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文檔簡介
1、<p><b> 畢 業(yè) 論 文</b></p><p> 姓 名: </p><p> 學(xué) 號: </p><p> 系 部: </p><p> 專 業(yè):
2、 </p><p> 設(shè)計題目: 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p> 指導(dǎo)教師: </p><p> 職 稱: </p><p> 2012 年 5月 </p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計<
3、/b></p><p><b> 任 務(wù) 書</b></p><p> 系部 專業(yè)年級 5 學(xué)生姓名 </p><p> 任務(wù)下達(dá)日期: 2012年 月 日</p><p> 畢業(yè)設(shè)計日期: 2011年 月 日至2012年 月 日</p&g
4、t;<p> 畢業(yè)設(shè)計題目:數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p> 畢業(yè)設(shè)計專題題目:數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p> 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求:</p><p> 以CKA 6140數(shù)控車床為例 ,設(shè)計數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)。</p><p><b> 一、數(shù)控車床概述</b></p&
5、gt;<p> 二、數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)</p><p> 三、數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計</p><p> 1、主傳動系統(tǒng)及其控制</p><p> 2、主傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p><b> 3、主傳動系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p> 通過實(shí)例分析主運(yùn)動采用交流變頻
6、電機(jī)的數(shù)控車床,實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸與交流變頻電機(jī)的恒功率匹配,以滿足機(jī)床加工的需要。</p><p> 系主任簽字: 指導(dǎo)教師簽字: </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 通過實(shí)例分析了主運(yùn)動采用交流變頻電機(jī)的數(shù)控車床, 必須增加兩組齒輪變速實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸與交流變頻電機(jī)的恒功率匹配,以
7、滿足機(jī)床加工的需要。以CKA 6140數(shù)控車床為例 ,介紹數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p> 關(guān)鍵詞:數(shù)控車床 主傳動系統(tǒng)設(shè)計 傳動方式</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 第一章 數(shù)控車床概述1</p><p> 1.1數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史1</p><p
8、> 1.2國內(nèi)數(shù)控車床狀況分析1</p><p> 1.3 數(shù)控車床的分類和特點(diǎn)1</p><p> 1.4 數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu)2</p><p> 1.5 數(shù)控車床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢3</p><p> 1.6 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性5</p><p> 1.6.1微觀看改造的必要性5&l
9、t;/p><p> 1.6.2宏觀看改造的必要性5</p><p> 1.6.3數(shù)控化改造的市場空間6</p><p> 第二章 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)7</p><p> 2.1數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)概述7</p><p> 2.2運(yùn)動控制對主運(yùn)動系統(tǒng)的要求7</p><p> 2.
10、3傳動方式10</p><p> 第三章 車床主傳動方式的設(shè)計11</p><p> 3.1 主傳動系統(tǒng)及其控制11</p><p> 3.1.1 對主傳動系統(tǒng)的要求11</p><p> 3.1.2 主軸的驅(qū)動方式11</p><p> 3.1.3 主軸調(diào)速方法11</p><
11、;p> 3.2 主傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu)12</p><p> 3.3 主傳動系統(tǒng)設(shè)計13</p><p> 3.3.1數(shù)控機(jī)床主軸的功率特性和扭矩特性14</p><p> 3.3.2 傳動方式和齒數(shù)選擇15</p><p> 3.4 分配傳動副傳動比,繪制轉(zhuǎn)速圖16</p><p><b&g
12、t; 總 結(jié)20</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b> 致謝22</b></p><p> 第一章 數(shù)控車床概述</p><p> 1.1數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史</p><p> 1946年誕生了世界上第一
13、臺電子計算機(jī),這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動的工具相比,起了質(zhì)的飛躍,為人類進(jìn)入信息社會奠定了基礎(chǔ)。6年后,即在1952年,計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上,在美國誕生了第一臺數(shù)控車床。從此,傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。近半個世紀(jì)以來,數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。</p><p> 1.2國內(nèi)數(shù)控車床狀況分析</p><p&g
14、t; 近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升,在大中企業(yè)已有較多的使用,在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控車床中,除少量機(jī)床以FMS模式集成使用外,大都處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài),并且相當(dāng)部分處于使用效率不高,管理方式落后的狀態(tài)。 2001年,我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名,機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位,達(dá)47.39億美元,僅次于美國的53.67億美元,消費(fèi)額比上一年增長25%。但由于國產(chǎn)數(shù)控車床不能滿足市場的需求,使我國
15、機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢,2001年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第2位,達(dá)24.06億美元,比上年增長27.3%。近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等,普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。</p><p> 1.3 數(shù)控車床的分類和特點(diǎn)</p><p>
16、 數(shù)控車床可分為臥式和立式兩大類。臥式車床又有水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌兩種。檔次較高的數(shù)控臥車一般都采用傾斜導(dǎo)軌。按刀架數(shù)量分類,又可分為單刀架數(shù)控車床和雙刀架數(shù)控車,前者是兩坐標(biāo)控制,后者是4坐標(biāo)控制。雙刀架臥車多數(shù)采用傾斜導(dǎo)軌。數(shù)控車床與普通車床一樣,也是用來加工零件旋轉(zhuǎn)表面的。一般能夠自動完成外圓柱面、圓錐面、球面以及螺紋的加工,還能加工一些復(fù)雜的回轉(zhuǎn)面,如雙曲面等。車床和普通車床的工件安裝方式基本相同,為了提高加工效率,數(shù)控車床多采
17、用液壓、氣動和電動卡盤。數(shù)控車床的外形與普通車床相似,即由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給系統(tǒng)壓系統(tǒng)、冷卻和潤滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別,傳統(tǒng)普通車床有進(jìn)給箱和交換齒輪架,而數(shù)控車床是直接用伺服電機(jī)通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動,因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。</p><p> (1)立式數(shù)控車床 立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車,其車床主軸垂直于水平面,一個直徑很大的圓形工作臺,用來裝
