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基于 vc 金属 切削 机床 传动系统 优化 设计 工程

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Z=4 公比：m=226,26,25,2721,21,20,222,2,9426,27,25,280,20,2,2,31,33,30,340,20,2,2,比：m=229,29,26,3226,26,20,322,2,11029,34,26,3728,21,20,292,2,11235,42,32,4528,21,20,292,2,126公比: 2 m=229,29,26,3226,26,20,322,2,11029,34,26,3728,21,20,292,2,11235,42,32,4528,21,20,292,2,126z10,z11,z12,z13,z14,z15,z16,z17,m1,1,z20,z21,z22,z23,z24,z25,z26,z27,m1,2;111=z00,z01,z02,z03,z04,z05,z06,z07,m1,0;Z=9 公比：m=243,45,42,46,41,4739,36,35,40,32,432,2,16342,46,41,47,39,4938,34,35,37,32,402,2,16050,55,49,56,47,5438,34,35,37,32,402,2,160z10,z11,z12,z13,z14,z15,z16,z17,z18,z19,z110,z111,m1,1,z20,z21,z22,z23,z24,z25,z26,z27,z28,z29,z210,z211,m1,2;115=z00,z01,z02,z03,z04,z05,z06,z07,z08,z09,z010,z011,m1,0;Z=12 公比：m=240,40,36,45,31,4941,41,27,5552,41,23,702,2,2,25535,51,33,53,31,5536,40,27,4952,41,23,702,2,2,25542,61,40,59,37,5636,40,27,4952,41,23,702,2,2,255公比：m=240,40,36,45,31,4941,41,27,5552,41,23,702,2,2,25535,51,33,53,31,5536,40,27,4952,41,23,702,2,2,25542,61,40,59,37,5636,40,27,4952,41,23,702,2,2,255= 金属切削机床主传动系统=属切削机床主传动系统 of is a a of in of up 属切削机床主传动系统 at to a or is It is is a of of It ES be +to or to to to is an is as s is by +. in , of s is be +./to a a is + to of to or FC in a is in a s to + or it to ( If t do of I of in of 1 支承和定位原理 目的 完成本单元的学习 ,学生应具有如下能力： 识别应用于夹具的定位和支承的类型 说明定位和支承的用法 分析简单零件以及为其选择最适宜的定位，支承设备 基准 为确保机加工中的精度，工件必须根据夹具准确定位，这称为基准。要达到图纸要求的精度，夹具设计人员必须确保工件的准确定位和严格支承。定位元件除准确定位工件外，还应确保夹具易于装载和拆卸。同时定位元件还应使夹具安全可靠。如果安装或拆卸工件需很长时间，或者不能准确装入夹具，那么这样的夹具就毫无意义。 设计人员必须为工件提供严格的支承。如果定 位元件设计合适，它们既是支承元件又是定位元件。 定位的基本规则 限制工件的运动和使其准确定位需要技巧和规划，定位元件的安装绝非想当然，它们必须规划到夹具设计中。在夹具的设计过程中，设计人员必须记住以下几点： 定位元件的布置 可能的话，定位元件应尽可能以工件的以加工表面定位，这确保了工件在夹具中的确切位置和夹具的可再现性。再现性是夹具的一个特征，它总是允许不同工件在其公差范围内进行机加工。 定位元件应布置得尽可能远，这既可减少定位元件，有可确保定位表面的完全接触。切削或外界物质可能影响到的地方，布置定位元件时 应尽量避免这种干扰。如果不行的话，如图 3少定位面的接触。 公差 设计夹具时，设计人员应记住工件的公差，总体规则是夹具的公差应当介于工件公差的 20 50之间。例如，如果某工件上一个孔必须定位在 ，那么夹具上孔的公差必须介于 间，见图 3对保证工件图上所需精度是必需的。特别说明的是，当夹具公差靠近 20时，仅仅增加了夹具的制造成本，而对工件的加工质量起不了多大作用。同理，公差大于 50便不能保证所需精度。工件加工的准确性是决定设计的单一因素。 定位元件 应当适于零件极限尺寸中的任意尺寸， 3果以零件的最小尺寸做，其直径为 果以其最大极限尺寸做，其直径为 于这两个尺寸间任何零件都是正确的。如果夹具以设计尺寸 30时，介于 30的零件虽然正确却装不进夹具。为了防止这种情况发生，夹具必须以零件的最大或最小极限尺寸制2 造。这种极限尺寸取决于工件如何定位。 自锁装置 自锁装置是夹具设计人员用于确保零件以正确位置装入夹具的一种方法。图 3此设计人员用一销钉防止工件的非法安装。这 一销钉在夹具中起自锁作用。图 3要在其中的一个孔中置一销钉，便能确保工件准确装入夹具。 其他的自锁装置也是如此的简单，如果自锁装置较复杂，那么会使其简单操作复杂化。 冗余定位（过定位）元件 冗余定位元件的使用总是应当避免的。图 3的定位元件就是冗余定位元件的例子。过定位不仅成本更高，而且易产生误差。 例如：图 3为它们是平行表面，所以其中一个是必需的，另一个应当消除。