【正文】 達(dá)到這一目的。目前我國(guó)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)市場(chǎng)主要被大陸和臺(tái)灣地區(qū)的生產(chǎn)廠家所占領(lǐng)，少量高端產(chǎn)品由日本公司占領(lǐng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品主要以中檔產(chǎn)品為主。 此外，在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)用中還廣泛引進(jìn)了液壓技術(shù)和電子設(shè)備，這樣便可在操作控制方面更容易實(shí)現(xiàn)。由于對(duì)設(shè)備的要求越來越苛刻，因此也促使今后所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的設(shè)備更加完善，更符合先進(jìn)化要求。對(duì)數(shù)控及伺服控制系統(tǒng)的要求也較高。對(duì)于在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮到結(jié)構(gòu)尺寸要求，這樣可以使生產(chǎn)中不需用較大型的設(shè)備。第四章 兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有兩種設(shè)計(jì)方案。考慮到蝸輪蝸桿的安裝問題，在蝸輪外端設(shè)置一端蓋，此端蓋通過螺紋連接固定在箱體端面上。中間箱體是為了放置和固定軸承而用的。中間箱體是通過螺栓固定連接在下箱體上的。從而是拆卸容易實(shí)現(xiàn)。 電機(jī)的選擇由于要求能夠控制工作臺(tái)轉(zhuǎn)速的快慢，并能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，可以考慮選用直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)。（3） 當(dāng)選用膜片聯(lián)軸器時(shí)其工作時(shí)不需潤(rùn)滑，易平衡，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，工作可靠，無噪聲，并具有一定的補(bǔ)償性能和緩沖性能。工作時(shí)，利用壓緊力所引起的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)距或軸向力。（2） 當(dāng)選用圓錐滾子軸承時(shí)圓錐滾子軸承可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，一般轉(zhuǎn)速不高，可承受較大軸向載荷，可實(shí)現(xiàn)預(yù)緊作用。 材料選擇考慮蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度較低，故蝸桿用45鋼 ；因希望提高些效率，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555HRC。這時(shí)d1/= ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖1118中可查得接觸系數(shù)= ，因?yàn)?，因此以上?jì)算結(jié)果可用。因此[]，故計(jì)算得到數(shù)據(jù)可用。根據(jù)蝸桿分度圓直徑公式 dg = (64)則 dg = = 由于V 45m/s，則選用蝸桿下置。 確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距的比值d1/= ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖1118中可查得= 。 圖64 下蝸桿結(jié)構(gòu) 圖65 下蝸輪結(jié)構(gòu) 下回轉(zhuǎn)臺(tái)中主軸與軸承的參數(shù)確定及幾何尺寸計(jì)算下主軸的功率P = ；下主軸的轉(zhuǎn)速n = 2r/min；下主軸的轉(zhuǎn)距T = 9550000= 955000Nmm；根據(jù)公式 dA0 (616)初步估算軸的最小直徑。所選用的脹緊套尺寸為：d = 75mm； D = 115mm；l = 24mm；L = 28mm；L1 = 。五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)除可實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸和Z軸方向的平行移動(dòng)外，還可完成沿水平面和豎直面的旋轉(zhuǎn)操作。不僅如此，在其材料的選用上也不必選用高成本材料，大部分都可以選用通用性材料即可達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。正因如此，可以使生產(chǎn)廠家的資金周轉(zhuǎn)靈活，用于進(jìn)一步提高其產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。 對(duì)于任何機(jī)械加工產(chǎn)品來說，其產(chǎn)品加工的可靠性都是至關(guān)重要的，而五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)正是通過其一些關(guān)鍵性零部件對(duì)產(chǎn)品加工的可靠性加以保障的。通過使用脹緊套聯(lián)接有效地減小了傳動(dòng)間隙的產(chǎn)生，使加工操作更加平穩(wěn)，從而也就提高了對(duì)其加工工件的精確度。 在設(shè)計(jì)過程中，始終要考慮到高精度要求的思想。 五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)與普通多軸機(jī)床的顯著不同點(diǎn)在于其能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以使被加工工件在工作臺(tái)上不必拆卸即可旋轉(zhuǎn)360176。 通過結(jié)構(gòu)及功能的設(shè)計(jì)中，我還認(rèn)識(shí)到傳動(dòng)件的自鎖性對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為實(shí)用。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。 對(duì)于本設(shè)計(jì)題目中，設(shè)計(jì)結(jié)果基本能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)功能，達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)還可沿水平軸旋轉(zhuǎn)，這樣通過多方向的配合旋轉(zhuǎn)，可以加工許多難以加工的表面，完成一次性大量加工的任務(wù)。因此，在與電機(jī)的聯(lián)接上經(jīng)過選擇，選用了膜片式聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)件，其它各聯(lián)接件間則較多選用了脹緊套聯(lián)接的標(biāo)準(zhǔn)件。其能夠滿足科學(xué)性的加工操作，在當(dāng)前機(jī)床加工中具有一定的通用性，能夠滿足高標(biāo)準(zhǔn)的加工操作要求，并具有較好的性價(jià)比和實(shí)用性。從電機(jī)傳遞的動(dòng)力開始，是選用了膜片式聯(lián)軸器來與傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)接的。 