【正文】 動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元 件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。 （ 1）刀架部分：用一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,傳動(dòng)部分可以用一個(gè)減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，初擬傳動(dòng)圖如下： 4 圖 21 初擬傳動(dòng)圖 （ 2）分度盤部分：用液壓缸來(lái)帶動(dòng)齒條，齒條的帶動(dòng)一個(gè)齒輪，通過(guò)軸來(lái)連接分度盤，是分度盤能夠旋轉(zhuǎn)任意角度。 第 2 章 設(shè)計(jì)方案計(jì)算說(shuō)明書 (1) 設(shè)計(jì) 任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì) 前都要經(jīng)過(guò)充分的論證才能確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次總的檢驗(yàn)和鞏固，是一次很好的理論聯(lián)系實(shí)際的鍛煉，相比以前的幾次課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的涉及面更加廣泛，是知識(shí)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。在數(shù)控機(jī)床上加工大模數(shù)齒輪的前提是數(shù)控系統(tǒng)具有漸開線 軌跡的加工功能。47 結(jié)束語(yǔ) ii ABSTRACT 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 1 遼寧省高等教育自學(xué)考試 專業(yè) (本科段 ) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 設(shè)計(jì)題目 : 數(shù)控銑床外齒銑刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 助學(xué)單位 東北大學(xué) 姓 名 焦鑫 準(zhǔn)考證號(hào) 011311300310 指導(dǎo)教師 苗君明 2022 年 03 月 10 日 The CNC milling machine milling cutter tooth frame structure design By Jiao Xin Supervisor:MiaoJunMing Northeastern University 2022 March 10, 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 3 數(shù)控銑床外齒銑刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 : 銑齒是一種常用的機(jī)械加工方法，普通銑齒不僅生產(chǎn)效率低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定，而且齒尺寸變化的適應(yīng)性差，加工成本較高。i中文摘要 iii 第 1 章緒論 目前大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)（除西門子 840D、 FANUCOi 的高檔數(shù)控系統(tǒng)）均不具有漸開線軌跡的加工功能。做好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。該課題設(shè)計(jì)思路是先設(shè)計(jì)出刀架部分，根據(jù)刀架部分的體積、質(zhì)量等定出分度盤旋轉(zhuǎn)速度、分度盤大小、驅(qū)動(dòng)力及剛度等，最后和立柱部分能夠合理的銜接。 液壓回路如下圖所示，通過(guò)控制電磁換向閥 B來(lái)控制液壓缸，帶動(dòng)齒條左右 移動(dòng)。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子式永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的 U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)低級(jí)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子的角度。 伺服電 動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。 ⑷ 適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。 圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，利用閉式齒輪傳動(dòng)， 傳動(dòng)比 i 的推薦值選 35。支點(diǎn) mml 334? （實(shí)際 ），低速級(jí)小齒輪的力作用點(diǎn) C到支點(diǎn) A距離 mml 1071 ? （實(shí)際 ），兩齒輪的力作用點(diǎn)之間的距離 mml 1482 ? （實(shí)際 ），高速級(jí)大齒輪的力作用點(diǎn) D到右支點(diǎn) B的距離 mml 793 ? （實(shí)際 ）。 29 圖 25 軸力學(xué)模型圖 計(jì)算軸上的作用力 齒輪 3： NdTFF tt 904112 32223 ?????? （ 232） NFF nrr os ostantan23 ???? ???? NFFF taa 0 9 0 4tan223 ????? ?? 齒輪 4：： NdTF t 3434 ????? NFF nrr os 20t a ost a nt a n44 ???? ???? NFF ta 5 8 8 2 5 8tan44 ???? ?? 計(jì)算支反力 垂直面的支反力（ XZ 平面） 繞支點(diǎn) B的力矩和 ? ?0BVM ，得 ? ? ? ?N LLLF RAV 8 7 3 791 4 81 0 75 5 5 9 8 9 25 5 5 9 8 9 2321?? ???????? 30 方向向下 同理由繞支點(diǎn) A的力矩和 ? ?0AVM ，得 ? ? ? ?? ?NdFdFLFLLFLLLFaaarR B V2222443314213321???????? ????????????????（ 233）? ? ? ?N LLLF R B V 8 4 3 2 8 3 6 6 2 8 3 6 6 9 321?? ???????? （ 234） 方向向下 由軸上的合力 ? ?0VM 校核： ??????? RR A VR B V FFF 計(jì)算無(wú)誤 水平面支反力（ XY平面） 繞支點(diǎn) B的力矩和 ? ?0BVM ，得 ? ? ? ?? ?? ? NLLFLFLLLF ttR A H 32433321 ?????? ????? （ 235）? ? ? ?N LLLF R A H 1 7 8 4 2 7 6 0 8 2 7 6 0 8 3 321? ?????? 