如果基准面是凸缘底面，如图 3不需要轮毂底定位元件。同理 ，如果轮毂底面为定位基准面，如图 3么凸缘定位就不必了。为了纠正这一矛盾，设计人员必须首先要确定哪一个表面是基准，只有那样定位元件才能确定。 定位的不准确产生于定位位置的不同和夹具于工件间的定位误差。图 3零件的外边缘和孔定位产生了如下问题：首先，夹具中的定位销钉被固定，不能改变其位置以适应每一个零件。其次，零件上孔的定位在其极限范围中是可变动的。当一工件装入夹具时，这一夹具以零件的极限尺寸存在，工件可能与夹具不配合。为了减少这种可能性的发生，孔定位元件可以做得足够小以致去配合这种变化。如果这样 做，孔定位元件的影响力最小化，这样的定位元件不实用。为了避免这一问题，设计人员必须指定工件定位依据的是孔还是外缘，而不能是两者兼而有之。 运动轴 没被限制的物体可以在 12 个方向中的任何方向自由运动。图 3的工件，给其标上空间坐标，其每种运动都有可能发生。它可以绕轴转动，也可以沿轴向移动。为了便于分析，将轴分别标以“ ,“ “ 运动从 1 12 加以标记。 为了准确定位夹具中的工件，这些运动必须限制，这有定位元件和加紧元件完成。 图 3零件的特征说明了限制自由度的原理。将工件置于 3 支 承钉的机座上， 5 个方位的运动便限制了 (#2,#5,#1,#4,#12),见图 3承钉定位元件通过减少接触面积和使零件高于切屑，减少了误差的发生。平面定位元件通过安装加以运用而不是直接加工成形。因为安装定位元件时耗时少，且可替换，所以平面元件成本较低，它定位相当于 3 支承钉定位。 为了限制绕 8，见图 3外多加两个支承钉定位，为了限制平动 7，见 3用一支承钉。剩下的方位 9， 10， 11由夹具限制。这种 3位即 6 点定位原理广泛运用于矩形工件。 3 定位工件 工件可 能呈各种形状和尺寸。然而不管其形状和尺寸如何，准确定位每一个工件。要达到这一目的，设计人员必须了解各种类型的定位元件，以最少的定位元件定位工件。 平面定位 常见的平面定位有三种：固定支承，可调支承和浮动支承。这些定位元件垂直于工件，支承工件，在机加工过程中，阻止工件变形。 固定支承运用起来最简单。它们在夹具体中要么机加工，要么通过安装完成，图 3类支承通常作为一个定位点，运用于以加工表面。 可调支承运用于粗糙表面，比如毛胚表面。可调支承分为多种类型，常见类型有螺纹式图 3簧式图 3推式图 3纹式最简单、最经济，同时相对其它类型有更宽的调节范围。可调支承通常配合一个或多个固定支承元件使工件保持水平。 浮动支承也是可调支承中的一种，图 3们通过相互连接的两接点均衡支承。当其中一个支撑点被压，另一支承点上升并且始终与工件相接触，这一特征在粗糙的毛胚表面完全有必要。 当讨论运用于工件的设配时，定位元件和支承元件的术语通常是相互混淆的，定位设配通常是指工件侧面，称为定位件。 选择支承前，夹具设计人员必须考虑到工件的形状和表面，以及将要用到的夹紧设备。选择的支承元件强度必须足 够，以致能抵抗夹紧力和切削力。夹紧元件产生的夹紧力必须落在支承件上，避免工件扭曲或弯曲变形。 内孔定位 孔定位是工件准确定位的一种有效方法。一个销钉限制 9 个方位的运动，两个销钉限制了 11 个方位的运动。可能的话，用孔定位作为主要的定位方式倒是合理的。 孔定位有多种类型，图 3出了几种大孔定位方式。当大孔定位工件时，用螺钉和销钉紧固内孔。一般情况下，两销钉、螺钉用于夹持工件。当外力较大时，最好用直径较大的销钉和螺钉而不是增加它们的数量。 轴型定位元件比起螺纹元件的准确性，他能承担一定的压力，螺纹式元件在夹 具体中不允许被拔出时运用较多。 钉型定位元件运用于小孔和夹具的元件对中补偿，图 3销钉运用于对中时，也应该用到衬套，以致于当它们磨损后可替换。用于工件定位的销钉末端呈锥形或圆形，图3种形状易于工件的安装和拆卸。 销钉用于定位还是对中，其主要的区别在于承载表面的量。对中销钉通常有很长一段接触面积，定位销钉与工件的接触长度通常为工件厚度的 1/81/2。多于这将会使安装和拆卸操作更加困难。 用于夹具的销钉还有一种即削边销。这种销通常配合一圆销来减少工件安装和拆卸的时间，此时定位要比两圆销定位容 易的多。定位时圆柱销用于固定工件，削边销限制工件4 绕圆柱销的转动，图 3意到工件绕圆柱销的转动，由于装了削边销，从而受到了限制。 为了定位的有效性，必须正确布置削边销，以限制自由度。图 3明了两削边销是如何定位工件的。注意其中一个是如何限制另一个没有限制的运动。 夹具设计人员在为工件设计定位元件时，必须认真考虑它们。因为定位元件设计所依据的精确性和速度两者都很重要。如图 3些定位元件比起其他的元件，通常能减少摩擦和夹紧力。 外轮廓定位 在早期的机加工过程中，外轮廓定位是最常见的工件定位方 式。外轮廓定位与工件的外轮廓有关，比如轴。下面是最常见的外轮廓定位方法的例子。 座定位元件通过将工件包在一个与其有相同形状的凹座来定位工件。座是外部轮廓定位中定位最精确的一种定位方法。因为座必须依据工件的形状，所以复杂形状工件所需要的制造成本非常昂贵。最常见的座是用于圆柱体外轮廓的环座，图 全包含工件外轮廓的全座，图 3部座仅仅包含工件外轮廓的一部分，它是全座的一部分，图 3 V 型定位元件主要用于圆形工件，它们能定位末端为圆弧形的工件，而且还能定位圆盘形工件，图 3定位轴或带有圆柱部分的工件，图 3对其他定位元件， 用 保定位件允许定位不同尺寸大小的工件，图 3 固定档销用于不能将工件放入座夹具或 图 3定档销可直接机加工成夹具或通过安装。 由于机加工定位元件耗时，所以安装定位元件使用起来显得更经济。同时我们知道当定位元件磨损时，安装定位元件可以替换，而不必去制造整个夹具体。 固定档销最常见的类型为定位销，定位销也可以配合其它的定位设备，如图 3的定位块。 为了降低成本，开口 销可以代替定位销。