18、夾工件。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。 (2)臥式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性,并易于排除切屑。</p><p> 國內(nèi)數(shù)控車床的特點(diǎn)如下:</p><p> 1、新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破,技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。</p><p> 2、
19、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量大幅度增長,數(shù)控化率顯著提高。</p><p> 2001年國內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)1.8萬臺,比上年增長28.5%。金切機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。</p><p> 3、數(shù)控車床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。</p><p> 1.4 數(shù)控車床的基本結(jié)構(gòu) 隨著近代計算機(jī)技術(shù)和自動控制、精密測量等科學(xué)
20、技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展要求的機(jī)電一體化的新型自動化機(jī)床——數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的組成見圖1-1,數(shù)控機(jī)床的工作過程如圖1-2</p><p> 圖1-2 數(shù)控車床的工作過程</p><p> 主要用來切削回轉(zhuǎn)類零件的數(shù)控機(jī)床稱為數(shù)控車床。數(shù)控車床集中了普通臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床、多刀車床、自動和半自動車床等車削功能,是數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用最廣的品種之一。 </p><p
21、> 數(shù)控車床與普通車床相比,增加了功能,提高了效率,簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。其性能對比如表1-1所示。</p><p> 表1-1 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床的相比</p><p> 1.5 數(shù)控車床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p> 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,它對國計民生的
22、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。當(dāng)前數(shù)控車床呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。</p><p> 1)高速、高精密化 高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個復(fù)雜多變市場的需求,當(dāng)前機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展,加工精度
23、也在不斷地提高。另一方面,電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用,陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市,也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。 數(shù)控車床采用電主軸,取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié),大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量,提高了主軸動態(tài)響應(yīng)速度和工作精度,徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到10000r/min以
24、上。 2)高可靠性 數(shù)控車床的可靠性是數(shù)控車床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控車床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率,并獲得良好的效益,關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。 3)數(shù)控車床設(shè)計CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊化 隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展,CAD技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。CAD不僅可以替代人工</p><p> 功能復(fù)合化的目的是進(jìn)一步提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,使用于非加工輔助時間減至最少。通過功
25、能的復(fù)合化,可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍、提高效率,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用、一機(jī)多能,即一臺數(shù)控車床既可以實(shí)現(xiàn)車削功能,也可以實(shí)現(xiàn)銑削加工;或在以銑為主的機(jī)床上也可以實(shí)現(xiàn)磨削加工。寶雞機(jī)床廠已經(jīng)研制成功的CX25Y數(shù)控車銑復(fù)合中心,該機(jī)床同時具有X、Z軸以及C軸和Y軸。通過C軸和Y軸,可以實(shí)現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。該機(jī)床還配置有強(qiáng)動力刀架和副主軸。副主軸采用內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu),通過數(shù)控系統(tǒng)可直接實(shí)現(xiàn)主、副主軸轉(zhuǎn)速同步。該機(jī)床工件一次裝夾即可完成全部加
26、工,極大地提高了效率。 5)智能化 21世紀(jì)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(yīng)控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅(qū)動性能及使用連接方面的智能化,如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容,以方便系統(tǒng)的
27、診斷及維修等。</p><p> 1.6 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性</p><p> 1.6.1微觀看改造的必要性</p><p> 從微觀上看,數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性,而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機(jī)的威力。</p><p> 1).可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。</p>
28、<p> 由于計算機(jī)有高超的運(yùn)算能力,可以瞬時準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量,因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。</p><p> 2)可以實(shí)現(xiàn)加工的自動化,而且是柔性自動化,從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。由于計算機(jī)有記憶和存儲能力,可以將輸入的程序記住和存儲下來,然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行,從而實(shí)現(xiàn)自動化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個程序,就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動化,從而使單件和
29、小批生產(chǎn)得以自動化,故被稱為實(shí)現(xiàn)了"柔性自動化"。</p><p> 3)加工零件的精度高,尺寸分散度小,使裝配容易,不再需要"修配"。</p><p> 4)可實(shí)現(xiàn)多工序的集中,減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。</p><p> 5)擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能,因而可實(shí)現(xiàn)長時間無人看管加工。&
30、lt;/p><p> 6)由以上五條派生的好處。</p><p> 如:降低了工人的勞動強(qiáng)度,節(jié)省了勞動力(一個人可以看管多臺機(jī)床),減少了工裝,縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期,可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。</p><p> 1.6.2宏觀看改造的必要性</p><p> 從宏觀上看,工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè),在70年代末、80年
31、代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造(稱之為信息化),最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強(qiáng)。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后20年。如我國機(jī)床擁有量中,數(shù)控機(jī)床的比重(數(shù)控化率)到1995年只有1.9%,而日本在1994年已達(dá)20.8%,因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。</p><p> 1.
