首页 人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 内藏式车铣加工中心YB轴的设计【7张CAD图纸+毕业论文+答辩稿】
内藏式车铣加工中心YB轴的设计论文.doc

内藏式车铣加工中心YB轴的设计【7张CAD图纸+毕业论文+答辩稿】

收藏

压缩包内文档预览：(预览前20页/共36页)
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号：730596    类型：共享资源    大小：8.47MB    格式：RAR    上传时间：2016-08-15 上传人：上*** IP属地：江苏
40
积分
举报
举报 版权申诉
版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载
关 键 词：
内藏式 车铣 加工中心 YB轴设计 cad 图纸 毕业论文 内藏式车铣加工中心YB轴
资源描述：

内藏式车铣加工中心YB轴的设计

36页 11000字数+论文说明书+答辩稿+7张CAD图纸【详情如下】

内藏式车铣加工中心YB轴的设计答辩稿.ppt

内藏式车铣加工中心YB轴的设计论文.doc

动齿盘.dwg

套.dwg

定齿盘.dwg

端盖.dwg

车铣加工中心装配图1.dwg

车铣加工中心装配图2.dwg

锁紧齿盘.dwg

目  录

第一章 绪论 1

1.1车铣加工中心概述 1

1.2车铣加工中心YB轴介绍 5

1.3本文的内容 5

第二章 车铣加工中心YB轴的的传动系统设计 6

2.1车铣加工中心YB轴的驱动装置的方案拟定 6

2.2车铣加工中心YB轴的5°锁紧机构的方案拟定 7

2.3车铣加工中心YB轴的任意角度锁紧机构的方案拟定 9

2.4车铣加工中心YB轴的安全刹车机构的方案拟定 10

2.5车铣加工中心YB轴支撑部分的方案拟定 10

2.6车铣加工中心YB轴配油系统的方案拟定 12

第三章 车铣加工中心YB轴参数设计计算 15

3.1设计的关键参数要求 15

3.2三齿盘锁紧扭矩计算 15

3.3摩擦片锁紧扭矩计算 16

3.4力矩电机扭矩计算 17

3.5刹车选型计算 19

3.6  B轴轴承寿命计算 20

第四章 基于SolidWorks软件车铣加工中心YB轴建模与装配 21

4.1 soliworks软件的介绍 21

4.2基于SolidWorks软件车铣加工中心B轴建模 22

4.3基于SolidWorks软件车铣加工中心YB轴模型的装配 25

结  论 28

参考文献 29

致  谢 30

内藏式车铣加工中心YB轴的设计

摘要: 内藏式车铣加工中心YB轴是车铣加工中心机床的重要组成部分之一，针对于内藏式车铣加工中心YB轴是车铣加工中心，本文针对于内藏式车铣加工中心YB轴，根据车削加工、铣削加工工件的必要的力学及运动学参数，设计出一套满足上述加工要求的车铣加工中心的YB轴。基于机械设计及相关理论的研究,正确的计算出了内藏式力矩电机的参数，实现了力矩电动机型号的合理选择，同时运用SolidWorks软件对内藏式车铣加工中心YB轴进行了结构设计。

关键词：车铣加工中心;力矩电机电机参数的选择;结构设计

The capacitor and milling machining center YB shaft design

Abstract

 Capacitor and milling machining center and milling machining center, YB axis is one of an important part of the machine tool for capacitor and milling machining center is YB axis milling machining center, this article for capacitor YB and milling machining center axis, according to the need of turning, milling machining mechanics and kinematics parameters, design a set of milling machining center to meet the processing requirements of YB axis. Based on the research of mechanical design and related theory, the right to calculate the working torque of the motor parameters, realized the selection of proper torque motor model, at the same time using the SolidWorks software to invisible YB and milling machining 

Keyword: The capacitor and milling machining center; Torque motor motor parameter choice; The structure design 

第一章 绪论

1.1车铣加工中心概述

车铣加工中心具有五轴五联动功能的车铣加工中心，是一种集成了车、铣，钻、镗、攻丝等功能于一台设备上的高柔性机床，可以加工盘类、轴类零件的外圆、内孔、端面、切槽、螺纹以及锥面、圆弧曲面等，对于航空、航天、船舶、军工以及民用工业中的一些形状复杂、精度要求高的异形回转体零件，可在一次装夹中完成全部或大部分工序的加工，既可保证精度，又可以提高效率、降低成本。尺寸公差为IT6级；粗糙度为Ra1.6;圆度为5μ。该机床显著特点是铣削加工叶片螺旋面、加工偏心零件、铣削斜面等，特别适用于军工、航天、航空等加工制造行业的复杂零件的加工。

车铣加工中心由带Y、B轴的动力单元、Cf轴、自动台尾、32工位刀库、机械手自动换刀装置等主要部分组成，为五轴(X,Y,Z,CF,B)车铣加工中心。车铣加工中心的组成如图1.1所示。

图1.1车铣加工中心的组成

该车铣加工中心除了具备车床的一些基本功能，例如：加工直线、斜线、圆弧、公、英螺纹、直、锥螺纹、平面螺纹及多头螺纹外，还可进行铣削直、斜面、螺旋槽、钻直、斜孔等镗、铣 钻加工。该设备特别适合于军工、航空航天、船舶、运输等行业对高精度、形状复杂的大型回转体零件“一次装夹，全部加工”完成的要求。

1.1.1床身

床身为45°整体铸造床身,内部为波浪筋结构,并采用减振技术；Z轴导轨为高刚性﹑低摩擦的滚柱直线导轨，其导轨跨距650mm，提高了机床整体的刚性和稳定性；台尾导轨为淬硬磨削的矩形滑动导轨，床身外形，如图1.2所示。

结  论

毕业设计是本科教学中的最后一个检验本科阶段学习的最终环节，本文设计了一款车铣加工中心YB轴部分，根据加工的力学参数及运动学参数的具体要求，设计车铣加工中心YB轴的驱动的力矩电机的参数的设计选择，设计通向铣头的配有系统的方案，并根据锁紧力的要求计算出需要通入的液压油的压力，并合理的设计出锁紧机构的具体尺寸；根据车铣加工中心的寿命的要求，合理的校核所选取的轴承的合理性。参考电机的需要的参数选择出外购件，根据外购件的连接尺寸及车铣加工中心YB轴的传动方案要求，运用SolidWorks软件对车铣加工中心的YB轴进行三维设计，完成零件及装配体的设计。并完成图纸的设计。

参考文献

[1] 孙志礼.机械设计,东北大学出版社，2011.

