數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述設(shè)計(jì) (論文)題目數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作者所在系別機(jī)械工程系作者所在專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化作者所在班級(jí)作 者 姓 名作 者 學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱完 成 時(shí) 間2012年2月28北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制說(shuō) 明1根據(jù)學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作暫行規(guī)定，學(xué)生必須撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2文獻(xiàn)綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。3文獻(xiàn)綜述各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱。4學(xué)生撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述，閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。5文獻(xiàn)綜述的撰寫(xiě)格式按畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)撰寫(xiě)規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開(kāi)題報(bào)告同時(shí)提交。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述摘要：本論文首先介紹了我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的過(guò)程與現(xiàn)狀 ,并分析了其存在的問(wèn)題 ;對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討；并對(duì)數(shù)控車床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。數(shù)控車床主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足加工切削要求。目前，數(shù)控車床的發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)電氣與機(jī)械裝置進(jìn)行無(wú)級(jí)變速。變頻電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)和變速齒輪為主軸提供動(dòng)力。通常變頻電機(jī)調(diào)速范圍35，難以滿足主軸變速要求；串聯(lián)變速齒輪則擴(kuò)大了齒輪的變速范圍 。本設(shè)計(jì)將原來(lái)的帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu)，使輸入軸在帶處只受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動(dòng)到車床機(jī)體上,改善了輸入軸的受力情況關(guān)鍵詞：主軸箱，無(wú)級(jí)調(diào)速，傳動(dòng)系統(tǒng)Abstract：In this design ,the development and current situation of NC machine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was discussed.Some countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock of ck6125NC lathe has been calculatly designed . Headstocks is composed of the hollow spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 3-5 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed; The transmission gears is to expand the scope of a variable-speed to meet the speed range of the spindle .In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing state of the input shaftKey words: headstocks, a continuously variable speed , transmission Systerm本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是“數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”。要達(dá)到最終的設(shè)計(jì)要求，必須從數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械部分和控制兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，然后再根據(jù)要求繪制出三維立體圖及工程圖。一、機(jī)械部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的主軸系統(tǒng)除了應(yīng)滿足普通機(jī)床主傳動(dòng)要求外，還提出以下要求：1、具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速2、具有較高的精度和剛度、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低;3、良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。因此，必須對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)： 1、選擇電機(jī)：注意電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇，電動(dòng)機(jī)容量的選擇，確定主軸切削力，確定電機(jī)輸出動(dòng)率Pd，選擇電機(jī)額定功率Ped，電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇，確定電機(jī)的型號(hào)。2、各個(gè)軸的計(jì)算：各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速，各軸輸入功率，各軸輸入轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速圖，傳動(dòng)圖3、軸系部件（齒輪）的設(shè)計(jì)：選定齒輪類型,精度等級(jí),材料及齒數(shù)，按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，幾何尺寸計(jì)算，驗(yàn)算4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：軸的支承形式，軸上零件的軸向定位，軸的選材和最小直徑得確定5、離合器的選擇（也可以不用計(jì)算在內(nèi)）：規(guī)格計(jì)算，計(jì)算轉(zhuǎn)矩，牙嵌式離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括離合器的外徑計(jì)算（經(jīng)驗(yàn)公式），牙間壓緊力，磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6、軸承的選擇：軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，不用計(jì)算，只需看所處環(huán)境即可7、鍵和圓螺母的選擇8、主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：主軸組件是機(jī)床主要部件之一，它的性能對(duì)整機(jī)性能由很大的影響。