HMC160臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作地設(shè)計

XXX畢業(yè)設(shè)計(論文)圖書分類號：密級：畢業(yè)設(shè)計(論文)HMC160臥式加工中心回轉(zhuǎn)工作的設(shè)計THEDESIGNOFTHEROTARYWORKHMC160HORIZONTALMACHININGCENTER學(xué)生姓名學(xué)院名稱學(xué)號班級專業(yè)名稱指導(dǎo)教師XXX學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。論文作者簽名：日期：XXX學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解XXX關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸XXX所擁有。XXX有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。XXX可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：目錄TOC\o"1-3"\h\u1216摘要 I11109Abstract II39281緒論 121251.1課題的背景和意義 1270561.2設(shè)計的內(nèi)容和過程 1270561.2.1設(shè)計的內(nèi)容 1270561.2.2設(shè)計的過程 1288451.3加工中心的發(fā)展趨勢 1272521.4設(shè)計方案的預(yù)期目標及可行性分析 2246662選擇交流伺服電機 3262862.1基本結(jié)構(gòu)與工作原理 398712.2控制方法 398712.2.1幅值控制 398712.2.2相位控制 398712.2.3幅相控制 334562.3確定電動機的功率 4182672.4總傳動比的計算 4262232.5交流伺服電機優(yōu)點 464543聯(lián)軸器的選擇 5120443.1聯(lián)軸器的類型 521713.2聯(lián)軸器的選用 5315023.3計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 6306303.4確定聯(lián)軸器的型號 6210153.5校核最大轉(zhuǎn)速 6108824圓柱蝸輪蝸桿傳動設(shè)計計算 883774.1圓柱蝸桿傳動的介紹 8234584.2蝸桿傳動的類型和選擇 8159814.3蝸桿傳動的計算準則和主要參數(shù) 8222445錐齒輪設(shè)計計算 1763145.1圓錐齒輪的概述 1822535.2設(shè)計參數(shù) 19213005.3選定齒輪及主要參數(shù)的設(shè)計 19127975.4輪齒的受力分析 21287605.5齒根彎曲疲勞強度計算 2299996夾緊機構(gòu)的設(shè)計計算 24265616.1氣壓缸的優(yōu)點 2422036.2單個氣缸的設(shè)計計算 2422876.3彈簧的選擇 27318027軸的選用 28119527.1軸設(shè)計的主要內(nèi)容 28303977.2軸的材料和類型 28130547.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 29268627.4軸上的受力分析 29202758滾動軸承的選用 36275468.1滾動軸承的概述和優(yōu)點 36129129箱體的設(shè)計 39114509.1箱體的主要功能和制造方法 39104109.2箱體的設(shè)計計算 3912005結(jié)論 4116062致謝 4213699參考文獻 431緒論1.1課題的背景和意義科學(xué)的發(fā)展是日新月異的，所以先進技術(shù)也是越來越多而且不斷的在投入日常使用，而加工中心的要求也是越來越多以便于適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的高速發(fā)展，又比如某些高新技術(shù)的普及，比如高速切削和超精密加工，在加工過程中為了達到以上的技術(shù)，很多零部件的要求也就有所提升，同時加工中心對于技術(shù)還是比較依賴的，為了更好更快的完成零件，需要很多高新技術(shù)，這種機械加工工具有的精密性能以及效率水平，所以，發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家對加工中心的依賴程度還是比較高的。