【正文】 ................. 11 確定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸 ...................... 11 校核齒根彎曲疲勞強度 ............................. 12 第 5 章 軸 ............................... 13 第 2 頁 共 31 頁 軸的設(shè)計要求和設(shè)計步驟 ............................ 13 軸的材料 ......................................... 13 軸的強度計算 ..................................... 13 第 6 章 軸上配合件的選用 ................... 16 齒輪上鍵的選取與校核 ............................. 16 軸承的選用 ....................................... 16 本章小結(jié) ......................................... 17 參考文獻 ................................. 20 畢業(yè)設(shè)計心得 ............................. 22 致 謝 .................................... 24 第 1 頁 共 31 頁 第 1章 緒論 畢業(yè)設(shè)計主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法。使學(xué)生進一步鞏固和加深對所學(xué)的知識，使之系統(tǒng)化、綜合化。 培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計計算、工程繪圖、實驗研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻、外文資料的閱讀與翻譯、計算機應(yīng)用、文字表達等基本工作實踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。 本次畢業(yè)設(shè)計主要是解決數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的工作原理和機械機構(gòu)的設(shè)計與計算部分，設(shè)計思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。數(shù)控轉(zhuǎn) 臺的市場分析：隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會越來越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴大加工范圍。 預(yù)計未來 5年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長率，特別是那些國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。 數(shù)控技術(shù)發(fā)展簡史 1946 年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部 分代替腦力勞動的工具。在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。數(shù)控機床經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。這是因為小型計算機功能太強，控制一臺機床能力有富裕，不及采用微處理器經(jīng)濟合理，而且當(dāng)時的小型機可靠性也不理想。由于微處理器是通用計算機的核心部件，故仍稱為計算機數(shù)控。數(shù)控系統(tǒng)從此進入了基于 PC的時代。即 1970 年第四代一一小型計算機 。1990 年第六代 — 基于 PC(國外稱為 PCBASED). 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢 (1)性能發(fā)展方向 ① 高速高精 高效化。 ③ 工藝復(fù)合性和多軸化。 (2)功能發(fā)展方向 ① 用戶界面圖形化。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一?？茖W(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以 直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標(biāo)插補、 2D+2 螺旋插補、 NANO插補、 NURBS 插補 (非均勻有理 B 樣條插補 )、樣條插補 (A、 B、 C 樣條 )、多項式插補等。 ④ 內(nèi)裝高性能 PLC。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。采用高度集成化 CPU、 RISC 芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐?FPGA、 EPLD、CPLD 以及專用集成電路 ASIC 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示 第 3 頁 共 31 頁 技術(shù)，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。 ③ 網(wǎng)絡(luò)化。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁 剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。 數(shù)控轉(zhuǎn)臺的市場分析：隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會越來越多地被要求配備第四軸或第五軸， 以擴大加工范圍。預(yù)計未來 5 年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長率，特別是那些國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。隨著數(shù)控功能部件的發(fā)展，精回轉(zhuǎn)工作臺對功部件的依賴性越來越大。精密回轉(zhuǎn)工作臺球面蝸輪副具有瞬時多齒接觸、磨損小、精度保持持久等優(yōu)點。其密封采用國外先進公司的產(chǎn)品，防滲漏性能優(yōu)異。數(shù)控機床功能部件的產(chǎn)品水平與 10 年前相比，有了很大的提高。數(shù)控刀架、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、數(shù)控分度頭已能滿足中低檔數(shù)控機床的配套需求。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺行業(yè)的發(fā)展，依賴于行業(yè)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力的提高，依賴于機床的數(shù)控化和產(chǎn)品快速的升級換代，依賴于制造業(yè) 第 4 頁 共 31 頁 從剛性自動化向柔性自動化方向轉(zhuǎn)變這一社會需求，由于我國機床附件廠資金緊張，造成技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度不大，使附件水平的發(fā)展嚴(yán)重滯后，制約民族機床工業(yè)發(fā)展的瓶頸。 數(shù)控改造中主要機械部件改裝的探討 一臺新的數(shù)控機床，在設(shè)計上要達到：有高的靜動態(tài)剛度；運動副之間的摩擦系數(shù)小，傳動無間隙；功率大；便于操作和維修。不能認為將數(shù)控裝置與普通機床連接在一起就達到了數(shù)控機床的要求，還應(yīng)對主要部件進行相應(yīng)的改造使其達到一定的設(shè)計要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。為了保證傳動精度，數(shù)控機床上使用的齒 輪精度等級都比普通機床高。 (2)安全防護 改造效果必須以安全為前提。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴(yán)防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道。大拖板與滑動導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進入滑動面損傷導(dǎo)軌。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動，以使數(shù)控機床能完成指定的加工工序。它可以與其他伺服進給軸聯(lián)動。 第 5 頁 共 31 頁 數(shù)控臥式鏜銑床的定位銷式分度工作臺。 A0圖 定位銷式數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)，以下是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的工作原理。定位時只有一個定位銷插入定位襯套的孔中，其余七個則進人環(huán)形槽中，因為定位銷之間的分布角度為 45 176。 等分的分度運動?；钊瓧U 22 在彈簧 21 的作用下 15mm ，使工作臺 2 處于松開狀態(tài)。 (2) 工作臺回轉(zhuǎn)分度當(dāng)工作臺抬起之后發(fā)出信號使油馬達驅(qū)動減速齒輪 ( 圖中未示出 ) ，帶動與工作臺 2 底部聯(lián)接的大齒輪 10 回轉(zhuǎn)，進行分 度運動。的間隔均布八個擋塊 1 ，分度時，工作臺先快速回轉(zhuǎn)。 (3) 工作臺下降并鎖緊分度完畢后，發(fā)出信號使中央油缸 16 卸荷，工作臺 2靠自重下降，定位銷 8 插入定位襯套 7 中，在鎖緊工作臺之前，消 \除間隙的油缸 6 通壓力油，活塞頂向工作臺 2 ，消除徑向間隙。工作臺的回轉(zhuǎn)軸支承在加長型雙列圓柱滾子軸承 19 和滾針軸承 14 中，軸承 19 的內(nèi)孔帶有 1 ： 12 的錐度，用來調(diào)整徑向間隙。當(dāng)工作臺抬起時，支座 5 的一部分推力由止推軸承 13 承受，這將有效地減小分度工作臺的回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩，使工作臺 2 轉(zhuǎn)動靈活。 第 8 頁 共 31 頁 第 3章 傳動方案的確定 QJM 型 液壓馬達的原理特點 特點 該型液壓馬達的滾動體用一只鋼球代替了一般內(nèi)曲線液壓馬達所用的兩只以上滾輪和橫梁， 因而結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，體積、重量顯著減少。 磨擦副少，配油軸與轉(zhuǎn)子內(nèi)力平 衡，球塞副通過自潤滑復(fù)合材料制成的球墊傳力，并具有靜壓平衡和良好潤滑條件，采用可自動補償磨損的軟性塑料活塞環(huán)密封高壓油，因而具有較高的機械和容機效率，能在很低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，起動力矩較大。 因配油軸與定子剛性連接，故該型液壓馬達進出油管允許用鋼管連接。 結(jié)構(gòu)簡單，拆