毕业设计（论文）-十工位回转分度部件设计.doc

设计说明书 第- 4 -页十工位回转分度部件设计摘要本次毕业设计的题目是十工位回转分度部件设计。通过对十工位回转分度部件的设计，使大学生在步入社会之前，不仅能够设计出数控回转工作台，而且能够掌握机械设计的方法和步骤。本课题研究的主要内容包括：确定十工位回转分度部件的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；零件设计与校核；零件图的绘制立；绘制装配图。对于十工位回转分度部件设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿轮传动；然后进行各零件的设计与校核，轴采用整体式结构；轴与工作台采用螺钉连接；工作台的平衡通过止推轴承来保证；箱体由箱座、箱盖和顶盖组成，其中箱体上设计了圆台和加强筋；最后，对各零件进行装配。数控机床的圆周进给由回转工作台完成，回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲面等。十工位回转分度部件可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。目前，工位回转分度部件主要用于数控镗床和铣床。随着数控技术的应用越来越广泛，工位回转分度部件的应用已成为历史的必然。关键词：十工位；分度，齿轮；轴；箱体；Design of NC rotary worktableAbstractThe graduation project is the subject of design of CNC rotary worktable. NC rotary table on the design, so that before the students entered the community, not only to design a CNC rotary worktable, and can master the mechanical design of the methods and procedures. The main content of this research include: determining the transmission scheme of CNC rotary worktable; driving force calculation and other calculations; part design and verification; part and three-dimensional mapping model; assembly drawing and motion simulation.NC rotary worktable for the design, first of all, the overall design, use of transmission scheme and worm gear drive; then each part of the design and verification, the whole worm and shaft structure; worm screw connection with the worktable; Balance worktable by thrust bearings to ensure; box from the box seat, lid and cover, of which the box on the design of the round table and strengthen the tendons; Finally, the parts for assembly.The circumference of CNC rotary worktable by the completion of the feed, rotary worktable with X, Y, Z three axis coordinates to be processed into a variety of balls, such as circular surface. Precision rotary worktable can realize automatic indexing, and expand the range of CNC machining. Currently, the NC rotary table CNC boring and milling machines are mainly used. With more and more widespread application of CNC technology, CNC rotary worktable applications has become a historical necessity.Keywords: NC rotary worktable; gear; worm; box; 目录引 言- 1 -1 绪 论- 2 -1.1 本课题的学术背景及理论与实际意义- 2 -1.2 本课题研究的主要内容- 2 -1.3十工位回转分度部件设计原理及优缺点- 3 -2 十工位回转分度部件的原理与应用- 