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回转工作台设计及其技术研究【含5张CAD图+说明书0.9万字32页，开题报告文献综述】

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关键词：: 回转工作台设计及其技术研究 cad 说明书仿单 32 开题报告讲演呈文文献综述

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A2蜗轮轴.dwg

A3定心轴.dwg

A4小齿轮.dwg

大齿轮.dwg

回转工作台装配图.dwg

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回转工作台设计及其技术研究

摘要:本次毕业设计的题目是数控回转工作台设计。通过对数控回转工作台的设计。本课题研究的主要内容包括：确定数控回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；零件设计与校核；零件图的绘制与三维模型建立；绘制数控回转工作台的装配图。

对于数控回转工作台的设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿轮传动和蜗杆传动；然后进行各零件的设计与校核，蜗杆与轴采用整体式结构；蜗轮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。

关键词：数控回转工作台；齿轮；蜗杆；箱体；建模

Rotary table design and technology research

Abstract:The 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 .

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.

Keywords: NC rotary worktable; gear; worm; box; modeling

摘要 I

Abstrac. II

目录 III

引言 1

第1章绪论 2

1.1 本课题研究的主要内容 2

1.2数控回转工作台设计原理及优缺点 2

第2章数控回转工作台的原理 4

2.1 数控回转工作台 4

2.2设计准则 4

2.3主要技术参数 5

第3章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 7

3.3 齿轮传动的设计 9

3.3.1 选择齿轮传动的类型与材料 9

3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 10

3.3.3 按齿根弯曲强度设计 12

3.3.4 几何尺寸计算 13

3.3.5 结构设计 14

3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 15

3.4.1 选择涡杆传动类型 15

3.4.2 选择材料 15

3.4.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 15

3.4.4 蜗杆与涡轮的主要尺寸与参数 17

3.5轴的设计 18

3.5.1轴的结构设计 18

3.5.2轴以及轴上键的校核 18

3.6 轴承的选用 19

3.6.1 轴承的游隙及轴上零件的调配 20

3.6.2 滚动轴承的配合 20

3.6.3 滚动轴承的润滑 20

3.6.4 滚动轴承的密封装置 20

3.7 润滑与密封 20

3.7.1 传动副的润滑 20

3.7.2 轴承的润滑 21

3.7.3 密封 21

3.8本章小结 21

第4章数控回转工台总体结构设计 22

4.1数控回转台系统总体结构设计 22

4.2数控回转台今后发展趋势 23

4.3功能发展方向 23

4.4体系结构的发展 24

4.5智能化新一代PCNC数控系统 24

结论 25

参考文献 26

致谢 28

A2蜗轮轴.jpg

A3定心轴.jpg

A4小齿轮.jpg

大齿轮.jpg

回转工作台装配图.jpg

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字数 (1).jpg

内容简介：: 毕业设计任务书 1毕业设计的任务和要求：掌握机床回转工作台的基本知识；研究数控机床多轴加工用回转工作台的关键技术，掌握其选型、应用及设计方法等；完成一种满足普通精度数控机床用回转工作台的设计，台面直径为 320右。 2毕业设计的具体工作内容： 1）分析题目要求，查阅相关的国内外文献、设计资料、有关专利文献等，在此基础上，了解开题报告的撰写方法、基本要求，完成开题报告； 2）学习和掌握回转工作台的有关知识，了解多轴加工中心回转工作台的关键技术及发展现状；了解数控机床、加工中心对回转工作台的要求；总结回转工作台的设计要点、技术关键及发展方向；力争提出回转工作台设计的发展方向； 3）按题目要求，设计一种满足普通精度数控机床使用的回转工作台，完成结构图、主要零件图设计，给出功率、扭矩、回转精度等必要的计算说明； 4）编写设计说明书； 5）翻译本专业外文科技文献一份。