畢業(yè)設(shè)計(jì)--- ck0630數(shù)控車床刀架及刀架體設(shè)計(jì)析

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　題目: CK0630數(shù)控車床刀架及刀架體設(shè)計(jì)析</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論…………………………………………………………………………………..1 </p><p>　　機(jī)床總體設(shè)計(jì)……………

2、…………………………………………….......4</p><p>　　車床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求………………………………………………..4</p><p>　　車床總體布局………………………………………………………………..5</p><p>　　車床總體布局的影響因素…………………………………………………5</p><p>　　機(jī)床主要參數(shù)

3、的確定……………………………………………………….7</p><p>　　總體局……………………………………………………………………………………….8</p><p>　　第二章數(shù)控自動(dòng)刀架總體介紹……………………………………………………………….10</p><p>　　2.1 數(shù)控自動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)背景…………………………………………………………….10<

4、/p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則…………………………………………………………………………………..11</p><p>　　第三章電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………………11</p><p>　　3.1 工作原理……………………………………………………………………………………11</p><p>　　3.2

5、 步進(jìn)電機(jī)的選用………………………………………………………………………….12</p><p>　　第四章刀架的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………….13</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)簡介……………………………………………………………13</p><p>　　4.2 刀盤傳動(dòng)結(jié)構(gòu)………………………………………………………..13&

6、lt;/p><p>　　4.3 蝸輪及蝸桿的選用與校核……………………………………………………………13</p><p>　　4.3.1 蝸桿傳動(dòng)的組成和特點(diǎn)………………………………………………………………13</p><p>　　4.3.2 蝸輪、蝸桿的選材原則……………………………………………………………….14</p><p>　　4.

7、4 蝸輪蝸桿的計(jì)算…………………………………………………………………………15</p><p>　　4.4.1 確定主要參數(shù)………………………………………………………………16</p><p>　　4.5 蝸桿傳動(dòng)的潤滑…………………………………………………………………………19</p><p>　　4.6 蝸輪蝸桿傳動(dòng)…………………………………………

8、……………20</p><p>　　4.7 軸的計(jì)算…………………………………………………………..20</p><p>　　4.8 棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)………………………………………………………….23</p><p>　　第五章 軸承的選用…………………………………………………………………………..23</p><p>　　總結(jié)…………………

9、……………………………………………………25</p><p>　　實(shí)習(xí)小結(jié)………………………………………………………………..28</p><p>　　參考資料………………………………………………………………………………………29</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　一 選擇背景和意義：<

10、;/p><p>　　我國研制和引進(jìn)數(shù)控機(jī)床已有二十多年的歷史, 數(shù)控機(jī)床的擁有量也相當(dāng)可觀, 充分發(fā)揮這些設(shè)備的作用, 會(huì)大大促進(jìn)生產(chǎn)和科研量的發(fā)展。但是, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 無論是國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床還是進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床, 現(xiàn)在大多數(shù)還沒有用起來, 或者用的不夠好, 使用得好的或者機(jī)床較好的還是少數(shù)。數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)和制造信息集成的重要, 是發(fā)展機(jī)器制造業(yè)以至整個(gè)工業(yè)必不可少的復(fù)雜生產(chǎn)工具。元素?cái)?shù)控機(jī)床的發(fā)展和創(chuàng)新在一定程度上

11、映射出加工技術(shù)的主要趨向。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展, 致使數(shù)控機(jī)床不斷升級(jí)而逐漸成為評(píng)價(jià)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。我國在加入WTO參與世界市場(chǎng)激烈競爭中, 國內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求將日益增多, 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展前景非常廣闊, 這一點(diǎn)對(duì)我國數(shù)控機(jī)床工業(yè)來說既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。</p><p>　　根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及制造技術(shù)的不斷進(jìn)

12、步,以及社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求愈加強(qiáng)烈 ,產(chǎn)品的更新?lián)Q代加速,產(chǎn)品品種的多樣化,使得生產(chǎn)規(guī)模已由過去的大批量生產(chǎn)方式為主轉(zhuǎn)向以中、小批量輪番生產(chǎn)占主導(dǎo)地位的局面 ,促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展出現(xiàn)了向兩端擴(kuò)展的方向 ,即一端是發(fā)展高技術(shù)、高功能的數(shù)控產(chǎn)品 ,另一端是發(fā)展簡易、廉價(jià)的數(shù)控機(jī)床及兼有手動(dòng)功能的手動(dòng)型數(shù)控機(jī)床 ,以滿足生產(chǎn)中多層次的要求。</p><p>　　簡單的說數(shù)控機(jī)床也正朝著一臺(tái)機(jī)床在一

13、次裝夾中完成多工序加工的方向發(fā)展。在這類多工序的數(shù)控機(jī)床中，必須帶有自動(dòng)換刀裝置。在多工序數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)之后，又逐步發(fā)展和完善了各類回轉(zhuǎn)刀具的自動(dòng)更換裝置，擴(kuò)大了換刀數(shù)量，以便有可能實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的換刀操作。</p><p>　　二 課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn)：</p><p>　　在設(shè)計(jì)刀架過程中，難點(diǎn)是刀架中刀具的重新定位的準(zhǔn)確性，同樣還要解決下列問題：1）刀架預(yù)緊力過大而導(dǎo)致對(duì)刀具的傷害。2）刀

14、架內(nèi)部機(jī)械卡死。3）電源不通、電機(jī)不轉(zhuǎn)。4）電源通，電機(jī)反轉(zhuǎn)。5）手動(dòng)換刀正常、機(jī)控不換刀等。</p><p>　　回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車床來說，加工過程中刀具位置不進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（一般為0。001——0。005

15、mm）。</p><p><b>　　三 調(diào)研報(bào)告</b></p><p>　　據(jù)了解國產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高當(dāng)發(fā)展，中檔采用自動(dòng)換刀刀架，數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，基夾刀架，高檔采用動(dòng)力型刀架，兼有液壓刀架，伺服刀架，立式刀架等品種，預(yù)計(jì)近年來對(duì)數(shù)控刀架需求量將大大增加。數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢(shì)是：隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀，電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。不同種類的

16、刀架用途與原理有所不同，目前市場(chǎng)上的刀架大部分分為端蓋組合刀架，動(dòng)力型刀架，液壓刀架，伺服刀架，立式刀架。</p><p>　　端蓋組合刀架 是一種為了產(chǎn)品能夠批量生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的，主要優(yōu)點(diǎn)為：1 縮短了基本時(shí)間; 2 刀具小型化 ,刃磨方便;3 刀具能夠一次性裝夾 ,保證同軸度要求。軸承室與止口直徑的同軸度可達(dá)到0.002mm,不會(huì)因多刀同時(shí)切削而增加切削力 ,引起工件變形。通過同類產(chǎn)品的比較 ,在批量生產(chǎn)中此刀架

17、的優(yōu)勢(shì)更為顯著。另外 ,此刀架不但可以加工電機(jī)端蓋 ,而且還可以加工其他類型的薄壁盤類零件 ,在生產(chǎn)中得到過證實(shí)。本刀架雖然有很多優(yōu)勢(shì) ,但也存在缺點(diǎn) ,比如說止口外圓倒角就加工不了 ,只能采用大滑板和中滑板同時(shí)走刀 ,用手動(dòng)進(jìn)給加工出倒角 ,這樣加工出的倒角不美觀。</p><p>　　自動(dòng)換刀的形式主要有回轉(zhuǎn)刀架換刀、主軸頭轉(zhuǎn)位換刀和帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。傳統(tǒng)的車床例如CA6140的刀架上只能裝一把刀，換刀的