4 -2.1十工位回转分度部件- 4 -2.2设计准则- 4 -2.3主要技术参数- 5 -3 数控回转工作台的设计- 6 -3.1 传动方案的选择- 6 -3.1.1 传动方案传动时应满足的要求- 6 -3.1.2 传动方案及其分析- 6 -3.2 电机的选择- 7 -3.2.1步进电机的原理- 7 -3.2.2 步进电机的选择及运动参数的计算- 8 -3.3 齿轮传动的设计- 10 -3.4轴承的选用- 12 -3.4.1 轴承受到的载荷- 13 - 3.4.2 验算轴承寿命- 14 - 3.5 轴的校核与计算- 15 -3.5.1 轴的设计与校核- 15 -结论与展望- 22 -致谢- 23 -参考文献- 24 - 4 -引言随着生产力水平的发展，数控技术越来越广泛的应用于各个领域。数控机床是数控技术最普遍的应用。而数控回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。本次毕业设计主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是：1在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；2在性能上将研制以钢为材料的工作台，大幅度提高工作台转速和转台的承 载能力；3在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。 数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工范围。估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。预计未来5年，虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均1520左右的稳定增长。1 绪 论1.1 本课题的学术背景及理论与实际意义2010年在北京举办的第11届中国国际机床展览会上，数控机床、加工中心、复合机床在装备制造业内已呈现出量大面广态势，这类工作母机在各类制造业已经普及应用，并清晰地表达出时代特征与发展潮流。机床运动无论是并联运动机床，还是运动叠加串联机床，对大多数金属加工机床来说，数控进给复合运动的加工，是以直线轴加上回转轴的联动来实现。为了应对日益增多的复杂零件加工、提高加工精度和效率，多轴机床和复合机床将会进一步创新发展。因此在现代加工中心的开发中，数控回转轴的设计与制造，成为研制机床的核心任务之一，而数控回转轴，同时也起着承载工作重量、夹持工件的功能，故要重视其创新设计。由图1-1所示，2010年中国国际机床展览会无论是在人数上，还是在交易额上，都是逐年上升。图1-1 中国国际机床展览会数据统计1.2 本课题研究的主要内容 通过对10工位回转分度部件设计，希望学生熟悉机电一体化系统中机械系统设计过程，以及掌握利用AutoCAD或UG来绘制二维图形或创建三维实体的能力。毕业设计环节是教学计划中综合性最强的实践教学环节，对培养学生的思想、工作作风及实际能力、提高毕业生全面素质具有很重要的意义。同时，对所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好的开端。对10工位回转工作台的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。1.3十工位回转分度部件设计原理及优缺点回转分度转台和数控分度头的使用，为加工中心和数控铣床提供了回转坐标，通过第四轴、第五轴驱动转台或分度头完成等分、不等分或连续的回转加工，完成复杂曲面加工，使机床原有的加工范围得以扩大。数控分度头未来的发展趋势是：在规格上向两头延伸，即开发小规格和大规格的分度头及相关制造技术；在性能方面将向进一步提高刹紧力矩、提高主轴转速及可靠性方面发展。数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称为数控机床的第四轴：回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。数控回转工作台 数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。它可以与其他伺服进给轴联动。为自动换刀数控镗床的回转工作台。它的进给、分度转位和定位锁紧都是由给定的指令进行控制的。数控转台的发展趋势是：在规格上向两头延伸，即开发小型和大型转台；在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。 机床工具行业的发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，依赖于机床的数控化和产品快速的升级换代，依赖于制造业从刚性自动化向柔性自动化方向转变这一社会需求，由于我国机床附件厂资金紧张，造成技术创新和技术改造的力度不大，使附件水平的发展严重滞后，成为制约民族机床工业发展的瓶颈。国产配套件在产品质量、性能、结构创新、品牌信誉、外观造型、精度稳定性等方面与发达国家相比都存在一定的差距，但在产品的价格、交货期和售后服务上占有较大的优势。另外，近几年台湾地区的数控附件产品明显加大了对大陆市场的开发力度，使国内市场竞争态势更加激烈。