【正文】 to the movement, often with around X, Y and Z axis into the circle to the campaign. General circle feed from the rotary table movement to achieve. TH6363B horizontal machining center of the rotary table is used at the design of the workstation. Tabledegree turn in action include: table lifted, the tooth was out of mesh, at the pletion of the preparatory work before。因此，我們要充分了解和熟悉現(xiàn)代數(shù)控機床的基本知識，使企業(yè)盡可能投入少，見效快，讓資源合理化運用、讓投資更加合適已成為眾多企業(yè)所不可忽視的一項重要任務(wù)。其控制功能最少可實現(xiàn)兩軸聯(lián)動控制，實現(xiàn)刀具直線插補和圓弧插補。因此它也是判斷企業(yè)技術(shù)能力和工藝水平標(biāo)志的一個方面。 常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 3 (3) 適應(yīng)性強 加工中心對加工對象的適應(yīng)性強。 (7) 有利于生產(chǎn)的現(xiàn)代化管理 用加工中心加工零件，能夠準(zhǔn)確地計算零件的加工工時，并有效地簡化檢驗和工夾具、半成品的管理工作。主軸的啟動、停止和變速等均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。 （ 4） 自動換刀系統(tǒng) 該系統(tǒng)是加工中心區(qū)別于其他數(shù)控機床的典型裝置，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儲存、選擇、搬運和交換任務(wù)。一般圓周進(jìn)給運動由回轉(zhuǎn)工作臺來實現(xiàn)。輔助系統(tǒng)雖不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率，加工精度和可靠性起到保障作用，因此也是加工中心中不可缺少的部分。依靠快速、準(zhǔn)常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 7 確的數(shù)字量傳遞技術(shù)對高性能的機床執(zhí)行部件進(jìn)行高精密度、高響應(yīng)速度的實時處理，由于采用了新型刀具，車削和銑削的切削速度已達(dá)到5000m8000m/rain 以上：主軸轉(zhuǎn)數(shù)在 30000r/min；工作臺的移動速度 (進(jìn)給速度 )，在分辨率為 1? m 時，達(dá)到 100m/min(有的到 200m/min)，以上，在分辨率為 ? m 時，達(dá)到 24m/ min 以上；加工中 心換刀時間從 510s減少到小于 1s，工作臺交換時間也由 120s 減小到 以內(nèi)。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，提高可靠性。如通過監(jiān)控切削過程中的刀具磨損、破損、切屑形態(tài)、切削力及零件的加工質(zhì)量等，向制造系 統(tǒng)反饋信息，通過將過程控制、過常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 9 程監(jiān)控、過程優(yōu)化結(jié)合在一起，實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。數(shù)控加工中心在提高單機柔性化的同時，朝著單元柔性化和系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展。開放式體系結(jié)構(gòu)可以大量采用通用微機的先進(jìn)技術(shù)，如多媒體技術(shù)，實現(xiàn)聲控自動編程、圖形掃描自動編程等?，F(xiàn)代數(shù)控機床為了適應(yīng)自動化 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和工廠自動化規(guī)模越來越大的要求，滿足不同廠家不同類型數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)的需要，已配備與工業(yè)局域網(wǎng) (LAN)通訊的功能以及 MAP 接口，為現(xiàn)代數(shù)控機床進(jìn)入 FMS及 CIMS創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了系統(tǒng)集成化和信息綜合化，使遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控、遙控及遠(yuǎn)程故障診斷成為可能。分度工作臺的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面，和自動換刀裝置配合使用，實現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個面的加工。常用的定位元件方式有插銷定位、齒盤定位和鋼球定位等幾種。故對 TH6363B 臥式加工中心我決定采用分度回 轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計方案。當(dāng)需要分度時，控制系統(tǒng)發(fā)出分度指令，壓力油通過管道進(jìn)入分度工作臺中央的升降液壓缸的下腔，于是活塞 8 向上移動，通過推力球軸承 11 的作用帶動工作臺也向上抬起，使鼠牙盤 7 的上、下齒盤脫離，液壓缸上腔的油則經(jīng)管道排出，完成分度前的準(zhǔn)備工作。 首先通過分析確定 采用分度回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計方案。 取 1? =， 2? =0。