18、速度慢，換刀后還須重新對(duì)刀，并且精度不高，生產(chǎn)效率低，不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，因此有必要對(duì)機(jī)床的換刀裝置進(jìn)行改進(jìn)，數(shù)控車床上使用的自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的換刀裝置，自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架是在一定的空間范圍內(nèi)，能執(zhí)行自動(dòng)松開、轉(zhuǎn)位、精密定位等一系列動(dòng)作的一種機(jī)構(gòu)。 而在大多數(shù)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架中，使端面齒輪產(chǎn)生壓緊力的機(jī)構(gòu)通常為液壓系統(tǒng)，這樣使刀架系統(tǒng)更加復(fù)雜，這種設(shè)計(jì)常采用凸輪機(jī)構(gòu)，杠桿機(jī)構(gòu)和碟型彈簧，通過凸輪在回程運(yùn)動(dòng)中滾子下降，經(jīng)過杠桿機(jī)構(gòu)

19、使壓緊力放大，通過壓縮碟型彈簧產(chǎn)生足夠的壓緊力。采用這種方法使刀架的結(jié)構(gòu)更為簡單，在不要求很大夾緊力的情況下比較適用。</p><p>　　數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架是加工中心、數(shù)控車床必備的機(jī)床附件, 尤其適宜全功能數(shù)控車床。當(dāng)前, 數(shù)控機(jī)床發(fā)展迅猛, 機(jī)床面向高速、高效、高精度方面發(fā)展。作為關(guān)鍵附件,數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架將對(duì)于提高機(jī)床整體運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性和效率有著重要意義。但是數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架造價(jià)高，價(jià)格也高，不適宜經(jīng)濟(jì)型車床運(yùn)用

20、。</p><p>　　這次，我們課題設(shè)計(jì)的基夾結(jié)構(gòu)的刀架結(jié)構(gòu)簡單，成本底，重定位精度一般，刀具裝夾操作簡單，價(jià)格便宜，主要由于機(jī)床培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，教育單位，還有鐘表儀器加工行業(yè)。</p><p><b>　　四 方案論證：</b></p><p>　　在前邊的調(diào)研報(bào)告中可以看出，中國數(shù)控機(jī)床總體水平不高。而儀表儀器行業(yè)中簡易數(shù)控車床比較多，我們?cè)O(shè)計(jì)

21、的刀架結(jié)構(gòu)簡單，成本底，重定位精度一般，刀具裝夾操作簡單，價(jià)格便宜，正適用了這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。教育部門和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中簡易數(shù)控機(jī)床也比較多，我們的產(chǎn)品正適應(yīng)了這一方面的需求。</p><p>　　數(shù)控車床刀架要完成刀具的裝夾、對(duì)刀、自動(dòng)按程序指令選刀、參加切削等工作，刀架因此必須滿足以下要求： 1)參與切削的空間太。為了能加工最大規(guī)格零件，刀架上兩把相鄰刀具之間要有足夠大的距離，避免刀具對(duì)工件、尾座、卡盤等發(fā)生干涉和碰

22、撞。2)切削刀具數(shù)量最多，可安裝多種形式的刀具，這樣可以減少裝夾刀具的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。3)換刀快速準(zhǔn)確，在相關(guān)的可編程序器及軟件配合下，可實(shí)現(xiàn)最短路線邏輯選刀。4)結(jié)構(gòu)簡單，定位夾緊可靠，強(qiáng)度高，能承受機(jī)床強(qiáng)力切削和連續(xù)長時(shí)間正常工作。5)定位精度高，且應(yīng)具有較高的精度穩(wěn)定性和保持性。我們?cè)O(shè)計(jì)的刀架基本上滿足以上要求。</p><p>　　第一章 機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1

23、.1 車床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求</p><p>　　為了設(shè)計(jì)和制造技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量好、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的機(jī)床，設(shè)計(jì)是應(yīng)考慮如下的基本要求。</p><p>　　1.能適應(yīng)一定的工藝范圍</p><p>　　一般機(jī)床應(yīng)具有適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力，也就是應(yīng)有一定的工藝范圍。這些工藝范圍是指工序的種類，被加工工件的類型、材料和尺寸，使用的刀具的種類及材料，加工精

24、度及表面粗糙度以及生產(chǎn)的規(guī)模等。工藝范圍的大小，主要是由生產(chǎn)類型決定。用于單件、小批量生產(chǎn)的通用機(jī)床，應(yīng)能適應(yīng)不同部門和完成多種多樣的工作，工藝范圍應(yīng)寬一些。用于大批、大量生產(chǎn)的機(jī)床，往往專用，為提高效率，應(yīng)盡量減小工藝范圍。所以，機(jī)床的工藝范圍必須根據(jù)使用要求和制造條件合理確定。</p><p>　　一般來說，傳統(tǒng)的通用機(jī)床都具有較寬的工藝范圍，以適合不同工序的需求；數(shù)控機(jī)床的工藝范圍比傳統(tǒng)機(jī)床的工藝范圍還要寬

25、，使其具有良好的柔性；專用機(jī)床和專門化機(jī)床則應(yīng)合理縮小工藝范圍，以簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)、保證質(zhì)量、降低成本、提高效率。</p><p>　　2.保證加工精度和表面粗糙度</p><p>　　機(jī)床的加工精度是指被加工零件所能達(dá)到的尺寸、形狀和相互位置等方面的精度程度，主要影響因數(shù)是機(jī)床的精度和剛度。</p><p>　　機(jī)床的精度包括幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度和定位精度，是

26、在空載條件下檢測(cè)的精度，稱為靜態(tài)精度；機(jī)床在重力、夾緊力、切削力、各種振動(dòng)力和溫升作用下主要零部件的行位精度稱為動(dòng)態(tài)精度。為了保證機(jī)床的加工精度，要求機(jī)床具有一定的動(dòng)態(tài)精度和靜態(tài)精度。工件加工表面的表面粗糙度與工件和刀具材料、進(jìn)給量、刀具的幾何角度和切削時(shí)的振動(dòng)有關(guān)，機(jī)床的振動(dòng)和機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度、阻尼特性、主要零部件的固有頻率等有關(guān)。</p><p>　　被加工零件的表面粗糙度，也是機(jī)床應(yīng)滿足的主要要求之一；它與刀

27、具及加工材料有關(guān)，還與機(jī)床的進(jìn)給量、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和抗震性有關(guān)。</p><p>　　3.較高的生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度</p><p>　　機(jī)床的生產(chǎn)率，是其單位時(shí)間內(nèi)所加工的零件數(shù)目。為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡量降低加工一個(gè)零件所需的切削時(shí)間、輔助時(shí)間以及準(zhǔn)備時(shí)間。切削時(shí)間的降低可通過增加切削用量，采用先進(jìn)刀具，強(qiáng)力切削和多刀切削來實(shí)現(xiàn)。輔助時(shí)間的降低可通過提高自動(dòng)化程度，如采用快速自動(dòng)裝卸、自動(dòng)換刀

