【正文】 功率）是否選擇恰當，不僅影響電機的給工作方式，也對經(jīng)濟性產(chǎn)生影響 ，容量小的話肯定不能滿足工作要求，或者因為電機長期處于過載保護狀態(tài)而影響它的壽命 。 選擇電機的類型和結(jié)構(gòu) 電流種類還有工作條件以及載荷特點這三個方面是我們選擇電動機類型的關(guān)鍵依據(jù) 。 電機的選型 電動機是系列化的 標準產(chǎn)品。傳動方案的好壞，關(guān)系到設(shè)計的優(yōu)劣，因此，在擬定傳動方案時應(yīng)從多方面考慮 。 確定傳動方案是在設(shè)計傳動裝置時要首先考慮的，主要是以運動簡圖的形式表達 。 本 設(shè)計 以 3040 鉆 機為原型， 加以 液壓控制。 4. 空進給速度 。 13 三 傳動機構(gòu)的設(shè)計 與計算 設(shè)計技術(shù)指標： 1．最大進給行程 250mm。 圖 26 總體方案 三相異步電動機為主運動提供動力，變頻器調(diào)節(jié)主軸的轉(zhuǎn)速 ； 運動和動力同聯(lián)軸器傳遞給一對齒輪，齒輪再將電機輸出的這些準確無誤的傳導(dǎo)給主軸 ；進給運動為 當進給油箱帶動滑板在導(dǎo)軌上移動時，動力頭通過通過套筒與滑板的焊接傳遞動力，實現(xiàn)自動進給。 為了使用戶實時了解運行情況和故障排查，我們均安裝了故障指示裝置。 ⑥ 安裝 容易 ，維修方便 可以運行于不同的工業(yè)環(huán)境 。 ④ 控制系統(tǒng)采用了模塊化 機構(gòu) 現(xiàn)在的話，大部分控制器都采用了模塊化的設(shè)計，這是一種適應(yīng)如今日新月異的工業(yè)控制的需要。 ③ 系統(tǒng)配置簡單靈活 這主要是因為控制器種類的多樣性 。 ② 高可靠性 各模塊均采用屏蔽措施，且元器件都進行了嚴格的篩選。 圖 25 內(nèi)外 結(jié)合式 （ 3） 控制系統(tǒng)的方案選型 本論文采用 PLC 控制系統(tǒng)。所以本論文選用第三種液壓缸內(nèi)外結(jié)合的組合方式，為液壓鉆動力頭的主軸進給提供動力。其主要優(yōu)點是 剛性較大、導(dǎo)向性好且間隙可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)。 圖 24 外置式 11 本次設(shè)計，我結(jié)合了內(nèi)外置液壓缸兩種傳統(tǒng)鉆削動 力頭的優(yōu)缺點，設(shè)計出來第三種方案。但是缺點也很明顯，那就是動力頭的體積較大，機構(gòu)相對較復(fù)雜，制造起來相對困難。如圖 23所示 圖 23 內(nèi)置式 外置 也就是說將液壓缸安裝在外面，在給動力頭提供工作進給的時候，通過機械滑動配合來實現(xiàn)移動副的進給運動 。這種結(jié)構(gòu)的有點是動力頭體積較小，鉆削平穩(wěn)，且精度有保證，但是缺點是工作行程比外置式的小。 有關(guān)資料表明，傳統(tǒng)的液壓動力頭有內(nèi)部和外部兩種分布方式 。如下圖 22 所示 圖 22 方案 ② 10 該機構(gòu)采用了帶傳動， 使得傳動更加平穩(wěn)，主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但正是這樣才使得他的傳動比不是很準確，壽命也沒有齒輪傳動高，更重要的一點不足時軸向力大，傳遞效率也低 。 該傳動的特點是傳動平穩(wěn)，工作可靠性高，且經(jīng)久耐用，這也造就了他的速度和 須用尺寸范圍較廣。傳統(tǒng)的 普通鉆床一般 使用電動機作為動力源的主要運動，然后通過電機的運動和動力主軸通過齒輪傳動，傳動功率 。通過化整為零的思想，將動力頭的結(jié)構(gòu)細分為控制系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)和進給系統(tǒng)三個主體部分。本設(shè)計采用 PLC 控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工作的自控，這在很大程度上減輕了工人的勞動強度。本設(shè)計選擇三相異步電動機來提供主運動動力，從而使動力頭的尺寸有所減小，其制造成本也相應(yīng)的降低。 ② 機構(gòu)應(yīng)具有比較不錯的動力特性 機構(gòu)在機械系統(tǒng)中不僅要傳遞動力，同時還要傳動動力，因此要選擇不錯的動力特性的機 構(gòu)。 選擇原動機：機械系統(tǒng)的運動與原動機的形式關(guān)系密切。但低副運動機構(gòu)的運動副加工簡單，且容易保證配合精度以及有較高的承載能力。 8 二 機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不同方案的比較 液壓鉆動力頭系統(tǒng)運動方案的具體要求 由于設(shè)計的多樣性， 滿足機械運動系統(tǒng)的某一個功能要求可能有不只一個，所以，出于對機械系統(tǒng)運動方案的設(shè)計， 在滿足基本的功能要求前提下，還應(yīng)遵循以下幾點原理： ① 機械系統(tǒng)盡可能簡單易行 如何才能實現(xiàn)機械系統(tǒng)的簡短，要從機構(gòu)運動鏈這一點來看，在確保既定功能的要求下，盡可能的選用那些運動副較少 的機構(gòu)，這樣的話，不僅有效的降低了制造成本，簡化了機構(gòu) ，還可以減少因零件的制造誤差帶來的累計誤差。 更難能可貴的是，有一大批個人和企業(yè)走在了時代的前列，充分發(fā)揮他們的聰明才智，正在迎頭趕上，相信不久的將來，我們國家的技術(shù)水平一定能屹立于世界先進水平之林！ 小結(jié) 本論文所使用的軟件有 CAD2021 和 野火版等軟件。我們知道，中國在改革開放實施以來，大量引進國外先進的技術(shù)和裝備，這在某種程度上是改善了國內(nèi)落后的技術(shù)現(xiàn)狀，也使我們的設(shè)計、制造和使用水平有了一定提高，但我覺得這只是短暫的，不是長遠之計。 （ 2 ）間隙傳感器的性能 差 和落后的加工 條件 （ 3 ）加工設(shè)備 老化 （ 4 ） 知識 更新?lián)Q代緩慢 和缺乏科學和技術(shù)人才。 就目前來說 與先進國家， 在整體水平仍存在一定的差距，尤其是在高、新、 尖技術(shù)和設(shè)備相比，我國尚處于 引入 期，尚未能實現(xiàn)完全的消化和吸收。 液壓行業(yè)在中國的統(tǒng)一組織開始于 1963 年，為了滿足當時的中、 高壓液壓元件 的需 7 求 ， 我國 通過引進國外技術(shù) 建設(shè)液壓元件生產(chǎn)廠家，并通過測繪、仿制、 共同設(shè) 計和開發(fā)了大量的液壓產(chǎn)品，從此液壓行業(yè)在中國 進入 的高速發(fā)展 時期 。 在中國加入 WTO 后，可以正式參與國際市場競爭，而現(xiàn)在的當務(wù)之急是如何加強機床工業(yè)實力，加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。當今世界，西方發(fā)達國家在機電一體化、高精、高效、智能、高質(zhì)量的先進機床這方面，競爭是十分激烈的。從此，數(shù)控技術(shù)，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機床上的應(yīng)用進入了高速發(fā)展階段。