【正文】 C = P66010hnL? (617) 則 C = 8000 ?660 2500010???=13856N 由計(jì)算結(jié)果從《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 4》表 中選用軸承 33013 型圓錐滾子軸程。這樣既節(jié)省了零部件的加工時(shí)間，又可以在加工精度上有所提高。由此，此方面的發(fā)展前景看好，且具有可實(shí)現(xiàn)性和可操作性。由于其操作方便，精度較高，并可與多種設(shè)備配合使用，因此正逐步為加工操作者們所接受。兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)是通過與其它機(jī)床的相互配合來完成多方位加工操作的，其優(yōu)勢在于，其它機(jī)床本身的加工功能并沒有失去，而是在原有的基礎(chǔ)上又可實(shí)現(xiàn)新的操作。再有，五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)的傳動(dòng)零部件間也是通過緊密性聯(lián)接來傳遞動(dòng)力的。在其設(shè)計(jì)過程中，有許多具體的設(shè)計(jì)問題展現(xiàn)了出來，這也使我對設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步的深入思考，并通過導(dǎo)師的幫助和自己的多方查閱資料，使得大部分設(shè)計(jì)問題得以解決。 21 脹緊套聯(lián)接可以承受較大的載荷，也能夠滿足緊密性聯(lián)接的要求。在本設(shè)計(jì)任務(wù)中，只加上一個(gè)簡單的輔助支撐便解決了安全可靠性問題，使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡便易行。 22 參考文獻(xiàn) 1 趙松年 ,張奇鵬主編 .機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 2 王繼文 ,景順 ,志強(qiáng) .淺析普通機(jī)床的數(shù)控改造 ,機(jī)床與液壓 ,20xx62 3 章宏甲 ,黃誼主編 .液壓傳動(dòng) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx 4 宋學(xué)義主編 .袖珍液壓氣動(dòng)手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995 5 李福生主編 .實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊 .北京：北京出版社 ,1993 6 郭慶鼎 ,王成元等著 .直線交流伺服系統(tǒng)的精密控制技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社(20xx)125,4058 7 張建民主編 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：高等教育出版社 ,20xx 8 何玉安主編 .數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx 9 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》編寫組編 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 ,第一冊 ,部件、機(jī)構(gòu)及 總體設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1996 10 陳繼平 ,李元科編 .現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 .武漢：華中科技大學(xué)出版社 ,1997 11 張春良 ,陳子辰 ,梅德慶 .直線電機(jī)伺服進(jìn)給系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)問題 ,組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) .20xx,11 12 .,21st Century Manufacturing,Prentice Hall,20xx 13 Jianming Yang,Yoshikazu Suematsu,and Zibo Kang,TwoDegreeofFreedom controller to reduce the vibration of Vehicli EngineBody System,IEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMS TECHNOLOGY,MARCH20xx 14 徐灝主編 .新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊 (下冊 ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995 15 郝靜如主編 .計(jì)算機(jī)輔助工程 .北京：航空工業(yè)出版社 ,20xx 16 機(jī)電一體化技術(shù)手冊編委會(huì) .機(jī)電一體化技術(shù)手冊 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994 17 濮良貴 ,紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)（ 第七版） .北京：高等教育出版社 ,20xx 18 孫恒 ,陳作模主編 .