[2] 李树军. 机械原理.沈阳：东北大学出版社，1996.

[3]李允文.工业机械手设计[M].北京: 机械工业出版社, 1996. 

[4]张健民.工业机器人[M].北京: 北京理工大学出版社, 1988. 

[5]施海锋, 吴江柳. 机械自动化系统设计指导书[M].北京：清华大学出版社，2008.  

 [6]郑洪生.气压传动及控制[M].北京: 机械工业出版社, 2002. 

[7]周伯英. 工业机器人设计[M].北京: 机械工业出版社, 1995. [6]周开勤

 [8]华大年. 机械原理(第二版)[M]. 北京：高等教育出版社, 1994. 

[9]王永华, 宋寅卯, 陈玉国, 郑安平. 现代电气控制及PLC应用技术[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2003. 

[10]许福玲, 陈晓明. 液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社, 2010. 

[11]纪名刚. 机械设计 [M]. 北京：机械工业出版社, 2006. 

[12]汤以范. 机电传动控制[M]. 北京：清华大学出版社, 2010. 

[13]collacott R A. Mechanical Fault Designosis and condtion   Monitoring[J].London：Chapman and Hall, 1997. 

 [14]王昆，何小柏.《机械设计课程设计》[M].上海：高等教育出版社, 2002. 

 [15]张建明.《机电一体化系统设计》[M].上海：高等教育出版社, 1997. 

[16]江洪. solidworks2009基础教程[M].上海：机械工业出版社, 2008 . 

[17]安琦. 机械设计[M].上海：科学出版社, 2010. 

[18] RojputRK.Elements of Mechanical Engineering[J]. London：Chapman and Hall, 1997.

[19] J．H．Yoon，H．Huh． Efficiency Enhancement in Sheet Metal Forming Analysis with a Mesh Regularization Method[J]． Materials Processing Technology，2003，125-126：616-621．

[20] Gow-Yi Tzou, Ming-Nan Huang. Analytical modified model of the cold bond rolling of unbounded double-layers sheet considering hybrid friction[J]. Materials Processing Technology,2003,125-126:622-627.

致  谢

经过三个月的时间将自己的大学毕业论文顺利完成，这两个月里，不仅是对大学阶段专业的学习情况的一次小的总结，在论文设计过程中，经历了无数的困难与瓶颈，但是在老师和同学的帮助下，克服了种种困难，最终完成了毕业论文的设计，在这里尤其要感谢我的毕业论文指导教师老师，是他在给了我很多的指导才能使得我的论文能够得以完成。

在这里我还要感谢我们学校的图书馆的相关人员。在他们的指引下我能够在学校图书馆查找信息，图书馆的老师也给了我很多支持和帮助。来帮助和指导我的老师们说该中心谢谢！感谢这篇论文涉及到每一个学者。本文引用了一些学者的研究文献，如果没有你学术研究成果的帮助和启发，我将很难完成这篇论文的写作。感谢我的同学和朋友，是你们在这四年中默默的陪伴我，度过了我人生中最快乐的四面时光，我相信这段时光能给我一辈子补课磨灭的时光，最后感谢我的学校沈阳化工大学科亚学院，这里是我的第二个家。因为我的水平有限，设计的很难避免会有错误，恳请获得每个老师批评和纠正！

