彎管機機構(gòu)設計說明書

1、0湘潭大學湘潭大學畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書題題 目：目：彎管機機構(gòu)設計彎管機機構(gòu)設計 學學 院：院： 機械工程學院機械工程學院 專專 業(yè)：業(yè)： 機械設計制造及其自動化機械設計制造及其自動化 學學 號：號： 20105004212010500421 姓姓 名：名： 咼詩航咼詩航 指導教師：指導教師： 吳繼春吳繼春 完成日期：完成日期： 20142014 年年 5 5 月月 2121 日日 0 目目 錄錄摘要：.2第 1 章 緒 論.41.1 課題的研究背景：.4 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.6 1.3 課題設計的方向以及意義.8 1.4 參考文獻.7第二章 總體設計方案的擬定.82.1 彎

2、管機的基本原理與選擇.8第三章 機構(gòu)設計.113.1 工件的工藝分析.113.2 彎曲力矩的計算.11 3.3 選取電動機.133.4 機構(gòu)傳動比的計算與分配.13 3.5 各級傳動裝置的轉(zhuǎn)矩以及功率計算.153.6 電動機與渦輪蝸桿減速器之間的傳動帶的計算選取.153.7 蝸輪蝸桿減速箱的計算與擇取.163.8 聯(lián)軸器的計算和擇取.173.9 軸承的選擇.173.10 軸的計算與設計及校核.183.11 齒輪的設計與計算.233.12 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設計.263.13 軸套的結(jié)構(gòu)設計.27第四章 擋料架以及蓋板的設計.314.1 蓋板的結(jié)構(gòu)設計及計算.294.2 彎管機整體結(jié)

3、構(gòu)的設計及其參數(shù)的計算.30 4.3 擋料架結(jié)構(gòu)設計.32第五章 總結(jié).37參考文獻.39附錄 1 英文翻譯譯文.38附錄 2 英文翻譯原文.471彎管機的機構(gòu)設計彎管機的機構(gòu)設計摘要摘要： 隨著工業(yè)社會的發(fā)展，各式各樣的家電，交通工具等工業(yè)產(chǎn)品得到了更大范圍的普及，隨著這些產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，相應的非標準零部件的需求也越來越大。彎管機作為一種針對管件成型而被設計制造的非標準設備，在以后的工業(yè)發(fā)展中的作用正在慢慢凸現(xiàn)出來。設計出符合不同作用需要同時維護方便，經(jīng)濟的彎管機顯得更為重要。彎管機的機構(gòu)設計在整個彎管機的設計中舉足輕重，本文將詳細論述小型簡易彎管機的機構(gòu)設計過程，同時畫出了必要的零部件圖

4、以及傳動裝配圖。此彎管機采用滾彎式彎管原理，采用異步電機提供動力，同時配有蝸輪蝸桿減速器，足以滿足小型作坊企業(yè)的生產(chǎn)需要。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：彎管機，非標準設備，機構(gòu)設計，滾彎式原理。2The Mechanism design of Pipe bending machineAbstract： With the development of industrial society,Every kind of home appliances, vehicles and other industrial products by the popularity of a wider range of.With

5、 the development of the diversified products,non standard parts corresponding demand is also growing.For pipe forming and design of non-standard equipment manufacturing as the pipe bending machine, in the future development of industry is slowly emerged.Design to meet the different needs and conveni

6、ent maintenance, bender economy is more important. Bender design in the design of consequence in the bending machine.In this paper, the design process in detail small simple bender mechanism.At the same time to draw the necessary spare parts diagram and transmission assembly drawing.This pipe bendin

7、g machine with bending type bender principle, the use of asynchronous motor to provide power, at the same time with the worm gear reducer, enough to meet the need of the production of small workshops of enterprises. Key word;Pipe bending machine ,Non standard equipment ,Mechanism design,Roll type pr

8、inciple.3第一章 緒緒 論論1.1課題的研究背景：課題的研究背景：工業(yè)一直是衡量一個國家發(fā)展水平的重要依據(jù)，在以往，常常以鋼材廠量多少作為衡量工業(yè)發(fā)展水平的標志，但是隨著工業(yè)水平的發(fā)展，衡量工業(yè)發(fā)展水平的標準也越來越多。其中接機械工業(yè)的發(fā)展水平便是其中一條重要的標準。因為機械工業(yè)負擔著為工業(yè)，農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)提供性能優(yōu)異，操作安全的技術(shù)設備的重任，同時，機械工業(yè)的進步在很大程度上影響著一個國家的交通，國防，經(jīng)濟發(fā)展等重要方面，可以說機械工業(yè)擔負著一個國家發(fā)展進步的脊梁作用。而在機械加工生產(chǎn)中，一部分設備的生產(chǎn)裝配所需要的零件是可以直接訂購的標準件，而另外一些則是需要專門設計和制造的非標準件。

9、所以非標準件的設計制造關(guān)系到工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。對于這樣的非標準件，對于需求進行設計，更為重要的是如何進行加工。在機械工業(yè)中， 專門用于生產(chǎn)非標準件的設備叫做非標設備。而在非標準件中，管材是應用的非常多的一種零件。例如汽車剎車的液壓油管。由于汽車的剎車原理是兩個剎車片通過液壓油提供的壓力加緊剎車盤，從而達到剎車的目的，所以液壓油管的好壞決定了汽車制動距離的遠近。不單單只限于汽車的液壓油管，管件的應用十分廣泛，包括汽車，鍋爐的熱導管，冰箱背后的輸送管等等，所以管材成型的工藝要求十分重要。折彎機就是其中一種被廣泛使用的用于管材彎曲塑性的非標準設備。不同類型的彎管機在廣泛的工業(yè)加工中起到

