【正文】 跟帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于 10，取 3?Z 。對中型通用機(jī)床，一般取 1～ 為宜。 確定各級的轉(zhuǎn)速 各級轉(zhuǎn)速可以直接從 [3]P77 表 36 查得： ,40,50,63,80,100,125,160,200， 250,315,400,500,630,800,1000,1250,1600. 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 繪制轉(zhuǎn)速圖 確定傳動(dòng)軸的軸數(shù) 傳動(dòng)軸數(shù) =變速組數(shù) +空比傳動(dòng)副 +1=4 繪制轉(zhuǎn)速圖 先 按傳動(dòng)軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)數(shù)級格距 ?lg 畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。 4）離合器變速機(jī)構(gòu)：齒輪式離合器和牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸?。粋鲃?dòng)比準(zhǔn)確，工作中不打滑；能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；但不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。 變速方式選擇 方案一、無級變速 無級變速在一定速度（或轉(zhuǎn)速）范圍內(nèi)能連續(xù)、任意地變速。在一個(gè)變速組內(nèi)，滑移齒輪必須具有“空檔”位置，即只有當(dāng)一對齒輪完全脫開嚙合之后，才允許另一對齒輪開始進(jìn)入嚙合。 由于 CK6140 機(jī)床屬于普通精密的中型機(jī)床，故選用集中傳動(dòng)式布局。 圖紙工作量： 1） 機(jī)床主軸箱裝配圖： 0號 2） 零件圖 3） 進(jìn)給伺服系 統(tǒng)裝配圖： 0號 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 CK6140 總體設(shè)計(jì)計(jì)算 總體設(shè)計(jì)要求 數(shù)控必須滿足使用部門的要求，也要適應(yīng)制造廠的生產(chǎn)條件。 、縱向進(jìn)給均采用交流伺服電機(jī)與滾珠絲杠用高強(qiáng)度不銹鋼同步軟連接實(shí)現(xiàn)低噪音、無間隙直線運(yùn)動(dòng)。s PLC control the of the design time constraints, only the principle of plete PLC control and structure analysis, and drawing the local ladder spindle control. Keywords： NC Machine Tool； Axis Housing； Servomechanism ； PLC Control 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 臥式數(shù)控車床簡介 數(shù)控車床簡介 數(shù)控車床的發(fā)展方向 自第一臺數(shù)控機(jī)床在美國問世至今的半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展迅速，經(jīng)歷了六代兩個(gè)階段的發(fā)展過程。 數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，對提高零件的加工質(zhì)量和加工效率具有較好的作用。由于設(shè)計(jì)時(shí)間限制，只能完成 PLC 控制的原理和結(jié)構(gòu)的分析，以及繪制主軸控制的局部梯形圖。本機(jī)床特別適合軸類、盤類零件的內(nèi)外圓柱的表面、錐面、螺紋、鉆孔、鉸孔及曲面回轉(zhuǎn)體等零件進(jìn)行高效、大批量的車削加工。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）、選取步進(jìn)電機(jī)：按給定的參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和滾珠軸承，選擇步進(jìn)電機(jī)的型號； 2）、繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖和零件圖。其優(yōu)點(diǎn)是：變速箱中產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量不易傳給主軸，從而減少了主軸的振動(dòng)和熱變形；當(dāng)主軸箱采用振回（背輪）傳動(dòng)時(shí)，主軸通過帶傳動(dòng)直接得到高轉(zhuǎn)速，故運(yùn)作平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量高。 方案二、機(jī)械制動(dòng) 在電動(dòng)機(jī)不停轉(zhuǎn)的情況下需要制動(dòng) 時(shí)，可采用此方式。 3）公用齒輪排列。其缺點(diǎn)是更換齒輪時(shí)費(fèi)力；裝于懸臂軸端，剛性差；備換齒輪容易散失等。 結(jié)構(gòu)式的各種方案的選擇 在 18=3X3X2 中，又因基本組和擴(kuò)大組不同而又不同的方案，可能有的方案有： 18=31X33X29 18=31X36X23 18=33X31X29 18=36X31X23 18=36X32X21 18=32X36X21 在降速傳動(dòng)中，防止輪齒直徑過大而使徑向尺 寸常限制最小傳動(dòng)比 41imax?，在升速時(shí)防止產(chǎn)生過大噪音和震動(dòng)限制最大轉(zhuǎn)速比 2imax? ，因此，主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組最大變速范圍 108 max ??R 。 根據(jù)皮帶的型號，參照文獻(xiàn) [5] 查表可?。? Dmin=140mm 計(jì)算大帶輪直徑 D 大 根據(jù)要求的傳動(dòng)比 u和滑功率ε確定 D 大。 3）計(jì)算大帶輪的直徑 根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]式 815a，計(jì)算大帶輪 2d mm224idd 1d2d ?? 確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距為 0a ，則： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ）（）（ 2d1d02d1d ???? ? ?.44 于是 mm728amm255 ?? ，初取中心距 mm500ao ? 帶長： . 6 m m1 5 3 5. 7 11 0 0 05 0 041 4 02 0 02 0 01 4 02 0 024adddd2a22021d2dd2d10d 0??????????????）（）（）（）（?L? ?.54 查參考文獻(xiàn) [5]82 取相近的基準(zhǔn)長度 mm1600d ?L 。 3） 試選取小齒輪的齒數(shù)為 Z1=24,Z2= 300 天計(jì)算，設(shè)計(jì)工作 10 年，每天兩班倒。 6） 由公式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9h111030082150060n60??????????）