毕业设计任务书 3对毕业设计成果的要求： 1）回转工作台装配图、主要零件图一套； 2）回转工作台的研究及设计说明书一份； 3）本专业外文科技文献译文一份。 4毕业设计工作进度计划：起迄日期工作内容 2016 年 02 月 29 日 03 月 21 日 03 月 22 日 04 月 30 日 05 月 01 日 05 月 20 日 05 月 21 日 05 月 31 日 06 月 01 日 06 月 05 日分析课题要求，查阅相关文献资料，了解回转工作台的国内外现状及发展趋势，提出自己的设计思路，完成开题报告；全面掌握回转工作台的基本知识，了解数控机床对数控转台的要求，了解回转工作台的设计特点；分析总结回转工作台的发展方向；完成回转工作台结构图、主要零件图的设计；完成研究总结及设计说明书撰写答辩讲稿，准备答辩；学生所在系审查意见：同意下发任务书系主任： 2016 年 02 月 29 日 I 回转工作台设计及其技术研究摘要 :本次毕业设计的题目是数控回转工作台设计。通过对数控回转工作台的设计。本课题研究的主要内容包括：确定数控回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；零件设计与校核；零件图的绘制与三维模型建立；绘制数控回转工作台的装配图。对于数控回转工作台的设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿轮传动和蜗杆传动；然后进行各零件的设计与校核，蜗杆与轴采用整体式结构；蜗轮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。关键词：数控回转工作台；齿轮；蜗杆；箱体；建模 he is of NC NC on so to a of of NC NC of of of by to of on of NC 录摘要 . I . 录 . 言 . 1 第 1 章绪论 . 2 课题研究的主要内容 . 2 控回转工作台设计原理及优缺点 . 2 第 2 章数控回转工作台的原理 . 4 控回转工作台 . 4 计准则 . 4 要技术参数 . 5 第 3 章数控回转工作台的设计 . 6 动方案的选择 . 6 动方案传动时应满足的要求 . 6 动方案及其分析 . 6 机的选择 . 7 进电机的原理 . 7 进电机的选择及运动参数的计算 . 7 轮传动的设计 . 9 择齿轮传动的类型与材料 . 9 齿面接触疲劳强度设计 . 10 齿根弯曲强度设计 . 12 何尺寸计算 . 13 构设计 . 14 轮及蜗杆的选用与校核 . 15 选择涡杆传动类型 . 15 择材料 . 15 齿面接触疲劳强度进行设计 . 15 杆与涡轮的主要尺寸与参数 . 17 的设计 . 18 的结构设计 . 18 以及轴上键的校核 . 18 承的选用 . 19 承的游隙及轴上零件的调配 . 20 动轴承的配合 . 20 动轴承的润滑 . 20 动轴承的密封装置 . 20 滑与密封 . 20 动副的润滑 . 20 承的润滑 . 21 封 . 21 章小结 . 21 第 4 章数控回转工台总体结构设计 . 22 控回转台系统总体结构设计 . 22 控回转台今后发展趋势 . 23 能发展方向 . 23 系结构的发展 . 24 能化新一代控系统 . 24 结论 . 25 参考文献 . 26 致谢 . 28 1 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。而能实现圆周进给和分度运动的数控回转工作台用于镗床和加工中心，加工效率可以有效提高，更多的工艺也能被完成，它主要由电动机、锥齿轮机构、蜗轮蜗杆机构、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。此次设计主要是完成输送回转台结构设计，包括动力驱动机构、传动机构，结构设计以及相应齿轮、轴的计算以及校核，设计思路为：先确定回转台工作原理以及驱动方案，之后确定具体各个零件的尺寸以及装配参数。如今数控回转工作台应用范围很广，它的发展方向为一下几点： a) 在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台； b) 在性能大幅度提高工作台转速和转台的承载能力； c) 在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。估计近几年要求带有数控回转台的加工中心将会达到很多。在未来的 5 年内，某些行业可能会因为一些外部的原因导致发展速度下降，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，有国家政策帮助的行业会发展更快。普通加工机床将将以 15 20左右的速度增长。 2 第 1 章绪论课题研究的主要内容本课题主要研究回转工作台的原理和其机械结构的设计，并对以上部分运用图。本次毕业设计的题目是数控回转工作台设计。通过对数控回转工作台的设计，我学会了工作台的设计，而且对机械设计的方法和步骤掌握了很多。本课题研究的主要内容包括：确定数控回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；零件设计与校核；零件图的绘制与三维模型建立。设计的主要难度在于回转工作台几项关键技术：数控回转工作台的传动技术、间隙调节技术和刹紧定位技术、驱动技术、机械传动消隙技术等，并对其关键技术的研究。