10、了舉足輕重的作用。而在目前的彎管機市場里，絕大部分的彎管機都是數(shù)控液壓彎管機，這種彎管機的體積較大，同時造價昂貴，維修不便。也有少部分的機械彎管機，但由于設備設計過于老舊原因，機械彎管機同樣占地面積大(由于其夾緊裝置的原因，機身長度一般子啊3.55m 之間)，而且操作不方便。而在現(xiàn)實生活中，有很多小型企業(yè)或者家庭作坊需要一種價格便宜操作便捷的折彎機，能幫助他們完成一些簡易管件的彎曲工藝。針對這樣的市場需要，能否設計出滿足簡易加工需要的折彎機便是本課題的方向。41.21.2 課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀在我國，由于工業(yè)進程起步較慢，所以在折彎機的研究生產(chǎn)方面我國起步較晚。對于數(shù)控

11、折彎機而言，第一臺數(shù)控折彎機由武昌造船廠于 1970 年 10 月研制，這是我國自主研制的第一臺數(shù)控彎管機，此后我國的數(shù)控折彎機發(fā)展迅速，僅僅在三年之后即 1973 年武昌造船廠又成功研制了 SKWG-2 型數(shù)控彎管機。此后，我國很多企業(yè)都逐步研究出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的彎管機設備，其中比較具有代表性的企業(yè)有黃石鍛壓機床廠，濟南鑄造鍛壓機械研究所，上海沖剪機床廠等企業(yè)單位。其中黃石鍛壓機床股份有限公司和濟南鑄造鍛壓機械研究所聯(lián)合先后完成了 w67K 一100/3000!w67K 一 100/3100!w67K 一 100/3200 型數(shù)控三點板料折彎機。而在步入改革開放后生產(chǎn)力解放的大浪潮中，我國

12、的數(shù)控機床技術(shù)逐漸開始成熟。目前我國許多大型企業(yè)都擁有了自動化程度很高的數(shù)控彎管機，這些高自動化，高作業(yè)精度的彎管機很大程度上提高了我國工業(yè)生產(chǎn)水平。同時，我國現(xiàn)在也是世界上主要的彎管機生產(chǎn)國，我國數(shù)控彎管機的產(chǎn)量一直能穩(wěn)居世界前列。但是我們在看到自己進步的同時也應當看到與其他西方國家的差距，早在上世紀七十年代，美國就已經(jīng)研究出來了由計算機控制的數(shù)控彎管設備。這一里程碑一樣的技術(shù)革新，極大的提高了當時美國工業(yè)的管件工藝水平，間接的促進了美國加工制造水平的又一次提高。而二十世紀八十年代，日本千代田工業(yè)株式會社在美國研究成果上更進一步，成功研制了 M-1 型管料測量機和 EC、TC 兩種系列的數(shù)控

13、彎管機。而在九十年代，隨著數(shù)控技術(shù)的進一步發(fā)展，西方國家率先研制出了 CNC 彎管機，這又是一次里程碑式的革新。其中意大利 ERCOLINA 彎管機在世界范圍內(nèi)都是領先的水平。同時隨著靜液壓傳動技術(shù)以及氣動控制的革新與使用，彎管機的工藝精度又達到了一個新的水平線。5 圖 1.1 手動彎管機 圖 1.2 CNC 彎管機61.31.3 課題設計的方向以及意義課題設計的方向以及意義 在針對以上問題的思考中，我們發(fā)現(xiàn)其實這樣的彎管機所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品主要是用在一些家具器材的承重部件，以及一些液壓機、發(fā)動機等機器上液壓油輸送管等，所以針對這些對于工藝精度要求不是太高的管件，從管件彎曲所需特性出發(fā)，設計出一

14、種操作方便，基本上能完成一些常見小口徑無縫鋼管的彎曲作業(yè)的彎管機。同時相對于傳統(tǒng)的彎管機對其性能進行優(yōu)化，完成必要設計需要的同時減小機身體積，使其在能完成不同材質(zhì)成分以及更多口徑型號的無縫鋼管作業(yè)要求的同時也能一定程度上降低了機器制造成本。而采用異步制動電機的設計也能在降低了電氣操作復雜程度的同時，提高作業(yè)精度。在機身結(jié)構(gòu)設計上，考慮到此類彎管機作業(yè)環(huán)境較為不規(guī)范，所以在機身設計上準備設計分層式結(jié)構(gòu)，即采用蓋板傳動機構(gòu)中板電機和減速器底板的模式，同時對于機身四面進行包裹。1.4 參考文獻參考文獻 1. 徐灝，機械設計手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2001，92. 濮良貴、紀名剛，機械設計

15、. 第七版.北京：高等教育出版社，2001，6 3. 羅圣國、李平林、張立乃，機械設計課程設計指導書. 第二版.北京：高等教育出版社，2001，44. 王光銓，機床電力拖動與控制.北京：機械工業(yè)出版社，2001，75. 曾紀進，自動彎管機與鋼筋管曲機的改進.廣州：輕工機械， 19986. 劉江南 郭克希, 機械設計基礎. 湖南大學出版社,20057. 梁景凱, 機電一體化技術(shù)與系統(tǒng). 機械工業(yè)出版社,1999 8. 成大先. 機械設計圖冊(第 5 卷)M.北京：化學工業(yè)出版社，2000 9. 東北工學院. 機械零件零件設計手冊M.北京: 冶金工業(yè)出版社,197910. 李維榮.標準緊固件實用手

