數(shù)控工作臺(tái)三維造型設(shè)計(jì)及關(guān)鍵零部件工藝設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第③C型扣環(huán)圖2.6凸形支撐側(cè)示意圖3、滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計(jì)算(1)基本參數(shù)公稱直徑d08mm螺距t2mm接觸角β45°(2)螺紋滾道鋼球直徑Da1.2mm螺紋滾道法面半徑RR=0.52·Da=0.52×1.2=0.624mm偏心距ee=(R-Da/2)?sinβ=(0.624-1.2/2)×sin45°=0.017螺紋升角γγ=arctan=arctan=4.550°(3)螺桿參數(shù)螺桿外徑dd=d0-(0.2～0.25)?Da=8-0.2×1.2=7.76mm螺桿內(nèi)徑d1d1=d0+2e-2R=8+2×0.017-2×0.624=6.786mm螺桿接觸直徑dZdZ=d0-Da?cosβ=8-1.2×cos45°=7.152mm(4)螺母參數(shù)螺母螺紋外徑DD=d0-2e+2R=8-2×0.017+2×0.624=9.214mm螺母內(nèi)徑(外循環(huán))D1D1=d0+(0.2～0.25)?Da=8+0.2×1.2=8.24mm4、傳動(dòng)效率計(jì)算5、剛度驗(yàn)算滾珠絲杠受工作載荷P引起的導(dǎo)程L0的變化量：Y向所受牽引力大，故應(yīng)用Y向參數(shù)計(jì)算：QY=P=58.066N,L0=0.2cm,E=20.6×106(N/cm2)F=π?R2=3.14×(0.6786/2)2=0.361cm2∴10-6cm因而，絲杠因受扭矩角而引起的導(dǎo)程變化量ΔL1很小，可以忽略。綜上所述，導(dǎo)程總誤差10-6×=7.810(μm/m)(2.10)∴查表知，E級(jí)精度的絲杠允許誤差為15μm，故剛度足夠。6、穩(wěn)定性計(jì)算由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算。2.4步進(jìn)電機(jī)的選用(1)步進(jìn)電機(jī)的步距角θb[5]取系統(tǒng)脈沖當(dāng)量δp=0.01mm/step，初選步進(jìn)電機(jī)的步距角為θb=1.5°。(2)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的計(jì)算設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效力矩為T，負(fù)載力為P，根據(jù)能量守恒原理，電機(jī)所做的功與負(fù)載力做功有如下關(guān)系：T?ψ?η=P?S(2.11)公式(2.11)中，ψ為電機(jī)轉(zhuǎn)角，η為機(jī)械傳動(dòng)效率，S為移動(dòng)部件相應(yīng)位移。若取ψ=θb，則S=δp，且P=Ps+μG，則：(2.12)公式(2.12)中，T為電機(jī)軸的負(fù)載力矩，Ps為移動(dòng)部件的負(fù)載(N)，μ為導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，G為移動(dòng)部件的重量(N)，θb為步進(jìn)電機(jī)的步距角(rad)；這里，取μ=0.03(淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù))，η=0.96，Ps為絲杠牽引力，Ps=PH=58.066N，考慮到重力的影響，Y向電機(jī)負(fù)載較大，因此取G=GY=635.392N；∴30.688N?mm若不考慮啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件慣性的影響，則啟動(dòng)力矩：(2.13)由公式(2.13)取安全系數(shù)為0.3，則：=102.293N?mm?！鄬?duì)于工作方式為三相六拍的三相步進(jìn)電機(jī)：=118.121N?mm(2.14)(3)步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率:=2500Hz(2.15)(4)步進(jìn)電機(jī)所需功率的計(jì)算∵工作臺(tái)最大快移速度為1.5m/min∴步進(jìn)電機(jī)所需功率：2.009W(2.16)因YS系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維修方便。兩個(gè)端蓋式軸承。絕緣級(jí)為E級(jí)，防護(hù)等級(jí)IP44，廣泛應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備上，如小型機(jī)床、冶金、紡織、化工、醫(yī)療器械及日用電器。