32、6.3數(shù)控化改造的市場空間</p><p> 機(jī)床的數(shù)控制化改造是一個方興未的行業(yè),從各種統(tǒng)計數(shù)字上看前途應(yīng)該是十分光明的,例如:"在美國,日本和德國等發(fā)達(dá)國家,它們的機(jī)床改造人作為新的經(jīng)濟(jì)增長行業(yè),生意盎然,正處在黃金時代。由于機(jī)床以及數(shù)控技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)床改造是一個"永恒"的課題。我國的機(jī)床改造業(yè),也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)所以不難看出:</p>
33、<p><b> 1)國內(nèi)的市場</b></p><p> 我國目前機(jī)床總量380余萬臺,而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬臺,即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。近10年來,我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.6~0.8萬臺,年產(chǎn)值約為18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機(jī)床役齡10年以上的占60%以上;10年以下的機(jī)床中,自動/半自動機(jī)床不到20%,F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更
34、屈指可數(shù)(美國和日本自動和半自動機(jī)床占60%以上)??梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床,而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長,從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益,影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。</p><p> 2)進(jìn)口設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)控化改造市場
35、</p><p> 我國自改革開放以來,很多企業(yè)從國外引進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。據(jù)不完全統(tǒng)計,從1979~1988年10年間,全國引進(jìn)技術(shù)改造項目就有18446項,大約165.8億美元。</p><p> 這些項目中,大部分項目為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。但是有的引進(jìn)項目由于種種原因,設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至癱瘓,使企業(yè)的效益受到影響,嚴(yán)重的使企業(yè)陷入困境。一
36、些設(shè)備、生產(chǎn)線從國外引進(jìn)以后,有的消化吸收不好,備件不全,維護(hù)不當(dāng),結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)不良;有的引進(jìn)時只注意引進(jìn)設(shè)備、儀器、生產(chǎn)線,忽視軟件、工藝、管理等,造成項目不完整,設(shè)備潛力不能發(fā)揮;有的甚至不能啟動運(yùn)行,沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用;有的生產(chǎn)線的產(chǎn)品銷路很好,但是因為設(shè)備故障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo);有的因為能耗高、產(chǎn)品合格率低而造成虧損;有的已引進(jìn)較長時間,需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財富,反而消耗著財富。</p><
37、;p> 這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個包袱,也是一批很大的存量資產(chǎn),修好了就是財富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn),解決關(guān)鍵技術(shù)問題,就可以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn),爭取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。這也是一個極大的改造市場。</p><p> 第二章 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)</p><p> 數(shù)控車床是高度自動化機(jī)床 ,數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)是 : ①機(jī)床有足夠高的轉(zhuǎn)速和大的功率 ,
38、以適應(yīng)高效率加工的需要; ②主轉(zhuǎn)速的變換迅速可靠 ,一般能自動變速 ;③ 主軸應(yīng)有足夠高的剛度和回轉(zhuǎn)精度 ; ④主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)范圍很廣</p><p> 2.1數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)概述 </p><p> 主運(yùn)動系統(tǒng)是指驅(qū)動主軸運(yùn)動的系統(tǒng),主軸是數(shù)控機(jī)床上帶動刀具和工件旋轉(zhuǎn), 產(chǎn)生切削運(yùn)動的運(yùn)動軸,它往往是數(shù)控機(jī)床上單軸功率消耗最大的運(yùn)動軸。其主要功用有:① 傳遞動力,傳遞切削加工所需要
39、的動力;② 傳遞運(yùn)動,傳遞切削加工所需要的運(yùn)動;③ 運(yùn)動控制,控制主運(yùn)動運(yùn)行速度的大小、方向和起停。與進(jìn)給伺服系統(tǒng)相比,它具有轉(zhuǎn)速高、傳遞的功率大等特點(diǎn),是數(shù)控車床的關(guān)鍵部件之一,對它的運(yùn)動精度、剛度、噪聲、溫升、熱變形都有較高的要求</p><p> 2.2運(yùn)動控制對主運(yùn)動系統(tǒng)的要求</p><p> 1、動力功率高 由于對高效率的要求日益增長,加之刀具材料和技術(shù)的進(jìn)步,大多數(shù)N