28、以及自動(dòng)補(bǔ)償?shù)却胧﹣磉_(dá)到。準(zhǔn)備時(shí)間的減低可采用備用刀架、機(jī)外對(duì)刀，采用有刀庫的數(shù)控機(jī)床及加工中心，可通過改變程序、程序仿真、自動(dòng)顯示等措施來達(dá)到。</p><p>　　4.操作方便和使用安全可靠</p><p>　　機(jī)床應(yīng)該易于操作、使用方便。這樣，一方面可降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少疲勞；另一方面，又可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)床可靠性的提高，可降低事故發(fā)生的可能性，進(jìn)一步提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率和設(shè)備利

29、用率；也是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效保證。</p><p><b>　　5、成本低</b></p><p>　　低成本經(jīng)濟(jì)效益好，以較少的投入，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　要加強(qiáng)機(jī)床的三化工作（系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化），以便于在提高機(jī)床性能的同時(shí)又減低了其成本。</p><p>　　另外，還要盡量減少嘈聲，注意造型

30、，防止各種污染等。</p><p>　　1.2 車床總體布局</p><p>　　1.2.1 車床總體布局的影響因素</p><p>　　機(jī)床的總體布局設(shè)計(jì)是按照工藝要求決定機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，確定機(jī)床的組成部件，確定各個(gè)部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)位置關(guān)系，同時(shí)也要確定操縱和控制機(jī)構(gòu)在機(jī)床中的配置。通用機(jī)床的布局已形成傳統(tǒng)的型式，但隨著數(shù)控等新技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的布局也在發(fā)生

31、變化。專用機(jī)床的布局沒有固定的型式，靈活性較大。車床總體布局是對(duì)車床全局性的規(guī)劃部署和決策?？傮w布局確定后，才能展開機(jī)床的具體設(shè)計(jì)工作。機(jī)床總體布局應(yīng)考慮的主要因數(shù)如下所述。</p><p><b>　　1.工藝方法</b></p><p>　　工藝方法不同的加工表面的形式，可以用不同的工藝方法去實(shí)現(xiàn)。即使相同的加工表面，也可用不同的工藝方法去加工。由于工藝方法的不同

32、，相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不同，所用的刀具也不相同。因此，由于工藝方法的不同，加工表面形成所需的運(yùn)動(dòng)關(guān)系也不同，而構(gòu)成這種運(yùn)動(dòng)關(guān)系的主要部件的結(jié)構(gòu)配置和位置關(guān)系也必然不同。</p><p>　　2.工件的尺寸和重量</p><p>　　當(dāng)工件的尺寸和重量較小時(shí)，一般可移動(dòng)工件來實(shí)現(xiàn)加工；而大型工件的鉆孔，往往采用搖臂鉆，既工件固定于工作臺(tái)，而移動(dòng)鉆頭對(duì)準(zhǔn)工件的鉆孔位置進(jìn)行鉆孔。</p>

33、<p>　　3.加工精度和表面粗糙度</p><p>　　當(dāng)工件的加工精度和表面粗糙度要求較高時(shí)，在機(jī)床的總體布局階段就要采取切實(shí)可行的對(duì)策，如提高機(jī)床的傳動(dòng)精度和剛度，減少振動(dòng)和熱變形等。</p><p>　　4.生產(chǎn)批量和生產(chǎn)率</p><p>　　對(duì)于車削加工，單件、小批量生產(chǎn)采用臥式車床和數(shù)控機(jī)床。而生產(chǎn)批量較大，形狀較復(fù)雜，尺寸較小可采用轉(zhuǎn)塔車床

34、。</p><p>　　數(shù)控車床可采用大切削量加工，粗、精加工一體，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　　5、其他因素</b></p><p>　　若要求機(jī)床功能完善，如體積小、重量輕、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、便于維修和操作以及造型美觀等，則這些因素都將不同程度的影響總體布局</p><p>　　1.2.2

35、 機(jī)床主要參數(shù)的確定</p><p><b>　　1.尺寸參數(shù)</b></p><p>　　尺寸參數(shù)有主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)。</p><p>　　機(jī)床的主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)。通用機(jī)床的主參數(shù)通常都是以機(jī)床的最大加工尺寸來表示，專用機(jī)床的主參數(shù)一般以與通用機(jī)床相對(duì)應(yīng)的主參數(shù)表示。為了更完整地表示

36、機(jī)床的工作能力和加工范圍，可在主參數(shù)后面標(biāo)出第二主參數(shù)。</p><p>　　《JB1838-85金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法》已對(duì)主參數(shù)和第二主參數(shù)作了規(guī)定。如臥式車床，主參數(shù)是床身上最大回轉(zhuǎn)直徑，其第二主參數(shù)是最大工件長度。</p><p>　　還有一些其他尺寸參數(shù)，它們一般根據(jù)主參數(shù)來確定。如臥式車床有刀架上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑和主軸孔所允許通過的最大棒料直徑等參數(shù)。</p>

37、<p>　　主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他尺寸參數(shù)確定后，就基本上確定了該機(jī)床所能加工和安裝的最大工件尺寸。可以說，尺寸參數(shù)基本上體現(xiàn)了機(jī)床規(guī)格的大小。</p><p><b>　　2.運(yùn)動(dòng)參數(shù)</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件（主軸、工作臺(tái)）的速度。</p><p>　　主運(yùn)動(dòng)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速，其單位

38、為r/min，主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如車床、鏜床和銑床等。主運(yùn)動(dòng)也有直線運(yùn)動(dòng)，如插床、刨床等。 </p><p>　　對(duì)于專用機(jī)床和組合機(jī)床，其主參數(shù)往往是按最有利的切削速度確定的，無變速要求。</p><p>　　通用機(jī)床應(yīng)滿足多種零件加工要求，主軸需要相應(yīng)的變速。傳統(tǒng)機(jī)床的變速一般采用感應(yīng)電機(jī)配上分級(jí)變速箱來實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　3.動(dòng)

39、力參數(shù)</b></p><p>　　動(dòng)力參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力消耗，它主要由機(jī)床的切削載荷和驅(qū)動(dòng)的工件質(zhì)量決定。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的工作情況比普通機(jī)床的工作情況更復(fù)雜，要認(rèn)真分析計(jì)算。當(dāng)然，也要通過實(shí)驗(yàn)來確定電機(jī)的功率。</p><p>　　（1）進(jìn)給驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的選擇</p><p>　　1）原則上

40、應(yīng)根據(jù)負(fù)載條件來選擇伺服電機(jī)。在電機(jī)軸上所加的負(fù)載有兩種，即阻尼轉(zhuǎn)矩和慣量負(fù)載。對(duì)著兩種負(fù)載都要正確計(jì)算，以便于合理的選擇電機(jī)。</p><p>　　2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算法 </p><p>　　3）負(fù)載慣量計(jì)算 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所有部件，無論是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件還是直線運(yùn)動(dòng)的部件，都成為電機(jī)的負(fù)載慣量。</p><p>　?。?）主軸電機(jī)的選擇</p><