在今后几年中，我国机床附件厂要发展中档次品种，在提高产品质量、性能水平和可靠性的同时，跟踪学习发达国家的先进技术，并在产品创新，提高工艺水平上多下功夫；总结经验，加强产、学、研的结合，走专业化生产的路子，面向市场，参与竞争，满足主机发展的需要。此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！结论与展望通过此次毕业设计，让我能将自己这四年来所学的专业知识重新拾起整理，并且在心中有了一个知识体系，知道如何去调用所学的知识，对于自己不了解的、不曾接触过的专业知识，知道可以通过查阅资料区学习并掌握它。记得刚开始接触到毕业设计的题目(十工位回转分度部件设计)时，对于这个题目觉得无从下手，这个题目范围很广。最后在老师的指导下，才知道原来这个题目的用意就是在于让学生深入了解一个机械产品的整个设计过程，将自己所学的专业知识重新收拾一遍，为以后走向工作岗位打下扎实的基础。有了这次毕业设计的经历，我深刻理解了一台数控回转工作台的整个设计过程，也学会如何将所学的专业知识应用于实际设计中。我们都知道，每一套设备都经过不断地改进和完善，它的性能变得越来越好的，所以不是简简单单的一份课程设计说明书就完了，需要做的事情还有很多。任何的设计都不可能时完美的，总存在一定的不足之处。因此本次毕业设计也不可避免的存在缺陷: 数控系统设计还不完善。我会再接再厉，尽可能的完善数控系统。本次设计的十工位回转分度部件，仅有一个自由度。若在此基础上增加一个或多个自由度，那么工作台的应用范围将会更广，目前市场上多自由度的工作台需求量很大。所以若设计多自由度的数控回转工作台，将会很有价值。致谢首先，我要感谢我的毕业指导老师老师。在此次毕业设计中，由于所学知识过于繁杂，而且不精，不够系统，所以在开始做毕业设计时总是有点茫然的感觉，往往遇到问题时就会向老师求救，老师也总是不厌其烦地给我讲解，给我启发，让我知道该怎么去解决所遇到的问题，慢慢得，我的向老师请教的次数变少了，虽然问题依然会有，但是我知道怎么去解决它了，感谢老师的指点。记得每次去见老师，让老师检查我们所做的东西，老师往往要在电脑前坐好几个小时给指点我们设计中的不足，教导我们该怎么去解决。真诚地感谢老师的辛勤付出！其次，我还要感谢在此次毕业设计中给予过我帮助的同学们。通过他们的无私帮助，使我解决了不少设计中的技术难题。三人行，必有我师焉。记得最清楚的是我进行齿轮泵建模仿真时，由于对UG软件不够熟练，在操作时总会遇到很多问题，然后会跑去问同学，同学也总会很耐心地给我讲解，一步步地演示给我看如何操作。感谢同学的无私帮助。最后，要感谢学校给了我这次独立设计机械的实践机会，还有给我提供良好的学习研究环境。同时，我要感谢评阅老师，感谢你们呢抽出宝贵的时间来评阅这篇毕业论文。作者：马俊俊2012年5月15日参考文献l 濮良贵，纪名刚.机械设计M.北京:高等教育出版社，2006:186-3832 吴宗泽.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社，2006:58-1023 朱辉，曹光，唐宝宁，陈大复.画法几何及工程制图M.上海:上海科学技术出版社，2003:80-2574 成大先.机械设计手册M.北京:化学工业出版社,2007：52-725 胡小康编.UG NX6运动仿真培训教程M.北京：清华大学出版社.2009.10：5-1006孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理M.北京:机械工业出版社,2005:52-1527郑金兴.机械制造装备设计M.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2006：14-1528赵雪松，任小中，于华.机械制造装备设计M.武汉：华中科技大学，2009.11:10-299冀宏.液压气压传动与控制M. 武汉：华中科技大学，2009.0110 薛蒲昌.基于PID的数控机床工作台电液位置伺服系统分析J. 信息技术,2009,(6):107-10911 崔旭芳.数控回转工作台的原理和设计J.技术交流,2008,(3):23-2712 顾华锋.数控机床回转工作台动态性能分析与仿真J. 机床与液压,2008,(36):216-22013 王友林.数控双转轴式回转工作台的结构与工作原理J. 煤矿机械,2009,(30):102-103 14 张立莹.回转数控工作台夹紧机械浅析J. 制造技术,2001,(3):102-10315 李智强.基于CAN总线的高精度小型数控工作台示教与设计J.功能部件，2008，（6）158-1616 何雪明.数控技术M.武汉:华中科技大学出版社，2006.917 钟雯.机械类毕业设计选题精选M.北京:化学工业出版社，2010.118 杨萍.数控工作台设计J.组合机床自动化加工技术，1996，（8）：18-4219 刘国庆，孙国民.齿轮泵的异常噪声问题J.工程机械.1997(9)20 黎新.低噪声齿轮传动系统的结构设计方法 J.机械研究与应用.1998(2)21 曲秀全，戴恒震，宋学勇.降低沥青齿轮泵噪声的方法J.流体机械，2001(7)22Bowes D E. 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