構(gòu)形式多為固定立柱式，工作臺(tái)為長方形，無分度回轉(zhuǎn)功能，適合加工盤、套板類零件。另一種方法是利用計(jì)算機(jī)和加工中心的接口直接進(jìn)行通信輸入。有的加工中心不用機(jī)械手而利用主軸箱或刀庫的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)換刀。 自動(dòng)換刀系統(tǒng)該系統(tǒng)是加工中心區(qū)別于其他數(shù)控機(jī)床的典型裝置，它解決工件一次裝夾后多工序連續(xù)加工中，工序與工序間的刀具自動(dòng)存儲(chǔ)、選擇、搬運(yùn)和交換任務(wù)。CNC裝置是一種位置控制系統(tǒng)，其控制的過程是根據(jù)輸入的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算，獲得理想的運(yùn)動(dòng)軌跡信息，然后輸出到執(zhí)行部件，加工出所需要的工件。 主軸部件由主軸箱、主軸、主軸軸承等零件組成。采用加工中心可以將這些準(zhǔn)備時(shí)間的內(nèi)容儲(chǔ)存起來，供以后反復(fù)使用。 新產(chǎn)品試制中的零件 在新產(chǎn)品定型之前，需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)、選擇加工中心試制，可省去許多通用機(jī)床加工所需要的試制工裝。 外形不規(guī)則的異形零件 異形零件指外形不規(guī)則的零件，大多要點(diǎn)、線、面多工位混合加工。加工部位可以在一個(gè)平面上，也可以在不同的平面上。當(dāng)前有許多大型CAD/CAM集成軟件已經(jīng)開發(fā)了生產(chǎn)管理模塊，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理。由于是數(shù)控加工，加工中心不必準(zhǔn)備專用鉆模等工藝設(shè)備，加工之前節(jié)省了劃線工時(shí)，零件安裝在機(jī)床上之后可以減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間。加工中心移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位均采用了加速和減速措施，選用了很高的空行程運(yùn)動(dòng)速度，消耗在快進(jìn)、快退和定位的時(shí)間要比一般機(jī)床少得多。當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了更換相應(yīng)的刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需要重新編制程序，輸入新的程序就能實(shí)現(xiàn)對(duì)新的零件的加工，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)約了大量工藝裝備費(fèi)用。現(xiàn)代加工中心更大程度地使工件在一次裝夾后實(shí)現(xiàn)多表面、多特征、多工位的連續(xù)、高效、高精度加工，即工序集中。 加工中心的特點(diǎn) 加工精度高加工中心同其他數(shù)控機(jī)床一樣具有加工精度高的特點(diǎn)，由于加工中心采用工序集中的加工手段，一次安裝即可加工出零件上大部分待加工表面，避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差，在保證高的工件尺寸精度的同時(shí)獲得各加工表面之間高的相對(duì)位置精度。第37頁遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）臥式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 1 加工中心的定義 1 加工中心的特點(diǎn) 1 加工精度高 1 1 適應(yīng)性強(qiáng) 2 生產(chǎn)效率高 2 經(jīng)濟(jì)效益好 2 勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作條件好 2 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 3 加工中心的主要加工對(duì)象 3 既有平面又有孔系的零件 3 結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、普通機(jī)床難加工的零件 3 外形不規(guī)則的異形零件 3 新產(chǎn)品試制中的零件 3 周期性投產(chǎn)的零件 4 加工中心的基本組成 4 基礎(chǔ)部件 4 主軸部件 4 數(shù)控系統(tǒng) 4 自動(dòng)換刀系統(tǒng) 5 輔助裝置 5 加工中心的工作原理 5 加工中心的分類 6 立式加工中心 6 臥式加工中心 6 萬能加工中心 6 虛軸加工中心 7 加工中心的發(fā)展方向 72 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng) 8 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 8 調(diào)速功能 8 8 精度和剛度要求 8 抗振性和熱穩(wěn)定性要求 9 具有刀具的自動(dòng)夾緊功能 9 功率要求 9 主軸定位功能要求 9 9 主運(yùn)動(dòng)變速系統(tǒng)主要參數(shù) 10 主傳動(dòng)功率 10 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào) 10 電動(dòng)機(jī)的功率、扭矩特性 11 11 轉(zhuǎn)速圖的擬定 11 主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍 12 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖 13 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 143 傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì) 15,精度等級(jí),材料及齒數(shù) 15 15 15 16 18 傳動(dòng)軸的彎曲剛度驗(yàn)算 19 274 主軸組件的設(shè)計(jì) 29 29 29 靜剛度 29 抗振性 29 升溫和熱變形 29 耐磨性 29 材料和熱處理 30 主軸的結(jié)構(gòu) 30 30 主軸尺寸參數(shù)的確定 31 31 31 31 32 325總裝配圖 33結(jié) 論 34致 謝 35參考文獻(xiàn) 361 緒 論 加工中心的定義加工中心是一種備有刀庫并能自動(dòng)更換刀具對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。所以說，加工中心不僅提高了工件的加工精度，而且是數(shù)控機(jī)床中生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度最高的綜合性機(jī)床。加工中心備有刀庫，能自動(dòng)換刀，并能對(duì)工件進(jìn)行多工序加工。加工中心加工工件的信息都由一些外部設(shè)備提供，比如軟盤、光盤、USB接口介質(zhì)等，或者有計(jì)算機(jī)直接在線控制（DNC）。加工中心主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)節(jié)范圍大，每一道工序都能選用最有利的切削用量，良好的結(jié)構(gòu)剛性允許加工中心進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。 經(jīng)濟(jì)效益好加工中心加工零件時(shí)，雖分?jǐn)傇诿總€(gè)零件上的設(shè)備費(fèi)用較昂貴，但在單件、小批量生產(chǎn)情況下，可以節(jié)省許多其他方面的費(fèi)用。 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化利用加工中心進(jìn)行生產(chǎn)，能準(zhǔn)確地計(jì)算出零件的加工工時(shí)，并有效地簡化檢驗(yàn)、工夾具和半成品的管理工作，這些特點(diǎn)有利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。 加工中心的主要加工對(duì)象 既有平面又有孔系的零件 加工中心具有自動(dòng)換刀裝置，在一次安裝中，可以完成零件上平面的銑削、孔系的鉆削、鏜削、鉸削、及螺紋切削等多工步加工。常見的零件有凸輪類、整體葉輪類、模具類。利用加工中心多工位點(diǎn)、線、面混合加工的特點(diǎn)，可以完成大部分甚至全部工序內(nèi)容。例如工藝
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