（LN ? ?.874 8912 ????? NN ? ?.884 7） 由圖 1019取接觸疲勞的壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK 。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 5） 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 a830lim 1 MPH ?? ；大齒輪按接觸疲勞極限 a7352lin MPH ?? 。 2）材料選擇：由 [5]表 101 選擇小齒輪的材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者的材料差為 40HBS。 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式如下： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 ? ?主軸Ⅳ————Ⅲ————Ⅱ———Ⅰ————電動(dòng)機(jī)????????????????????????????????????????????????????????????????30607218671756284242482444284032224140m i n/1440rKW 主傳動(dòng)路線 所有主軸的詳細(xì)的校核如下： 輸入 I 軸的轉(zhuǎn)速 m in/1 0 0 82 0 01 4 0m in/1 4 4 0 rrn ??? ? ?.144 1） . 8 r / m in1 6 1 2306042424032n ???? ? ?.154 %.80%1001 6 0 01 6 0 6 1 2 ????? n ? ?.164 2） . 9 r / m in1 2 8 2306042424428n ???? ? ?.174 %.62%1001 2 5 01 2 5 01 2 8 2 . 9 ????? n ? ?.184 3） r / m in1 0 0 8306042424844n ???? ? ?.194 %.80%1001000 10001008 ????? n ? ?.204 4） 8 0 6 . 4 r / m in306056284032n ???? ? ?.214 %.80%100800 8008 0 6 . 4 ????? n ? ?.224 5） . 5 r / m in416306056284428n ???? ? ?.234 %.81%1 0 06 3 0 6 3 ????? n ? ?.244 6） 5 0 4 r / m in306056284824n ???? ? ?.254 %.80%1 0 05 0 05 0 05 0 4 ????? n ? ?.264 7） . 2 r / m in094306067174032n ???? ? ?.274 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 %.32%100400 4004 0 9 . 2 ????? n ? ?.284 8） . 5 r / m in325306067174428n ???? ? ?.294 %.33%100315 ????? n ? ?.304 9） . 8 r / m in255306067174824n ???? ? ?.314 %2 . 3 2%100250 ????? n ? ?.324 10） . 6 r / m in201721842424032n ???? ? ?.334 %0 . 8%100200 20xx 0 1 . 6 ????? n ? ?.344 11） . 4 r / m in160721842424428n ???? ? ?.354 %0 . 2 5%1 0 01 6 0 1 6 ????? n ? ?.364 12） r / m in126721842424824n ???? ? ?.374 %0 . 8%1 0 01 2 51 2 5261 ????? n ? ?.384 13） . 8 r / m in100721856284032n ???? ? ?.394 %0 . 8%1 0 01 0 0 1 0 ????? n ? ?.404 14） . 2 r / m in80721856284428n ???? ? ?.414 %0 . 2 5%10080 808 0 . 2 ????? n ? ?.424 15） 6 3 r / m in306056284824n ???? ? ?.434 0%10063 6363 ?????n ? ?.444 16） 5 1 . 2 r / m in721867174032n ???? ? ?.454 2 . 4 %%10050 ????? n ? ?.464 17） . 7 r / m in04721867174428n ???? ? ?.474 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 %51 . 7%10040 ????? n ? ?.484 18） r / m in23721867174824n ???? ? ?.494 %81 . 5%100.531 .53132 ????? n ? ?.504 在主軸上的 18級轉(zhuǎn)速分別校核后，都合格。 傳動(dòng)組 c 如轉(zhuǎn)速圖所示傳動(dòng)組 c， 41i1c ?， 12i2c ?。 同理，對于軸Ⅰ可取 11i 111a ??? ? 222a 11i ?? ? 333a 11i ?? ? 這樣就確定了軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為 1000r/min，電動(dòng)機(jī)軸與軸Ⅰ之間為帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比接近 21/1/2 ?? 。 2） 確定刀具的重要參數(shù) (查資料 [1]) 表 32 車削碳剛的切削速度 加工材料 硬度 高速鋼 V（米 /分） 硬質(zhì)合金剛 V（米 /分） 碳剛 175275 22 75 切深 t=3mm，走刀量 s=， vkkV 21? 當(dāng)取 So= 時(shí)， k1= 取 to=5 時(shí)， k2= vkkV 21? =? ? 75=? ?.13 3） 主切削力 FZ=cFZ .apxfz . f yfz .vnfz .kFZ 查文獻(xiàn) [1] kFZ=1? ? 1? ? ? 1= ? ?.23 前角為 13o，主偏角 45o ，刃傾角為 0 o ，刀尖圓弧半徑 2 FZ=1776? 5? ? 1? =4537N ? ?.33 其中 FZ所消耗的功率占總切削功率的 95%左右，所以只需要計(jì)算 FZ主切削力產(chǎn)生的功率即可。 方案二、有級變速 有級（或分級）變速在若干固定速度（或轉(zhuǎn)速）級內(nèi)不連續(xù)地變速。將三聯(lián)或四聯(lián)滑移齒輪拆開兩組排列，可縮短軸向尺寸，且對齒數(shù)差無要求，但兩組需有聯(lián)鎖裝置。其缺點(diǎn)是直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，沖擊較大；頻 繁起動(dòng)會(huì)造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒損；若電動(dòng)機(jī)功率大且經(jīng)常起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流較大會(huì)影響車間電網(wǎng)的正常供電。目前，多數(shù)機(jī)床采取這種布局方式。 設(shè)計(jì)的