床身上最大回轉(zhuǎn)直徑630mm的數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 X X 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 論 文 題 目： 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 630 數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì) 專 業(yè) 名 稱： 層 次： 學(xué) 生 姓 名： 完 成 日 期： 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 摘 要 數(shù)控 即數(shù)字控制（ 寫為 數(shù)控技術(shù)，即 術(shù)，是指用數(shù)字 化信息（數(shù)字量及字符）發(fā)出指令并實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。是近代發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù)。目前，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)支撐，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。因此，世界上個工業(yè)發(fā)達(dá)國家均采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。 數(shù)控機(jī)床（ 指采用數(shù)字控制技術(shù)對機(jī)床加工過程進(jìn)行自動控制的一類機(jī)床。國際信息處理聯(lián)盟第五次技術(shù)委員會對數(shù)控機(jī)床作的定義 是： “ 數(shù)控機(jī)床是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用代碼或其他編碼指令規(guī)定的程序。 ” 它是集現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、自動控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)于一體，采用數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)來部分或全部地取代一般通用機(jī)床在加工零件時(shí)的各種動作（如啟動、加工順序、改變切削量、主軸變速、選擇刀具、冷卻液開停以及停車等）的人工控制，是高效率、高精度、高柔性和高自動化的光、機(jī)、電一體化的數(shù)控設(shè)備。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控 ；數(shù)控車床； 自動控制 ； 人工控制 ； 高效率 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 A of is of a a an in a a of a a as in of Its by a its to of of of a t of of of is a its I t of a of of of a a in its in is in is of to a of in to of to a in of is to of To be to of of of a of of a of At of to in in of it of of of to In of to of of in in in a of of in of a to of on by 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 NC 錄 摘 要 . 2 . 3 目 錄 . 8 第 1章 序言 . 9 加工的由來 . 9 控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) . 9 第 2章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展簡介 . 9 控技術(shù)的發(fā)展階段 . 9 控技術(shù)的現(xiàn)狀分析 . 10 控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢 . 12 速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 . 12 聯(lián)動加 工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展 . 13 能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 . 13 視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 . 14 第三章 數(shù)控機(jī)床的計(jì)算及校核 . 15 計(jì)思想 . 15 驅(qū)動電機(jī)減速器系統(tǒng)方案經(jīng)濟(jì)性比較 . 15 機(jī) 的選擇 . 17 定電動機(jī)型號 . 17 減速器的設(shè)計(jì) . 18 輪的設(shè)計(jì) . 18 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 的校核 . 30 結(jié) 論 . 36 參考文獻(xiàn) . 37 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 章 序言 加工的由來 所謂的機(jī)械加工就是用機(jī)械的方法去除材料的表面，使之成為我們想要的零件，機(jī)械加工主要有手動加工和數(shù)控加工兩大類。手動加工是指通過機(jī)械工人手工操作銑床、車床、鉆床和鋸床等機(jī)械設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對各種材料進(jìn)行加工的方法。 1946 年誕生了世界上第一臺電子計(jì)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(jì)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)控機(jī)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。 控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 數(shù)控技術(shù) 有如下優(yōu)點(diǎn)： 1)提高生產(chǎn)效率； (2)不需要熟練的機(jī)床操作人員； (3)提高加工精度并且保持加工質(zhì)量 ; (4)可以減少工裝卡具 ; (5)容易進(jìn)行加工過程管理； (6)可以減少檢查工作量； (7)可以降低廢、次品率； (8)便于設(shè)計(jì)加工變更，加工設(shè)定柔 性強(qiáng) ; (9)容易實(shí)現(xiàn)操作過程的自動化，一人可以操作多臺機(jī)床； (10)操作容易，極大減輕體力勞動強(qiáng)度。 第 2 章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展簡介 控技術(shù)的發(fā)展階段 1、數(shù)控（ 段（ 1952 1970年） 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 早期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度低，對當(dāng)時(shí)的科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時(shí)控制的要求。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路 “ 搭 ” 成一臺機(jī)床專用計(jì)算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)，被稱為硬件連接數(shù)控（ C），簡稱為數(shù)控（ 隨著元器件的發(fā)展，這個階段歷經(jīng)了三代，即 1952 年的第一代 1959年的第二代 1965年的第三代 2、計(jì)算機(jī)數(shù)控（ 段（ 1970年現(xiàn)在） 到 1970年，通用小型計(jì)算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，從此進(jìn)入了計(jì)算機(jī)數(shù)控（ 段（把計(jì)算機(jī)前面應(yīng)有的 “ 通用 ”兩個字省略了）。