40、C機(jī)床均要求有足夠高的功率來滿足高速強(qiáng)力切削。一般NC機(jī)床的主軸驅(qū)動功率在3.7kW~250kW之間。 機(jī)床主傳動的功率N可根據(jù)切削功率Nc與主運(yùn)動傳動鏈的總效率η由下式來確定 N=Nc/η,數(shù)控機(jī)床的加工范圍一般都比較大,切削功率可以根據(jù)有代表性的加工情況,由其主切削力Pz按下式來確定 數(shù)控車床的主傳動多用調(diào)速電機(jī)和有限的機(jī)械變速傳動來實(shí)現(xiàn),傳動鏈較短,因此,效率可以取較大值?!≈鱾鲃又懈鱾鲃蛹Y(jié)構(gòu)尺寸的確定都與傳動率密切相關(guān),
41、如果傳動功率定得過大,將使傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸粗大而造成浪費(fèi),若電動機(jī)常在低負(fù)荷下工作,功率因數(shù)很小而浪費(fèi)能源。如果功率取得 過小,將限制機(jī)床的切削加工能力而降低生產(chǎn)率。因此,要較準(zhǔn)確合適地選用傳動功率。由于加工情況多變,切削用量變化范圍較大,加之對傳動系統(tǒng)因摩擦等因素消耗的功率也難于掌握 。因此,單純用理論計算的方法來確定功率尚有困難,通常要用類比、測試和理論計算等幾種 方法相互比較來確定。</p><p> 2
42、.控制功能的多樣化 由于NC機(jī)床的種類繁多,不同的機(jī)床對主軸功能有不同的要求。如:NC車床車螺紋時要求有同步控制功能;加工中心為了能進(jìn)行自動換刀需要主軸準(zhǔn)停功能;NC車床和NC磨床在進(jìn)行端面加工時,為了保證端面加工的粗糙度要求,要求接觸點(diǎn)處的線速度為恒值,需要恒線速切削功能;還有些NC機(jī)床有C軸控制功能。</p><p> 3.性能要求高 對主軸電機(jī)的性能要求如下:①電機(jī)抗過載能力強(qiáng),要求有較長時間(1~3
43、0min)和較大倍數(shù)的抗過載能力;②在斷續(xù)負(fù)載下,電機(jī)轉(zhuǎn)速波動要小;③速度響應(yīng)要快,升降速時間要短;④電機(jī)溫升低,振動和噪音?。虎菘煽啃愿?,壽命長,維護(hù)容易;⑥體積小,重量輕,與機(jī)床聯(lián)接容易。4.主傳動功率 機(jī)床主傳動的功率N可根據(jù)切削功率Nc與主運(yùn)動傳動鏈的總效率η由下式來確定 N=Nc/η,數(shù)控車床的加工范圍一般都比較大,切削功率可以根據(jù)有代表性的加工情況,由其主切削力Pz按下式來確定 數(shù)控車床的主傳動多用調(diào)速電機(jī)和有限的機(jī)械
44、變速傳動來實(shí)現(xiàn),傳動鏈較短,因此,效率可以取較大值?!≈鱾鲃又懈鱾鲃蛹Y(jié)構(gòu)尺寸的確定都與傳動率密切相關(guān),如果傳動功率定得過大,將使傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸粗大而造成浪費(fèi),若電動機(jī)常在低負(fù)荷下工作,功率因數(shù)很小而浪費(fèi)能源。如果功率取得 過小,將限制機(jī)床的切削加工能力而降低生產(chǎn)率。因此,要較準(zhǔn)確合適地選用傳動功率。由于加工情況多變,切削用量變化范圍較大,加之對傳動系統(tǒng)因摩擦等因素消耗的功率也難于掌握 。因此,單純用理論計算的方法來確定功率尚有困難
45、,通常要用類比、測試和理論計算等幾</p><p> 除了功率方面的要求外,還應(yīng)使主軸轉(zhuǎn)速具有足夠大的調(diào)整范圍。調(diào)速范圍是指最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比,即:調(diào)速范圍寬 Rn=nmax/nmin在主運(yùn)動系統(tǒng)中調(diào)速范圍有恒扭矩、恒功率調(diào)速范圍之分,如圖2-1與 2-2所示,在基本轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速nc )以下是恒轉(zhuǎn)速調(diào)速范圍,通過調(diào)整電樞電壓來實(shí)現(xiàn),在nc以上是恒功率調(diào)速,通過調(diào)磁調(diào)速。而且現(xiàn)在恒功率調(diào)速范圍盡可能大,以
46、便在盡可能低的速度下,利用其全功率(在低速時往往由于電流的限制,只能進(jìn)行恒扭矩調(diào)速。因為加工一些難加工材料所需求的轉(zhuǎn)速范圍相差很大,例如,鈦需要低速加工,而鋁合金材料卻需要高速加工,而采用齒輪變速箱擴(kuò)大變速范圍的方法已不能滿足要求。主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)床,主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)由切削速度v(m/min)和工件或刀具的直徑d(mm)來確定。</p><p> 圖2-1 主軸功率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的特性曲線</p
47、><p> 圖2-2 主軸功率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的特性曲線</p><p> 對于數(shù)控機(jī)床,為了適應(yīng)切削速度和工件(或刀具)直徑的變化,主軸的最低和最高轉(zhuǎn)速可根據(jù)下式確定,數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床不同,它的加工范圍較廣,因此,切削速度和刀具或工件直徑的變化也很大??梢愿鶕?jù)機(jī)床的幾種典型加工和經(jīng)常遇到的加工情況來決定 vmax、vmin 及dmax 、dmin ??傊荒軐⒁磺锌赡艿募庸で闆r都考慮在內(nèi)
48、,一般也用理論計算與調(diào)查類比相結(jié)合的辦法來確定。</p><p><b> 2.3傳動方式</b></p><p> 1.經(jīng)過一級變速的主傳動</p><p> 一級變速目前多用V帶或同步帶來完成,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單安裝調(diào)試方便,且在一定程度上能夠滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸出要求,但主軸調(diào)速范圍比仍與電動機(jī)一樣,受電動機(jī)調(diào)速圍比的約束,如</p