内容简介：
机制专业毕业设计汇报 of a 录 究背景 1 概要介绍 2 建模装配 5 未来展望 6 传动系统 3 参数设计 4 研究 背景 研究背景 4 为了提高复杂异型产品的加工效率和加工精度，工艺人员一直在寻求更为高效精密的加工工艺方法。 车铣复合加工设备的出现为提高航空航天零件的加工精度和效率提供了一种有效解决方案。 工效率与精度是金属加工领域追求的永恒目标。 概要介绍 基本概念 6 车铣加工中心具有五轴五联动功能的车铣加工中心，是一种集成了车、铣，钻、镗、攻丝等功能亍一台设备上的高柔性机床 。 车铣加工中心 概述 设计内容概要 针对亍内藏式车铣加工中心 据车削加工、铣削加工工件的必要的力学及运动学参数，设计出一套满足上述加工要求的车铣加工中心的 成果 基 亍机械设计及相关理论的研究 ,正确的计算出了内藏式力矩电机的参数，实现了力矩电动机型号的合理选择，同时运用 基本概念 7 0l i m 2 , ,t r r o t上面是一个放公式的地方 其实在改这个模板的时候，我一直在考虑要丌要直接把内容放上去，丌再费事编辑文字了，这样自己省事，看得人也明白原来这块是为了放什么东西。 你猜这个公式是什么意思？ 这个公式呢？ dK t K 但是考虑到学术的丠谨性，万一 业界大牛看到了，岂丌丞导师的脸面，出亍这个考虑，文字的部分还是全部删去了。 基本概念 8 这里阐释 一个概念 这里用于 解释这个概念 这里阐释 一个概念 这里用于 解释这个概念 这里阐释 一个概念 这里用于 解释这个概念 理论 研究 理论研究 10 这里放置一段文字用亍说明和迚一步解释上面的小标题 这里放置一段文字用亍说明和迚一步解释上面的小标题 这里放置一段文字用亍说明和迚一步解释上面的小标题 这里放置一段文字用亍说明和迚一步解释上面的小标题 这里放置小标题 这里放置小标题 这里放置小标题 这里放置小标题 25% 50% 75% 90% 理论研究 11 一种方法 这里具体阐释这种方法的原理， 重要的部分可以加粗变颜色，就像段首的那一句话，以下就是为了扩展成丟行而编的废话，因为一句话说明一种方法肯定丌现实。 一种方法 这里具体阐释这种方法的原理， 重要的部分可以加粗变颜色，就像段首的那一句话，以下就是为了扩展成丟行而编的废话，因为一句话说明一种方法肯定丌现实。 这里对上面这种方法进行一个大大的概括 这里对上面这种方法进行一个大大的概括 试验 方法 试验方法 13 01 02 03 第一要点 第二要点 第三要点 这里是对试验中需要注意的第一要点的全面解释 这里是对试验中需要注意的第一要点的全面解释 这里是对试验中需要注意的第一要点的全面解释 试验方法 14 这里用亍具体描述第一步的试验内容是什么。 第一步的试验内容 第一步 第二步 第三步 第四步 这里用亍具体描述第二步的试验内容是什么。 第二步的试验内容 这里用亍具体描述第三步的试验内容是什么。 第三步的试验内容 这里用亍具体描述第四步的试验内容是什么。 第四步的试验内容 试验方法 15 03 01 某种试验方法的名称 这种方法的特点 02 某种试验方法的名称 这种方法的特点 某种试验方法的名称 这种方法的特点 这里是具体解释第三种试验方法，因为在本文中，我想强调的就是这种方法。 实际 应用 实际应用 17 01 实际应用的第一个方面 特点： 这个应用方向的一些特点描述 研究对象： 第一个研究对象、第二个研究对象、第三个研究对象 02 实际应用的第二个方面 特点： 这个应用方向的一些特点描述 研究对象： 第一个研究对象、第二个研究对象、第三个研究对象 实际应用 18 实际应用 第三方面 由亍该方向的应用原理和上面丟个有所丌同，所以改变了排版形式以区分这一特点。这段话原文中是三行，所以我在这里也得尽力把它编成三行的形式，这样排版才会好看些。 实际应用 第四方面 由亍该方向的应用原理和上面丟个有所丌同，所以改变了排版形式以区分这一特点。这段话原文中是三行，所以我在这里也得尽力把它编成三行的形式，这样排版才会好看些。 未来 展望 未来展望 20 01 这里的文字用亍迚一步解释这一方面的未来展望的内容； 这里的文字用亍迚一步解释这一方面的未来展望的内容。 关于本文所提及理论研究的第一方面展望 02 这里的文字用亍迚一步解释这一方面的未来展望的内容； 这里的文字用亍迚一步解释这一方面的未来展望的内容。 关于本文所提及理论研究的第二方面展望 03 这里原文就是一行字，所以我也没办法啦。 关于本文所提及理论研究的第三方面展望 04 这里原文就是一行字，所以我也没办法啦。 关于本文所提及理论研究的第四方面展望 本科毕业论文 题 目： 内藏式 车铣加工中心 计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 指导教师： 论文提交日期： 年 月 日 论文答辩日期： 年 月 日 目 录 第一章 绪论 . 1 铣加工中心概述 . 1 铣加工中心 介绍 . 5 文的内容 . 5 第二章 车铣加工中心 的的传动系统设计 . 6 铣加工中心 的驱动装置的方案拟定 . 6 铣加工中心 的 5锁紧机构的方案拟定 . 7 铣加工中心 的任意角度锁紧机构的方案拟定 . 9 铣加工中心 的安全刹车机构的方案拟定 . 10 铣加工中心 支撑部分的方案拟定 . 10 铣加工中心 配油系统的方案拟定 . 12 第三章 车铣加工中心 参数设计计算 . 15 计的关键参数要求 . 15 齿盘锁紧扭矩计算 . 15 擦片锁紧扭矩计算 . 16 矩电机扭矩计算 . 17 车选型计算 . 19 B 轴轴承寿命计算 . 20 第四章 基于 件车铣加工中心 建模与装配 . 21 4.1 件的介绍 . 21 于 件车铣加工中心 B 轴建模 . 22 于 件车铣加工中心 模型的装配 . 25 结 论 . 28 参考文献 . 29 致 谢 . 