到 1971年，美國 用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（ 又可稱為中央處理單元（簡稱 到 1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。這是因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時(shí)曾用于控制多臺機(jī)床，稱之為群控），不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時(shí)的小型機(jī)可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計(jì)算機(jī)的核心部件，故仍稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控。 到了 1990年， （個人計(jì)算機(jī)，國內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于 總之，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即 1970年的第四 代 1974年的第五代 990年的第六代 C（國外稱為 還要指出的是，雖然國外早已改稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（即 ，而我國仍習(xí)慣稱數(shù)控（ 所以我們?nèi)粘Ｖv的 數(shù)控 ，實(shí)質(zhì)上已是指 “ 計(jì)算機(jī)數(shù)控 ” 了。 控技術(shù)的現(xiàn)狀分析 20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制，推動了機(jī)床自動化的發(fā)展。 采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在 40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ 現(xiàn)的。他們在制造飛機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達(dá)到 ，達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。 1952年，麻省理工學(xué)院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動。這臺數(shù)控機(jī)床被大家稱為世界上第一臺數(shù)控機(jī)床。 這臺機(jī)床是一臺試驗(yàn)性機(jī)床，到了 1954年 11月，在派爾遜斯專利的基礎(chǔ)上，第一臺工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國本迪克斯公司（ 式生產(chǎn)出來。 在此以后，從 1960 年開始，其他一些工業(yè)國家，如德國、日本都陸續(xù)開發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線或曲面零件。 然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業(yè)沒有得到推廣使用。 到了 1960年以后 ，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到 1966年實(shí)際使用的約 6000臺數(shù)控機(jī)床中， 85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在 1959 年 3月，由美國卡耐 &特雷克公司（ 開發(fā)出來的。這種機(jī)床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔 帶的指令自動選擇刀具，并通過機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。 1967年，英國首先把幾臺數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（ 后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開發(fā)及應(yīng)用。 1974年以后，隨著微電子技 術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡稱為 進(jìn)一步推動了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 80年代，國際上出現(xiàn)了 1 4臺加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（ 這種單元投資少，見效快，既可單獨(dú)長時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到 目前， 接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大 批量加工發(fā)展。 所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動化的基礎(chǔ)技術(shù)。 控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢 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，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（ 車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@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。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個方面。 速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢 效率、質(zhì)量是 先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為 5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（ 其確定為 21世紀(jì)的中心研究方向之一。 在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40秒 /輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料 “ 掏 空 ” 的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 從 速加工中心進(jìn)給速度可達(dá) 80m/至更高，空運(yùn)行速度可達(dá) 100m/右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 公司的 0m/速為 100m/ 速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá) 60000r/工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h；德國 2*!000r/ 1g。 在加工精度方面，近 10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10m 提高到5m ，精密級加工中心則從 3 5m ，提高到 1 并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級 (。 在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的 000服系統(tǒng)的 到 30000現(xiàn)出非常高的可靠性。 