但制造和安裝要求高。 齒輪精度用 8 級，輪齒表面粗糙度為 。 以上設(shè)計過程中所引用的公式及參數(shù)參考自《機械設(shè)計》（第 2 版）徐錦康主編。軸段 3 處安裝軸承，其直徑應(yīng)既便于軸承安裝，又應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列。軸段 3 處安裝 2 個軸承，每個軸承的寬度為 19mm，中間安裝一個套筒，選擇其寬度為 25mm。通常， — 個齒盤固定不動，另 — 個齒盤與分度回轉(zhuǎn)部件固連。 ③ 齒面磨損對定位精度的影響不大，隨著不斷使用磨合，定位精度有可能改善。齒盤類型按齒槽深淺分有剛性齒和彈性齒；按齒形分有直齒和弧形齒。分析其受力狀態(tài) 如下圖 ： 圖 工作臺受力簡圖 圖中分析是在臥式加工中心工作時的最極限位置，即主軸在立柱最高位常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 36 置且加工工件的最邊緣 ，進(jìn)行孔加工，在主軸最大進(jìn)給抗力 F 的作用下齒盤所受的各力。 代入數(shù)據(jù)計算： 26050151000210 7801000210 ???? ??????? c t gjy? 常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 38 = kgf/mm2 ? ?jy?? =4 kgf/mm2 故齒面擠壓應(yīng)力滿足要求。滾動軸承依靠主要原件間的滾動接觸來承受載荷，它與滑動軸承相比，具有摩擦阻力小、效率高、起動容易、潤滑簡便等優(yōu)點。所以考慮到主軸箱的工作狀態(tài)和工作轉(zhuǎn)速以及工作環(huán)境等因素，所以選擇深溝球軸承、圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承 機床一般傳動軸的滾動軸承失效形式主要是疲勞破壞，故應(yīng)進(jìn)行疲勞壽命計算。 = 20200 h 所以這對軸 承滿足要求。 在輸入軸和輸出軸的外伸處，都必須在端蓋軸孔內(nèi)安裝密封件 ，以防止?jié)櫥屯饴┘盎覊m、水汽和其他雜質(zhì)進(jìn)入多軸頭箱體內(nèi)。平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便 、對中性好，故得到廣泛的應(yīng)用。普通圓柱銷直徑偏差有 s n h h11 四種，以滿足不同的使用要求。 在學(xué)期即將結(jié)束的時候，我能順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計， 對此非常感謝老師的幫助，每周指導(dǎo)老師都會抽一天時間給我們進(jìn)行集中輔導(dǎo)，讓我們把設(shè)計中的遇到的疑難問題拿出來共同討論，一起解決。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，遇到了很多的困難，也得到了自己同學(xué)的大力幫助。從徐老師那里獲益匪淺。這期間收獲很大，讓我對一個系統(tǒng)的設(shè)計有了一定設(shè)計思路，也讓我對以前所學(xué)的的一些專業(yè)基礎(chǔ)知識有了很多的溫習(xí)，讓這些基礎(chǔ)知識重新回到我的腦中。 這里選擇的是圓柱銷和開口銷。 平鍵的選擇 平鍵聯(lián)接是齒輪、帶輪等與軸聯(lián)接的主要形式。因為齒輪的圓周速度小于 2m/s，宜用潤滑脂潤滑。 軸承尺寸 d=40 D=68 T=19 載荷容量 rC =51800N orC =71000N 對壽命進(jìn)行驗算 已知 rC =51800N 軸承的預(yù)期壽命取 hl39。 （ 2）軸承轉(zhuǎn)速 選用主軸軸承時，應(yīng)注意對該主軸部件的主要性能要求，結(jié)合制造條常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 42 件和經(jīng)濟(jì)效果綜合考慮，由于滾動軸承已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并有專門工廠批量生產(chǎn)，而且它在旋轉(zhuǎn)精度，剛度，承載能力，轉(zhuǎn)速，發(fā)熱等主要性能上滿足大多數(shù)主軸部件的要求，特別是它具有能在轉(zhuǎn)速和載荷幅度很大的條件下工作的優(yōu)點，因此在設(shè)計軸部件的時，在可能的條件下應(yīng)盡量選用滾動軸承 (3) 軸承的允 許的空間 徑向尺寸受限制機械裝置，可選用滾針軸承或特輕型軸承。根據(jù)軸承工作時的摩擦性質(zhì)，可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。 代入數(shù)據(jù)計算： W=? ?????? ????????? ????????????? ?? 10 80626010 00210 78010 006260210 31510 00 0000 tgtg =5015kg 因此回轉(zhuǎn)臺 油缸夾緊力達(dá)到 5015kg 即可，過大將引起端齒盤的變形。一般可參照表 選取 3 齒數(shù) z z 是分度工位數(shù)的倍數(shù)；若要進(jìn)行多種工位數(shù)分度， z 應(yīng)是所有工位數(shù)的最小公倍數(shù)。 （ 2） 設(shè)計計算 設(shè)計多齒盤定位裝置的主要依據(jù)是分度工位數(shù)或最小分度轉(zhuǎn)角、要求的定位精度、結(jié)構(gòu)位置大小、工作載荷。 ? 以上。 因軸的實際最小直徑遠(yuǎn)大于計算出來的最小直徑，而且該軸的長度很短，故其彎扭合成強度和疲勞強度均是足夠的。 軸段 1 處，螺母長度為 10mm，故取 131?l mm。軸段 2 處 安裝大圓錐齒輪，常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 31 由于大圓錐齒輪分度圓直徑 d =130mm，故取軸段 2 處直徑 352?d mm。 