30 内藏式车铣加工中心 的 设计 摘要 : 内藏式车铣加工中心 是 车铣加工中心机床的重要组成部分之一 ，针对于 内藏式车铣加工中心 是 车铣加工中心 ，本文针对于 内藏式车铣加工中心 ， 根 据车削加工、铣削加工工件的必要的力学及运动学参数， 设计出一套 满足上述加工要求的车铣加工中心的 。 基于机械设计及相关理论的研究 ,正确的计算出了 内藏式力矩 电机的参数，实现了 力矩 电动机型号的合理选择，同时 运用 件 对 内藏式车铣加工中心 进行了 结构 设计 。 关键词： 车铣加工中心 ;力矩电机 电机参数的选择 ;结构设计 B YB is of an of B B to of a of to B on of to of of at to B 第一章 绪论 1 第一章 绪论 铣加工中心概述 车铣加工中心具有五轴五联动功能的车铣加工中心，是一种集成了车、铣，钻、镗、攻丝等功能于一台设备上的高柔性机床，可以加工盘类、轴类零件的外圆、内孔、端面、切槽、螺纹以及锥面、圆弧曲面等，对于航空、航天、船舶、军工以及民用工业中的一些形状复杂、精度要求高的异形回转体零件，可在一次装夹中完成全部或大部分工序的加工，既可保证精度，又可以提高效率、降低成本。尺寸公差为 糙度为 度为 5。该机床显著特点是铣削加工叶片螺旋面、加工偏心零件、铣削斜面等，特别适用于 军工、航天、航空等加工制造行业的复杂零件的加工。 车铣加工中心由带 Y、 动台尾、 32 工位刀库、机械手自动换刀装置等主要部分组成，为五轴 (X,Y,Z,)车铣加工中心。车铣加工中心的组成如图 图 铣加工中心的组成 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 2 该车铣加工中心除了具备车床的一些基本功能，例如：加工直线、斜线、圆弧、公、英螺纹、直、锥螺纹、平面螺纹及多头螺纹外，还可进行铣削直、斜面、螺旋槽、钻直、斜孔等镗、铣 钻加工。该设备特别适合于军工、航空航天、船舶、运输等行业对高精度、形状复杂的大 型回转体零件“一次装夹，全部加工”完成的要求。 身 床身为 45整体铸造床身 ,内部为波浪筋结构 ,并采用减振技术 ； 摩擦的滚柱直线导轨 ， 其导轨跨距 650提高了机床整体的刚性和稳定性；台尾导轨为淬硬磨削的矩形滑动导轨，床身外形 ，如图 图 身示意图 轴性能及结构 主传动系统采用交流宽调速主电机驱动 ， 经减速机、皮带变速传至主轴实现无级调速和恒速切削的性能。 主轴的示意图如图 改变主电机方向时 ， 可以得到相同的主轴正反转 。 主轴刹车 是由主电机自行刹车来实现 。 螺纹切削是通过与主轴 1:1传动的主轴脉冲发生器发出同步脉冲信号来实现 。 主轴的最高转速为 2000r/加工时 ,根据要求选择适当转速 用户更换时要注意 。 主轴采用的轴承配置和结构刚性好转速高精度好；在装配时已配好 ,能够保沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 3 证轴承具有所要求的预负荷 ,用户勿需进行调 。 图 轴示意图 F 轴性能及结构 经减速机降速，从而增大了传递扭矩，再经一对齿轮与主轴进行切换。 为伺服主轴 ,既可定向停 车 ,又可与其它轴进行插补。通过 的参与 ,可以完成机床的铣、钻等功能。 与主轴的切换为固定位置切入或脱开 ,这样可以保证精度的稳定 ,所以每次切入前 力主轴性能与结构 带 Y B 轴的动力主轴，刀具接口为 进行车镗铣钻等各种加工。动力主轴由侍服电机驱动，经 皮带及两级伞齿轮最终传递至动力主轴，其 最高转速可达到 4000r/定输出扭矩为 动力主轴在车削位置时的锁紧由一套三齿盘实现 ,由 液压驱动。 动力主轴在 Y 轴方向的行程为 轴旋转 (B 轴 ),其范围为+90 ,由软限位和行程开关控制 。 B 轴为伺服轴 ,由伺服电机驱动 轴需要在非 5 的倍数角度锁紧时 ,锁紧功能由刹车片夹紧机构实现 ,;当 B 轴需在 5 的倍数角度锁紧时 ,锁紧功能由三齿盘机构实沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 4 现 轴参与插补时 ,则不能被锁紧 X 轴、 Y 轴、 Z 轴丝杠连接和调整 X 轴 Y 轴、 Z 轴滚珠丝杠两端固定在支架上，由伺服电机通过胀套连接，通过同步齿型带带动滚珠丝杠）作旋转运动 ，从而带动滑板滑鞍作纵向滑动。当运动中出现失步时，需要调紧胀紧套，拧动压盖上均布的螺钉就可压紧。胀紧套螺钉应使用力矩扳手对角、交叉均匀地拧紧。如胀紧套损坏，应及时更换，以防损坏电机轴头。 X 轴伺服电机带抱闸 ,当 X 轴不进给时 ,可以防止 X 轴滑板因重力而下滑 则另有一套安全电磁式刹车，可防止滑板下滑 。 库 刀库为圆盘式结构 ,容量为 32 位 刀库的最大装刀直径为 120,最大装刀长度为 350 械手自动换刀装置 机械手自动换刀装 置由侍服电机驱动，由齿轮齿条传动，带动机械手运输车到动力主轴的换刀位置，机械手转位，与动力主轴实现刀具的互换。 机械手进行转位换刀时 ,由限位开关控制转位角度不得超过 360 ,否则会引起电器配线的损坏 。 座 机床采用的是可编程尾座，尾座运动分为尾座主轴运动及尾座体运动 。 尾座主轴前后移动由数控系统 可以通过操纵面板上的按钮手动实现。 控制尾座主轴的前限位挡块发出主轴伸出到位信号，以确保顶紧工件，根据被加工件长度来调整这个限位挡块位置。注意：如果尾座主轴伸出不到位，挡块发不出信号，机 床主轴就不能启动。后限位挡块是为工厂自动化设置的。在本机床中也可作为尾座套筒退回后端时的确认信号。 尾座体的移动是由床鞍带动的。当移动到连接位置上，床鞍停止移动，台尾上的插销自动插入床鞍上，同时尾座与床身的锁紧松开，连接成功。 用点动进给（最大进给量： 2000mm/尾座体移至所需要的位置，松开尾座沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 5 与床鞍的连接，同时尾座体被锁紧在床身上 铣加工中心 介绍 车铣加工中心的 B 轴的驱动部分选择考虑驱动装置所需的特点如下 。 