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數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書(存儲版)

2025-02-17 15:48上一頁面

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【正文】 ——蝸桿傳動——工作臺。為了提高減摩擦性和耐磨性,蝸輪通常采用價格較貴的有色金屬制造。又具有—定精度的開環(huán)控制系統(tǒng),也可在要求更高招度時組成閑環(huán)控制系統(tǒng)。 (4)易于起動、停止、正反轉(zhuǎn)及變速.響應(yīng)性也好在小步距情況下通常在它的作用下,電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降。(7)過載能力:具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力??刂茝?fù)雜,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。由步進電機接收數(shù)字控制裝置發(fā)出的脈沖信號,把它轉(zhuǎn)換或角位移。 原動機選擇由于步進電機輸出扭矩現(xiàn)在還不能做得太大,且隨著輸出扭矩的增大,其慣量亦增大,使它的起停頓率受到限制,且相比較之下電液脈沖馬達在數(shù)控機床上的經(jīng)濟性和實用性都較伺服電機好,而且電液脈沖馬達已經(jīng)廣泛應(yīng)用在數(shù)控機床上,各方面都比較成熟,故綜合比較之下選擇電液脈沖馬達。但是可以獲得比開環(huán)進給系統(tǒng)更高的精度,更快的速度,驅(qū)動功率更大的特性指標(biāo)??紤]箱體內(nèi)零件的布置及與機床上的工件關(guān)系,設(shè)計尺寸圖31所示:自動分度回轉(zhuǎn)工作臺尺寸:長 寬 高 555mm 720mm 160mm工作臺右端蓋部分尺寸:長 寬 高 240mm 50mm 160mm 圖31 工作臺尺寸數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的箱體蝸輪設(shè)計,考慮到蝸桿傳動的裝卸,設(shè)計成上端放置蝸輪,在蝸輪上面放置回轉(zhuǎn)工作臺,而蝸輪由蝸輪上的軸與箱體用軸承固定。 電液脈沖馬達的選擇及運動參數(shù)的計算 電液脈沖馬達電機的選擇按照工作要求和條件選Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電機。圖34 一級齒輪傳動 選擇齒輪傳動的類型與材料1) 選用直齒圓柱齒輪傳動;2) 選用7級精度;3) 選擇小齒輪材料為40Gr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì));4) 選小齒輪齒數(shù)Z1=22,大齒輪齒數(shù)取Z2=66 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 式中 d1t——小齒輪分度圓直徑; K ——載荷系數(shù) T1——小齒輪轉(zhuǎn)矩; [σH]——許用接觸應(yīng)力; ——齒寬系數(shù); u—— 齒數(shù)比; ZE——彈性系數(shù)。 幾何尺寸計算1)計算分度圓直徑2)中心距 3)計算齒輪寬度 取, 結(jié)構(gòu)設(shè)計小齒輪采用實心式齒輪,齒輪與軸采用單鍵連接。(5)確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)渦輪材料為鑄錫磷青銅ZcuSnP1,金屬模鑄造,蝸桿螺旋齒面硬度45HRC,可從文獻[1,254~254]表117中查得渦輪的基本許用應(yīng)力。 求作用在齒輪上的力?,F(xiàn)將計算出的截面處的及M 值列于下表,如表31所示;表31 蝸桿軸危險截面應(yīng)力載荷水平面H垂直面V力F彎矩M總彎矩扭矩T 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面A)的強度。 鍵聯(lián)接的尺寸根據(jù)小齒輪上軸徑,小齒輪輪轂長度為,可查得當(dāng)時,鍵截面尺寸為:寬,高。根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì),又分為滾動軸承和滑動軸承兩類。結(jié)論與展望本課題設(shè)計了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺,按照以下方案步驟進行設(shè)計:1. 確定數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計方案。這是我以前所不會的。因此本次畢業(yè)設(shè)計也不可避免的存在缺陷。通過他們的無私幫助,使我解決了不少設(shè)計中的技術(shù)難題。參考文獻[l] 濮良貴,[M].北京:高等教育出版社,2006:186383.[2] [M].北京:高等教育出版社,2006:.