41、p>　　應(yīng)按下列幾條原則綜合考慮來選擇主軸電機(jī)的功率。</p><p>　　1）所選的電動(dòng)機(jī)應(yīng)能滿足機(jī)床設(shè)計(jì)的切削功率的要求。</p><p>　　2）根據(jù)要求的主軸加減速時(shí)間計(jì)算出的電機(jī)功率不應(yīng)超過電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率。</p><p>　　3）在要求主軸頻繁起、制動(dòng)的場(chǎng)合，必須計(jì)算出平均功率，其值不能超過電機(jī)的連續(xù)額定輸出功率。</p>&l

42、t;p>　　4）在要求有恒表面速度控制的場(chǎng)合，恒表面速度控制所需的切削功率和 1.3總體布局</p><p>　　本系統(tǒng)最基本的要求是連接一車削單元（執(zhí)行工件端面車削和外圓車削）和一銑削單元（執(zhí)行工件端面的銑削），使得各種類型的零件在這個(gè)不同的單元中可同時(shí)區(qū)分加工。相對(duì)來說，不同類型工藝裝備的連線更加具有一定的難度。首先，不同類型工藝裝備（車削和銑削）對(duì)各工件的執(zhí)行任務(wù)各不同；其次，在實(shí)際生產(chǎn)中工

43、件一般需同時(shí)混流加工，這就要求本系統(tǒng)具有一定的識(shí)別裝置；再次，要使得被加工件準(zhǔn)確的達(dá)到各加工單元的加工位置，這就對(duì)系統(tǒng)的單元傳送裝置提出了更高的要求。</p><p>　　由此看來如何更好的布置加工設(shè)備是解決上述問題提出的設(shè)計(jì)要求的重要途徑。圖1即滿足上述要求及特點(diǎn)而布局的總體布局，有圖可見，工件置于隨行工位器上，隨行工位器安裝在傳送帶上，加工單元間通過主傳送裝置連接。由于是車、銑混合組線，加工單元裝載對(duì)象一般只

44、能是工件本身（因車削工件旋轉(zhuǎn)，銑削刀具旋轉(zhuǎn)），因而加工單元的進(jìn)出料有單元傳送裝置——機(jī)載機(jī)械手來完成。在本系統(tǒng)中還使用了用于定位檢測(cè)的霍爾開關(guān)，對(duì)機(jī)械手的三個(gè)位置（抓取工件、工件裝夾、工件加工）進(jìn)行定位。在傳送帶上分別安裝隨行工位器到位接近開關(guān)和物料檢測(cè)裝置。</p><p>　　第二章數(shù)控自動(dòng)刀架總體介紹</p><p>　　2.1  數(shù)控自動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)背景</p>

45、<p>　　數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多種甚至所有加工工序，以縮短輔助時(shí)間和減少多次安裝工件所引起的誤差，必須自動(dòng)換刀裝置。</p><p>　　在自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床上，對(duì)自動(dòng)換刀裝置的基本要求是：換刀時(shí)間短，刀具重復(fù)定位精度高，有足夠的刀具存儲(chǔ)量，刀架占地面積小及安全可靠等。</p><p>　　回轉(zhuǎn)刀架換刀是一種最簡單的自動(dòng)換刀裝置，常用于數(shù)控車床。根據(jù)加工對(duì)象的不

46、同，它可以設(shè)計(jì)成四方刀架，六角刀架和八角刀架等多種形式?；剞D(zhuǎn)刀架上分別安裝著四把、六把、八把或更多的刀具，并按數(shù)控裝置的指令換刀。</p><p>　　回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車床來說，加工過程中刀具位置不進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位

47、精度（一般為0。001——0。005mm）。</p><p>　　上圖是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的CK0630刀架圖的一部分，</p><p><b>　　設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：</b></p><p>　　數(shù)控車床刀架要完成刀具的裝夾、對(duì)刀、自動(dòng)按程序指令選刀、參加切削等工作，所以刀架必須滿足以下要求： 1)切削刀具數(shù)量最多， 可安裝多種形式的刀具，至少應(yīng)能安裝各種

48、車外圓刀具和孔加工刀具，并且刀具易于更換和調(diào)正。2)參與切削的空間太。為了能加工最大規(guī)格零件，刀架上兩把相鄰刀具之間要有足夠大的距離，避免刀具對(duì)工件、卡盤、尾座等發(fā)生干涉和碰撞。3)換刀快速準(zhǔn)確，在PC可編程序器及其軟件配合下， 可實(shí)現(xiàn)最短路線邏輯選刀。4)結(jié)構(gòu)簡單，定位夾緊可靠，強(qiáng)度高，能承受機(jī)床強(qiáng)力切削和連續(xù)長時(shí)間正常工作。5)定位精度高， 且應(yīng)具有較高的精度穩(wěn)定性和保持性。</p><p><b>

49、;　　2.3  本章小結(jié)</b></p><p>　　本節(jié)主要介紹了刀架的背景及刀架的性能要求，及才數(shù)要求，初步認(rèn)識(shí)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。</p><p><b>　　第三章電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　3.1 工作原理 </b></p><p>　

50、　工作原理為：數(shù)控中心或手動(dòng)按鍵發(fā)出刀位信號(hào)，如果所選刀體正好對(duì)準(zhǔn)霍爾元件，那么電機(jī)就不用動(dòng)作，直接向微機(jī)發(fā)出回答信號(hào)。如果所選刀體未對(duì)準(zhǔn)霍爾元件，那么就開始執(zhí)行下列動(dòng)作：控制繼電器動(dòng)作，電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸桿、蝸輪將刀盤上升到一定高度時(shí)，擋塊卡死倒盤運(yùn)轉(zhuǎn)，霍爾元件接到信號(hào)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)上刀體轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)到所需刀位時(shí)，霍爾元件電路發(fā)出刀位信號(hào)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。反靠到檔塊上，完成精確定位，刀架鎖死，繼電器動(dòng)作，電機(jī)停止。向微機(jī)發(fā)出回答信號(hào)，加工程序開

51、始。</p><p>　　3.2 步進(jìn)電機(jī)的選用</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運(yùn)動(dòng)的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)軸步進(jìn)一個(gè)步距角增量。電機(jī)總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 </p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進(jìn)電機(jī)慣量低、

52、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。</p><p>　　選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說最大靜力矩Mjma

53、x大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。 </p><p>　　選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。 </p><p>　　選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要

54、求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。 </p><p>　　選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算： </p><p>　　步進(jìn)電機(jī)的選用已知刀盤切削力為2000N；速度為w=1.7m/s</p><p>　　<1> 傳動(dòng)裝置效率：</p><p&

55、gt;<b>　　=12</b></p><p>　　式中1=0.98為聯(lián)軸器的效率，2=0.8 為蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率。</p><p>　　所以，=0.98=0.79</p><p><b>　　電機(jī)所需功率</b></p><p>　　P=FW==4.3kw</p><p&g

56、t;　　<3>選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：根據(jù)工作條件，選擇一般用途的Y系列三相電動(dòng)機(jī)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率，并考慮到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，總傳動(dòng)比越大，所以選用Y132M2-6型電動(dòng)機(jī)。其額定功率為5.5kw，滿載轉(zhuǎn)速n=960r/min,</p><p>　　第四章 刀架的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1設(shè)計(jì)簡介 </b></p><p&g