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍又很大，所以對(duì)主軸組件的主要性能特提出要求：回轉(zhuǎn)精度高，剛度好，抗振性強(qiáng)，溫升好。本課題中數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)速較高，卻要求徑向剛度好，所以軸承的配置型式選擇為剛度速度型13。主軸平均直徑D（或主軸前軸頸直徑）；主軸內(nèi)孔直徑；主軸懸伸量a和主軸支承跨距。這些參數(shù)直接影響主軸的工作性能，但為簡(jiǎn)化問(wèn)題，主要是由靜剛度條件來(lái)確定這些參數(shù)，即選擇D、d、a、l使主軸獲得最大靜剛度，同時(shí)兼顧其它要求，如高速性、抗振性等。支承跨距是指相鄰兩支承的支承反力作用點(diǎn)之間的距離。合理確定是獲得主軸部件最大靜剛度的重要條件之一。9、編碼器的選擇與安裝（如果太復(fù)雜就可不用）：在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上加工螺紋或絲杠時(shí)，進(jìn)刀速度應(yīng)與車床主軸轉(zhuǎn)速之間保持一個(gè)恒定的比例關(guān)系，為此要在車床主軸上安裝一個(gè)主軸位置信號(hào)的反饋元件。即主軸脈沖發(fā)生器。在選用簡(jiǎn)易數(shù)控裝置時(shí)，應(yīng)選用含有螺紋加工功能的系統(tǒng)軟件和相應(yīng)的主軸脈沖發(fā)生器。10、機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)：機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括以下幾方面：保證加工精度，夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，安全,方便,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，排屑順暢，機(jī)床夾具應(yīng)具有良好的強(qiáng)度,剛度和結(jié)構(gòu)工藝性。二、控制部分?jǐn)?shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)的控制部分?jǐn)?shù)控裝置和伺服系統(tǒng)組成。數(shù)控裝置是由計(jì)算機(jī)和執(zhí)行元件組成，伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和工作臺(tái)的傳遞信號(hào)橋梁。計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖信號(hào)需經(jīng)過(guò)伺服系統(tǒng)，伺服電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)軸運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪或滾珠絲杠，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，考慮到電機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍與主軸要求的恒功率轉(zhuǎn)速范圍不匹配問(wèn)題，在電機(jī)與主軸間增加了一根中間傳動(dòng)軸。機(jī)械有級(jí)變速系統(tǒng)舍棄液壓變速，而采用電磁離合器變速，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。由于數(shù)控機(jī)床的故障更多發(fā)生在電氣系統(tǒng)，所以本課題采用了西門(mén)子公司專門(mén)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)的性價(jià)比較高的SINUMERIK 802D微機(jī)控制系統(tǒng)，以提高數(shù)控車床的可靠性。三、總結(jié)畢設(shè)“數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)”這個(gè)課題的研究設(shè)計(jì)，是對(duì)所有課程一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也在設(shè)計(jì)過(guò)程中拓展了更多的相關(guān)專業(yè)知識(shí)面，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的適應(yīng)性訓(xùn)練。該次設(shè)計(jì)不僅能鍛煉自己的分析和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了查閱手冊(cè)及書(shū)籍資料的能力，為以后畢業(yè)后工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò)，單單只靠一次綜合性設(shè)計(jì)要讓學(xué)生熟練掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的精髓是不太現(xiàn)實(shí)的，我們所掌握到的設(shè)計(jì)很多只是理論性的，現(xiàn)實(shí)中的因素在一些應(yīng)用設(shè)計(jì)中也是個(gè)非常重要的方面，有些需要用到些經(jīng)驗(yàn)公式。還用，現(xiàn)在我們本科階段查找專業(yè)資料能力還有欠缺，只能從外行，通常的渠道得到。對(duì)專業(yè)網(wǎng)站的了解和搜索能力還不足等等，這些都是我們今后所需要提高的。 。參考文獻(xiàn)1 龔仲華.數(shù)控技術(shù), 機(jī)械工業(yè)出版社，2010-62 符 鋼 ,張芳麗.提高機(jī)床制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力J.制造技術(shù)與機(jī)床,2005(1):3-6.3 良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001:100-106,147-156,200-203,301-318,335-345,355-362.4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上）M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社；19835 劉瑞已，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床，西安電子科技大學(xué)出版社，2006-76 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),第五卷M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002:22-3 - 22-109.7 Felipul.liwet，Numerical Control Machine Tool Engineering，2009-78 Gallout T A.The selection of an efficient electrical machia.IEE conform Electric Mac