采用 5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為， 1 臺 5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于 2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動加工可比 3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因 5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比 3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了 5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。 當(dāng)前由于電主 軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含 5面加工機(jī)床）的發(fā)展。 在 日本工機(jī)的 5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5面加工和 5軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國 在一次裝夾下 5面加工和 5軸聯(lián)動加工，可由 統(tǒng)控制或 能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢 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便的智能化，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、簡化操作方面購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 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)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 為解決傳統(tǒng)的 數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家 對開放式系統(tǒng)進(jìn)行研究。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在 本山崎馬扎克（ 司展出的 “（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱日本大隈（ 床公司展出 “IT （信息技術(shù)廣場，簡稱 ；德國西門子 (司展出的 放制造環(huán)境，簡稱 ，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。 視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 (1) 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范 如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范 (研究和制定，世界 3個最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定， 預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時(shí)期的來臨。我國在 2000年也開始進(jìn)行中國的 (2) 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的 50年間的信息交換都是基于 采用 G， 工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 上正在研究和制定一種新的 其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周 期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先， 出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中， 在新標(biāo)準(zhǔn)下， 正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次， 控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約 75）、加工程序編制時(shí)間（約 35）和加工時(shí)間（約 50）。 目前，歐美國家非常 重視 洲發(fā)起了 參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日 本 戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的 已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級模型 (其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了了驗(yàn)證。 第 三 章 數(shù)控機(jī)床的計(jì) 算及校核 計(jì)思想 本 課題是以機(jī)器經(jīng)濟(jì)性 好、人性化設(shè)計(jì) 、可靠性高、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修等為設(shè)計(jì)思想。 驅(qū)動 電機(jī)減速器系統(tǒng)方案 經(jīng)濟(jì)性比較 系統(tǒng)方案圖如下： 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 （ a）為帶傳動 （ b）為帶傳動 二 級圓柱圓錐減速器系統(tǒng) （ c）為聯(lián)軸器 （ d）為帶傳動 三 級圓柱斜齒輪減速器系統(tǒng) 圖 電機(jī)減速器系統(tǒng)方案 方案評價(jià)： （ a）方案為整體布局最小，傳動平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，但是由于渦桿傳動效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟(jì)。（ b）方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別的是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。 (c) 方案中減速器選擇合理，但本設(shè)計(jì)是用于數(shù)控機(jī)床的小型排屑裝置，工作速度很低，實(shí)用聯(lián)軸器不利于減速，會增加減速器的成本，不夠經(jīng)濟(jì)。 最終確定方案為（ d）方案。 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 該工作機(jī)有輕微振動，由于帶有緩沖吸振能力，采用帶傳動能減小振動帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護(hù)的作用，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級 展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度。高速級齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。電動機(jī)部分為 步電動機(jī)。 總體來講，該傳動方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳動效率高。 機(jī)的選擇 根據(jù)動力源和工作條件，選用交流電機(jī)， 根據(jù)傳輸機(jī)構(gòu)的布置以及床身的最大回轉(zhuǎn)直徑 400傳 動采用普通電動機(jī)，外加變頻器調(diào)速，調(diào)速范圍： 10/1400r 40/800r 20/1250r 可無級調(diào)速 ，由工件的最大直徑，及摩擦力預(yù)估工作機(jī)的功率。 工作機(jī)有效功率為： P=FV= 63已知條件得電動機(jī)有效功率 /，式中 為系統(tǒng)總的傳動效率。 電動機(jī)到 傳動機(jī)構(gòu)總傳動效率 261 2 3 4 5 式中：1為帶的傳動效率， 2 為閉式齒輪的傳動效率，3為圓錐滾子軸承的傳動效率， 4 為聯(lián)軸器的傳動效率，5為 傳動效率。 