57、t;　　本設(shè)計(jì)的車床中使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的手動(dòng)換刀裝置。根據(jù)不同的加工對(duì)象，它可以設(shè)計(jì)成四方刀架和六方刀架等多種形式。回轉(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多的刀具，并按機(jī)床加工的要求來選擇刀具。</p><p>　　回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力。由于車削加工的精度在很大程度上取決于刀尖位置，因此必須要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡

58、可能高的重復(fù)定位精度。</p><p><b>　　4.2刀盤傳動(dòng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　CK0630的刀架,是采用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng),最后由蝸輪蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)使其刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理。具有轉(zhuǎn)位穩(wěn)定可靠,換位時(shí)間短,切向扭矩大等特點(diǎn)。 </p><p>　　4.3蝸輪及蝸桿的選用與校核 </p>&l

59、t;p>　　4.3.1蝸桿傳動(dòng)的組成和特點(diǎn)</p><p>　　如圖1所示為一 級(jí)蝸桿傳動(dòng)減速器的應(yīng)用實(shí)例。蝸桿傳動(dòng)是由少數(shù)齒數(shù)、大螺旋角、分度圓直徑很小、齒寬較大、形狀像螺桿的斜齒輪，與齒頂為圓弧形，輪齒為弧齒形的斜齒輪相嚙合組成的，見圖1。主要用于實(shí)現(xiàn)兩交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳替，通?！?90°，蝸桿為主動(dòng)輪。</p><p><b>　　圖1</b>

60、;</p><p>　　4.3.2蝸輪、蝸桿的選材原則</p><p>　　由于蝸桿傳動(dòng)的失效形式和圓柱齒輪傳動(dòng)不同，所以材料選擇的原則也不相同。蝸桿。蝸輪的材料不僅要求有足夠的強(qiáng)度，更重的是應(yīng)該具有良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性能。</p><p>　　蝸桿一般使用碳素鋼或合金鋼制成。常用材料性能和選用原則見表4-1。</p><p>　　

61、表4-1 蝸桿長用材料</p><p>　　蝸輪常用的材料為具有良好抗膠合能力和耐摩性的青銅和鑄鐵，見表4-2。</p><p>　　表4-2 蝸輪常用材料</p><p>　　考慮到蝸桿傳遞的功率不大，選用45號(hào)鋼，希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋面要求火，硬度為HRC45~55。蝸輪用鑄錫青銅金屬模鑄造。</p><p>　　由于蝸

62、桿的齒數(shù)很少，所以蝸桿傳動(dòng)具有很大傳動(dòng)比，一般可達(dá)i=20~80，有時(shí)甚至達(dá)i=1000以上。其結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、噪聲底，也可實(shí)現(xiàn)自鎖。但蝸桿傳動(dòng)存在效率底、摩擦大、產(chǎn)生熱量大的缺點(diǎn)，故不適用于大功率和長時(shí)間連續(xù)工作的場(chǎng)合。</p><p>　　4.4蝸輪蝸桿的計(jì)算</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的蝸輪蝸桿的計(jì)算方法見表：</p><p>　　4.4.1確定主要參數(shù)

63、</p><p>　　選擇蝸桿頭數(shù)z1及蝸輪齒數(shù)z2; 按i12=10,取z1=4則z2=i12z1=104=40</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸輪的模數(shù)m及蝸桿特性系數(shù)q</p><p>　　1)確定作用在蝸輪上的扭矩T2</p><p>　　按z1=4，參考表4-3估取=0.8，則</p><p>　

64、　T2=9550000N2/n2=9550000Nmm </p><p><b>　　表4-3 </b></p><p><b>　　2)確定載荷系數(shù)K</b></p><p>　　因工作載荷較穩(wěn)定，沖擊不大，取載荷分布不均系數(shù)K=1；由表4-4選取工作情況系數(shù)K=1.15；由于轉(zhuǎn)速不高，選動(dòng)載系數(shù)K=1.1；則<

65、/p><p>　　K= K K K=1.1511.1=1.26</p><p><b>　　表 4-4</b></p><p>　　3）確定許用接觸應(yīng)力H及彈性影響系數(shù)ZE</p><p>　　由表查4-5得H=196N/mm2;當(dāng)青銅蝸輪與鋼制蝸桿配對(duì)傳動(dòng)時(shí)，取 ZE=160（N/mm2）</p>

66、<p><b>　　表 4-5 </b></p><p>　　4） 模數(shù)m和壓力角和蝸桿特性系數(shù)q</p><p>　　為了方便加工，規(guī)定蝸桿的軸向模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。蝸輪的端面模數(shù)等于蝸桿的軸向模數(shù)，因此蝸輪端面模數(shù)也應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列見表。壓力角標(biāo)準(zhǔn)值為20。 </p><p>　　m(10.6KT2ZE/z2H ZE/z

67、2H )1/3 =6.3</p><p>　　由表4-6選模數(shù)m=2，蝸桿特性系數(shù)q=13</p><p><b>　　表4-6</b></p><p>　　5）驗(yàn)算蝸輪的 圓周速度2</p><p>　　2=z2mn2/601000=401396/60000=2.6m/s</p><p>　　所

68、以K=1.1還是合適的。</p><p><b>　　6）求中心距a: </b></p><p>　　a=(d1+d2)/2=(35.5+80)/2=57.75mm</p><p>　　7）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　蝸桿分度圓直徑 d1= 35.5 </p><

69、p>　　蝸輪分度圓直徑 d2=Z2m=402=80mm </p><p>　　由表4-7按z1=4,q=13,查到=17.10 齒形系數(shù)Y2按z2=40，有表查得.業(yè)；由表查得許用彎曲應(yīng)力b=44N/mm2</p><p>　　b=2KT2Y2/d1d2mcos=21.2643770.82.32/35.5480cos17.10=23.7N/mm2<44

70、N/mm2</p><p>　　故齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度是足夠的。</p><p><b>　　表4-7 </b></p><p>　　8）蝸桿蝸輪個(gè)部分尺寸的計(jì)算</p><p><b>　?。?）蝸桿</b></p><p>　　齒頂高h(yuǎn)a1=m=2</p>&

71、lt;p>　　齒全高h(yuǎn)1=2.2m=2.22=4.4</p><p>　　齒頂圓直徑da1=d1+2m=35.5+4=39.5mm</p><p>　　齒根圓直徑 df1=d1-2ha*m=35.5-4=31.5mm</p><p>　　蝸桿直徑系數(shù) px=πm=6.28mm</p>&l

72、t;p>　　蝸桿導(dǎo)程 pz=z1px=3*6.28=18.84mm</p><p>　　蝸桿螺旋部分長度當(dāng)z1=4時(shí) </p><p>　　L (13+0.1z2)m=(13+4)*2=34mm</p><p><b>　　（2）蝸輪</b></p><p>　　蝸輪頂圓：da

73、2=d2+2m=80+4=84mm</p><p>　　蝸輪底根圓：df2=d2-2.4m=80-4.8=75.2mm</p><p>　　外圓：D2≤da2+1.5m=84+3=87mm</p><p><b>　　輪寬按表查得</b></p><p>　　B≤0.75da1=0.7539.5=29.6mm</p