16、冊M.北京：中國標準出版社，200111. 劉鴻文. 材料力學M.北京：高等教育出版社，1992.912. 鄒慧君. 機械原理課程設計手冊M.北京：高等教育出版社， 19987第二章第二章 總體設計方案的擬定總體設計方案的擬定2.12.1 彎管機的基本原理與選擇彎管機的基本原理與選擇 圖 2.1上圖 2.1 為常見的彎管機的工作原理視圖。工件通過夾緊裝置進行固定，工具模轉(zhuǎn)動帶動工件進行彎曲運動，同時液壓系統(tǒng)對工件進行壓緊，定位銷進行輔助定位，從而完成整個加工過程。而彎管機在完成一次彎管作業(yè)過程中，常見的彎曲工件的方式有很多，可以按照彎曲形式，彎曲工作溫度，傳動方式等等分類。其中按照彎曲形式可以

17、分為，壓彎式，滾彎式，擠壓式和纏繞式。在此，主要列出兩種不同彎曲形式的彎管機原理，即碾壓式回彎的滾彎式（通過工具模提供彎矩，擋料輪抵消力矩的方式）以及拉拔纏繞式彎曲原理（即通過夾緊塊將工件貼合在工具模上，然后在導向塊的作用下進行彎曲作業(yè)） 。 下圖 2.1.2 為滾彎式原理圖 圖 2.1.3 為纏繞式原理圖。 8 圖 2.1.2 圖 2.2 下就兩種彎管原理的優(yōu)缺點作簡要分析：9兩者的優(yōu)點：滾彎式的彎管機可以用于圓管也可以完成方管作業(yè)，同時機構(gòu)簡單。而纏繞式彎管機則主要是用于方管，但是作業(yè)精度更佳。兩者的缺點：滾彎式作業(yè)精度不足，但是纏繞式的結(jié)構(gòu)復雜、維護不方便，同時造價較高。由于我們機構(gòu)設計

18、的目的在于應用在一些作坊以及小公司的簡易零部件加工，同時考慮到設備維護難度以及工作環(huán)境要求，滾彎式設計更能節(jié)約成本，同時由于其結(jié)構(gòu)簡單，維護容易，故采用滾彎式。 而滾彎式彎管機的主要加工步驟是： 1.先用夾緊塊緊固鋼管，同時保證預留出足夠的直線長度以完成彎管工序。 2.啟動機器，進行彎曲作業(yè)。3.完成彎曲作業(yè)后，松開夾持裝置，拿下管件后并且復位模具。4.將管件平穩(wěn)置放于檢驗夾具上，用標準件檢查管形同時進行校正。5.重復進行以上操作，直到工件滿足其工藝要求。10第三章 機構(gòu)設計 3.13.1 工件的工藝分析工件的工藝分析要完成機構(gòu)設計，首先需要從工件本身工藝性質(zhì)出發(fā)，從而設計出能完成加工工藝流程

19、的工作機構(gòu)。此彎管機工件原料采用無縫鋼管，擬取材質(zhì)為 10 號鋼，該鋼管外徑為 d=30mm,管壁壁厚為 t=2mm 的管件作為目標管件進行工藝分析。管件在彎曲過程中，當彎曲變形程度過大時，彎曲弧的外管壁則會變薄，甚至發(fā)生斷裂。而弧的內(nèi)管壁則會變厚，可能會出現(xiàn)起皺。所以我們先考慮管件的加工特性。該管件在彎曲作業(yè)時所能承受的最小彎曲半徑為 d*2=60mm,而在管件進行加工時，其加工的彎曲半徑為 3.5 倍外徑（因為其壁厚小于 0.02d).即為 30*3.5=105mm，所以此管件滿足彎曲半徑要求。下圖 3.1 和 3.2 分別為該類型管件的加工彎曲半徑示意圖以及所能承受的最小彎曲半徑示意圖。

20、 圖 3.1 加工彎曲半徑 圖 3.2 最小彎曲半徑注：在我們選擇彎管工件時應當注意是否有該管件是否有裂紋，管壁不能外凸。3.2 彎曲力矩彎曲力矩的計算的計算現(xiàn)計算完成該類型的鋼管所需提供的彎曲力矩擬設 為鋼管內(nèi)徑r 為管材彎曲時的彈性應力系數(shù)s 為管材彎曲時的屈服應力系數(shù)b 為管材的壁厚t 為中性層的彎曲半徑（取=95）則此時彎管力矩公式可以表示成 238433bsr ttrM11 通過對管材彎曲時作業(yè)情況進行分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，管材在越來越小的彎曲半徑的情況下時，我們得提供的力矩是越來越大的，所以當管件用進行作最小半徑業(yè)的時候，此時我們所需提供的力矩便是該管件所需的臨界值。 =2079.4

21、6+322.39=2402.03 Nm 238*333*2*264*208*2*263*953M 3.33.3 選取電動機選取電動機 通過查閱實際生產(chǎn)資料可知小型彎管機的彎管速度一般為 8r/min則 P=M*=2402.03*2012.29KW 602*8 即此彎管機工作時所需的功率為 2012.29 kw故所需電機的功率 P= 電122534P其中 為 V 帶傳動效率；1 為蝸輪減速器的傳動效率；2 為的傳動效率；3齒式聯(lián)軸器 為一般圓柱齒輪效率；4 為滾子軸承的傳動效率。5 查機械設計手冊表 1-5 后可知 取=0.96、=0.8、=0.99、=0.97、=0.98 則12345P=28

22、40.99 KW298. 0*97. 0*99. 0*8 . 0*96. 029.2012由于在上述設計中，管件工藝分析時所采用的管件口徑較小，然而在實際作業(yè)中，彎管機需要完成對不同型號管型的加工，所以在電機選取上應該選取功率更大的電機，以滿足可能的需要。同時由于彎管機在整個工藝流程中，需要有自帶的制動減速功能，就空間角度考慮，決定選用帶有渦輪渦桿減速器的電機。但是此時電機正反交換的頻率相對較大，所以所選擇的電機轉(zhuǎn)速不宜過大，以方便進行制動?，F(xiàn)擬取電機的型號為 Y132S-6，其基本性能如表 3.1 表 3.1 電機 Y132S-6 的主要性能參數(shù)型號額定功率/kw堵轉(zhuǎn)最大轉(zhuǎn)達矩滿載轉(zhuǎn)速12/