铣加工中心 动力介绍 1）当车铣加工中心的 B 轴进行对工 件的铣削作业时，根据工件形状的要求，需要 带动铣头（动力铣头）一边铣削，一边进行 B 轴的转动，故 B 轴需要较大的旋转扭矩； 2）当车铣加工中心 B 轴上的铣头在进行加工时，旋转的速度不宜过大，以免铣头在铣削过程中，由于转动速度过快，造成刀具的损毁。 安装结构要求 车铣加工中心 的 B 轴的驱动装置除上述的动力学参数外，驱动装置需要内藏在 于 B 轴的外部完整的套在滑枕上， B 轴的外部没有安装空间电机的安装空间。 文的内容 本文的设计主要围 车铣加工中心 设计进行展开的，从 车铣加工加工参数为研 究背景入手，逐步的对 车铣加工中心 进行方案设计、运用 件进行 车铣加工中心 结构设计具体的章节安排如下： 摘要 第一章 绪论 第二章 车铣加工中心 的传动方案拟定 第三章 车铣加工中心 的传动参数计算 第四章 车铣加工中心 的主体部分结构设计 第五章 基于 件进行车铣加工中心 的建模及装配 第六章 结论 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 6 第二章 车铣加工中心 的 的传动系统设计 铣加工中心 的驱动装置 的方案拟定 铣加工中心 的驱动装置要求 机械常用的驱动装置有电机驱动、液压马达、气动装置等能源装置充当设备的驱动装置，选择驱动装置需要考虑多种因素，综合的选择设备的驱动装置。这里指的多种因数包括驱动装置的所需要的动力学参数、驱动装置安装的结构要求等。本文所述的车铣加工中心的 B 轴的驱动部分选择考虑驱动装置所需的特点如下 。 1. 动力学参数要求 1）当车铣加工中心的 B 轴进行对工件的铣削作业时，根据工件形状的要求，需要 带动铣头（动力铣头）一边铣削，一边进行 B 轴的转动，故 B 轴需要较大的旋转扭矩 ； 2）当车铣加工中心 B 轴上的铣头在进行加工时，旋转的速度不宜过大，以免铣头在铣削过程中，由于转动速度过快，造成刀具的损毁。 2. 安装结构要求 1）车铣加工中心 的 B 轴的驱动装置除上述的动力学参数外，驱动装置需要内藏在 B 轴上，由于 B 轴的外部完整的套在滑枕上， B 轴的外部没有安装空间电机的安装空间。 铣加工中心 的驱动部分方案拟定 考虑到上述力矩电机的动力学参数与力矩电机的安装的结构的特殊要求下，确定车铣加工中心的 B 轴的驱动部分装置采用力矩电机进行驱动。 力矩电机的结构如图 示， 力矩电机主要由力矩电机定子、力矩电机转子组成。将力矩电机的转子的与 B 轴进行螺栓，力矩电机的定制与滑枕进行螺栓联接，从而实现对车铣加工中心的 B 轴进行转动的驱动。 力矩电机的特点是具有较大的扭矩，较小的转速。工作过程中产生大量的热量，为了使电机具有良好的工作环境，力矩电机工作时，必须具有冷却系统进行冷却。所以在设计时，需要考虑到力矩电机的冷却，力矩电机的冷却液为常见的普通冷却液 冷却水。为了防止力矩电机在冷却时，产生冷却水的泄漏，在力矩电机的定子与滑沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 7 枕的连接位置采用密封圈进行密封圈的静密封。 本文中车铣加工中 心的 B 轴的驱动部分采用力矩电机进行驱动。 图 矩电机结构图 图 矩电机结构图 铣加工中心 的 5锁紧机构的方案拟定 铣加工中心 的 5锁紧机构要求 1） 车铣加工中心 的铣头在钻削工件时，要求具有能钻 5的整数倍的深孔。在钻孔时，要求力矩电机具有足够的刚度，不能产生铣头的转动，必须进行车铣加工中心的 B 轴锁死。 2） 车铣加工中心 的铣头在进行工件的车削加工时，要求 B 轴具锁紧能力。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 8 在车削时，要求力矩电机具有足够的刚度，不能产生铣头的转动，必须进行车铣加 工中心的 B 轴锁死。从而保证在车铣加工中心在进行外圆车削的时，能够保证车削的工件的精度。 铣加工中心 的 5锁紧机构方案拟定 1）锁紧机构的组成 锁紧机构由三个齿轮组成，每一个齿轮的齿面均在端面。三个齿轮中一个齿轮与车铣加工中心的 B 轴进行螺栓联接，称为动齿轮。一个齿轮与车铣加工中心 B 轴的固定零件轴套进行螺栓固定，称为定齿轮。一个齿轮为浮动的齿轮，称为锁紧齿轮，图 锁紧机构组成部分。 图 紧机构组成 2）锁紧机构的工作原理 每一个齿轮的端面齿数均为 72 个，每两个相邻的齿数之间的 度数为 5，当动齿轮随着 B 轴转动到与定齿轮的齿面一致时，浮动齿轮在具有压力的液压油的作用下，可以实现齿轮的轴向移动，使得动齿轮、定齿轮、锁紧齿轮三者啮合在一起，使车铣加工中心的 B 轴进行锁紧。每一次的锁紧时，均需要保证动齿轮、定齿轮方向一致，所以每次锁紧均为 5的整数倍。当锁紧机构的不进行深孔钻或者车削加工时，需要锁紧机构脱开保证正常的运动，只需要锁紧机构反向的通液压油，锁紧齿轮脱开，B 轴恢复原有的运动。 锁紧机构的锁紧与松开均均有检测装置，可以检测出锁紧机构的锁紧，当锁紧检测机构发出锁紧信号时，车铣加工中心 B 轴方可进行深孔加工或者车削加工，当车沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 9 铣加工中心的 B 轴锁紧机构的检测装置发出松开信号时，车铣加工中心的 B 轴才可在力矩电机的驱动进行转动，锁紧机构的结构如图 示。 图 紧机构的原理 铣加工中心 的任意角度锁紧机构的方案拟定 车铣加工中心 的铣头在铣削时，要求铣头可以在铣削的任何角度具有在任何角度具有静止铣削的能力，此时，任意角度的锁紧机构相对于 5锁紧机构的锁紧力小些。 图 意角度锁死机构结构图 根据上述要求， B 轴的任意角度锁紧机构的方案如图 示，任意角度 锁紧机构由两片摩擦片构成，其中一片在外力作用下产生变形，该片摩擦片称为动摩擦片，沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 10 另一片与 B 轴固定，将其称为动摩擦片。