方向向下 同理由繞支點(diǎn) A的力矩和 ? ?0AHM ，得 ? ? ? ?? ?? ? NLLFLFLLLF ttR B H 43 58 21314321 ?????? ????? ? ? ? ?N LLLF R B H 7 3 7 8 8 0 4 3 6 8 0 4 3 6 1 321? ?????? 方向向下 由軸上的合力 ? ?0HF 校核： 31 03 2 7 3 7 1 7 8 41 4 8 2 5 0 9 0 443 ???????? RBHRAHRtt FFFF 計(jì)算無(wú)誤 1． A點(diǎn)總支反力 NFFF R A HR A VRA 2222 ????? （ 236） B點(diǎn)總支反力 NFFF R B HR B VRB 2222 ????? 繪制轉(zhuǎn)矩彎矩圖 垂直面內(nèi)的彎矩圖 C處彎矩： mmM CV ??????? N 3 0 7 5 1 0 . 5 1107 2 3 7 3 .9 3LF 1R A V左 （ 237） mmdMaCV????????????2N1 0 0 2 9 3 4 . 5 5 2 5 8 8 7 32FLF 441R A V右 D處彎矩： mmdMaDV???????????? 22FLF 333R B V右 mmM DV ??????? N 3 0 3 6 2 2 .2 879 3 8 4 3 .3 2LF 3R B V右 水平面內(nèi)的彎矩圖 C處彎矩： mmM CH ??????? 6N 2 3 3 0 9 6 0 .7071 2 1 7 8 4 . 6 8LF 1R B H D處彎矩： mmM DH ??????? 3 3 N 1 3 7 2 8 8 7 .8797 1 7 3 8 7 8 .3 2LF 3R B H 合成彎矩圖 C處： mmM C ?? ???? N32 51 15 7 30 96 75 10MM222CH2CV 左左 mmM C ?? ???? 375 68 309 029 34MM222CH2CV 右右 D處： mmM D ?? ???? 82 66 1 結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 24 減速器結(jié)構(gòu)圖 （一） 傳動(dòng)比 ??i ??i ~?i （二）傳動(dòng)比的分配 選擇傳動(dòng)比為 ，為了便于大錐齒輪加工，高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)比 3? ，取?i ，則 1 ?? iii ，考慮兩級(jí)齒輪潤(rùn)滑問(wèn)題，兩級(jí)大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度，兩級(jí)齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比 2i 與低速級(jí)傳動(dòng)比 3i 的比值取為 ，即 ??? iii f （三）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1．各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 min/2235 rnm ? m in/2235I rnn m ?? 10 m in/2 7 6 6/ 1III rinn ?? （ 28） m i n/ 2IIIII rinn ??? m i n/ ??? ２．各軸輸入功率計(jì)算 聯(lián)軸器 ?? ，錐齒輪 8 級(jí)閉式齒輪傳動(dòng) ?? ，滾動(dòng)軸承 ?? ，圓柱齒輪 9級(jí)精度傳動(dòng) ?? 。 切削力的計(jì)算以及電機(jī)的選擇 [7]： 主軸和主電機(jī)的初選，主要先考慮主要的受力和功率，進(jìn)行初選。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來(lái)的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。 伺服電機(jī)又分直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī) 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī) 交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī) 伺服電機(jī)的顯著特點(diǎn)： 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 運(yùn)行范圍較寬 無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 不同類型的交流伺服電機(jī)具有不同的特點(diǎn)。 圖 22分度盤液壓回路 ： 伺服電機(jī)的特點(diǎn) 及工作原理 5 隨著永磁材料制造工藝的不斷完善，新一代的伺服電機(jī)大都采用了最新的Nd2Fe14b1（銣鐵硼）材料，該材料的剩余磁密、矯頑力和最大磁能積均好于其他永磁材料，再加上合理的磁極、磁路及電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大地提高了電機(jī)的性能，同時(shí)又縮小了電機(jī)的外形尺寸。用液壓缸來(lái)帶動(dòng)分度盤的方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以得到較高的分度精度，且運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，角度任意完全符合要求。 2 11 設(shè)計(jì)參數(shù) 工藝條件及要求 工件直徑最大 模數(shù) 30 工件材料硬度 刀具垂直行程 滾刀中心距工作臺(tái)面距離 滾刀轉(zhuǎn)速 3000 Hbs240 1000mm 4501450 20200 工藝條件及要求 銑刀盤最大直徑 工作臺(tái)最大承重 立柱水平行程 內(nèi)銑齒最小加工直徑 電機(jī) 420mm 40000kg 1700 1000mm 西門子 本次設(shè)計(jì)是加工 30 模數(shù)齒輪的機(jī)床（直齒，斜 齒，蝸輪蝸桿）。 數(shù)控滾銑一體機(jī)，主要功能是在一個(gè)機(jī)床本體上，既能完成工件外齒的滾削任務(wù)，又能完成內(nèi)齒銑削任務(wù)。 1 引言 .................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù) : ............................................................................................... 1 第 2 章 設(shè)計(jì)方案計(jì)算說(shuō)明書 ....