機(jī)械原理 (第六版 ). 北京：高等教育出版社 ,20xx 19 韓秋實(shí)主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第二版） .北京：機(jī)械工業(yè)出版 ,20xx 20 朱龍根主編 .機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx 23 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。但與此同時(shí)，也可能會(huì)使其結(jié)構(gòu)尺寸有所增大，這也是需要再次考慮的問題。許多設(shè)計(jì)地方都要考慮到承載能力的計(jì)算，因此有些簡單結(jié)構(gòu)因受承載能力限制而不能被使用。通過在設(shè)計(jì)手冊中選用合適的膜片聯(lián)軸器，即可完全滿足設(shè)計(jì)需要，又是十分經(jīng)濟(jì)便捷的。 因此五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。這樣就防止了由于間隙過大等問題從傳動(dòng)開始就導(dǎo)致了加工誤差的產(chǎn)生。這樣對于以前很難加工甚至不可以自動(dòng)加工的 操作變得十分容易加工。由于其不算大型設(shè)備，并且其成本不是很高，因此易于在各種加工設(shè)備上配合使用。這是為我們后面設(shè)計(jì)者開創(chuàng)了五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)與參照。 五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)要實(shí)現(xiàn)在機(jī)床上兩個(gè)方向的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。取 mind = 55mm。 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿 軸向齒距 Pa = ? m = ?8 = 直徑系數(shù) q = d1 / m = 80 / 8 = 10 齒頂圓直徑 da1 = d1 +2ha1 = 96mm 齒根圓直徑 df1 = d1? 2hf1 = 分度圓導(dǎo)程角 ? =???????? 蝸桿軸向齒厚 sa = 12m? = 蝸輪 蝸輪齒數(shù) 2z = 31；變位系數(shù) 2x = ? ； 驗(yàn)算傳動(dòng)比 21zi z? =311 = 31，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 313030? = = %，是允許的。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪心則用灰鑄鐵 HT100 制造。 軸承尺寸為： d = 60mm； D = 85mm； T = 17mm； B = 17mm； C = 14mm 軸承重量為 W = 聯(lián)接上主軸與工作臺(tái)面的脹緊套的尺寸選擇 此處選擇為 Z2 型膜片脹緊套，此種脹緊套為圓盤型通過螺紋聯(lián)接的脹緊套，可以實(shí)現(xiàn)緊密聯(lián)接作用，能夠承受較大載荷。 根據(jù)壽命系數(shù)公式 KFN = 6910N （ 614） 則 KFN = 69 10?= 因此 [ F? ] = 40 ? = 又根據(jù)疲勞強(qiáng)度公式 F? = 212 YFa2Y? （ 615） 則 F? =1 .5 363????????????????????? ? = MPa 由于 F? ? [ F? ] ，因此彎曲強(qiáng)度是滿足的。由傳動(dòng)中心距公式 a ≥ ? ? 232 EHZZKT? ??????? (65) 確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)距 T2 按 Z1 = 1，估取效率 ?= ，根據(jù)公式 T = ???? ? Pn （ 66） 則 T2 = ???? ? Pn? = ???? ? ? = 334250N? mm 確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù) K? = 1；由《 機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）表 115選取使用系數(shù) K? = ；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù) VK = ；根據(jù)公式 K = K? ? K? ? VK （ 67） 則 K = ?1? ? 確定彈性影響系數(shù) ZE 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配，故 ZE = 160 1/2MPa 。 04′，則 ? 1 = ? 2 ：軸承摩擦損耗時(shí)效率 ? 3 ：濺油損耗時(shí)的效率 一般取 ? 2? ? 3 =，則 ?= ? 1? ? 2? ? 3 = ? = 說明設(shè)計(jì)計(jì)算條件是符合要求的。 綜合考慮，由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)要求短小輕便，對精度要求較高，且需要承受一定的載荷能力，因此選用脹緊套聯(lián)接較為適宜。 圖 51 膜片聯(lián)軸器外觀圖 圖 52 膜片聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖 主傳動(dòng)件間聯(lián)接的選擇 由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)加工精度要求較高，因此在選擇傳動(dòng)聯(lián)接方式上要選用緊密聯(lián)接件，一般情況下可以選用花鍵聯(lián)接或脹緊聯(lián)接。 