對(duì)于普通得多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床來說，五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)了工件的可轉(zhuǎn)向加工操作，這是對(duì)普通機(jī)床加工的一大突破。由于其裝配、加工相對(duì)較為簡(jiǎn)單，不需要大量的設(shè)備，從而逐步接近了自動(dòng)化生產(chǎn)的時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)，并也節(jié)省了大量的人力物力資源。通過五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)的連續(xù)加工過程，可以更直觀的看出工件的哪些地方難于加工，哪些地方需要加工，從而可以再次制定出更加合理的加工工藝，實(shí)現(xiàn)快速加工的目的。目標(biāo)功能是根據(jù)問題的性質(zhì)、范圍、原因和任務(wù)設(shè)定的。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）表153，取A0 = 112，于是得 112= 52mm考慮安全系數(shù)因此取= 55mm根據(jù)公式 = (616)則 = = 根據(jù)已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）表151查得[]=60 MPa。根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)公式 N = 60jn2Lh (68)則 N = 601215000 = 根據(jù)壽命系數(shù)公式 KHN = (69)則 KHN = = 再根據(jù)許用接觸應(yīng)力公式 [] = KHN[] (610)則 [] = = 332 MPa 計(jì)算中心距 = = 取中心距= 160mm，因=30，故從《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）表112中取模數(shù)m = 8，蝸桿分度圓直徑d1 = 80mm。 材料選擇考慮蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度較低，故蝸桿用45鋼 ；因希望提高些效率，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為4555HRC。 與上主軸聯(lián)接軸承的參數(shù)確定和幾何尺寸計(jì)算 選取軸承預(yù)期計(jì)算壽命根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）表133查得= 25000h 確定軸承基本額定動(dòng)載荷 ，則軸肩大徑d = 50 + = 60mm當(dāng)量載荷為P = (500 + 100) 10 = 6000N，轉(zhuǎn)速n = 4r/min。蝸輪分度圓直徑 d2 = m= = 195mm蝸輪喉圓直徑 da2 = d2 + 2ha2 = 195 + 22 = 199mm蝸輪齒根圓直徑 df2 = d2 2hf2 = 195212 = 171mm 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)當(dāng)量齒數(shù)公式 = （611）則 = = 根據(jù)= ，= ，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第七版）圖1119中可查得齒形系數(shù)YFa2 = 。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。第六章 主要零件的材料選用及其幾何尺寸的計(jì)算 上回轉(zhuǎn)臺(tái)中蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)確定及幾何尺寸計(jì)算上轉(zhuǎn)臺(tái)工作臺(tái)面最大載荷：F = 1000N上轉(zhuǎn)臺(tái)工作臺(tái)面最大轉(zhuǎn)速：n = 4r/min 根據(jù)公式： Pw = (61)其中，工作臺(tái)面轉(zhuǎn)速V = m/s，工作臺(tái)面載荷F = 1000N,則，上工作臺(tái)功率為 P = = 與上轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)相連的聯(lián)軸器選為膜片式聯(lián)軸器，估取其效率m = ，支撐蝸桿的軸承選為圓錐滾子軸承，其傳動(dòng)效率g = ，蝸桿傳動(dòng)選為單頭蝸桿，其傳動(dòng)效率w = ，與上主軸相連的軸承選為角接觸球軸承，其傳動(dòng)效率為q = ，因此上工作臺(tái)的總傳動(dòng)效率根據(jù)公式 z = mgqw （62）則 z = =以上數(shù)據(jù)選取根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表82。脹緊聯(lián)接的定心性好，裝拆方便，引起的應(yīng)力集中較小，承載能力高，并且有安全保護(hù)作用。 綜合考慮，由于受工作臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸所限，選用膜片式聯(lián)軸器不需要進(jìn)行潤(rùn)滑，便可免去潤(rùn)滑部分所占的空間，由此可減小回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸，而要用齒式聯(lián)軸器則需要潤(rùn)滑，還需要考慮潤(rùn)滑空間所要占的尺寸，因此不能滿足工作臺(tái)設(shè)計(jì)短小輕便的要求。在一定程度上減小了設(shè)備的空間尺寸。 圖41 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)外觀圖第五章 兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的主要傳動(dòng)部件及電機(jī)的選擇 主要傳動(dòng)部件的選擇 由于工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，且精度要求高，可以考慮選用滾動(dòng)絲杠副傳動(dòng)方式，或選用蝸桿傳動(dòng)。下主軸是靠蝸桿傳動(dòng)方式傳遞動(dòng)力的。在上箱體與中間箱體之間的靠周邊位置相隔90176。軸承所放置的位置也是很重要的。在第一種設(shè)計(jì)方案中，與上主軸通過軸承連接的箱體稱為上箱體。 在銷售環(huán)節(jié)上，由于五坐標(biāo)機(jī)床兩坐標(biāo)回轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)尺寸不大，這便于廠商的批量運(yùn)輸。 由此看出，數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的未來發(fā)展趨勢(shì)是：在規(guī)格上向兩頭延伸，即開發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺(tái)；在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力；在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動(dòng)和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。伺服系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)包括兩個(gè)