其工作條件：環(huán)境溫度不超過40℃，最低-15℃；相對(duì)濕度不超過90%；海拔不超過1000m；電源頻率50Hz，電壓220/380V；工作方式S1；按IMB14方式安裝(無底腳，有軸伸，端蓋上帶凸緣，凸緣有通孔，凸緣在D端，借凸緣安裝)。所以，查表選用兩個(gè)YS4512型步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)有關(guān)參數(shù)見表2.5：表2.5YS4512電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)[6]型號(hào)功率/W電流/A電壓/V電機(jī)主軸/mm轉(zhuǎn)速/(r/min)最大轉(zhuǎn)矩外形尺寸(mm×mm×mm)YS4512160.085380Φ928002.4150×100×1152.5聯(lián)軸器的選擇1、選擇一種合適的聯(lián)軸器類型可考慮以下幾點(diǎn)[7]：所傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減震功能的要求；聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小；兩軸相對(duì)位移的大小和方向；聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境；聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。2、計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩由于機(jī)器啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca。計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算Tca=KA·T(2.17)公式(2.17)中,T為公稱轉(zhuǎn)矩,N·m；KA為工作情況系數(shù),查表,選取KA=1.3；根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩:6(2.18)∴654.571N·mm故由公式（2.17）得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為Tca=1.3×54.571N·mm=70.942N·mm3、確定聯(lián)軸器型號(hào)首先根據(jù)為了補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移的考慮而選取聯(lián)軸器類型為撓性聯(lián)軸器；再根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca，按照Tca≤[T](2.19)的條件，由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選定該聯(lián)軸器的型號(hào)TGA-C28-6-10。上式(2.19)中的[T]為該型號(hào)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩,具體尺寸數(shù)據(jù)參見表2.6。表2.6撓性聯(lián)軸器(TGA-C28-6-10)尺寸參數(shù)Φd1(mm)Φd2(mm)ΦD(mm)L(mm)L1(mm)軸向偏差(mm)61028.628.15.00±0.15M額定扭矩(N·m)最大扭矩(N·m)最高轉(zhuǎn)速(rpm)重量(g)擰緊力矩(N·m)M31.63.25000462.0注：表中各項(xiàng)所指示的零件尺寸部位參見圖2.7中所示。圖2.7撓性聯(lián)軸器示意圖4、校核最大轉(zhuǎn)速根據(jù)被連接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)該超過所選聯(lián)軸器所允許的最高轉(zhuǎn)速nmax，參照表2.6中相關(guān)數(shù)值，得：TGA-C28-6-10滿足n≤nmax。2.6數(shù)控工作臺(tái)三維造型裝配圖及其關(guān)鍵零部件圖綜合上述分析及計(jì)算，運(yùn)用Solidworks軟件[8]，繪制數(shù)控工作臺(tái)的三維造型裝配圖及其關(guān)鍵零部件圖(另附圖紙作)。其中，簡(jiǎn)述滾珠絲杠的繪制步驟：1、打開Solidworks軟件，新建Solidworks文件→零件，如圖1a、1b所示。圖1a圖1b2、打開前視平面，繪制草圖1。圖23、對(duì)草圖1使用旋轉(zhuǎn)命令，生成旋轉(zhuǎn)體1。圖3