23、（N*M）轉(zhuǎn)矩/(N*M)/（r/min）Y132S-632.02.2960 查閱機械設計手冊表 12-3 可知 Y132S-6 電機的安裝以及外形尺寸如下 圖 3.3 電機安裝尺寸圖 表 3.2 Y132S-6 電機的安裝尺寸 型號ABCDEFABHKLY132S-62161409038801028013212475 3.43.4 機構(gòu)傳動比的計算與機構(gòu)傳動比的計算與分配分配 由表 3.1 可知 Y132S-6 電機轉(zhuǎn)速 N1=960r/min ，而在 2.3 中已擬定彎管機的彎管速度 N5 =8r/min故可得總傳動比 =N1/N5=960/8=120i總查機械設計手冊表 1-6 可知V

24、帶動態(tài)的傳動比的取值范圍為 07,開式圓柱齒輪的傳動比的范圍為 08。 擬取此電機的傳帶輪 V 帶傳動的傳動比為 =2.5，取此時圓柱齒輪的傳動比=3,則1i3i可得出蝸輪蝸桿減速器中的傳動比為=16。2i3.53.5 各級傳動裝置的轉(zhuǎn)矩以及功率計算各級傳動裝置的轉(zhuǎn)矩以及功率計算為傳動比；其中下標 1 為電機與渦輪高速軸間的傳動比；下標 2 為渦輪高速i軸與渦輪低速軸間的傳動比；下標 3 為渦輪低速軸與齒輪高速軸間的傳動比：下標134 為齒輪高速軸與齒輪低速軸間的傳動比。 為傳動效率；其中下標 1 為傳動機與蝸桿高速軸之間 V 帶的傳動效率，取值為 0.96；下標 2 為蝸桿高速軸與蝸輪間的傳

25、動效率取值為 0.8；下標 3 為聯(lián)軸器的傳動效率取值為 0.99；下標 4 為小齒輪與大齒輪嚙合之間的傳動效率取值為 0.97。 為輸入功率；其中下標 1 為蝸輪蝸桿減速器蝸桿軸的輸入效率；下標 2 為渦P輪蝸桿減速器渦輪軸的輸出效率；下標 3 為小齒輪高速軸的輸入效率；下標 4 為大齒輪低速軸的輸入效率；下標 5 為工作臺上工具模的輸入功率。 為軸的輸入轉(zhuǎn)矩；其中下標 0 為電機的輸出轉(zhuǎn)矩：下標 1 為蝸輪蝸桿減速器T蝸桿軸的輸入轉(zhuǎn)矩；下標 2 為渦輪蝸桿減速器渦輪軸的輸出轉(zhuǎn)矩；下標 3 為小齒輪高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩；下標 4 為大齒輪低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩；下標 5 為工作臺上工具模的輸入轉(zhuǎn)矩。

26、（1） 下面進行各級裝置 N 的計算彎矩 由表 3.1 可知 電動機的轉(zhuǎn)速 N=960 r/min N1=960/2.5=384 r/min 其中 N1 為渦輪的高速軸的轉(zhuǎn)速 1iNm N2=384/16=24 r/min 其中 N2 為渦輪的低速軸的轉(zhuǎn)速21iN N3= N2=24r/min 其中 N3 為高速齒輪的轉(zhuǎn)速（與低速軸嚙合） N4=24/3=8r/min 其中 N4 為低速齒輪的轉(zhuǎn)速32Ni N5= N4=10 r/min 其中 N5 為彎曲模的轉(zhuǎn)速（與低速齒輪嚙合）（2） 下面進行各級裝置 P 的計算由表 3.1 可知 電動機 P=3KW則 P =P*=2.88KW 11 P

27、=P1*= 2.304KW 22P =P2*=2.28KW33 P =*=2.21KW43P4 P =2.19KW55*4P14（3） 下面進行各級裝置的 T 的計算 =*=9550*= Nm 0T95500mPN396029.84 =* *=*2.5*0.96=71.61 Nm1T0T1i129.84 =*=71.61*16*0.8=916.68 Nm2T1T2i2 =*=916.68907.51 Nm3T2T3*0.99 =*=907.51=2668.37 Nm4T3T243i299. 0*3*3.6 電動機與渦輪蝸桿減速器之間的傳動帶的計算選取電動機與渦輪蝸桿減速器之間的傳動帶的計算選取

28、 在電動機和渦輪蝸桿減速器之間，我們需要選擇皮帶和一個帶輪作為傳動裝置，而皮帶的選取取決的電動機的參數(shù)，即功率和轉(zhuǎn)速，根據(jù)表 2-1 可知，V 型 A 帶較為合適。而 V 型 A 帶的帶輪直徑范圍71mm,現(xiàn)為方便加工計算，取定直徑為100mm 的型號進行計算。 現(xiàn)對其工作速度進行計算，從而校核其是否符合要求=5.02 1060*1000d n3.14*100*96060*1000 此時0163.5012015V 帶的根數(shù) z= 0LPPPK K帶帶取 00.97KW= P帶=P帶0.11KW 由機械設計表 8-2 選取 =K96. 0 =LK99. 0得 z=2.7930.970.11 *0