在 50 年代末期，以蘇聯(lián)為代表的自動生產(chǎn)線上制 造了一種機械動力頭，這種動力頭能夠使用電磁離合控制，并有兩次工作進給，在很大程度上提高了動力頭的可靠性?？梢赃@么說，數(shù)控 液壓動力頭鉆機 一定是以后的主流發(fā)展方向 。目前，鉆機的發(fā)展方向，作為一個傳統(tǒng)的機械垂直軸型液壓鑿巖機，無論從力學性能，適宜性，在價格方面具有一定的優(yōu)勢，在一定時間內(nèi)將有一定的市場。作為一款全液壓動力頭鉆機，歐美市場已經(jīng)早 在 1990 年初被使用過， 并已經(jīng)占有 歐洲和美國 主流 市場。 隨著技術(shù)的不斷進步，人們也越來越重視一些功率重量比大，頻率響應(yīng)高，體型小而壓力較大的液壓技術(shù)。 The spindle 6 一 前 言 數(shù)控液壓鉆動力頭概況 隨著裝備制造業(yè)在我國的 持續(xù) 發(fā)展，特別是在國家重大裝備開發(fā)和技術(shù) 改造 ，技術(shù) 轉(zhuǎn)讓的 大環(huán)境下 ， 我們的 整體制造技術(shù)水平和綜合制造能力得到了新的提高。 Hydraulic pressure。 綜合通過以上各個模塊的設(shè)計，是液壓鉆動力頭能實現(xiàn)“快進 — 工進 — 暫停 — 快退 —停止”的功能。 對 液壓控制系統(tǒng) 的設(shè)計， 主要 體現(xiàn)在 液壓系統(tǒng)的回路設(shè)計與 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要是對兩個典型方案的對比，分析不同系統(tǒng)的優(yōu)缺點，從而選擇最適合本設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。由于設(shè)計動力頭采用了液壓驅(qū)動 的進給運動 ， 所以 在工作的時候 有工作穩(wěn)定，較少 輔助時間 ， 效率高和 能實現(xiàn)無極調(diào)速等不同 優(yōu)勢 。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題 目 數(shù)控液壓鉆動力頭結(jié)構(gòu)設(shè)計 姓 名 學 號 1010100f12 所在學院 機械工程學院 專業(yè)班級 10 機電 6 指導(dǎo)教師 日 期 2021 年 5 月 25 日 2 摘 要 ............................................................................................................................................. 4 ABSTRACT ....................................................................................................................................... 5 一 前 言 ........................................................................................................................................... 6 數(shù)控液壓鉆動力頭概況 ........................................................................................................ 6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析比較 ............................................................................................... 6 小結(jié) ..................................................................................................................................... 7 二 機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不同方案的比較 ..................................................................................................... 8 液壓鉆動力頭系統(tǒng)運動方案的具體要求 ................................................................................ 8 .................................................................................................................... 8 ................................................................................................................ 8 ....................................................................................................... 12 三 傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 ............................................................................................................. 13 電機的選型 ...................................................................................................................... 13 選擇電機的類型和結(jié)構(gòu) .......................................................................................... 13 確定電機的容量 .................................................................................................... 14 .........................................................................