【正文】 主軸附件頭 的維護(hù)與保養(yǎng) 維護(hù)人員不僅要有機(jī)械、加工工藝以及液壓、氣動(dòng)方面的知識(shí)，也要具備計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)及測(cè)量技術(shù)等知識(shí)，這樣才能全面了解、掌握 機(jī)床的操作 ，及時(shí)搞好維修工作。 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)正常后， 主軸附件頭 可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。確認(rèn)一切正常后，方可開(kāi)始工作。即如果是為了油封，密封唇應(yīng)朝內(nèi)；如果主要是為了防止外物浸入，蜜蜂唇應(yīng)朝外。 （ 4）其他 也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。 （ 1）減少摩擦及摩損。根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承代號(hào)為7001AC。 軸承的選用 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一。其余部分尺寸見(jiàn)零件圖 夾緊機(jī)構(gòu)的計(jì)算 采用液壓缸作為 附件頭 的夾緊裝置，液壓缸又稱為油缸，它是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功能就是將液壓能轉(zhuǎn)變成直線往復(fù)式，或擺動(dòng)式機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 蝸輪分度圓直徑： d2=mZ2, 則 d2=124mm 蝸輪喉圓直徑： da2=d2+2ha2=126mm 蝸輪齒根圓直徑： df2=d22hf2= 蝸輪喉母圓半徑： rg2=a1/2da2=62mm 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，從 GB/T 10089— 1988 圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇 7級(jí)精度，側(cè)隙種類為 f,標(biāo)注為 8f GB/T 1089— 1988。 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45號(hào)鋼；為達(dá)到更高的效率和更好的耐 磨 性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為 4555HRC。 蝸輪與蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿 模數(shù) m=4； 直徑系數(shù) q=10； 分度圓直徑 d1 =40mm， 蝸桿頭數(shù) Z1=1； 分度圓導(dǎo)程角γ =11176。 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率為η 1=；蝸桿傳動(dòng)的效率為η 2=； 聯(lián)軸器傳動(dòng)效率η3=，則輸入功率： P=Pm*η 1*η 2*η 3=***= 本設(shè)計(jì)蝸桿與電機(jī)直接由聯(lián)軸器相連，蝸桿轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同。故可以用軸向移動(dòng)的方法來(lái)消除或調(diào)整蝸桿蝸輪副的間隙。 由以上分析可得：將齒輪傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，蝸桿傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，傳動(dòng)方案較合理。 所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。 ③ 結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和 經(jīng)濟(jì)合理 。 2) 選擇 伺服電機(jī) 的扭矩 伺服電機(jī) 的扭矩應(yīng)該大于負(fù)載的最大扭矩。但控制特性是非線性，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，體積大、 重量重，所以只適用于 的小功率控制系統(tǒng)。 ⑸同功率下有較小的體 積和重量。 永磁交流伺服電動(dòng)機(jī) 20世紀(jì) 80年代以來(lái)，隨著集成電路、 電力電子技術(shù) 和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國(guó) 著名 電氣 廠商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和 伺服驅(qū)動(dòng)器 系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著 轉(zhuǎn)矩 的增加而勻速下降。必須保證附件頭要與工件電極絕緣 。為此，在蝸輪底部的輻射方向有 8對(duì)夾緊瓦，并在底座上均布同樣數(shù)量的小液壓缸。它的驅(qū)動(dòng)是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式。倒庫(kù)容量 16，數(shù)控系統(tǒng)： Siemens840D，可控制 X、 Y、 Z、 B、 C 五個(gè)軸，具有車削中心加銑削中心的特點(diǎn)。 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床 我國(guó)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床主要是以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床為主，只適用于形狀復(fù)雜的直線，斜線等零件的加工，對(duì)于那些復(fù)雜的型 面卻只能用手動(dòng)加工，這對(duì)于產(chǎn)品多樣化和產(chǎn)品更新快及效率高的年代已經(jīng)不再適應(yīng)。 DMG公司的 DMCl65 是雙銑頭的門(mén)式 加工中心，雙銑頭由立銑頭和擺轉(zhuǎn)銑頭完成粗精加工。 (2)高精度：目前一般加工中心的定位精度為177。作為非傳統(tǒng)蝸桿蝸輪副滾動(dòng)傳動(dòng)，滾子 蝸輪應(yīng)用在回轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)一步提高定位精度和回轉(zhuǎn)速度，提高使用壽命；蝸輪上每一個(gè)滾子經(jīng)預(yù)壓后，緊密貼合在蝸桿上做滾動(dòng)傳動(dòng)，毫無(wú)背隙。 Fanuc 電機(jī)α 12，減速比 1:90，最高轉(zhuǎn)速設(shè)定在 。數(shù)控回轉(zhuǎn)軸還具有車削主軸的功能，并起著工作臺(tái)面的作用。 沈陽(yáng)機(jī)床 (集團(tuán) )有限責(zé)任公司展出了 HTM40100h 車銑加工中心、 GMC2590u 橋式五軸加工中心。 承重 400kg/m?；剞D(zhuǎn)軸采用了圓光柵尺反饋，工作臺(tái)可以任意分度。該機(jī)工作臺(tái)面尺寸為2021mm 6000mm，承重 5000kg/m， X、 Y、 Z 軸快移速度 30m/min， A、 C軸回轉(zhuǎn)速度 10r/min（ 60r/min），主軸功率 45kw，轉(zhuǎn)速 14000 r/min。 20世紀(jì) 80 年代初，國(guó)內(nèi)先后從日本、美國(guó)等國(guó)引進(jìn) 了一些 CNC裝置及主軸、 伺服系統(tǒng) 的生產(chǎn)技術(shù)，并陸續(xù)投入了批量生產(chǎn)，從而結(jié)束了 數(shù)控機(jī)床 發(fā)展徘徊不前的局面，推動(dòng)了 數(shù)控 機(jī)床的發(fā)展。由此可見(jiàn)，技術(shù)尤其是對(duì)精準(zhǔn)度和可靠度是國(guó)外機(jī)床領(lǐng) 先國(guó)內(nèi)機(jī)床的優(yōu)勢(shì)來(lái)源。機(jī)床運(yùn)動(dòng)無(wú)論是并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床，還是運(yùn)動(dòng)疊加串聯(lián)機(jī)床，對(duì)大多數(shù)金屬加工機(jī)床來(lái)說(shuō)，數(shù)控進(jìn)給復(fù)合運(yùn)動(dòng)的加工，是以直線軸加上回轉(zhuǎn)軸的聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) IV 目錄 前言 第 1 章 緒 論 ........................................................... 1 五軸數(shù)控機(jī)床 學(xué)術(shù)背景 ........................................... 2 本課題的研究目的和現(xiàn)實(shí)意義 ..................................... 3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................. 