4、選取如圖所示平面。圖45、正視，繪制草圖2。圖5

6、對(duì)草圖2使用拉伸切除命令，切除深度為3。圖67、切換到等軸測(cè)視角，選取圖示平面。圖7

8、正視，繪制草圖3。圖89、拉伸切除，切除深度為10。圖9

10、打開前視平面，繪制草圖4，保存退出草圖編輯狀態(tài)。圖1011、轉(zhuǎn)換到等軸測(cè)視角，選取圖示平面。圖11

12、正視，繪制草圖5，保存退出草圖編輯狀態(tài)。圖1213、選取特征→曲線→螺旋線/渦狀線命令繪制螺旋線，如圖13所示。圖13保存退出。圖1414、特征→掃描切除，輪廓選擇草圖4，路徑選擇螺旋線/渦狀線1，確定退出；滾珠絲杠繪制完成。圖15

此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系在線扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！全部設(shè)計(jì)都已通過答辯結(jié)論數(shù)控工作臺(tái)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，數(shù)控機(jī)床是數(shù)控技術(shù)的重要應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。它已經(jīng)開始在各個(gè)領(lǐng)域普及，并且它所帶來的巨大效益已引起世界各國科技與工業(yè)界的普遍重視。本文所設(shè)計(jì)說明的數(shù)控工作臺(tái)是對(duì)數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的研究和分析，是基于當(dāng)前數(shù)控技術(shù)要求的綜合和梳理的結(jié)果。在設(shè)計(jì)的開始，考慮到對(duì)數(shù)控機(jī)床的了解不是很多，不太清楚數(shù)控工作臺(tái)與數(shù)控機(jī)床的協(xié)調(diào)機(jī)理，總體設(shè)計(jì)更是無從著手。在老師的指導(dǎo)和建議下，我耐心、細(xì)致地查閱了與數(shù)控技術(shù)相關(guān)的圖書資料，并在互聯(lián)網(wǎng)上參考了眾多的圖片及實(shí)物信息，從而在感官上對(duì)數(shù)控機(jī)床有了一個(gè)較好地認(rèn)識(shí)；再加上我還參加了“2012中國中部(鄭州)國際裝備制造業(yè)博覽會(huì)”，更是親眼目睹了數(shù)控工作臺(tái)在數(shù)控機(jī)床上的動(dòng)作過程。在設(shè)計(jì)的過程中我遇到的一些難題，如：數(shù)控工作臺(tái)尺寸與工作行程之間協(xié)調(diào)關(guān)系的確定、滾珠絲杠軸徑與兩側(cè)支撐座上不同軸承孔之間的大小確定、滾珠絲杠加工工藝的流程設(shè)計(jì)、Solidworks軟件的實(shí)際操作的問題等。但是，在老師和同學(xué)們的幫助下，我最終還是克服了心理上的畏懼，從而較好地解決了一系列看上去很難的問題；并且通過設(shè)計(jì)的親自體驗(yàn)，也讓我感受到了選擇使用標(biāo)準(zhǔn)件的方法及其帶來的方便之處。經(jīng)過長期認(rèn)真地工作，我已完成數(shù)控工作臺(tái)三維造型設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵零部件的工藝設(shè)計(jì)。但，由于能力所限，再加上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，在我的設(shè)計(jì)中一定會(huì)有一些不足之處，還請(qǐng)老師給予嚴(yán)格的教育和適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在楊漢嵩老師的悉心指導(dǎo)下完成的。楊漢嵩老師對(duì)于機(jī)械方面的知識(shí)的駕馭能力之大是讓我敬仰的，能夠得到楊漢嵩老師的親自指導(dǎo)是我所期望的，于我而言，更是一個(gè)絕佳的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。在我遇到困難的時(shí)候，我就會(huì)找到楊老師，請(qǐng)老師幫助我。他給予我的講解是詳細(xì)和有耐心的，讓我在獨(dú)自思考的前提下，指引著我的方向；我感受到的不僅是知識(shí)，更是老師的一片真心。我珍惜著這份師生情，在設(shè)計(jì)工作上，更是努力著、認(rèn)真地推進(jìn)著我的設(shè)計(jì)進(jìn)程，我懂得，我不能辜負(fù)了老師的期望，我一定得好好干。除了日常的必要指導(dǎo)和解釋，楊老師還親自帶領(lǐng)我到理工實(shí)驗(yàn)大樓參觀了與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的教學(xué)儀器，并且為我提供了“2012中國中部(鄭州)國際裝備制造業(yè)博覽會(huì)”的參觀券，以使我對(duì)于數(shù)控工作臺(tái)的設(shè)計(jì)工作變得有了更加明確地方向，讓原先在我看來還是一頭霧水的事情變得簡(jiǎn)單了許多。這些日子里，我發(fā)現(xiàn)，無論是工作日還是休息日，楊老師基本上都是會(huì)在辦公室的，或辦公，或?qū)W習(xí)……這些點(diǎn)滴，我都看在眼里，記在心里，時(shí)刻激勵(lì)和鞭策著我也要不斷地前進(jìn)，努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，為符合一名當(dāng)代大學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)而繼續(xù)完善自我、永不止步。最后，我想對(duì)所有在我成長的路上給予我?guī)椭睦蠋?、同學(xué)，說一聲：謝謝你！

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