29、.96*0.99取整后得 3z 3.7 蝸輪蝸桿減速箱的計算與蝸輪蝸桿減速箱的計算與擇取擇取 在上述結(jié)構(gòu)設計中，我們需要將渦輪和蝸桿的夾角設計成 90，即根據(jù)機械設計表 183 可知，我們可以選擇單機蝸桿減速器，蝸桿在蝸輪側(cè)面，蝸輪軸垂直布置。由 3.5 中所列計算可知 =825.01 Nm （渦輪低速軸）2T P1=2.88 KW （渦輪高速軸）由 3.4 中可知在渦輪蝸桿減速器中 =16 i而蝸輪蝸桿減速器中心距 32)(ZZKTaE即 a124.2mm （驗算此數(shù)據(jù)可用）則根據(jù)中心距和傳動比 選擇了下述蝸輪蝸桿減速器其主要性能參數(shù)如表 表 3.3 蝸輪蝸桿減速器的主要參數(shù)16型號公稱傳動

30、比轉(zhuǎn)速中心距額定輸入功率額定輸出轉(zhuǎn)矩CWS-12516750r/min125mm7.781KW1400 Nm3.8 聯(lián)軸器的計算和擇取聯(lián)軸器的計算和擇取完成蝸輪蝸桿減速器的選取后我們需要將蝸桿的輸出軸和小齒輪的高速軸相連，此時我們需要設計一個聯(lián)軸器。由 3.5 可知 T =907.51 Nm （小齒輪高速軸）3則渦輪軸的直徑 d 30nPA其中 A =103126 P=2.304KW N=24r/min0而在上述計算中可以看到，我們需要其能承受的力矩比較大，而由機械設計表 8-7 可知 彈性柱銷聯(lián)軸器滿足設計要求。根據(jù)渦輪軸的直徑，即此時渦輪軸的最小直徑 d=54.9mm 選用 LX4 聯(lián)軸器

31、， LX4 聯(lián)軸器 GB50142003155 1125584YBXJ DX 下表為聯(lián)軸器的主要參數(shù) 表 3.4 聯(lián)軸器參數(shù)表 型號許用轉(zhuǎn)矩Nm許用轉(zhuǎn)速r/min軸孔直徑軸孔長度LX42500387042,48,50,55112843.9 軸承的選擇軸承的選擇由于工作時同時受有和的作用，因此不能選用彎管機軸承徑向力軸向力。而在上述計算中可以看出，此機構(gòu)的軸件工作時轉(zhuǎn)速低，所受到的深溝滾子軸承作用力小。所以我們能選用?，F(xiàn)擬定選用 32910 和 30213 二種圓錐圓錐滾子軸承17滾子軸承。其主要參數(shù)及基本尺寸如表 3.5 表 3.5 圓錐滾子軸承的主要參數(shù) 型號小徑外徑厚度基本額定動載荷脂潤滑

32、下的極限轉(zhuǎn)速3291050902073.2KN4300r/min302136512023102KN3200r/min3.10 軸的計算與設計及校核軸的計算與設計及校核 軸徑計算的初步取軸的為鋼，進行調(diào)質(zhì)處理。材料45 軸徑3*PdAn其中P 為軸功率 2.56 KW傳遞的為轉(zhuǎn)速 24r/minn軸的A 為許用所確定的，軸的切應力系數(shù)為 A=取值103126取 A=115擬定則 342.56115*24d mm54.54取 =4dmm5518則 352.41115*8d mm09.77取 =5dmm85 由于需進行軸向，故軸與相接處軸肩。半聯(lián)軸器定位半聯(lián)軸器需設計 軸肩設計：的連接為，并且軸要短

33、于 L，故半聯(lián)軸器長度mm84L段長度軸段長度，軸徑與直徑相等，即。軸肩后擬定mm821L半聯(lián)軸器mm551d 是齒輪段，取的總厚度為。鏈接的mm602d 故取軸承端蓋mm42 由的裝配與拆卸要求以及為了便于對于軸承進行潤滑，擬取外端軸承端蓋端蓋面與左端面間的。軸承座要求起支撐，故取半聯(lián)軸器mm102 L距離對軸承作用的壁厚為，取與齒輪間距為。取的寬厚為，軸承座mm25軸承座mm15齒輪mm175故左端需設計軸肩齒輪 設計：因為與齒輪間距為同時與軸承間距，則軸肩軸承座mm15軸承座mm8軸肩的，且軸承的厚度為 17mm，而至左端的要長于mm23815長度為軸肩對象對應的厚度，取值，直徑。軸承m

34、m18mm60在軸和齒輪以及半聯(lián)軸器之間的軸向定位均擬用平鍵聯(lián)接。查閱機械設計手冊表 4-1 可知當公稱直徑 d 的取值范圍在 5865 時鍵的截面為 B（鍵寬）*h（鍵高）=18*11鍵槽的長度為 160mm，因為其加工使用鍵槽刀加工，并且為使與間的配合軸齒輪有較好的對中性，所以與輪轂的配合選為；公差軸齒輪公差n6/7H同上，因為與之間采用聯(lián)接，取的尺寸為半聯(lián)軸器軸平鍵平鍵，故的配合為。mm70mm10mm16半聯(lián)軸器公差k6/7H又因為與滾動之間采用的的軸向，所以此處軸直徑軸軸承過渡配合定位選用19的為，軸端倒角為。尺寸公差n6452軸的與載荷校核計算 31020.96TNm其中 = 35

35、2tTFd32*1020.96*10420N4861則 00tantan204861*coscos9.7nrtFFN1794 = 0*tan4861*tan9.7atFFN9 .830根據(jù)軸條件及尺寸，軸的跨距為，則由軸的、裝配可知支承mm221a 彎矩扭矩圖以及結(jié)構(gòu)圖中看出截面 C危險截面。現(xiàn)將計算的C 處的軸的可以屬于出截面、的值如表 3.6HMVMM 表 3.6 界面 C 的系數(shù)表載荷水平面 H垂直面 V支反力 F=2430.5N =2430.5N1NHF2NHF=1005.7N =794 N1NVF2NVF彎矩 M=268570 N/mmHM=111129 N/mm =87734N/m

