臥式加工中心主傳動系統(tǒng)設計畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 準備、程序編制、零件首件試切等，這些時間往往是單件基本時間的幾十倍。這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接而成的鋼結構件，它們是加工中心中體積和重量最大的部件。 數(shù)控系統(tǒng)單臺加工中心的數(shù)控部分由CNC裝置、可編程控制器、伺服驅動裝置以及電機等部件組成。數(shù)控系統(tǒng)是加工中心執(zhí)行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。機械手的結構根據(jù)刀庫與主軸的相對位置及結構的不同也有多種形式，如單臂式、雙臂式、回轉式、軌道式等。 加工中心的組成1X軸直流伺服電動機；2換刀機械手；3數(shù)控柜；4刀庫；5主軸箱；6操作面板；7驅動電源柜；8工作臺；9滑座；10床身 加工中心的工作原理根據(jù)零件圖紙，制定工藝方案，采用手工或計算機自動編制零件加工程序，把零件所需的機床各種動作及全部工藝參數(shù)變成機床的數(shù)控裝置能接受的信息代碼，并把這些代碼存儲在信息載體上，將信息載體送到輸入裝置，讀出信息并送入數(shù)控裝置。還有的信號送到可編程控制器中，用以順序控制機床的其他輔助動作，實現(xiàn)刀具自動更換。立式加工中心裝夾方便，便于操作，易于觀察加工情況，調(diào)試程序容易，應用廣泛。這種結構剛性大，熱對稱性好，穩(wěn)定性高。臥式加工中心的結構復雜，占地面積大，重量大，價格也較高。另一種是主軸不改變方向，而工作臺帶著工件旋轉90176。其基本結構是由一個動平臺、一個定平臺和六根長度可變的連桿構成。當今的加工中心正在不斷采用最新技術成就，朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等發(fā)面發(fā)展。由于加工中心具有更高的加工效率，更寬的使用范圍，更高的加工精度，因此，它的主軸系統(tǒng)必須滿足如下要求。要求升降速時間短，調(diào)速時運轉平穩(wěn)。主軸部件的精度包括旋轉精度和運動精度。運動狀態(tài)下的旋轉精度取決于主軸的工作速度、軸承性能和主軸部件的平衡。 抗振性和熱穩(wěn)定性要求加工中心在加工時，由于斷續(xù)切削、加工余量大且不均勻、運動部件速度高且不平衡，以及切削過程中的自振等原因引起的沖擊和交變力的干擾，會使主軸產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時甚至破壞刀具和主軸系統(tǒng)中的零件。為保證加工過程的連續(xù)實施，加工中心主軸系統(tǒng)與其他主軸系統(tǒng)相比，必須具有刀具自動夾緊功能。在自動換刀的數(shù)控銑鏜加工中心上，切削轉矩通常是通過刀桿的端面鍵來傳遞的，這就要求主軸具有準確定位于圓周上特定角度功能。 主運動變速系統(tǒng)主要參數(shù)機床主傳動系統(tǒng)的參數(shù)有動力參數(shù)和運動參數(shù)。因此需合理確定主傳動功率。 選擇電動機型號 電動機相關參數(shù)電動機型號額定功率調(diào)頻范圍轉速范圍額定轉速最高轉速VABP160S4P50Hz11kw5~150150~450015004500電動機制造商：上海德驅馳電氣公司 電動機的功率、扭矩特性 由切削原理知主運動為直線運動的機床，主運動為恒轉矩運動；主運動為旋轉運動的機床，主運動為恒功率運動。 轉速圖的擬定轉速圖能夠清楚的表達出：傳動軸的數(shù)目，主軸及各傳動軸的變速級數(shù)、轉速值及其傳動路線，變速組的個數(shù)、傳動順序及擴大順序，各變速組的傳動副數(shù)及其傳動比數(shù)值，變速規(guī)律等。首先要考慮某些結構方面的問題，考慮結構能否實現(xiàn)：如小齒輪的齒根圓是否大于軸的直徑，大齒輪的頂圓是否會碰及相鄰軸等；其次因考慮結構是否合理，如布置是否緊湊，操縱是否方便等。