铣削的任何角度的锁紧机构采用具有良好的摩擦性能的材料进行摩擦制动，当 B 轴在某一位置（非 5的整数倍位置），在压力油的作用下，使得动摩擦片产生变形与静摩擦片接触产生摩擦力而制动，实现 当不需要锁死机构时，液压油停止通入，并无压力作用于摩擦片，在具有一定压力的弹簧的作用下，动摩擦片与静摩擦片实现分离，锁死功能解除 铣加工中心 的安全刹车机构的方案拟定 车铣加工中心 的铣头在铣削过程中，当该机床出现突然断电，铣头由于重力作用，铣头会产生突然下落。设想如果正在进行车铣加工的铣头，当机床突然出现断电，铣头会在重力的作用下，会砸向工件导致铣头的损坏，给企业带来巨大的损失。 图 全刹车装置 为了避免上述情况的发生，车铣加工中心的 上都会采用安全刹车装置，本方案的刹车装置采用专用的刹车机构，当机床断电时，安全刹车机构会瞬间产生刹车力矩，使得铣头不会以为断电产生的铣头下落带来的不必要的损失。 安全刹车装置直接安放在车铣刹车中心的 上，在安全刹车机构的外部为安装 编码器留有空间，安全刹车装置的安装结构图如图 示。 铣加工中心 支撑部分的方案拟定 铣加工中心 支撑部分要求 车铣加工中心 B 轴 是带动铣头转动， B 轴的 支撑部分 是必不可少的。支撑部分起到的作用非常大， B 轴的支撑部分是分隔 B 轴的运动部分和静止部分的桥梁，机械的运动部件和静止部件的连接部分即为轴承。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 11 1） 车铣加工中心 支撑部分受力特点 B 轴的本身具有较大的质量， 车铣加工中心 支撑轴承承受较大的轴向力，考虑到 B 轴的结构特点， B 轴是连接铣头的工具。 B 轴的结构特点具有靠近铣头部位质量较大、集中。 2） 车铣加工中心 支撑部分结构特点 车铣加工中心 的功能主要是连接铣头的纽带，铣头在加工时，具有精确的分度功能，在深孔钻削、车削时，具有铣头的锁紧功能，任意角度锁紧功能。在断电时，铣头还需要保护功能。这些功能就决定了 B 轴上应具有编码器、固定位置锁紧装置、任意位置锁紧装置、安全保护装置。 铣加工中心 支撑部分的方案确定 考虑到 车铣加工中心 重量较大， 车铣加工中心 在进行车铣加工时，承受轴向力和径向力仍然较大，决定轴承需要承受较大的径向力以及 车铣加工中心 安 装空间有限等因数，决定了轴承所要轴承具有承受径向力和轴向力的能力，除此之外，轴承安装空间尽可能的小。 图 合轴承 图 合轴承安装结构 本设计选择组合轴承为 车铣加工中心 支撑部分，示。组合轴承的功能决定轴承的安装需要尽可能的靠近 B 轴的铣头部位，采用将组合轴承的定圈与轴套进行螺栓联接，将组合轴承动圈与 B 轴进行螺栓联接， 示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 12 铣加工中心 配油系统的方案拟 定 铣加工中心 配油系统要求 1）铣头管路的功能及数量统计 考虑到车铣加工中心的铣头部分的功能，要求对通向铣头的液压管路进行统计归纳，铣头部分需要 铣削主轴刀具夹紧 功能（介质液压油）、 铣削主轴锥孔清洁 （介质空气）、 铣削主轴刀具松开 （介质液压油）、 铣削主轴松开 （介质液压油）、 铣削主轴电机冷却水出口 （介质水）、 铣削主轴刀具内冷 （介冷却液）、 铣削主轴轴承密封（介质空气）、 铣削主轴锁紧 （介质液压油）、 铣削主轴刀具外冷 （介冷却液）、 铣削主轴电机冷却水入口 （介质水）。 由上述统计可知系统的配置共需要十路管 路，除了考虑到管路的数量外，还需要清除每一个管路的功能与管路中的介质，为后续配油系统的设计打下坚定的基础。 2）除了铣头外管路的功能及数量统计 除了考虑到车铣加工中心的铣头部分的功能，还需要清楚地了解铣头的外部的功能需要配置的液压管路及管路的功能及管路的内部介质。通向铣头外的液压管路进行统计归纳。 首先，对于车铣加工中心的 的 5锁紧机构的驱动部分需液压油，锁紧机构的三齿盘在压力油的作用下，进行锁紧与松开。锁紧机构的三齿盘需要锁紧与松开分别需要单独的液压油，故需要两路的液压管路，这里的介质为液压油。 其次，对于车铣加工中心的 的任意角度锁紧装置的驱动部分也需要液压油，但是对于任意角度的锁紧机构的锁紧需要单路的液压油，对于任意角度的锁紧机构的松开不需要液压油的驱动，由含有预应力的压簧驱动动摩擦片松开。所以，车铣加工中心的 的任意角度锁紧机构的锁紧与松开共需要一路液压油。 再次，对于对于车铣加工中心的 的驱动力矩电机在工作时，需要对力矩电机进行冷却，否则力矩电机会因为工作过热导致力矩电机过热而烧坏，力矩电机的正常工作需要循环的冷却水，所以车铣加工中心的 的力矩电机的冷却系统需要两路冷却管路， 介质为冷却水。综上所述，车铣加工中心的 的铣头外部的功能共需要五路管路，介质为三种分别为液压油、冷却液、水。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 13 铣加工中心 配油系统方案 1）铣头的尺寸 铣头（铣头的连接尺寸如图 示）与 B 轴直接相连，所以通向铣头上的管路的需要从 B 轴上引入， B 轴上的尺寸是由铣头决定的。从 B 轴的外侧进入 B 轴，而B 轴的外侧是静止的， B 轴是运动的。这样就需将介质从静止部分通向运动的部件中。 图 头的连接尺寸 2） 车铣加工中心 B 轴 动静处的配油方案 图 头通的油方案 车铣加工中心 铣 头的配油系统由 B 轴的后端配油轴套进入，通过配油轴上的内部油路传到 B 轴最后进入到铣头的内部，铣头通的油方案如图 示。静止的配油环与转动的配油轴之间的油路之间的隔离采用旋转的密封圈，密封圈除了起到密沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 车铣加工中心 的传动系统设计 14 封的作用外，还起到了阻尼的作用，但是阻尼不能太大，否则会使力矩电机的效率降低。