36、m1VM2VM總彎矩=290653 N/mm =282536 N/mm1M2M扭矩 T=1 020 960N/mm3T20軸的:彎矩圖圖 3.4 彎矩圖進行時，通常危險。則由校核只有的強度截面C= (2-16)2213caMTW2232906530.6*10209600.1*60pa39.31M已，并進行，可得 因此鋼選定軸的材料為45調(diào)質(zhì)處理1pa60M21，故安全ca1故小軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖 3.5 圖 3.5 小軸設計原理類同。故省略計算過程，出小軸應為軸。由于大軸的小軸在此類似推算也安全因為軸是與工作臺相連，同時因為工作臺在作業(yè)時要求平穩(wěn)以保證作業(yè)精度，而從上可知此軸的轉(zhuǎn)矩較大，故軸連接

37、擬用連接。與工作臺的矩形花鍵由有靜聯(lián)接 32 *10pmTpzhld現(xiàn)對進行計算。 矩形花鍵設計查閱機械設計手冊可知不均系數(shù)，現(xiàn)擬取載荷分配8 . 07 . 08 . 0則取 花鍵齒數(shù) z8花鍵工作高度 = h2Dd 68622hmm3 22 =齒的工作長度lmm80花鍵的平均直徑 = md2Dd = = md68622mm60則 =56.77Mpa=100140Mpa p32*2657*100.75*8*3*80*65p故此安全矩形花鍵，為了在軸上，在鉆螺紋，其M12-深同時緊固彎曲模從而軸端孔規(guī)格為30mm，軸的如下圖主要尺寸 圖 3.6 大軸3.11 齒輪的齒輪的設計與計算設計與計算在此

38、機構(gòu)設計中，只有一對傳動齒輪，且為了作業(yè)時工作臺能保持平穩(wěn)，以及考慮加工維護，故選用。由于的較低，故方便直齒齒輪傳動彎管機工作速度7 級。：選用精度齒輪材料選擇為小齒輪（） ，280HBS， 為 45 鋼（）r40C調(diào)質(zhì)硬度為大齒輪調(diào)質(zhì)240HBS，兩者均為 40HBS硬度為材料硬度差23為齒面接觸強度設計公式 213112.32*tEtdHK TZidi所取分別為其中系數(shù)值 載荷系數(shù)tK3 . 1 =小齒輪傳遞的扭矩1Tm96.1020N 齒寬系數(shù)d1 =189.8MPa 材料的彈性系數(shù)EZ1/2MPa大齒輪的接觸疲勞強度極限 =550Mpa；2 =600Mpa極限小齒輪的接觸疲勞強度1將以

39、上取值代人公式 13.9 mm1td 55mm 為了2*小齒輪直徑為實現(xiàn)1td1d 因此取1tdmm140此時齒輪中心距 = 112tdai1401 32mm280 初步定amm280=1730，=初選 =23，=，則=69一般1z080151z0102zi1z m= = 則122 cosazz02*280cos 10236999. 5 取6m = 則12zz2 cosam02*280cos 1069 .9124 取12zz92= , 則按2zi1z可得1z232z69 = 則121cos2m zza09.70 = 則小齒輪1td1cosmzmm140 大齒輪2td2cosmzmm420 齒厚

40、1dtbdmm1681402 . 1 取大齒輪厚2bmm170 則小齒輪厚取1bmm175,由 =*103 驗算齒輪tF312tTd2*1020.96140N14571 合適 2AtK Fbmm/26.83Nmm/100N，大、的及其綜上小齒輪結(jié)構(gòu)設計尺寸如圖 圖 3.7 大齒輪25 圖 3.8 小齒輪3.123.12 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設計大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設計 由于軸的結(jié)構(gòu)設計可知，其主要是靠鋼板支撐，但是因為所選用來作為支撐作用的的厚度不能太大（所選鋼板過厚則重量過大后支撐管設計困難，同時增鋼板大了成本） ，同時所選用的軸承的厚度較大，所以通過用螺釘將軸承座緊固在

41、鋼板上，從而支撐起軸承，進而支撐軸。軸承的材質(zhì)選用 45 號鋼。這樣的設計較傳統(tǒng)設計降低了成本，同時安裝方便，維修便捷。在螺釘選用上，因為其軸向力不大故采用四根 M10 內(nèi)六角螺釘進行緊固。至于軸蓋的設計，其參數(shù)與對應的軸相適配，材質(zhì)同樣選用 45 號鋼。 上述設計的簡圖與參數(shù)如下所示 圖 3.9 大軸前端蓋 圖 3.10 大軸后端蓋26 圖 3.11 大軸承座 圖 3.12 小軸承座 圖 3.13 小軸后端蓋 圖 3.14 小軸前端蓋3.133.13 軸套的結(jié)構(gòu)設計軸套的結(jié)構(gòu)設計 在此設計中，軸套的作用為對軸進行軸向定位，同時對軸以及軸承的配合起到保護的作用，查閱機械設計后可知的厚度是由所裝

42、配的圓錐滾子軸承的安軸套裝尺寸所決定，即厚度 B=d -d ， 由 3.3 的計算可知a1 高速軸的軸徑 d =mm 且所選用的圓錐滾子軸承所對應的 d 取值范圍為160a57mm-83mm 則此時擬取 B=6mm27而此時低速軸的軸徑為 90mm 所選用的圓錐滾子軸承所對應的 d 取值范圍為 74mm-a111mm 此時 擬取 B=8mm 軸套采用調(diào)制后的 45 鋼作為材料，下圖為其尺寸參數(shù) 圖 3.15 大軸軸套尺寸 圖 3.16 小軸軸套尺寸28第第 4 4 章章 擋料架以及蓋板的設計擋料架以及蓋板的設計4.14.1 蓋板的結(jié)構(gòu)設計及計算蓋板的結(jié)構(gòu)設計及計算 因為我們需要將行程開關(guān)以及需