如图 3口销也能像定位销一样定位。它们不需要绞孔，因此精确度不高。若误差允许，为了降低时间和成本，也可以用这些定位销的。 调整档销也可以用于将成本降到最低，图 3为这类档块是可调整的，因此它们在夹具体上的位置不必严格加以限制。 定位工件的一种常见方法是同时应用固定档销和调整档销。图 3的夹具说明了当可调定位元件定位工件双边时，固定档销是怎样运用于工件末端的。应用于这个夹具的可调支承能够使工件正确定位。由于磨损，调整是必要的，而且操作起来也相当容易。 调整型定位元件的另 一个优点是可以通过用滚花螺钉代替调整螺钉作为夹紧件，图3 瞄准定位元件大致使夹具中的零件对中以便加工，图 3准定位有两种方法：夹5 具上刻线图 3开狭槽图 3两种情况下，工件都与标记对齐，然后夹紧和加工。 拆卸器 拆卸器用于将工件从夹具中移出，通常这类夹具如全座或环座。拆卸器加速了工件从夹具中的拆卸。这 减少 了拆卸时间，提高了生产效率，图 3的拆卸器是用于夹具常见的两种类型。 福 州 大 学 毕业设计说明书 题目： 基于 灰色聚类的 机床主传动系统优化设计 优化设计模块 说明书 姓 名： 罗建春 学 号： 0200422 年 级： 2000 级 院 别： 机械工程及自动化 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 金怡果 2004 年 6 月 13 日 福 州 大 学 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 译文题目： 支承和定位原理 姓 名： 罗建春 学 号： 0 2 0 0 422 年 级： 2000 系 别： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化 指导教师： 金怡果 2004 年 6 月 13 日 摘要优化设计是在一定条件（各种设计因素）下所得到的最佳设计值，其内容为将设计问题的实际物理模型抽象为数学模型，并利用有关计算机软件对数学模型进行求解，从而得到最优解的过程。最优化技术是工程设计的基础。由于计算机技术的普及应用和运算能力的提高，使得基于计算机的优化设计在求解复杂系统的最优解方面具有明显的优势，从而推动了优化设计在工程设计上的广泛应用。优化设计的一般步骤为：.建立系统的数学模型，一般来说，模型由基本的平衡方程、工程设计关系式以及描述系统内物理现象的物理特性方程式所组成。该模型描绘了各变量间的相互关系和设计变量对系统性能标准的影响，确定模型的目标函数；.找出系统的约束条件，即上述方程的一些补充不等式，用以来确定允许范围、最大最小性能要求、或确定系统的边界条件；.求出最优解。本文通过最低传动比、模数、齿数建立约束条件，最后利用鲍威尔方法得出最佳结果。关键词 主传动系统 优化设计Abstract optimization design is the optimum design value received under certain terms (various kinds of design factors), whose content is designing from actual physical model of question to a mathematics model, and utilizing relevant computer softwares to solving the mathematics model, and get the optimum course that solves . It is a foundation of engineering design to optimize technology most. Because of the popularization and application of the technology of the computer and improvement of operation ability, optimization design based on computer make the solving in complicated system optimum has obvious advantages, and promoting the wide application in engineering design of optimization design. The general steps of optimization design are following: 1.Setting up systematic mathematics model, generally speaking, the model makes up by the the equation of balance, engineering design relational expression and equation of the physical phenomenon in the system describing the physical characteristic. The model describes the interreaction among every variable and designing the impact on systematic function standard of the variable, confirming the goal function of the model; 2.Finding out the systematic restraint condition , namely some of above-mentioned equations suppl