[3] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2004:5862. [4] 文懷興,[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005年6月出版;[5] 鄭堤,《數(shù)控機床與編程》,機械工業(yè)出版社,2011年2月出版;[6] 上海紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué),《機床設(shè)計圖冊》,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979年6月出版;[7] 機械設(shè)計手冊委員會,《機械設(shè)計手冊》,機械工業(yè)出版社,2004年8月出版;[8] 孫訓(xùn)方,方孝淑,《材料力學(xué)》,高等教育出版社,2009年7月出版;[9] 張偉社,《機械原理教程》,西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006年8月;[10] 張帆,宋緒丁,《互換性與幾何量測量技術(shù)》,西安電子科技大學(xué)出版社,2007年11月出版;[11] 宋緒丁,《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,西北工業(yè)大學(xué)出版社,2011年2月出版;[12] 戴曙,《金屬切削機床》,機械工業(yè)出版社,2010年1月;[13] 郝建民,《機械工程材料》,西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006年9月出版;。真誠地感謝老師的辛勤付出!付老師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度對我們整個設(shè)計小組都影響頗深,相信在未來的學(xué)習(xí)工作中這種嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度一定會讓我們獲益匪淺。我們都知道,每一套設(shè)備都經(jīng)過不斷地改進和完善,它的性能變得越來越好的,所以不是簡簡單單的一份課程設(shè)計說明書就完了,需要做的事情還有很多。除了鞏固了所學(xué)的理論知識外,還學(xué)到不少的新知識和新方法。 軸承的尺寸軸承的基本代號包括三項內(nèi)容:類型代號、尺寸系列代號和內(nèi)徑代號。按照承受載荷的方向,軸承可分為徑向軸承和推力軸承兩類。鍵的類型有平鍵、半圓鍵、斜鍵和花鍵,其各有特點。(1)擬定軸上零件的裝配方案分析可得裝配方案,如圖37所示圖37 蝸桿軸裝配方案(2)根據(jù)軸的定位的要求,確定軸的各段直徑和長度。然后由有關(guān)手冊中查得要求的公差項目及表面粗糙度。(1) 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩取,估取效率,為了保證工作臺分度精度,將蝸桿傳動比設(shè)定在 則 (2)確定載荷系數(shù)因工作載荷較穩(wěn)定,故取載荷分布不均勻系數(shù);由文獻[1,253~253]表115選取使用系數(shù);由于載荷系數(shù)不高,沖擊不大,可取動載荷系數(shù);則(3)確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和鋼蝸桿相配,故。(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1)由文獻[1,207~208]圖1020查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限;大齒輪的彎曲疲勞強度極限2)由文獻[1,206~206]圖1018,取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù),由式(1012)得4)計算載荷系數(shù)K5)查取齒形系數(shù)由文獻[1,200~200]表105查的 6)查取應(yīng)力校正系數(shù)由文獻[1,200~200]表105查得 7) 計算大小齒輪的并加以比較(2)設(shè)計計算對比計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力,僅與齒輪直徑有關(guān),,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=,按接觸強度算的的分度圓直徑,算出小齒輪齒數(shù)取,大齒輪齒數(shù)。確定電機轉(zhuǎn)速為降低電機的重量和價格,選取常用的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的Y系列電機,型號為Y8012,其滿載轉(zhuǎn)速=3000r/min。要同時達到這幾方面的要求比較困難,因此應(yīng)按設(shè)計要求考慮傳動比分配方案,以滿足某些主要要求。改善機器造型,協(xié)調(diào)機器各部分比例,使整機造型美觀。閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進給系統(tǒng)復(fù)雜,相對成本也高,對使用環(huán)境要求嚴(yán)。這種系統(tǒng)不將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端,故稱之為開環(huán)系統(tǒng)。圖24 電液脈沖馬達采用電液脈沖馬達為驅(qū)動單元,其機構(gòu)也比較簡單,主要是變速齒輪副、滾珠絲杠副,以克服爬行和間隙等不足。免維護,性價比高。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。(3)適應(yīng)性:抗過載能力強,能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載,對有瞬間負(fù)載波動和要求快速起動的場合特別適用; (4)穩(wěn)定:低速運行平穩(wěn),低速運行時不會產(chǎn)生類似于步進電機的步進運行現(xiàn)象。