49、><p> 2.帶有變速齒輪的主傳動 這種配置方式大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多。它通過少數(shù)幾對齒輪降速,使之成為分段無極變速,確保低速大轉(zhuǎn)矩,以滿足主軸輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求,如圖8-3所示。</p><p> 3.電主軸 電主軸通常作為現(xiàn)代機(jī)電一體化的功能部件,裝備在高速數(shù)控機(jī)床上。其主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,慣量小,可提高起動、停止的響應(yīng)特性,有利于控制振動和噪聲;缺點(diǎn)是制造和維
50、護(hù)困難且成本較高。電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量直接影響主軸,主軸的熱變形嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度,因此生的熱量直接影響主軸,主軸的熱變形嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度,因此合理選用主軸軸承以及潤滑、冷卻裝置十分重要。 數(shù)控機(jī)床主軸部件是影響機(jī)床加工精度的主要部件,它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度,它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率,它的自動變速、準(zhǔn)停和換刀等影響機(jī)床的自動化程度。因此,要求主軸部件具有與本機(jī)床工作性能相適應(yīng)的高回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性、耐
51、磨性和低的溫升。在結(jié)構(gòu)上,必須很好地解決刀具和工具的裝夾、軸承的配置、軸承間隙調(diào)整和潤滑密封等問題。主軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、精度采用不同的主軸軸承。一般中小規(guī)格數(shù)控機(jī)床的主軸部件多采用成組高精度滾動軸承,重型數(shù)控機(jī)床則采用液體靜壓軸承,高速主軸常采用氮化硅材料的陶瓷滾動軸承. </p><p> 第三章 車床主傳動方式的設(shè)計</p><p> 3.1 主傳動系統(tǒng)及其控制
52、</p><p> 3.1.1 對主傳動系統(tǒng)的要求</p><p> 數(shù)控車床的主軸驅(qū)動是指產(chǎn)生主切削運(yùn)動的傳動,它是數(shù)控車床的重要組成部分之一。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動已不能滿足要求,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對主軸驅(qū)動提出了更高的要求。</p><p> ?。?)數(shù)控車床主傳動要有寬的調(diào)速范圍及盡可能實(shí)現(xiàn)無級變速</p><p>&l
53、t;b> ?。?)功率大</b></p><p> (3)動態(tài)響應(yīng)性要好</p><p><b> ?。?)精度高</b></p><p> ?。?)旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動功能</p><p> ?。?)恒線速切削功能</p><p> (7)加工中心上,要求主軸具有高精度的準(zhǔn)停控制&l
54、t;/p><p> 此外,有的數(shù)控機(jī)床還要求具有角度分度控制功能。為了達(dá)到上述有關(guān)要求,對主軸調(diào)速系統(tǒng)還需加位置控制,比較多的采用光電編碼器作為主軸的轉(zhuǎn)角檢測。</p><p> 3.1.2 主軸的驅(qū)動方式</p><p> 數(shù)控車床的主軸驅(qū)動及其控制方式主要有四種配置方式,如圖3所示。</p><p> ?。?)帶有變速齒輪的主傳動,如圖
55、3(a)所示。</p><p> ?。?)通過帶傳動的主傳動,如圖3(b)所示。</p><p> ?。?)用兩個電動機(jī)分別驅(qū)動主軸,如圖3(c)所示。</p><p> ?。?)內(nèi)裝電動機(jī)主軸傳動結(jié)構(gòu),如圖3(d)所示。</p><p> 3.1.3 主軸調(diào)速方法</p><p> 數(shù)控車床的主軸調(diào)速是按照控制指
56、令自動執(zhí)行的,為了能同時滿足對主傳動的調(diào)速和輸出扭矩的要求,數(shù)控車床常用機(jī)電結(jié)合的方法,即同時采用電動機(jī)和機(jī)械齒輪變速兩種方法。其中齒輪減速以增大輸出扭矩,并利用齒輪換擋來擴(kuò)大調(diào)速范圍。</p><p><b> 1、電動機(jī)調(diào)速</b></p><p> 用于主軸驅(qū)動的調(diào)速電動機(jī)主要有直流電動機(jī)和交流電動機(jī)兩大類。</p><p> (1
57、)直流電動機(jī)主軸調(diào)速 </p><p> ?。?)交流電動機(jī)主軸調(diào)速 </p><p><b> 2、機(jī)械齒輪變速</b></p><p> 數(shù)控車床常采用1~4擋齒輪變速與無級調(diào)速相結(jié)合的方式,即所謂分段無級變速。采用機(jī)械齒輪減速,增大了輸出扭矩,并利用齒輪換擋擴(kuò)大了調(diào)速范圍。</p><p> 數(shù)控車床在加工
58、時,主軸是按零件加工程序中主軸速度指令所指定的轉(zhuǎn)速來自動運(yùn)行。數(shù)控系統(tǒng)通過兩類主軸速度指令信號來進(jìn)行控制,即用模擬量或數(shù)字量信號(程序中的S代碼)來控制主軸電動機(jī)的驅(qū)動調(diào)速電路,同時采用開關(guān)量信號(程序上用M41~M44代碼)來控制機(jī)械齒輪變速自動換擋的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自動換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種電機(jī)轉(zhuǎn)換裝置,常用的有液壓撥叉和電磁離合器。</p><p> ?。?)液壓撥叉換擋 液壓撥叉是一種用一只或幾只液壓缸帶動齒輪移