74、><p>　　包角 sin=B/ da1-0.5m=29.6/39.5-1=0.7688</p><p>　　故 =50.240，則2=100.480 ，取2=1000</p><p>　　齒根圓弧面半徑 R1= da1/2+0.2m=39.5+1=18.75mm</p><p>　　齒頂圓弧面半

75、徑 R2=df1 +0.2m=16.2mm</p><p>　　精度選擇和公差，表面光潔度的確定</p><p>　　由于所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是用于動(dòng)力傳動(dòng)，希望使用壽命長些，另外它屬于通用機(jī)械的傳動(dòng)部分，所以選擇8級(jí)精度和標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙Dc，即按標(biāo)準(zhǔn)為“級(jí)8-DcJB-162-60”。</p><p>　　至于要求的公差項(xiàng)目及表面光潔度，可參考JB-162-60選取

76、。</p><p>　　上述可知，由于蝸桿傳動(dòng)中蝸桿感與蝸輪齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，效率底，摩擦發(fā)熱大，其主要失效形式與圓柱齒輪不同，而是我論齒面產(chǎn)生膠合、點(diǎn)蝕及磨損，在一般閉式傳動(dòng)中容易出現(xiàn)膠合或點(diǎn)蝕，開式傳動(dòng)中主要是齒論的磨損和彎曲折斷。因此，對(duì)于閉式蝸桿傳動(dòng)，通常按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核蝸輪輪齒。對(duì)于連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)，因摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)使蝸桿、蝸輪的溫度不斷升高，材料軟化，從而導(dǎo)致

77、更嚴(yán)重的破壞。所以，還需對(duì)蝸桿傳動(dòng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，也就是利用蝸桿減速器箱體表面和一定的散熱措施，使產(chǎn)生的熱量能及時(shí)散發(fā)出去，保持溫度在75℃左右不邊。對(duì)開式傳動(dòng)，通常只需按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于蝸桿分度圓柱直徑較小，軸向尺寸較大，一般要設(shè)計(jì)為蝸桿軸。由于蝸桿軸細(xì)長，受力后產(chǎn)生彎曲變形較大，會(huì)影響傳動(dòng)性能，所以，還需要對(duì)蝸桿軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。</p><p>　

78、　4.5蝸桿傳動(dòng)的潤滑</p><p>　　由于蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度vs大，效率低，發(fā)熱量大，因此必須注意蝸桿傳動(dòng)的潤滑；否則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致效率顯著降低，并會(huì)帶來劇烈的磨損，甚至產(chǎn)生膠合。蝸桿傳動(dòng)的潤滑方法、潤滑油和粘度可參考表4-8。 </p><p><b>　　表4-8</b></p><p><b>　　4.6蝸輪蝸桿傳動(dòng)&l

79、t;/b></p><p>　　蝸桿傳動(dòng)可用于兩交叉軸間傳遞轉(zhuǎn)矩，蝸桿相當(dāng)于螺紋傳動(dòng)中的螺桿，而蝸輪則相當(dāng)于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的半個(gè)螺母；如果是單頭“螺桿”則螺桿回轉(zhuǎn)一周，“螺母”移動(dòng)一個(gè)齒距P，所以蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。除其以外，它還傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。當(dāng)蝸桿導(dǎo)程角Υ小于當(dāng)量摩擦角Ρv時(shí)可以自鎖，傳動(dòng)效率低，一般為0.7~0.8，自鎖時(shí)小于0.5；因此齒面間有較大的相對(duì)滑動(dòng)速度，因此摩擦較嚴(yán)重，易膠合、磨損，

80、所以常要較貴重的銅合金材料，成本較高。</p><p><b>　　4.7軸的計(jì)算</b></p><p><b>　　1）最小直徑的計(jì)算</b></p><p>　　dA=(118——107) =20.6——33.5（mm）</p><p><b>　　2）軸的強(qiáng)度計(jì)算</b>

81、;</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取L=80，L/2=40。由前面計(jì)算可知</p><p>　　Ft1=Fa2=2T1/d1=1120Nm</p><p>　　Fa1=Ft2=2T2/d2=796N</p><p>　　Fr1=Fr2=Ft2tg=292N</p><p>　　3 根據(jù)軸系部件結(jié)構(gòu)圖，作出軸系空

82、間力圖</p><p>　　4）作出軸的垂直平面受力圖，求支反力Rav,Rbv,繪彎矩圖Mv。</p><p>　　Rbv=(dFa2 2+LFr22) L=(30+40292) 2=294.25N</p><p>　　Rav= Rbv- Fr2=294.25-290=4.25N</p><p>　　齒輪中心面左側(cè)彎矩Mv1</p>

83、;<p>　　Mv1= RavL2=4.25802=160Nmm</p><p>　　齒輪中心面右側(cè)彎矩Mv2</p><p>　　Mv2= Rbv L2=294.25802=11770 Nmm </p><p>　　5）作出水平受力圖,求支反RAH,RBH.繪彎矩圖MH</p><p>　　RAH= RBH=Ft/2=1120

84、/2=560N</p><p>　　MH= RAH L2=56040=22400 Nmm</p><p>　　支反力RA ,RB,繪彎矩圖M,</p><p>　　RA= (Rav2 + Rah2)1/2= (4.252+5602)1/2=560N</p><p>　　RB=(Rbv2 + Rbh2)1/2=(294.252+5602) 1/

85、2=632.6N</p><p>　　齒輪中心面左側(cè)總彎矩M1</p><p>　　M1= (Mv12+ Mh2)1/2=(1602+224002)1/2=22401 Nmm</p><p>　　齒輪中心面右側(cè)總彎矩M2</p><p>　　M2=(Mv22+ Mh2)1/2=(117702+224002)=25304 Nmm</p&g

86、t;<p><b>　　6）繪當(dāng)量彎矩圖</b></p><p>　　從安全角度考慮,軸上轉(zhuǎn)矩T按脈沖循環(huán)考慮,故取校正系數(shù)=0.6最大當(dāng)量彎矩為:</p><p>　　Mc1=(M12+(T2)2)1/2=(224012+19099.82)1/2=29438 Nmm</p><p>　　Mc2=(M22+(T2)2)1/2=(2

87、53042+19099.82) 1/2=31703 Nmm</p><p>　　取 Mc=31703 Nmm</p><p>　　7）選擇危險(xiǎn)截面進(jìn)行強(qiáng)度校核.</p><p>　　選取中心面為危險(xiǎn)截面.該截面有鍵槽,故應(yīng)將軸徑放大5%所以d為</p><p>　　d1.05{Mc/0.1[-1]}1/3=1.05{31703/

88、0.160}1/3=20.6mm</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可知強(qiáng)度滿足要求.</p><p><b>　　4.7棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)</b></p><p>　　在某些機(jī)械傳動(dòng)中，須實(shí)現(xiàn)周期性的運(yùn)動(dòng)和停歇，完成這些運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)就選用了棘輪機(jī)構(gòu)。如圖（4）所示的棘輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件1順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，與其鉸接的棘爪3便借助

89、彈簧力插入與軸固定的齒間內(nèi)，使棘輪轉(zhuǎn)過45度；當(dāng)棘輪轉(zhuǎn)過兩次時(shí)，通過霍爾開關(guān)的信號(hào)來確定刀架的位置。</p><p><b>　　第五章 軸承的選用</b></p><p>　　角接觸軸承及圓錐滾子軸承由于存在接觸角α，即使受純徑向載荷作用，也會(huì)在每個(gè)滾動(dòng)體上產(chǎn)生內(nèi)部軸向力Si，如圖19-11所示。</p><p>　　各Si之和構(gòu)成了內(nèi)部軸向