綜合考慮，由于交流外接電源一般較多，因此考慮使用方便性，選用交流伺服電機(jī)較為適宜，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。但其經(jīng)濟(jì)性差，不可以自鎖。由于下箱體也不易尺寸太大，因而在下箱體中放置的電機(jī)要安放緊湊。這 4 個(gè)輔助支撐座是為了承受上箱體向下的載荷，從而把上箱體的載荷傳遞到中間箱體。再有，由于上箱體的結(jié)構(gòu)尺寸不宜過大，則使與上箱體中的蝸桿傳動(dòng)相連的電機(jī)至于上箱體內(nèi)，并使其結(jié)構(gòu)盡量緊湊。在工作臺(tái)面上放置被加工的工件，因而工作臺(tái)面要承受一定的載荷，再通過脹緊套而傳至上主軸。對于全國各地的需要，以個(gè)小件的運(yùn)輸及存儲(chǔ)，這樣使銷售有靈活通暢。 第三章 兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的用途及其功能設(shè)計(jì) 在生產(chǎn)制造過程中，多以標(biāo)準(zhǔn)件為選材，這樣既可使設(shè)計(jì)生產(chǎn)簡單易 行，又可在各環(huán)節(jié)上都能滿足國家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大，承重也較小，特別是當(dāng) A 軸回轉(zhuǎn)大于等于 90 度時(shí)，工件切削時(shí)會(huì)對工作臺(tái)帶來很大的承載力矩。另外，通過數(shù)模轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)了電子電路控制功能，并且對數(shù)控技術(shù)的使用是相當(dāng)大的支持。還有， 武漢重型機(jī)床廠為發(fā)電設(shè)備制造業(yè)提供了一大批重型關(guān)鍵加工設(shè)備，為上海電機(jī)廠的主機(jī)配備了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，面積為 4 8m，承重 140t，這是國內(nèi)目前承重最大的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。隨著機(jī)床復(fù)合化技術(shù)的新發(fā)展，在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，又很快生產(chǎn)出了能進(jìn)行銑削加工的車銑中心。但一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大，承重也較小，特別是當(dāng) A 軸回轉(zhuǎn)大于等于90 度時(shí)，工件切削時(shí)會(huì)對工作臺(tái)帶來很大的承載力矩。如配置上五軸聯(lián)動(dòng)的高檔數(shù)控系統(tǒng)，還可以對復(fù)雜的空間曲面進(jìn)行高精度加工，更能夠適宜像汽車零部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等現(xiàn)代模具的加工。 兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)，能作為一個(gè)功能部件，安裝在現(xiàn)有的立式或臥式加工中心上的工作臺(tái)上，使其成為五面體或五坐標(biāo)加工中心。第三章則說明了兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的用途及技術(shù)性能特點(diǎn)。 從整體性考慮，其實(shí)現(xiàn)的主要功能是兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此需要在水平方向和豎直方向上分別有主軸傳動(dòng)。但能夠?qū)崿F(xiàn)多方位可旋轉(zhuǎn)式加工并不多見，這樣就不 易實(shí)現(xiàn)一次性成形加工的操作。由于其只作為機(jī)床的附件而被設(shè)計(jì)使用，這既可使之實(shí)現(xiàn)可回轉(zhuǎn)性功能，又不至使結(jié)構(gòu)尺寸過于龐大，因而能很好的滿足人們的需要，并具有較好的可操作性。由于在操作過程中，其轉(zhuǎn)速較低，因此可以在不高的功率下即可承受較大載荷，這樣可使 兩坐標(biāo)回動(dòng)工作臺(tái)能夠滿足承載能力要求。第六章是對下轉(zhuǎn)臺(tái)的參數(shù)確定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過分析確定上轉(zhuǎn)臺(tái)與下轉(zhuǎn)臺(tái)的聯(lián)接方式和支撐結(jié)構(gòu)。相對于靜止的工件來說， 2 其運(yùn)動(dòng)合成可使刀具軸線的方向在一定的空間內(nèi)任意控制，從而具有保持最佳切削狀態(tài)及有效避免刀具干涉的能力 。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)。機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)為用戶提供高質(zhì)量的機(jī)床，以經(jīng)濟(jì)性的價(jià)格占領(lǐng)市場。自江蘇多棱數(shù)控機(jī)床股份有限公司展出第一臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心