所以，合理的设计配油环和配油轴之间的距离对控制阻尼起到了关键性作用 图 部刹车的 通的油方案沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 15 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 计的关键参数要求 锁紧机构的锁紧力要求 当车铣加工中心的 进行车削加工时， 紧扭矩 000 任意角度锁紧机构的锁紧力要求 当车铣加工中心进行铣削加工时，在任意角度具有保持锁紧的能力，锁紧的扭矩不应低于 700 驱动力的参数 （ 1） 0r/ 2） 最大扭矩 00 刹车的参数要求 刹车部分应保证 轴的扭矩分别不小于 100 轴承的使用寿命要求 00000 h 齿盘 锁紧扭矩计算 图 紧机构 组成 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 16 锁紧机构由三个齿轮组成，每一个齿轮的齿面均在端面。三个齿轮中一个齿轮与车铣加工中心的 B 轴进行螺栓联接，称为动齿轮。一个齿轮与车铣加工中心 B 轴的固定零件轴套进行螺栓固定，称为定齿轮。一个齿轮为浮动的齿轮，称为锁紧齿轮，图 锁紧机构组成部分。 锁紧齿盘锁紧液压缸的 有效 面积 A ： 2221057=4 265265 4)r=A）（ 锁紧液压缸的外径 锁紧液压缸的内径 r 取锁紧压强 50 ， 则锁紧力 ： N 205285=410575= 锁紧力安全系数取 3，则轴向力 ： N 684283205285a 取动齿盘的轴向力为锁紧齿盘的轴向力的 40%， 动齿盘的轴向力 ： 2 7 3 7 1 8 4 2 4 2 4 F=动 动齿盘的切向力 ： 4 0 6t a n 3 02 7 3 7 1t a n 3 0u 动齿盘的锁紧扭矩 ： 7 3 0 0 0 . 2 9 8+( 0 . 3 1 87 4 0 64=4 d+ 动 ）（ 结论：三齿盘的锁紧扭矩 T=7300合要求。 擦片锁紧扭矩计算 查询机械设计手册，可知两种金属之间的 摩擦系数 0.1=u ； 设计时，设计的 摩擦片外径 190 ，内径 170mm=d ， 90中； 所以，接触面积 A ： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 17 2225 6 5 4 m m=4170170 4)r=A）（ 强 P ： 0=P 5 6 5 4 0 N=5 6 5 410= 压 5 6 5 4 N=5 6 5 4 0 1= 压摩 1 0 1 8 N m=5 6 5 40 . 0 92= 摩中 ； 所以当压强为 10意角度的摩擦片锁紧扭矩可达 1018 结论：摩擦片的锁紧扭矩 1018 ，符合要求。 矩电机扭矩计算 加速角度范围 ： 50= 安全系数 S ： 摩擦力 矩摩M： 50摩 选择舍弗勒公司的 其主要参数如下： 峰值扭矩为 1038却条件下的标称扭矩为 632却条件下的峰值转速113子转动惯量 转动惯量计算： 圆柱体转动惯量公式： 2)81 22 动齿盘转动惯量： 整垫转动惯量： 转动 惯量： 转动惯量： 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 18 轴承转动惯量： 接轴转动惯量： 机转子转动惯量 他转动惯量： 上是 头的转动惯量： 以总的转动惯量 I ： n ： 0=n 最大角速度 ： r a d/ s 8 . 38=30 0 n= 加速时间 1t ： 0. 21s 8. 38r a d/ w2=t 1 角加速度 ： s 2 79.2=21 考虑摩擦力矩和安全系数后的最大扭矩 ： 1 0 3 8 N 9 8 2 . 5=50+8 . 2 3*7 9 . 21 . 4=T 电机峰值）（ 插补加工时的切削扭矩为 400速为 10插补加工时间 2t ： s 2. 3=636 0 50=t 2 减速时间3t： s t=t 13 考虑安全系数的有效转矩 6 3 2 4 N 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 19 结论：按照设定工况，所需扭矩均小于力矩电机扭矩，符合要求。 车选型计算 查询 所选的 20迟时间是 s。 220 ： 221 r a d / s 20=r a d / 2 3220= 当角速度为 车时间 t ： s 0 9=3 8=t 此时转过的角度 ： 128 . 7=1800. 055+0. 4190. 055+0. 419200. 5 ）（）（ 当角速度 为： s s 010 ）时，刹车时间 ： s 0 2=s 201 =t 此时转过的角度 为 ： 6 . 6=1800 . 0 5 5+0 . 0 5 20 . 0 5 5+0 . 0 5 2200 . 5 ）（）（ 刹车装置有效。 铣削主轴的重量 200度是 60640 9和 121具的长度为 160量为 8 此时， 轴的扭矩分别是 1T 、 2T ： 2 0 . 4=)0 . 2 4+20 . 1 6(80+20 . 2 47901 T ； 2 1. 4=2 ）0 . 2 4 6 06(1 2 102 T 所以转动扭矩为 ： 0 1=1 2 0 1 则安全抱闸的安全系数为 ： 01220结论 ：当 0r/子刹车不能实现有效制动，考虑电子刹车是在 此符合要求。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 车铣加工中心 参数 设计 计算 20 B 轴轴承寿命计算 轴向动载荷 98 000N， 静载荷 650 000N 径向动载荷 89 000N， 静载荷 236 000N 极限转速 170于 采用放大使用条件进行校核： 设轴向、径向的最大静载荷均为 20000N 则静安全系数分别为 远大于要求的 3 假设轴向、径向的当量动载荷均为 10000 ， 平均转速为 80n 依据寿命计算公式： )010 610 计算得， 轴向寿命10L： h 1 6 2 9 1 6=)1 0 0 0 09 8 0 0 0(8060 01 10/ 3610 L 径向寿命10L： 1 1 8 1 7 1 h=)1 0 0 0 08 9 0 0 0(8060 01 10/ 3610 L 均远大于要求的 100000 h 结论： 18171 小 时，符合要求。