59、動的變速機(jī)構(gòu)。對于三聯(lián)或三聯(lián)以上的齒輪換擋則必須使用差動液壓缸。圖3-1</p><p> ?。?)電磁離合器換擋</p><p> 在數(shù)控車床中常使用無滑環(huán)摩擦片式電磁離合器和牙嵌式電磁離合器。</p><p> 3.2 主傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p> 數(shù)控車床的主軸部件一般包括主軸、主軸軸承和傳動件等。</p>&
60、lt;p> 1.主軸軸承的配置形式</p><p> 數(shù)控車床主軸軸承主要有以下幾種配置形式:</p><p> ?。?)前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和60度角接觸雙列向心推力球軸承,后支承采用向心推力球軸承,如圖3—2(a)所示。</p><p> ?。?)前支承采用高精度雙列向心推力球軸承,如圖3—2(b)所示。</p><p>
61、; (3)前支承采用雙列圓錐滾子軸承,后支承采用單列圓錐滾子軸承,如圖</p><p><b> 3-2(c)所示</b></p><p> 3.3 主傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p> CKA 6140 數(shù)控車床是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床,主運(yùn)動是由交流調(diào)頻電機(jī)經(jīng)皮帶輪、齒輪傳動至主軸。運(yùn)動是從 5.5kW的交流主電機(jī)經(jīng)同步帶傳至傳動軸,通過齒輪變
62、速使主軸獲得轉(zhuǎn)速 ,再由變頻器調(diào)速使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到40~2400r/min , 當(dāng)改變主電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向時 ,可以得到主軸正、 反轉(zhuǎn)。螺紋切削是通過與主軸 1∶ 1</p><p> 傳動的主軸脈沖發(fā)生器發(fā)出同步脈沖。</p><p> 圖3-3 CKA6140數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)圖</p><p> 3.3.1數(shù)控機(jī)床主軸的功率特性和扭矩特性</p>
63、<p> 根據(jù)此傳動圖分析其特點(diǎn), 是本機(jī)床主軸要求的功率 P、 轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n主的特性曲線, 這個特性是以主軸的計算轉(zhuǎn)速n計為分界的。從n計至最高轉(zhuǎn)速 nmax的區(qū)域 a為恒功率區(qū); 從最低轉(zhuǎn)速至n計的區(qū)域 b為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)。圖1是本機(jī)床主軸要求的功率 P、 轉(zhuǎn)拒T 與轉(zhuǎn)速 n 主的特性曲線, 這個特性是以主軸的計算轉(zhuǎn)速 n計為分界的。從 n 計至最高轉(zhuǎn)速 nmax的區(qū)域 a為恒功率區(qū); 從最低轉(zhuǎn)速 nmin至n計的區(qū)域 b
64、為恒轉(zhuǎn)矩區(qū),在區(qū)域a內(nèi),任意轉(zhuǎn)速下的主軸都可以輸出額定功率, 但主軸輸出的轉(zhuǎn)矩將隨著主軸轉(zhuǎn)速的下降而上升。在區(qū)域b內(nèi),任意轉(zhuǎn)速下的主軸都可輸出最大的轉(zhuǎn)矩, 但主軸可能輸出的最大功率將隨著主軸轉(zhuǎn)速的下降而下降.本機(jī)床采用交流調(diào)頻電動機(jī), 型號為 YP132M —圖2為該電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩 T、功率P和轉(zhuǎn)速n電的特性曲線。由圖2可見,該電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。從額定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速 nmax=5040r/min(電)的區(qū)域 a為恒功率
65、區(qū); 從最低轉(zhuǎn)速 nmin(電)至額定轉(zhuǎn)速n額(電)的區(qū)域 b′為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)。從圖3-4、圖3-5可見: 調(diào)頻電動機(jī)的恒功率變速范圍為5040/</p><p> 圖3-4主軸功率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的特性曲線</p><p> 圖3-5 主軸功率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的特性曲線</p><p> 3.3.2 傳動方式和齒數(shù)選擇 </p><p> 為了
66、使主軸和電動機(jī)的恒功率匹配,它通過增加兩組齒輪變速來滿足。該兩組齒輪即擴(kuò)大了電動機(jī)恒功率調(diào)速。 </p><p><b> 齒輪齒數(shù)的選擇:</b></p><p> 齒輪的齒數(shù)取決于傳動比和徑向尺寸要求。在同一變速組中,若模數(shù)相同,則傳動副的齒數(shù)和相同,若模數(shù)不同,則齒數(shù)和S與模數(shù)m成反比即:
67、0; </p><p> 若Z,Z´分別為某傳動副的主被動輪齒數(shù),則;</p><p> ∵ z+z´=s
68、0; ∴</p><p> 為減小傳動副的徑向尺寸,應(yīng)盡量減小齒數(shù)和,但是傳動副中,最少齒數(shù)的齒輪受根 切條件限制和根圓直徑要大到足夠套到一定直徑的傳動軸上去的強(qiáng)度要求,齒數(shù)不能太少,一般取S≤70~120。</p><p> 3.4 分配傳動副傳動比,繪制轉(zhuǎn)速圖</p><p> 現(xiàn)通過實(shí)例,分析如下:</p><p>