(12)步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。 同時用一臺控制器控制幾臺步進電動機可使它 這種蝸桿傳動常用于起重裝置中。圖21 傳動方案方案一的最大缺陷是:;;,無法使工作臺完成自鎖。2)能傳遞很大的動力。(4)結(jié)構(gòu)工藝性要求;如結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、使用維護便利、工藝性和經(jīng)濟合理等。而工科類學(xué)生更應(yīng)側(cè)重于從生產(chǎn)的第一線獲得生產(chǎn)實際知識和技能,獲得工程技術(shù)經(jīng)用性崗位的基本訓(xùn)練,通過畢業(yè)設(shè)計,可樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點,實現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過渡。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的組成數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺具有兩個正交測試軸的傾角儀作為測試工具,將傾角儀設(shè)置于待調(diào)平的轉(zhuǎn)臺臺面中心處,使傾角儀的兩個正交測試軸平行于轉(zhuǎn)臺臺面,通過調(diào)整轉(zhuǎn)臺底座下的調(diào)平機構(gòu)使傾角儀兩測試軸輸出的傾斜角度值轉(zhuǎn)臺即為調(diào)平狀態(tài)?! ?shù)控機床回轉(zhuǎn)工作臺的分度定位和分度工作臺不同,數(shù)控機床它是按控制系統(tǒng)所指定的脈沖數(shù)來決定轉(zhuǎn)位角度,并沒有其他的定位元件。 數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺的分類轉(zhuǎn)臺是鏜床、鉆床、銑床和插床等重要附件,用于加工有分度要求的孔、槽和斜面,加工時轉(zhuǎn)動工作臺,則可加工圓弧面和圓弧槽等。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動,以使數(shù)控機床能完成指定的加工工序。但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改造。 4)可實現(xiàn)多工序的集中,減少零件  ?。?)引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工   將熟練工人和專家的經(jīng)驗,加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中,以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐,建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。 數(shù)控未來發(fā)展的趨勢早期的微處理器速度和功能雖還不夠高,但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。NC),簡稱為數(shù)控(NC)。國產(chǎn)回轉(zhuǎn)工作臺配套件在產(chǎn)品質(zhì)量、性能、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、品牌信譽、外觀造型、精度穩(wěn)定性等方面與發(fā)達國家相比都存在一定的差距,但在產(chǎn)品的價格、交貨期和售后服務(wù)上占有較大的優(yōu)勢。目前數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床和加工中心上,它的總的發(fā)展趨勢是:1.在規(guī)格上將向兩頭延伸,即開發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺;2.在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪,大幅度提高工作臺轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺的承載能力;3.在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺。并且目前部分工作臺還可以作為機床的第四回轉(zhuǎn)軸,大大提高了機床的性能。 the workbench balanced by the thrust bearing to ensure。數(shù)控機床的圓周進給由回轉(zhuǎn)工作臺完成,回轉(zhuǎn)工作臺可以與X、Y、Z三個坐標(biāo)軸聯(lián)動,從而加工出各種球、圓弧曲面等。對于數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計,首先,進行總體方案設(shè)計,傳動方案采用齒輪傳動和蝸桿傳動;然后進行各零件的設(shè)計與校核,蝸桿與軸采用整體式結(jié)構(gòu);蝸輪與工作臺采用螺釘連接;工作臺的平衡通過止推軸承來保證;箱體由箱座、箱蓋和頂蓋組成;最后,對各零件進行裝配。 worm gear scr
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