3 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要趨勢(shì) ......................................... 6 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床 ............................................... 7 本章小結(jié) ....................................................... 8 第 2 章 主軸附件頭 AB 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................... 9 主軸附件頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................. 9 主要參數(shù) ...................................................... 10 第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇與控制 ............................................. 11 伺服 電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) .............................................. 11 伺服電機(jī) 的原理 ................................................ 11 伺服電機(jī) 的種類 ................................................ 12 A 軸方向上 伺服電機(jī) 的選擇和及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 ..................... 14 B軸方向上 伺服電機(jī) 的選擇和及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 ..................... 15 本章小結(jié) ...................................................... 16 第 4 章 蝸輪蝸桿 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................... 17 傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求 .................................... 17 傳動(dòng)方案及其分析 .............................................. 17 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) ........................................... 17 A軸方向上蝸輪與蝸桿設(shè)計(jì) ....................................... 18 蝸輪與蝸桿的選用與校核 ................................... 18 蝸輪與蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸 ........................... 21 B軸方向上蝸 輪與蝸桿設(shè)計(jì) ....................................... 22 蝸輪與蝸桿選用與校核 ..................................... 22 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) V 蝸輪與蝸桿的主要參數(shù)與幾何尺寸 ........................... 24 蝸桿軸 渦輪軸 的設(shè)計(jì) ............................................ 25 夾緊機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ................................................ 26 聯(lián)軸器的選擇 .................................................. 28 軸承的選用 .................................................... 28 本章小結(jié) ....................................................... 29 第 5 章 維修與故障分析 ................................................. 30 操作 .......................................................... 30 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作 ......................................... 30 操作順序 ................................................. 30 啟動(dòng)運(yùn)行中注意的事項(xiàng) ..................................... 30 停車后 的工作 ............................................. 31 維護(hù)與保養(yǎng) .................................................... 31 故障分析和排除 ................................................ 32 本章小結(jié) ...................................................... 33 第 6 章 總 結(jié) .......................................................... 34 致 謝 ................................................................ 36 參考文獻(xiàn) .............................................................. 37 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 第 1 章 緒 論 畢業(yè)設(shè)計(jì) 主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理 論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 主軸剛性非常好，制造成本比較低。即使發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家，也無(wú)不高度重視。是 在現(xiàn)有的 電火花數(shù)控機(jī)床 主軸 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的 主軸附件頭 ，將其安裝在原有的 主軸頭 上，與原有的 主軸 組成一個(gè)整體，成為一個(gè)多自由度的 主軸頭 ，再通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)，使該機(jī)床成為五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。 driving force calculation and other related calculation。工作臺(tái)的中間還設(shè)有一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)，環(huán)繞 Z軸回轉(zhuǎn)，定義為 C軸， C 軸都是 360 度回轉(zhuǎn)。這種設(shè)計(jì)還有一大優(yōu)點(diǎn)：我們?cè)谑褂们蛎驺姷都庸で鏁r(shí)，當(dāng)?shù)毒咧行木€垂直于加工面時(shí)，由于球面銑刀的頂點(diǎn)線速度為零，頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會(huì)很差，采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)，令主軸相對(duì)工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使球 面銑刀避開(kāi)頂點(diǎn)切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質(zhì)量 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是解決 數(shù)控 主軸旋轉(zhuǎn) 的工作原理和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算部分，設(shè)計(jì)思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。使學(xué)生學(xué)會(huì)初步掌握解決