90、力S，即S=∑Si，理論分析表明，軸向力S可用表5-1計(jì)算。</p><p>　　為使內(nèi)部軸向力互相抵消一部分，這類軸承一般成對(duì)安裝使用，如下圖</p><p>　　圖中FA為所受的軸向外力 ，F(xiàn)R為軸所受的徑向外力。Fr1、Fr2為1、2兩軸承所受徑向力，S1、S2為內(nèi)部軸向力，為分析方便，將內(nèi)部軸向力與外加軸向力同向的軸承規(guī)定為2軸承，另一個(gè)為1軸承。以Fa1、Fa2分別表示軸承1和2

91、所受軸向載荷。由軸系力平衡，按下兩式算出后取出的較大值作為該軸承的軸向載荷。</p><p>　　軸承1 Fa1=S1，F(xiàn)a1=S2+FA</p><p>　　軸承2 Fa2=S2，F(xiàn)a2=S1—FA</p><p>　　BIAO 5-1約有半數(shù)滾動(dòng)體接觸時(shí)內(nèi)部軸向力計(jì)算公式</p><p><b>　　軸

92、承壽命計(jì)算</b></p><p>　　采用型號(hào)為46206的一對(duì)角接觸球軸承,其有關(guān)數(shù)據(jù)為:額定動(dòng)載荷C=18.2kw,e=0.4,Y=1.5,載荷系數(shù)fp=1.1,溫度系數(shù)ft=1.0.由前面計(jì)算可</p><p>　　知RA=560N,RB=632.6N. RA ,RB即為軸承徑向力FrA ,FrB FrA=RA=560N</p><p>　　

93、FrB= RB=632.6N</p><p><b>　　計(jì)算內(nèi)部軸向力S</b></p><p>　　SA=FRa/2Y=560/3=186.7N</p><p>　　SB= FRb/2Y=632.6/3=210.9N</p><p><b>　　計(jì)算實(shí)際軸向力</b></p>&l

94、t;p>　　FaA=max(SA,SB-Fa2)=168.7N</p><p>　　FAb=max(SB,SA+ Fa2)=718.7N</p><p><b>　　取系數(shù)X,Y值</b></p><p>　　FaA/ FrA =186.7/560=0.26<e</p><p>　　由教材查得XA=1,YA=

95、0</p><p>　　XB=0.5,YB=1.5</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量載荷P</b></p><p>　　PA=fp(XAFrA+YAFaA)=1.1(1560+0186.7)=616N</p><p>　　PB= fp(XBFrB+YBFaB)=1.1(0.5632.6+1.5718.7)=1533.

96、8N</p><p><b>　　計(jì)算軸承額定壽命</b></p><p>　　因?yàn)镻A <PB,.所以按右側(cè)軸承計(jì)算軸承的額定壽命Lh</p><p>　　Lh=106/60n(ftC/PB)3=106/4860(18200/1533.8)=300000h</p><p><b>　　總結(jié)</b&

97、gt;</p><p>　　本文介紹了PFMS的車削單元，是一種型號(hào)為CK0630數(shù)控車床。其主要內(nèi)容包括PFMS的總體方案、CK0630型數(shù)控車床的總體設(shè)計(jì)、主軸箱與主軸設(shè)計(jì)以及刀架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。著重闡述了車床主軸箱、主軸和刀架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。箱體是機(jī)器的基礎(chǔ)部件，它將機(jī)器中有關(guān)部件的軸、套、齒輪、軸承等相關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使之保持正確的相互位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。CK0630型臥式車床的主

98、軸是一個(gè)空心的階梯軸。主軸安裝在兩支承上，前支承為雙列角接觸球軸承主要承受軸向力同時(shí)也可承受一定的徑向力。刀架位于床身的刀架導(dǎo)軌上，并可沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng)。刀架部件有幾層刀架組成，它用于裝夾車刀，并使車刀作縱向、橫向或斜向運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我充分深入到了柔性制造系統(tǒng)中的車削單元系統(tǒng)以及物料系統(tǒng)這一領(lǐng)域。物料系統(tǒng)作為柔性制造的關(guān)鍵技術(shù)之一越來越多的受到重視。其功能自然是多方面的：</p&

99、gt;<p>　　原材料和毛坯、外購物、在制品、產(chǎn)品、工藝裝備的搬運(yùn)及裝載，做到搬運(yùn)有序、裝載容易，且盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　加工設(shè)備及輔助設(shè)備的上下料盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。各加工工位間工件的搬運(yùn)盡可能及時(shí)而迅速，減少工件在工序間的無效等待時(shí)間。</p><p>　　各類物料裝置的調(diào)度和控制，物料的運(yùn)輸方式和路徑能夠及時(shí)優(yōu)化物料流的檢測(cè)、判別等監(jiān)

100、控。</p><p>　　物料裝載系統(tǒng)一般都是根據(jù)規(guī)定了具體的裝載對(duì)象（工件）、裝載內(nèi)容、裝載精度及價(jià)格等主要的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量做到采用先進(jìn)的工藝方案和合理的物料裝載結(jié)構(gòu)方案；正確選擇裝載系統(tǒng)通用部件及設(shè)備的布局形式；要十分注意保證裝載精度和裝載效率的措施以及操作使用方便性。這樣才能設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和工作可靠的物料裝載系統(tǒng)。</p><p>　　通過這次畢業(yè)

101、設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到 一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目在做成功之前對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行全方面的調(diào)查研究是十分重要的。調(diào)查研究包括市場(chǎng)調(diào)研、技術(shù)調(diào)研和社會(huì)環(huán)境調(diào)研三個(gè)部分。</p><p>　?。?）市場(chǎng)調(diào)研：一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)研。</p><p>　　用戶需求——有關(guān)產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量、使用、保養(yǎng)、維修、外觀、顏色、風(fēng)格、需求量和價(jià)格等方面的要求。</p><p>　　產(chǎn)品情況——產(chǎn)品在其生

102、命周期曲線中的位置，新老產(chǎn)品交替的動(dòng)態(tài)分析等。</p><p>　　同行情況——同行產(chǎn)品經(jīng)營銷售情況和發(fā)展趨勢(shì)，在企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率與差距，主要競爭對(duì)手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　供應(yīng)情況——主要原材料、配件、半成品等的質(zhì)量、品種、價(jià)格、供應(yīng)等方面的情況及變化趨勢(shì)等。</p><p>　?。?）技術(shù)調(diào)研：一般包括產(chǎn)品技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)

103、展趨勢(shì)；行業(yè)技術(shù)和專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；新型元器件、新材料、新工藝的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)態(tài)；競爭產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)分析；競爭企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)動(dòng)向；環(huán)境對(duì)研制的產(chǎn)品影響，如使用環(huán)境的空氣、濕度、有害物體和粉塵等對(duì)產(chǎn)品的影響；為保證產(chǎn)品的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，研制的產(chǎn)品對(duì)環(huán)境提出的要求等。</p><p>　?。?）社會(huì)調(diào)研：一般包括企業(yè)目的市場(chǎng)所處的社會(huì)環(huán)境和有關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，如產(chǎn)品發(fā)展政策、投資動(dòng)向、環(huán)境保護(hù)和安全等方面的法律、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)