②保證強度和防止熱處理變形過大，套裝在軸上的齒輪，齒根圓到鍵槽的壁厚要大于2倍的模數(shù)。其他齒輪模數(shù)的計算方法同上。 其余齒輪的模數(shù)驗算方法同上。Ⅰ軸的材料選用45鋼(調(diào)質處理)，Ⅱ軸的材料選用45鋼(調(diào)質處理)，Ⅲ軸的材料選用45鋼(調(diào)質處理)， 常用傳動件效率概略值名稱效率名稱效率直齒圓柱齒輪(磨齒)向心球軸承斜齒圓柱齒輪圓錐滾子軸承普通V帶高速主軸軸承~ 傳動軸的彎曲剛度驗算彎曲剛度驗算時只需驗算傳動軸的薄弱環(huán)節(jié)的撓度和傾角。 Ⅰ軸上小齒輪嚙合的受力分析 () 式中：T ——小齒輪傳遞的轉矩 ——小齒輪的節(jié)圓直徑，對標準齒輪即為分度圓直徑 ——嚙合角，對標準齒輪。校核Ⅰ軸在大齒輪(Z=54)嚙合狀態(tài)下的撓度和傾角， Ⅰ軸上大齒輪嚙合的受力分析計算Ⅰ軸上大齒輪(Z=54)的轉矩計算Ⅰ軸上大齒輪Z=54所受的力Ⅰ軸的計算簡圖可簡化承外伸梁。，滿足許用值。 靜剛度 主軸組件的靜剛度（簡稱剛度）反映組件抵抗靜態(tài)外載荷變形的能力。影響抗振性的因素主要有主軸組件的靜剛度，質量分布和阻尼（特別是主軸前支撐的阻尼）主軸的固有頻率應遠大于激動力的頻率，以使它不易發(fā)生共振。主軸箱因溫升而變形，使主軸偏離正確位置。主軸上易磨損的地方是刀具或工件的安裝部位以及移動式主軸的工作部位。因此，強度一般不做為選材的依據(jù)。數(shù)控機床的材料通常是45號或60號優(yōu)質中碳鋼，需調(diào)質處理。主軸軸承的結構配置主要取決于主軸的轉速特性的速度因素和主軸的剛度要求。 軸承的配置形式 主軸尺寸參數(shù)的確定主軸的主要尺寸主要參數(shù)包括主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長度和支承跨距。同時極限轉速下降。主軸的孔徑大小主要受主軸剛度的制約。主軸的前懸伸長度對剛度影響很大。如果跨距L較大，則主軸變形較大，如果跨距L較小，則軸承的變形對主軸前端的位移影響較大。通常裝夾BT40（BT50）等刀柄或刀桿。展開圖是按傳動軸傳遞運動的先后順序，按主軸的最高或最低轉速的傳動路線的齒輪位置，沿其軸心線剖開、并將這些剖切面展開在同一平面上形成的試圖（）。數(shù)控加工中心的主傳動系統(tǒng)包括主軸電機、傳動系統(tǒng)與主軸組件，與普通機床相比，變速功能絕大部分由主軸電機的無級調(diào)速來實現(xiàn)的，省去了繁雜的齒輪變速機構，結構簡單，本設計中采用四級齒輪變速機構用以擴大電機無級調(diào)速的范圍。耽誤了一些時間。首先我要感謝我的母?！|寧科技大學的辛勤培育，其次感謝院系的各位老師四年來的諄諄教誨，沒有他們給我的機械制造方面的基礎知識，我的論文不可能完成。同學耐心細致的給我講解。參考文獻[1]：中國勞動社會保障出版社，2005.[2]：大連理工大學出版社，2005.[3]：國防工業(yè)出版社，2003.[4]：機械工業(yè)出版社，2002.[5]：機械工業(yè)出版社，2002.[6]：西北工業(yè)大學出版社，2004.[7]：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1998.[8] ：機械工業(yè)出版社，1994.[9]，2006.[10]，2007.[11]李慶余、2008.[12]（第四版）.高等教育出版社，1997.[13]林宋、：化學工業(yè)出版社，2003.[14]：中國輕工業(yè)出版社，1999.[15]：機械工業(yè)出版社，2004.[16]，2003.[17]，2001.[18]：高等教育出版社，2004.[19]：機械工業(yè)出版社，2000.[20]：化學工業(yè)出版社，2006.[21]：化學工業(yè)出版社，2005.[22]：化學工業(yè)出版社，2006.[23]Mechanical Drive(Reference Issue).Machine (14),1980.
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