43、要裝配在蓋板上，同時蓋板需要打定擋料架位孔，所以蓋板厚度取值為，蓋板材質(zhì)取綜合性能優(yōu)異的 45 號鋼。而在整體20mm機構(gòu)設計中，我們知道蝸輪蝸桿與電機以及兩者間傳動裝置整體所占的決定了空間蓋板的尺寸規(guī)格。 表 4.1 蓋板長度設計相關(guān)的技術(shù)參數(shù) 電機與蝸輪蝸桿減速器的中心距電機安裝地板的腳寬大飛輪分度圓直徑壁至電機腳的空間長度壁到大飛輪的空間長度壁厚a=520mmL1=280mmd2=250mmL0=90mmL2=110mmB1=10mm 則其的計算為 =1004.6mm長度a d2/2 L1/2 L0 L2 2b1L 但是由于蓋板本身的長度是要長于理論值，從而方便裝配，則兩邊分別應該預留出

44、 10mm此時蓋板的長度取整計算為 L=1005+10*2=1025mm而蓋板的寬度取決機構(gòu)設計中橫置的零件的尺寸，而在上述設計中，我們可以了解到，在傳動機構(gòu)中，橫置零件尺寸最大的應為低速軸大齒輪。其寬度為。而為了安全角度考慮，我們應當在兩側(cè)到齒輪間預留出足夠大的寬度，420mmd5 方便傳動機構(gòu)的裝配?，F(xiàn)擬取大齒輪到左邊側(cè)板的距離為，到右邊側(cè)板100mmB1 的距離為mm。則此時蓋板的寬度160B2 680mm420160100d5B2B1B則蓋板的規(guī)程參數(shù)為 20(mm)*1025*680h*L*B 29 下圖為蓋板的及設計簡圖，其中包括了預留出的需要裝配零件的位置極其尺寸尺寸標注。 圖

45、4.1 蓋板示意圖4.24.2 彎管機整體結(jié)構(gòu)的設計及其參數(shù)的計算彎管機整體結(jié)構(gòu)的設計及其參數(shù)的計算 完成了彎管機內(nèi)部傳動裝置的主體設計后，我們需要對其進行固定，而對于這種小型非標機器，其內(nèi)部零件的固定主要是機身設計。而在大部分此類小型加工機器的機身固定都是采用將裁剪后，采取的方式連接起來，從而完成一體鋼板焊接式的機身構(gòu)造從而進行內(nèi)部零部件的。且為了保證彎管機在工作時候能保證穩(wěn)支撐定，我們需要設計機器腳板，同時通過進行固定，從而保持其作業(yè)的時候地腳螺釘?shù)姆€(wěn)定進而保證彎管精度。 下先對腳板尺寸進行初步設計，初擬腳板尺寸（mm） 10*120*80h*L*B而腳板的材質(zhì)我們一般選用常見的 45 號

46、鋼。 完成腳板設計后，我們選擇管材，而鑒于機身主體的設計形狀，對機身進行支撐我們選擇了 25 號作為，初擬其規(guī)格為mm方管鋼支撐鋼管4*60*60 地腳距離腳板的長度定為80mmh1 由于底板需要完成整個和電動機的承重任務嗎，所以底板的蝸輪蝸桿減速器30厚度擬取為，材質(zhì)還是采用比較常見的 45 號鋼。20mm 底板設計完成后，中板的規(guī)格和底板保持一致。而在中板之上的是齒輪傳動機構(gòu)，同樣的設計裝配四根支撐鋼管完成承載受力，尺寸和材質(zhì)與上述保持一致。而蓋板的尺寸設計與中板以及底板保持一致。但是不同于底板的設計的是，由于我們需要對機器進行不定時的檢修和維護，所以蓋板的固定方式應當采用可拆卸式的設計，

47、所以采用螺釘對蓋板與之間進行固定。同時，四根支撐管的管口用機身的小鋼板進行焊接封口。20(mm)*80*80h*L*B 而在機身的四周，在中板和蓋板之間，我們?yōu)榱税踩c機器壽命考慮，我們需要安裝四塊尺寸為的鋼板進行固定密封。25(mm)*90*90h*L*B 而在中板和底板之間，考慮到承重因素，在機身兩側(cè)的分別裝配兩塊承重鋼板，其尺寸為。而剩下的兩個面可以用鐵絲網(wǎng)包住，從而保證20(mm)*540*487 h*L*B操作員的安全。下圖為上述設計的簡圖31 圖 4.2 彎管機機身示意圖4.3 擋料架結(jié)構(gòu)設計擋料架結(jié)構(gòu)設計由于彎曲鋼管時的有反作用力，僅僅依靠夾持裝置對其反作用力進行抵銷是遠遠不夠的

48、，所以我們需要設計擋料架來抵消此作用力，同時完成輔助定位的作用，保證彎管機的作業(yè)精度。在 2.1 的分析中我們比較后決定采用了的工作原理，而在這種彎管方滾彎式式的工作過程中，擋料輪與管件的較小，所以假如選用較硬的金屬材質(zhì)，容接觸面易在短時間的接觸內(nèi)對管件造成損傷，故我們應當采用硬度較低的材質(zhì)，又考慮到此彎管機面對的市場定位，故采用常見的H62 作為主體材質(zhì)，同時擬定其尺寸黃銅32為。60mmH 100mmD接著我們用材質(zhì)為 45 號鋼的軸以及軸蓋完成擋料輪的固定，其尺寸規(guī)格分別是D1=20mm 與 D*H=56*20（mm） 。所選用的鍵也為 45 號鋼，尺寸為。40mm*6*4h*L*B而此

