數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計論文

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

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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”。