定電動機(jī)型號 根據(jù)已知條件 加工的最大轉(zhuǎn)速 為： 1250rwn v z p 式中 p 為一軸的齒數(shù) ， 1z 為小齒 輪齒數(shù)，取 1z =17 /wn r m 選取電動機(jī)型號為 步轉(zhuǎn)速為 1200 /r ,對應(yīng)額定功率為 伸軸直徑 24案 電動機(jī)型號 額定功率 （ 同步轉(zhuǎn)速 （ r/ 滿載轉(zhuǎn)速 （ r/ 總傳動比 i 1 200 1000 50 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 減速器的設(shè)計(jì) 輪的設(shè)計(jì) 輪設(shè)計(jì)計(jì)算 ： （一）選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 柱斜齒輪 7級 文獻(xiàn) 12表 10齒輪均選用 40質(zhì)），小齒輪硬度為 280齒輪材料 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240者相差 40 4選擇小齒輪的齒數(shù)1 18Z ，大齒輪齒數(shù)215 9 0 ，則取 Z =90 初選螺旋角 14 。 （ 二）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn) 12式 10行 計(jì)算3 11 )(12 式（ 1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 (1)試選載荷系數(shù) 6.1)由文獻(xiàn) 12圖 10Z (3)由文獻(xiàn) 12圖 10 式（ （ 4）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)速 由前面的計(jì)算可知1 T N M（ 5）查文獻(xiàn) 12表 10d（ 6）查文獻(xiàn) 1210材料的彈性影響系數(shù) （ 7)由文獻(xiàn) 12圖 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限001 ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 502 (8)由式文獻(xiàn) 1210算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8116 0 6 0 2 3 3 . 3 3 1 (1 8 3 0 0 6 ) 2 . 0 1 5 9 7 1 0hN n j L 式（ 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8821 / 5 2 . 0 1 5 9 7 1 0 / 5 0 . 4 0 3 1 9 1 0 （ 9）由文獻(xiàn) 12圖 100)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由文獻(xiàn) 12公式 10 M p i 式（ M p i M 5 72/)5 4 55 7 0(2/)( 11 （ 1）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑計(jì)算公式 3 231 2 1 . 6 3 . 8 1 0 6 2 . 4 3 3 1 8 9 . 8( ) 2 01 1 . 5 6 5 5 5 7td m m (2)計(jì)算圓周速度 11 2 0 2 3 3 . 3 3 / 0 . 2 4 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s m s 式（ （ 3）計(jì)算齒寬 2 0 2 0d m m 式（ 11c o s / 2 0 0 . 9 7 / 1 8 1 . 0 8n t tm d z m m 式（ 2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 0 8 2 . 4 3m m m 式（ / 2 0 / 2 . 4 3 8 . 2 3 式（ （ 4）計(jì)算縱向重合度10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 1 8 0 . 2 5 1 . 4 3 1d z 式（ （ 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) 1 根據(jù) v m s ， 8 級精度，由圖文獻(xiàn) 12104.1得 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 2 331 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 01 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 2 0 1 . 4H d 式（ 查表文獻(xiàn) 12101210 K，所以載荷系數(shù) 式（ （ 6）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑由文獻(xiàn) 12式 103311 / 2 0 1 . 7 7 / 1 . 6 2 0 . 6 8d K K 式（ （ 7）計(jì)算模數(shù)11c o s 1 4 / 2 0 . 6 8 0 . 9 7 / 1 8 1 . 1 1nm d z （三）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 2121co 式（ （ 1）計(jì)算載荷系數(shù) 6 7 （ 2）根據(jù)縱向重合度 由文獻(xiàn)圖 10得螺旋角影響系數(shù) Y（ 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 1 3312 33218 1 9 . 7c o s c o s 1 490 9 8 . 5c o s c o s 1 4 式（ （ 4）根據(jù)文獻(xiàn) 10查取齒形系數(shù) 由表 10 8 3 Y（ 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10 8 4 Y（ 6）由圖 10輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 301 ，大齒輪為002 由圖 10 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=式 10購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 M P （ 7）計(jì)算大小齒輪的 112 . 8 3 5 1 . 5 4 6 0 . 0 1 6 4 2 6 7 . 2 1 1F a S 0 1 5 7 7 8 222 Y 大齒輪數(shù)值 2322 1 . 6 7 2 3 8 0 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 6 41 1 8 1 . 5 60 . 6 9 9 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑 關(guān)，可取彎 曲強(qiáng)度算得模 數(shù) 接觸強(qiáng)度得的分度圓直徑1 2 0 d 算出小齒輪齒數(shù) 11 c o s 2 0 . 6 8 c o s 1 4 1 6 . 7 21 . 2 5 取 1 18z 式（ 21 5 1 8 9 0 取2 90z 計(jì)算中心距12() (1 8 9 0 ) 1 . 2 5 6 9 . 5 82 c o s 2 c o s 1 4nz z ma m m 式（ 將中心距圓整為 70 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 12() ( 1 8 9 0 ) 1 . 2 5a r c c o s a r c c o s 1 5 2 12 2 7 0nz z 式（ 因 值改變的不多，故參數(shù), 等不必修正。 （ 3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 22 1 8 1 . 2 5 2 3 . 3 4c o s c o s 1 5 2 19 0 1 . 2 5 1 1 6 . 7 0c o s c o