49、時我們選用的軸承需要承受重力和軸向力，所以選用圓錐滾子軸承。軸承代號為 30203。 而對于輪架的設計，我們采用常見的 45 號鋼，其尺寸參數(shù)為。輪架的鎖緊采用，通過手輪進行固定鎖緊螺紋100(mm)*84*80h*L*B自鎖螺紋采用自鎖螺紋。同時用一個軸和兩個滾子軸承配合支撐滾輪，從而將其裝配在輪架上，以減少滾動摩擦，提高工作精度。下表為擋料架的設計參數(shù)。表 4.2 擋料架參數(shù)表在彎管作業(yè)時，不同型號的管材所需相差較大，同時僅僅調(diào)整擋料輪彎曲半徑架不能達到所需的彎曲半徑，故為了增大擋料輪的彎曲半徑范圍，采用不定位式的當料架設計。則此時擋料架在工作平臺上的調(diào)整范圍可達到 100mm,同時擋料架

50、自身的可調(diào)整范圍為 50mm，足以完成所需要求。33其及結(jié)構(gòu)設計如下圖主要尺寸 圖 4.3 擋料架示意圖34第五章第五章 總結(jié)總結(jié)在本次畢業(yè)設計中，我受益匪淺，先做如下總結(jié)：從課題的選取到開題報告的編寫，這期間的一個來月時間查找了很多資料，對于國內(nèi)外機械工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀有了初步的認識。同時對于彎管機的發(fā)展歷史以及在當前工業(yè)的地位有了基本的了解，加深了我對于機械工業(yè)的感官認識。而在接下來的工作原理的選擇以及傳動機構(gòu)的設計中，再一次學習了機械設計的相關(guān)知識，雖然很多時候自己在零部件的設計上，特別是軸與齒輪等零部件的設計上得依靠書本上給的按部就班的去做，但是在這些計算過程中，再次學習到了一些基礎材料原

51、理。而在接下來的機身設計中，對于機械的整體設計的大局觀又有了提高了，對于一臺機器的設計構(gòu)造有了更進一步的認知，不光是內(nèi)部傳動機構(gòu)的設計還是機身本身的結(jié)構(gòu)設計，對于每一步的設計都有更進一步的認知與思考。盡管本次設計在很多地方肯定有不足，同時這次設計的成果可能僅僅局限于理論上，將其應用到生活生產(chǎn)上可能還是不實際。但是這一次設計切實的整合了四年學到的關(guān)于機構(gòu)設計的相關(guān)知識，并且培養(yǎng)自我思考的能力以及繪圖能力。倘若在繪圖布局以及表達方式上有錯誤，在設計說明上有遺漏，還請老師指正。最后，感謝吳繼春老師對本次畢業(yè)設計的指導，同時也感謝四年來院里任課老師的教導，祝愿各位老師工作順利！35參考文獻參考文獻1.

52、 徐灝，機械設計手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2001，92. 濮良貴、紀名剛，機械設計. 第七版.北京：高等教育出版社，2001，63. 羅圣國、李平林、張立乃，機械設計課程設計指導書. 第二版.北京：高等教育出版社，2001，44. 王光銓，機床電力拖動與控制.北京：機械工業(yè)出版社，2001，75. 曾紀進，自動彎管機與鋼筋管曲機的改進.廣州：輕工機械， 19986. 劉江南 郭克希, 機械設計基礎. 湖南大學出版社,20057. 梁景凱, 機電一體化技術(shù)與系統(tǒng). 機械工業(yè)出版社,1999 8. 成大先. 機械設計圖冊(第 5 卷)M.北京：化學工業(yè)出版社，2000 9. 李維榮.標

53、準緊固件實用手冊M.北京：中國標準出版社，200110. 劉鴻文. 材料力學M.北京：高等教育出版社，1992.911. 鄒慧君. 機械原理課程設計手冊M.北京：高等教育出版社， 199836附錄 1. 英文文獻翻譯譯文 數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢及對策數(shù)控技術(shù)和裝備發(fā)展趨勢及對策裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別，不在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)

54、活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)又是當今先進制造技術(shù)和裝備最為核心的技術(shù)。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外，世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一

55、體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領域：(1)機械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。1. 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面14 。1.1 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 效率、質(zhì)量是先進制

56、造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為 5 大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學會（CIRP）將其確定為 21世紀的中心研究方向之一。37 在轎車工業(yè)領域，年產(chǎn) 30 萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40 秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業(yè)領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式

57、拼裝，使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從 EMO2001 展會情況來看，高速加工中心進給速度可達 80m/min，甚至更高，空運行速度可達 100m/min 左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI 公司的 HyperMach 機床進給速度最大達 60m/min，快速為 100m/min，加速度達 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達 60 000r/min。加工一個薄壁飛機零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h；德國 D

58、MG 公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達 120000r/mm 和 1g。在加工精度方面，近 10 年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由 10m 提高到 5m，精密級加工中心則從 35m，提高到 11.5m，并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01m)。在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的 MTBF 值已達 6 000h 以上，伺服系統(tǒng)的 MTBF 值達到 30000h 以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展，應用領域進一步擴大。1.2 五軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展 采用 5 軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形

59、狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1 臺 5 軸聯(lián)動機床的效率可以等于2 臺 3 軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5 軸聯(lián)動加工可比 3 軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因 5 軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復雜等原因，其價格要比 3 軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了 5 軸聯(lián)動機床的發(fā)展。 當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn) 5 軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型 5 軸聯(lián)動機床和復合加工機床（含 5 面加工機床）的發(fā)展。38在 EMO200

60、1 展會上，新日本工機的 5 面加工機床采用復合主軸頭，可實現(xiàn) 4 個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國 DMG 公司展出 DMUVoution 系列加工中心，可在一次裝夾下實現(xiàn) 5 面加工和 5 軸聯(lián)動加工，可由 CNC 系統(tǒng)控制或 CAD/CAM直接或間接控制。1.3 智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 21 世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連