69、 [例]某中型數(shù)控車床主軸最低轉(zhuǎn)速為N=31.5r/min,轉(zhuǎn)速級數(shù) Z=12,公比 f=1.41,電動機(jī)轉(zhuǎn)速n電=1440r/min,試擬定其主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖。</p><p> [解] 由z、n1可知主軸的各級轉(zhuǎn)速應(yīng)為31.5,45,63,90,125,180,250, 355,500,710,1000,1400。</p><p> ①變速組和傳動副數(shù)的確定</p>
70、<p> 變速組和傳動副數(shù)可能的方案有:</p><p> 12=4×3 12=3×4</p><p> 12=3×2×2 12=2×3×2 12=2×2
71、5;3</p><p> 以上,第一行方案可以省掉一根軸。缺點(diǎn)是有一個變速組內(nèi)有四個傳動副。如果用一個四聯(lián)滑移齒輪,則會增加軸向尺寸;如果用兩個雙聯(lián)滑移齒輪,則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖以 防止兩個滑移齒輪同時嚙合。所以一般少用。</p><p> 第二行的三個方案可根據(jù)下述原則比較:從電動機(jī)到主軸,一般為降速傳動。接近電 動機(jī)處的零件,轉(zhuǎn)速較高,從而轉(zhuǎn)矩較小,尺寸也就較小。如使傳動副較多的變速
72、組放在接近電動機(jī)處,則可使小尺寸的零件多些,大尺寸的零件就可以少些,這就是“前多后少”的原則。從這個角度考慮,以取12=3× 2×2的方案為好。</p><p> ?、诮Y(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇</p><p> 在12=3×2×2中,又因基本組和擴(kuò)大組排列順 序的不同而有不同的方案??赡艿牧N方案。其結(jié)構(gòu)式為:</p><p
73、> (a)12=31×23×26 (c)12=32×21×26 (e)12=32×26×21</p><p> ?。╞)12=31×26×23 (d)12=34×21×22
74、160; (f)12=34×22×21</p><p> 在這些方案中,可根據(jù)下列原則選擇最佳方案:</p><p> a.傳動副的極限傳動比和變速組的極限變速范圍 若用直齒輪傳動,在降速時,為 防止被動齒輪的直徑過大而使徑向尺寸太大,常限制最小傳動比imax≥1/4。在升速時,為防止產(chǎn)生過大的
75、振動和噪聲,常限制最大傳動比imax≤2。如用斜齒輪傳動,則imax≤2.5。因此,主傳動鏈任一變速組的最大變速范圍一般為rmax=≤8~10。</p><p> 對于進(jìn)給傳動鏈,由于轉(zhuǎn)速通常較低。零件尺寸也較小,上述限制可放寬些。1/5≤i進(jìn)≤2.8,故 r進(jìn)max≤14。</p><p> 在檢查變速組的變速范圍時,只需檢查最后一個擴(kuò)大組。因為其它變速組的變速范圍 都比它小。<
76、;/p><p> 方案(a)、(b)、(c)、(e)的第二擴(kuò)大組x2=6,p2=2,則。,則 ,是可行的。方案d和f,x2=4 </p><p> b.基本組和擴(kuò)大組的排列順序 在可行的四種方案a、b、c、e中,原則 是選擇中間傳動軸(本例如軸Ⅱ、Ⅲ)變速范圍最小的方案。因為如果各方案同一傳動軸 的最高轉(zhuǎn)速相同,則變速范圍小的,最低轉(zhuǎn)速較高,轉(zhuǎn)矩較小,傳
77、動件的尺寸也就可以小些。比較圖3-2的方案(a)、(b ),方案(a)的中間傳動軸變速范圍較小,方案 (b)的較大,原因是(a)方案的擴(kuò)大順序與傳動順序一致,(b)方案不一致。故方案(a)最 佳。即如果沒有別的要求,則應(yīng)盡量使擴(kuò)大順序與傳動順序一致。</p><p> ?、鄯峙鋫鲃颖?,繪制轉(zhuǎn)速圖 電動機(jī)和主軸的轉(zhuǎn)速是已定的,當(dāng)選定了結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu) 式后,就可分配各傳動副的傳動比并
78、確定中間軸的轉(zhuǎn)速,再加上定比傳動,就可畫出轉(zhuǎn)速圖,中間軸的轉(zhuǎn)速如果能高一些,傳動件的尺寸也就可以小一些。但是,中間軸如果轉(zhuǎn)速過高,將會引起過大振動、發(fā)熱和噪聲。通常,希望齒輪的線速度不超過12~15m/s。對于中型車、鉆、銑等機(jī)床,中間軸的最高轉(zhuǎn)速不宜超過電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。對于小型機(jī)床和精 密機(jī)床,由于功率較小,傳動件不會太大,這時振動、發(fā)熱和噪聲是應(yīng)該考慮的主要問題, 因此,更要注意限制中間軸的轉(zhuǎn)速,不使其過高。</p>&
79、lt;p> 本例所選定的結(jié)構(gòu)式共有三個變速組,擬分別為a、b、c.變速機(jī)構(gòu)共需4根軸,加上電動機(jī)軸共5根軸,(電動機(jī)到Ⅰ軸為定比皮帶傳動)故,轉(zhuǎn)速圖需5條豎線,如圖3-6。主軸共12速,電動機(jī)軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近,故需12條橫線。注明主軸的各級轉(zhuǎn)速,電動機(jī)軸轉(zhuǎn)速也應(yīng)在電動機(jī)軸上注明。</p><p> 為使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,在振動、 噪聲滿足要求的前提下,應(yīng)使傳動件盡量工作在 較高轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)矩
80、小)。本例從電動機(jī)到主軸總的是 降速趨勢,所以應(yīng)按“早升晚降”的原則,首先分配最大降速路線上各傳動副的傳動比。即:</p><p> 然后,據(jù)各變速組的級比、級比指數(shù)確定其它各傳動副的傳動比,如圖5-39。檢驗各傳動比,均未超出極限值。最后,在圖3-6上補(bǔ)足各連線,就可以得到如圖3-4那樣的轉(zhuǎn)速圖。</p><p> 圖3—7為另外一些方案的轉(zhuǎn)速圖。轉(zhuǎn)速圖3—7(a),這個方案的優(yōu)點(diǎn)是
81、軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的最高轉(zhuǎn)速和為1710r/min,比圖3—4所示方案的轉(zhuǎn)速 和2130r/min降低了約20%,有利于減少發(fā)熱和降低噪聲。缺點(diǎn)是軸Ⅰ、Ⅱ的最低轉(zhuǎn)速要低一些,故這兩根軸及變速組a和b的齒輪模數(shù)都有 可能要略大一些。被動帶輪直徑也要大一些。</p><p> 圖3—7(b)所示的方案,皮帶傳動副的傳動比仍為,但減小了變速組a的傳動比。這個方案傳動軸最高轉(zhuǎn)速和比圖3—4方案的低,但比圖3—7(a)方案的高