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 四 章 基于 件进行 车铣加工中心 建模及装配 21 第四章 基于 件车铣加工中心 建模与装配 4.1 件的介绍 件建模的功能介绍 动化软件是基于特征、参数化实体建模的设计工具。该软件采用形用户界面，该软件具有容易学习和操作简单的特点，可以建立全相关的三维实体模型，能够实现零件图、装配图、工程图等互相关联，方便设计修改。 基于特征：由软件的模型树，例如拉伸、旋转、圆角等功能均为特征。特 征通常分为基于草图为基础建立的特征和无需在草图的基础上建立特征。 参数化：创建特征的尺寸及几何参数，可以被记入并保存在模型中，可以使模型充分体现设计师的设计意图，更重要的是方便设计师的快速修改。 实体建模：实体模型是 统中所使用的最完整的几何模型。它包含了实体模型中的边和表面所必须的所有线框和表面的几何信息。除此之外，还包含把这些几何体关联一起的拓扑信息。 全相关： 型中与它的工程图及参考它的装配体是全相关的。对模型修改能自动的反应到相关的工程图和装配体中，同样的对工程图修改后也会 相应的反映到模型中 . 件装配的功能介绍 在 件常采用自底向上的装配体通过已有零件并调整其方向来创建的。零件在装配体中以零件的形式加入，在零件之间创建配合可以调整它们在装配体中的方向和位置。配合关系是指零件部件的表面或变和基准面、其他的表面或边的约束关系。 件中装配体的简历过程如下： 创建新装配体 向装配体中添加零件 进行零件配合 依次添加剩余的零部件 完成装配体，并保存，完成装配体 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 四 章 基于 件进行 车铣加工中心 建模及装配 22 于 件车铣加工 中心 B 轴建模 再设计零件时，首先需要对零件进行分析，分析出用三维软件绘制零件时，零件由什么特征构成的，特征建立的顺序。在建立模型时，可以参考零件的加工工艺进行建立。本文以车铣加工中心的 B 轴为例，详细的介绍 件的建模过程。 （ 1）新建 件 在 件的【文件】下拉菜单中，点击【新建】，弹出如图 示的对话框。选择【零件】，然后点击【确定】，完成零件的文件的建立。 图 型的建立对话框 （ 2）建立零件图中相关的特征 旋转特征的建立 旋转的特征是在草图的 特征的基础上建立的，因此，在建立旋转特征之前，建立草图，选择操作界面中的一个基准面，作为草图的基准面，在基准面上绘制如图 点击【插入】下拉菜单中的【旋转】命令，弹出如图 示的对话框，分别选择旋转的中心线及旋转的草图，设置旋转角度，旋转的角度默认为 360，在特殊情况下旋转的角度可以更改，完成不同的模型的的建立。本模型采用的旋转的角度为360。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 四 章 基于 件进行 车铣加工中心 建模及装配 23 图 转特征建立图 螺纹孔 特征的建立 图 纹孔的建立 点击【插入】下拉菜单中的【孔】命令，弹出如图 示的对话框，首先，选择需要打孔的表面，在对话框中选择孔的类型、设置孔的深度、螺纹的旋入深度等参数条件完成螺纹孔的建立。 按照上述的过程可以将车铣加工中心的 的孔全部建立出来。 孔的圆周阵列特征 由于车铣加工中心的 B 轴的零件的孔有些是在圆周上均匀分布的，因此，可以采用 件中的圆周阵列功能，实现均匀分布的孔特征的复制，操作的具体步骤为： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 四 章 基于 件进行 车铣加工中心 建模及装配 24 1）点击【圆周阵列】按钮，弹出如图 示的对话框。 2）设置阵列的相关参数，分别选择要阵列的对象、阵列的中心线、阵列的数量等参数完成孔的阵列。 图 的阵列特征的建立 倒角 特征 建立 1）点击【倒角】按钮，弹出如图 示的对话框。 2）设置倒角的相关参数，分别选择要倒角的边、倒角的尺寸等参数完成 B 轴的倒角特征。 图 角的特征的建立 分别将上述的特征功能在车铣加工中心的 轴零件的对应的位置进行添加，最终完成 B 轴零件的建立。建立的 B 轴的零件如图 示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 四 章 基于 件进行 车铣加工中心 建模及装配 25 图 B 轴的零件的建立 通过上述的过
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
关于本文
本文标题：内藏式车铣加工中心YB轴的设计【7张CAD图纸+毕业论文+答辩稿】
链接地址：https://www.renrendoc.com/p-730596.html

官方联系方式

网站客服网站客服      侵权投诉侵权投诉
1:下载资料失败解决办法   
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰   
点击下载此资源
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ：2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话：400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知人人文库网，我们立即给予删除！