球面蜗杆加工专用数控机床及控制系统设计100毕业论文.doc

湖南科技大学第1页共47页前言机床作为工作母机和维修工具，早已成为各个工业领域不可或缺的必要装备。数控机床的产生与发展，更是制造高质量、高效率、高一致性产品的有力保障。随着人类社会的飞速发展与进步，各种新材料、新技术、新工艺、新结构、新配件不断涌现，各个领域不断提出新的要求，这一切都使得机床的结构、性能千变万化。计算机技术的高速发展又使得机床数控系统正在以更短的周期更新。面对如此的形势，机床制造者在不断努力跟踪时代的步伐，机床的使用者、维修者也要努力跟上。为使读者及时了解球面蜗杆专用数控机床及控制系统的技术与知识，加深球面蜗杆专用数控机床及控制系统使用与维修理念上的认识，编辑了此设计说明书，力图对读者有所帮助。本设计说明书以大量图例来说明球面蜗杆专用数控机床及控制系统设计的思路。设计中得到颜竟成教授的悉心指导，在此向他表示诚挚的感谢。由于编者的水平和经验有限，加之设计时间较短、资料收集较困难，说明书中难免有缺点和错误，在此恳请读者谅解，并衷心希望广大读者提出批评意见，使本设计说明书能有所改进。设计说明书中英文摘要摘要:根据设计任务书的要求，本设计说明书针对球面蜗杆专用数控机床的加工及控制系统进行设计说明。主要内容包括三种球面蜗杆传动原理和加工特点，球面蜗杆专用数控机床的机械结构及控制系统的总体设计方案，进给系统的机械结构设计和数控系统的电路设计。关键字:球面蜗杆数控系统设计Abstract:Accordingtotherequirementofthedesign,thisdesignaimsat湖南科技大学第2页共47页themachiningofArc-wormnumericalcontrolmachineandthecontrolsystem.ThemaincontentsincludethetransmissiontheoryandmachiningcharacteristicofthreekindsofArc-worm,theblueprintoftheengineconfigurationofArc-wormnumericalcontrolmachineandcontrolsystem,thedesignofthefeedsystemstransmissiontheoryandthecircuitdesignofnumericalcontrolsystem.Keyword:Arc-wormnumericalcontrolsystemdesign弧面蜗杆加工专用数控机床设计目录设计说明书中英文摘要第一章弧面蜗杆蜗轮的特点11-1蜗杆蜗轮的形成、类型及其结构11-2蜗杆传动的特点及其应用31-3弧面蜗杆的加工41-4弧面蜗轮的加工5第二章弧面蜗杆数控专用机床总体结构方案设计122-1加工机床运动的基本要求122-2弧面蜗杆数控专用机床总体方案132-3专用球面蜗杆数控车床的基本结构14第三章弧面蜗杆数控专用机床的主传动系统设计153-1传动结构式和结构选择15（1）主传动的确定nmax，nmin和公比的确定15（2）确定变速组和传动副数目15（3）确定传动顺序方案163-2传动方案的拟订183-3齿轮传动部分的设计193-4轴的设计计算25湖南科技大学第3页共47页（1）轴的设计计算25（2）轴的设计计算26（3）主轴的设计计算32第四章弧面蜗杆数控专用机床的进给系统设计325-1进给系统传动方案拟订325-2纵向进给系统的设计计算33（1）纵向进给系统的设计33（2）纵向进给系统的设计计算335-3横向进给系统的设计计算395-4齿轮传动间隙的消除46第五章弧面蜗杆数控专用机床回转工作台设计52第六章弧面蜗杆数控专用机床控制系统总体方案拟定54第七章润滑油的选用54结束语第一章弧面蜗杆蜗轮的特点1-1蜗杆蜗轮的形成、类型及其结构1、蜗轮蜗杆的形成蜗杆蜗轮传动是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来的。小齿轮的轮齿分度圆柱面上缠绕一周以上，这样的小齿轮外形像一根螺杆，称为蜗杆。大齿轮称为蜗轮。为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮，这样齿廓间为线接触，可传递较大的动力。蜗杆蜗轮传动的特征：其一，它是一种特殊的交错轴斜齿轮传动，交错角为90°，z1很少，一般z114；其二，它具有螺旋传动的某些特点，蜗杆相当于螺杆，蜗轮相当于螺母，蜗轮部分地包容蜗杆。2、蜗杆传动的类型杆形状的不同可分：圆柱蜗杆传动-普通圆柱蜗杆（阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆、锥面包络蜗杆）和圆弧蜗杆。湖南科技大学第4页共47页普通圆柱蜗杆圆弧蜗杆环面蜗杆传动