82、。變速組a的最大被動齒輪較大。</p><p> 也可選擇圖3—7(c)的方案。該方案皮帶 傳動副傳動比增大,被動帶輪直徑可小一些,同 時軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的最高轉(zhuǎn)速和較方案圖3—4提高了27%,有利于減小軸Ⅰ、Ⅱ和變速組a的傳動副尺寸,但噪聲和發(fā)熱增大,變速組b的最大被 動齒輪也要增大。</p><p> 此外,還可以有其它方案。例如保留圖3—7(a)中各變速組不變,改用六極電動機(jī),其額定
83、轉(zhuǎn)速為960r/min。這樣,帶傳動的傳動比仍為。缺點(diǎn)是電動機(jī)的體積要大一些,價格貴一些。</p><p> 由此可見,設(shè)計方案很多,各有利弊。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。</p><p> 以上為擬定轉(zhuǎn)速圖的一般方法。此外,為擴(kuò)大變速范圍,簡化傳動結(jié)構(gòu),還可采用串聯(lián)變速組,分支傳動,背輪機(jī)構(gòu)等措施。有時受傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制,變速組、傳動副數(shù)還需酌情調(diào)整。例如,若在工軸上安裝啟停摩擦
84、離合器和反向齒輪,為不增大Ⅰ軸的軸向尺寸,將上例第一個變速組改為2個傳動副,即成:12=21×32×26的結(jié)構(gòu)式。</p><p><b> 總 結(jié)</b></p><p> 通過這次實(shí)習(xí)我了解了現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機(jī)械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技
85、術(shù)。了解機(jī)械制造工藝知識和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機(jī)械制造中的應(yīng)用。</p><p> 1. 在工程材料主要成形加工方法和主要機(jī)械加工方法上,具有初步的獨(dú)立操作技能。</p><p> 2. 在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎(chǔ)知識和操作技能過程中,培養(yǎng)、提高和加強(qiáng)了我們的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。</p><p> 3. 這次實(shí)習(xí),讓我明白做事要認(rèn)真小心
86、細(xì)致,不得有半點(diǎn)馬虎。同時也培養(yǎng)了我堅強(qiáng)不屈的本質(zhì),不到最后一秒決不放棄的毅力!</p><p> 4.培養(yǎng)和鍛煉了勞動觀點(diǎn)、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)觀念,強(qiáng)化遵守勞動紀(jì)律、遵守安全技術(shù)規(guī)則和愛護(hù)國家財產(chǎn)的自覺性,提高了我們的整體綜合素質(zhì)。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> ?、碑叧卸?,丁乃建.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版
87、社,1991</p><p> ?、踩斡裉铮畽C(jī)床計算機(jī)數(shù)控技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社,1996</p><p> ?、硣?yán)愛珍.機(jī)床數(shù)控原理與系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999</p><p> ?、刺浦傥模畽C(jī)電一體化技術(shù)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999</p><p> ?、盗涡Ч?,朱啟逮.?dāng)?shù)字控制機(jī)床.武漢:華中理工大學(xué)出版社,1
88、992</p><p> ⒍葉蓓華.?dāng)?shù)字控制技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,2002</p><p> ?、范啪模噺V敏.?dāng)?shù)控技術(shù).天津:天津大學(xué)出版社,2002</p><p> ?、竿跤勒?,杜君文,程國全.?dāng)?shù)控技術(shù).北京:高等教育出版社,2001</p><p> ⒐王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng).北京:國防工業(yè)出版社,2002<
89、/p><p> ?、憾窦t.?dāng)?shù)控技術(shù).北京:高等教育出版社,2004</p><p><b> 致 謝</b></p><p> 五年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號,而于我的人生卻只是一個逗號,我將面對又一次征程的開始。 五年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下,走得辛苦卻也收獲滿囊,在論文即將付梓之際,思緒萬千,心情久久不能平靜。 偉人、
90、名人為我所崇拜,可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人,我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生,而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),學(xué)識淵博,思想深邃,視野雄闊,為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁,置身其間,耳濡目染,潛移默化,使我不僅接受了全新的思想觀念,樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo),領(lǐng)會了基本的思考方式,從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”。
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