104、；社會(huì)的風(fēng)俗習(xí)慣；社會(huì)人員的構(gòu)成狀態(tài)、消費(fèi)水平、消費(fèi)心理和購買能力；本企業(yè)實(shí)際情況、發(fā)展動(dòng)向、優(yōu)勢(shì)和不足、發(fā)展?jié)摿Φ取?lt;/p><p>　　總之，通過調(diào)查研究應(yīng)為柔性制造系統(tǒng)的物料裝載系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)提供必要的大量的數(shù)據(jù)，資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中由于要達(dá)到所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的某些特殊要求或者受研制經(jīng)費(fèi)的局限性，往往需要一些突破以往設(shè)計(jì)思路的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。<

105、;/p><p>　　創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是根據(jù)市場(chǎng)需求發(fā)展的預(yù)測(cè)，在沒有樣機(jī)可供參考的情況下，根據(jù)對(duì)新產(chǎn)品預(yù)期的功能要求和性能指標(biāo)，充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用我們已有的技術(shù)成果（含理論、方法、技術(shù)手段和原理等）進(jìn)行創(chuàng)造新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的系統(tǒng)裝備的一種實(shí)踐活動(dòng)。它包括兩個(gè)部分：一是改進(jìn)完善現(xiàn)有裝備的功能、技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性和適用性等；二是創(chuàng)造設(shè)計(jì)出新機(jī)器、新產(chǎn)品，以滿足新的生產(chǎn)需要。</p>

106、<p>　　本系統(tǒng)就是以創(chuàng)新意識(shí)出發(fā)在受經(jīng)濟(jì)條件限制的影響下，將隨行編碼識(shí)別裝置改為采用發(fā)訊碼軸組編碼，以識(shí)別開關(guān)組（接近開關(guān)）檢測(cè)發(fā)訊碼軸組以識(shí)別編碼，碼軸組編碼由微型氣缸組實(shí)現(xiàn)，將碼軸向下頂出即為（1），向上拉回即為（0），兩碼軸即可組成四組編碼對(duì)應(yīng)四個(gè)品種的零件，增加零件品種只需相應(yīng)增加碼軸數(shù)量與之相適應(yīng)。</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變，大學(xué)畢業(yè)生“分配”制度發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。大

107、學(xué)生畢業(yè)之后國家不再包分配，畢業(yè)生直接面對(duì)競爭激烈的就業(yè)市場(chǎng)，在這種現(xiàn)實(shí)情況下，要求畢業(yè)生具有寬廣的知識(shí)結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的綜合適應(yīng)能力。面對(duì)21世紀(jì)需要基礎(chǔ)寬厚的應(yīng)用型、復(fù)合型人才的要求，那就使得我們的知識(shí)結(jié)構(gòu)必須更加寬闊，學(xué)會(huì)與其他學(xué)科相互交融，這樣才能經(jīng)得起社會(huì)的考驗(yàn)。通過這次三個(gè)月來的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我充分深入到了柔性制造系統(tǒng)、數(shù)控技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)器人等多門學(xué)科。對(duì)我的設(shè)計(jì)能力及專業(yè)知識(shí)尤其是實(shí)踐能力無疑是一個(gè)很大的長進(jìn)。在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中是

108、自己學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)問題，并獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。這些對(duì)于我將來的工作和發(fā)展是相當(dāng)重要的一次積累，也是我將來奔向成功的一個(gè)起點(diǎn)。</p><p><b>　　實(shí)習(xí)小結(jié)</b></p><p>　　時(shí)間過的真快，轉(zhuǎn)眼間，我在揚(yáng)州市聯(lián)合汽車修理廠的實(shí)習(xí)就接近尾聲了。在這段時(shí)間里來，我學(xué)到了很多東西，不僅有學(xué)習(xí)方面的，還增強(qiáng)了我的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我來說受益非淺。</p&

109、gt;<p>　　身為大學(xué)生的我們經(jīng)歷了十幾年的理論學(xué)習(xí)，不止一次的被告知理論知識(shí)與實(shí)踐是有差距的，但我們一直沒有把這句話當(dāng)真，也沒有機(jī)會(huì)來驗(yàn)證這句話的實(shí)際差距到底有多少。 </p><p>　　這次實(shí)習(xí)給了我們一次實(shí)際掌握知識(shí)的機(jī)會(huì)，離開了課堂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境，我們感受到了車間中的氣氛。同學(xué)們眼中好學(xué)的目光，與指導(dǎo)教師認(rèn)真、耐心的操作，構(gòu)成了車間中常見的風(fēng)景。久在課堂中的我們感受到了動(dòng)手能力重要性，只憑

110、著腦子的思考、捉摸是不能完成實(shí)際的工作的，只有在擁有科學(xué)知識(shí)體系的同時(shí)，熟練掌握實(shí)際能力，包括機(jī)械的操作和經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，才能把知識(shí)靈活、有效的運(yùn)用到實(shí)際工作中。</p><p>　　所謂萬事開頭難，我是深有體會(huì)了。實(shí)習(xí)是每一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生必須擁有的一段經(jīng)歷，它使我們?cè)趯?shí)踐中了解社會(huì)，讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí)，也打開了視野，增長了見識(shí)，為我們以后更好地服務(wù)社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也是能夠很好地將

111、書本上的理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系在一起。</p><p>　　對(duì)于我們學(xué)機(jī)械的人來說，能夠吃苦耐勞也是關(guān)鍵，因?yàn)榧夹g(shù)不是紙上談兵來的。它需要我們?cè)诠S的實(shí)踐中鍛煉，然后累積越來越多的經(jīng)驗(yàn)。所以我們更要腳踏實(shí)地的走好每一步。</p><p>　　回顧我的實(shí)習(xí)生活，感觸是很深的，收獲是豐碩的。十幾年的學(xué)生生活，即將劃上一個(gè)句號(hào)了。在實(shí)習(xí)的這段時(shí)間里，我懂了不少東西。雖然這段時(shí)間里有些地方不盡如意。但

112、我會(huì)把它作為一個(gè)過渡期——從學(xué)生過渡到上班族，是十分關(guān)鍵的階段。然而我重要的是心態(tài)的轉(zhuǎn)變沒有做到位?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了這個(gè)不足之處，應(yīng)該還算是及時(shí)吧，因?yàn)槲颐靼琢撕沃^工作。在接下來的日子里，我會(huì)朝這個(gè)方向努力，我相信自己能夠在不久的將來找到一份理想的工作。</p><p>　　感謝學(xué)校給了我們畢業(yè)前的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，同時(shí)更要感謝公司給我提供的環(huán)境</p><p>　　我衷心的祝福xx汽車修理廠能夠持續(xù)健

113、康的發(fā)展下去，在成功的道路上越走越遠(yuǎn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　.金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)匯編</p><p>　　——機(jī)械工業(yè)部北京機(jī)床研究所編</p><p>　　[2] .機(jī)床配套件產(chǎn)品樣本</p><p>　　——機(jī)械工業(yè)部北京機(jī)床研究所編<