中國現(xiàn)在還主要依賴著進口加工中心設(shè)備，而且加工中心的金額比其他各類機床更高，主要從日德韓這三個國家進口，中國臺灣的加工中心也被大規(guī)模使用。加工中心的進口量一直在持續(xù)增長，未來還有很大的發(fā)張空間。對于臥式加工中心工作臺中，它可以在第一夾緊工件完成除了安裝和頂面剩下的四個表面處理，非常有利于加工箱體類工件。而且數(shù)控機床還可以沿著XYZ進行循環(huán)圓周運動，循環(huán)一周的數(shù)控機床運動的轉(zhuǎn)盤，可以極大地提高加工精度和工作效率。我們在這里研究一下臥式加工中心的主要部件之一的回轉(zhuǎn)工作臺具有可拆卸能力的工作方法。1.2設(shè)計的內(nèi)容和過程1.2.1設(shè)計內(nèi)容設(shè)計計算蝸輪蝸桿及其相關(guān)軸，為相關(guān)的軸承設(shè)計一套相適應(yīng)的裝置，選擇伺服電機，進行機械結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計，繪制工作臺的裝配設(shè)計圖和零件工作原理圖，完成說明書和最后的答辯工作。1.2.2設(shè)計過程設(shè)計準備交流伺服電機選擇裝配零件的設(shè)計裝配圖設(shè)計零件工作圖設(shè)計整理和編寫說明書設(shè)計總結(jié)和答辯1.3加工中心的發(fā)展趨勢對于臥式加工中心，它的涉及面非常的廣泛，主要是零部件及其模具的加工，甚至是IT業(yè)和加工業(yè)的其他一些地區(qū)已被廣泛使用。但是飛機制造業(yè)中大部分的零件的加工批量比較小，加工品種很多，所以臥式五軸加工中心加工機主要在未來將有巨大的需求。隨著飛機、模具、汽車行業(yè)的不斷擴大，臥式加工中心所制造的零件數(shù)量也在不停地增長，所以我們需要提升它的加工效率，臥式加工中心的要求和需求也會不斷地提高。這些年來，由于機械行業(yè)的不斷進步，為了實現(xiàn)高精度的加工，一些制造商更注重發(fā)展重加工難切削材料模型，以提高工作效率。同時，復(fù)合處理技術(shù)來減少不斷創(chuàng)新的目的工件改變時間和過程。為了進一步提高效率，一些制造商正在努力控制在2軸臥式加工中心軸，對于一些有著比較復(fù)雜的表面的零件，我們也可以盡量在一次性夾緊之后完成所有的加工工作1.4設(shè)計方案的預(yù)期目標及可行性分析設(shè)計目的：對臥式加工中心進行分析，完成其工作臺的設(shè)計，承擔（x）垂直軸和水平軸（Y）在兩個方向和一個繞Z軸移動?？尚行苑治觯号P式加工中心的主要部件回轉(zhuǎn)工作臺。不同于常見的切割機床的工作臺，進料系統(tǒng)的控制是完全自動的，可以自動完成各種加工，輪廓和表面。對于數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺以及加工部件，它們的功能并不相同。索引表函數(shù)只會改變工件表面和移位，使用設(shè)備自動更換刀具，實現(xiàn)工件的安裝，某些表面加工便可以一次完成。回轉(zhuǎn)工作臺由數(shù)控系統(tǒng)控制的，有著索引功能，還可以位移并進行圓周運動實現(xiàn)進給。本篇論文中，我介紹兩大優(yōu)點在我所設(shè)計的回轉(zhuǎn)工作臺：第一，使用之前，可以把回轉(zhuǎn)臺用裝夾工具安裝固定在加工中心本來的直線工作臺上；停止之后，可單獨拆卸放置備用，該機構(gòu)有獨立性，可提供給幾個加工中心交替共用。第二，該結(jié)構(gòu)耐高溫可高速運轉(zhuǎn)且保證裝配精度。進料的性能和精度直接影響到加工工作臺的性能和精度的加工中心?？偵峡傻?，工作臺的回轉(zhuǎn)功能對于提高精度和可靠性非常有幫助，還可以幫助加工中心完成各種各樣復(fù)雜表面的加工。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2選擇交流伺服電機。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9箱體的設(shè)計9.1箱體的主要功能和制造方法作為整個系統(tǒng)中各個零件的容納和支撐部件的箱體設(shè)計非常重要，一般設(shè)計做為矩形截面的六面體。