齒輪面閉式傳動，失效形式為點蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取1z =20，則 2z =i1z =20?12=240 （ 2） 設(shè)計計算 ① 設(shè)計準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。現(xiàn)重新分配傳動比： 同步帶的傳動比： ??? zzi 圓錐齒輪的傳動比： 2i =21iii?總 = 90 ?? 圓錐齒輪的設(shè)計計算 設(shè)計的直齒圓錐齒輪使用壽命為 8 年，每年以 300 工作日計，兩班制，輕微沖擊。取 3i =12 圓錐 齒輪的傳動比： 2i =21iii?總 = 90 ?? 大帶輪傳遞的功率 7 2 ???P KW 小圓錐齒輪軸傳遞的功率 22 ????P KW 大圓錐齒輪軸傳遞的功率 43 ????P KW 同步帶的選擇及同步帶輪的設(shè)計計算 常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 21 同步帶是工作面為齒形的環(huán)形傳動帶，靠與帶輪嚙合傳動。 選擇電動機的容量 電動機所需工作功率按式（ 1）為 Pe =?pKW 由式 P =9550nM? KW M 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩； n 為負(fù)載轉(zhuǎn)速。 。分度轉(zhuǎn)位動作包括：工作臺抬起，齒盤脫離嚙合，完成分度前的準(zhǔn)備 工作；回轉(zhuǎn)分度；工作臺下降，齒盤重新嚙合，完成定位夾緊共三個步驟 ??2 。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的分度定位和分度工作臺不同，它是按控制系統(tǒng)所指定的脈沖數(shù)來決定轉(zhuǎn)位角度，沒有其他的定位元件（如齒盤、定位銷等），常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 14 故分度定位精度高。等）。一般圓周進(jìn)給運動由回轉(zhuǎn)工作臺來實現(xiàn)。加工中心的網(wǎng)絡(luò)化將極大的滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。 開放性體系結(jié)構(gòu) 為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求，需設(shè)置開放性體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng)。 （ 3） 柔性化 柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。 ① 為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成。為了滿足用戶的需要，近 10 多年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由 ? 10? m 提高到? 5? m，精密級加工中心的加工精度則從 ? 35? m，提高到 ? (1~)? m。 20 世紀(jì) 90 年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)新一代高速數(shù)控車床，加 快 機 床 高 速 化 發(fā) 展 步 伐 。當(dāng)完成一個托盤上工件的加工后，便自動交換托盤，進(jìn)行新零件的加工，這樣可以減少輔助時間，提高加工效率。有的加工中心不用機械手而利用主軸箱或刀庫的移動來實現(xiàn)換刀的。數(shù)控系統(tǒng)主要功能有：控制功能、進(jìn)給功能、主軸功能、輔助功能、刀具功能常州工學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 5 和第二輔助功能、補償功能、字符圖形顯示功能、自診斷功能、通信功能、人機對話程序編制功能等。它們是加工中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接的鋼結(jié)構(gòu)件，它們要承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削負(fù)載，因此必須是剛度很高的部件，也是加工中心中 質(zhì)量和體積最大的部件。另外，由于加工中心的加工穩(wěn)定，減少了廢料率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。 (2) 加工精度高 加工中心同其他數(shù)控機床一樣具有加工精度高的特點，而加工中心可一次裝夾工件，實現(xiàn)多工序集中加工，減少了多次裝夾帶來的誤差。特別是對于必須采用工裝和專機設(shè)備來保證產(chǎn)品質(zhì)量和效率的工件，采用加工中心加工，可以省去工裝和專機。加工中心與同類數(shù)控機床相比機構(gòu)較復(fù)雜，控制系統(tǒng)功能較多。工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都十分重視產(chǎn)品設(shè)計：美國認(rèn)為，設(shè)計是一本萬利的事，對產(chǎn)品設(shè)計投資 1 美元，帶來的利潤卻是 1500 美元；英國認(rèn) 為：產(chǎn)品設(shè)計是英國工業(yè)的命脈，英國工業(yè)革新必須以設(shè)計為中心，始終應(yīng)把產(chǎn)品設(shè)計多為企業(yè)的頭等大事，應(yīng)時常探索研究使產(chǎn)品設(shè)盡善盡美；法國認(rèn)為：設(shè)計是工業(yè)的生命，要培養(yǎng)超一流設(shè)計大師，要大膽啟用有才華和有實踐工作經(jīng)驗的設(shè)計人員。 正 文 部分 著重講述了電機、同步帶和主要軸承的選擇及鼠牙盤、同步帶輪、液壓系統(tǒng)和傳動齒輪的設(shè)計計算。工作臺是加工中心的重要部分。 rotary points。 課題的設(shè)計對于我們綜合運用所學(xué)的理論知識和技能方面有很大的幫助，并要求我們必須具備扎實的機械設(shè)計基礎(chǔ)，具有全方面的機械專業(yè)知識，熟悉組合機床等相關(guān)部件的設(shè)