箱體的主要功能：支持，包含各種各樣的旋轉(zhuǎn)部件，比如之前設(shè)計的齒輪和各種軸零件如何使他們保持應(yīng)有的精密運動性能，與潤滑油的儲存箱，可實現(xiàn)各運動部件的潤滑。安全保護和密封效果,使箱體部位不受外界影響,確保操作員的安全具有一定的隔振效果,但也有保溫,隔音效果。讓機器的每部分由一個獨立的情況下，使各個單元加工方便，裝配和維修。改善了機器外形，能協(xié)調(diào)機器每一部分，使機器和造型更和諧美觀。箱體的制造方法：鑄造鑄鐵常用建筑材料,有時鑄鋼,鑄鐵合金或銅鑄造、等特點的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄鐵盒;具有良好的振動和加工功能;成批量生產(chǎn)的中小型住房通常用于。2. 套管選擇鋼板,鋼或鑄鐵焊接、布局簡單,生產(chǎn)周期短。大內(nèi)閣焊接箱適用于單件少量生產(chǎn),產(chǎn)品,對成本節(jié)約非常有利。在其他情況下,如沖壓、注塑箱,箱體是輕負荷,和產(chǎn)生少量產(chǎn)品一樣的結(jié)構(gòu)很簡單。9.2箱體的設(shè)計計算形狀和大小的確定內(nèi)部之間的連接部分,“這種設(shè)計方法”結(jié)構(gòu)是用于確定結(jié)構(gòu)的大小和形狀的外殼,當然,我們也會考慮身體的形狀和大小的部分箱體的尺寸規(guī)格多樣,的影響。在類比的一般設(shè)計方法,并參考同類產(chǎn)品比較,參考手冊或他人信息和數(shù)據(jù)設(shè)計經(jīng)驗,布局和壁厚的結(jié)構(gòu)參數(shù)和布局。箱體設(shè)計的主要要求為箱體壁的剛度和強度。箱體的材料我們選擇了HT200。因為鑄鐵收縮性能小、流動性能好，并在身體結(jié)構(gòu)和形狀容易獲得的是更復(fù)雜的。阻尼鑄鐵強，加工性能好，可用于改善合金元素的耐磨性增加。我們查閱資料后，設(shè)箱體的長a=414mm，寬b=410mm，高h=142mm。為了求壁厚，當量尺寸公式：以上式子中，L表示鑄造長度（單位mm），L、B、H，L值最大；B表示鑄件寬度（單位mm）；H表示鑄件高度（單位mm）。查表可以得到鑄件箱體的壁厚為8mm。為了增加箱體的剛度,特別是為了提高剛度的壁厚,在盒子里墻我們添加了加固設(shè)計。甚至在箱體中心或短軸軸承、設(shè)置水平加強板。壁厚tH筋板的高度不能超過3~4倍,如果超出此值不顯著增加剛度。結(jié)論本篇論文介紹的是臺灣瑪?shù)聶C床HMC160系列加工中心回轉(zhuǎn)工作的設(shè)計，包括了能在縱向和橫向兩個方向作直線運動的直線工作臺的設(shè)計和可以安裝在直線工作臺T型槽上的可拆卸夾具式回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計?；剞D(zhuǎn)工作臺可以由多臺機床共同使用，方便效率，同時還有其他特點比如耐高溫和化學(xué)腐蝕的能力，同時裝配還很簡潔在伺服電機的選擇上沒有選擇傳統(tǒng)的交流伺服電機，而是選擇了新型的松下交流伺服電機，傳動效率更高，工作耗能更少，節(jié)約了資源。通過畢業(yè)設(shè)計，對回轉(zhuǎn)工作臺的結(jié)構(gòu)和工作原理有了深刻的理解，還了解到了許多關(guān)于加工中心和回轉(zhuǎn)工作臺的知識，并與設(shè)計過程相互印證，使理解更加深刻。運用了以前課程學(xué)到的卻沒有實踐的許多專業(yè)知識，讓我對設(shè)計更加的有信心。而且在繪制圖紙的過程中，進一步掌握了CAD軟件的應(yīng)用，操作更加熟練。經(jīng)過這一次的畢業(yè)設(shè)計，我又學(xué)到了很多之前沒有涉及到的知識，讓我對于以后的工作更加的有信心了。致謝參考文獻西北工業(yè)大學(xué)機械原理及機械零件教研室編著.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2006.05陳立德主編.機械制造裝備設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2010.06陳秀寧等主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2012.07秦曾煌等主編.電工技術(shù)[M].北京：高等教育出