研究具体内容包括 : a) 确定回转工作台的结构方案，传动方案，驱动方案等； b) 对回转工作台内部关键零部件设计、校核以及标准件的合理选用。 c) 总体设计达到简单、合理、实用，可行性强的特点。其中技术线路图如下控回转工作台设计原理及优缺点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，能完成各种复杂的曲线运动，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 2。例如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：在性能上以提高工作台转速和承载能力为主要目标；在形式上继续研制两轴联动 3 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。在接下来的几年内，我国机床附件厂要积极学习国外的一流技术，提高自己的创造力，和专业化产品，一定要面向市场，参与竞争，满足主机发展的需要，适应眼下的发展方向，提高加工的效率以及质量，能在很短时间内提高自己的机械化水平。 4 第 2 章数控回转工作台的原理数控机床的圆周进给由回转工作台完成，回转工作台与 X、 Y、 Z 三个坐标轴联动，从而加工出各种普通机床难以加工出的球、圆弧曲面等。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。控回转工作台数控回转工作台是由伺服系统驱动的。它可以与其他伺服进给轴联动，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。工作台的运动是由伺服电动机，经齿轮减速后由蜗杆传给蜗轮。为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位置调整间隙。这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，因此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。但它之所以能保持正常啮合都是因为同侧螺距相同。当工作台静止时必须处于锁紧状态。为此，在蜗轮底部的辐射方向有 8 对夹紧瓦，并在底座上均布同样数量的小液压缸。当小液压缸的上腔接通压力油时，活塞便压向钢球，撑开夹紧瓦，并夹紧蜗轮。在工作台需要回转时，先使小液压缸的上腔接通回油路，在弹簧的作用下，钢球抬起，夹紧瓦将蜗轮松开。数控回转工作台可以作任意角度的回转和分度，也可以作连续回转进给运动 4。计准则我们的设计过程中，本着以下几条设计准则： a）创造性的利用所需要的物理性能 b）分析原理和性能 c）判别功能载荷及其意义 d）预测意外载荷 e）创造有利的载荷条件 f）提高合理的应力分布和刚度 g）重量要适宜 h）应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸 i）根据性能组合选择材料 j）零件与整体零件之间精度的进行选择 5 k）功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求要技术参数最大回转直径： 320 回转角度： 0 360 回转精度：最大承载重量 100 6 第 3 章数控回转工作台的设计动方案的选择动方案传动时应满足的要求数控回转工作台一般由电动机、锥齿轮和蜗轮蜗杆传动、工作台组成。传动装置在电动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。在此次设计中，电动机采用步进电机，工作台为动装置由锥齿轮传动和蜗杆传动组成。动方案及其分析由图 3控回转工作台的传动方案有两种：方案一为一级和二级都是齿轮传动；方案二为一级齿轮传动，二级蜗杆传动。图 3动方案方案一的最大缺陷是：总传动比小；占用空间大；只能使工作台完成回转功能，无法使工作台完成自锁。 7 而方案二虽然传动效率低，但以上三个功能全部都能完成自锁。所以数控回转工作台传动方案为方案二：步进电机齿轮传动蜗杆传动工作台。该传动方案分析如下：齿轮传动承载能力较高，传递运动正确协调，传递功率和圆周速度适用范围非常广，传动具有高效率的特点。蜗杆传动有以下特点： a) 传动比大，在分度机构中可达 1000以上。与其他传动形式相比，传动比相同时，机构尺寸小，因而结构紧凑。 b) 传动平稳蜗轮与蜗杆能正常啮合。因此，传动平稳，噪声小。 c) 可以自锁当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。这种蜗杆传动常用于起重装置中。 d) 效率低、制造成本较高由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。机的选择进电机的原理步进电机是一种利用脉冲控制的电磁执行元件，选择步进电机时，首先要确定电机功率。选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要 11。优点：直接利用数字量进行控制；传动惯量小，启动，停止方便；成本低；无误差积累；定位准确；低频率特性比较好；调速范围较宽进电机的选择及运动参数的计算许多机械加工需要微量进给。步进电机的特点 : a）过载性好 b）控制方便 c）整机结构简单。 8 所以选择步进电机的计算如下： 1）电机的选择按照工作要求和条件选两相混合式步进电机 2）功率工作所需功率为： 109550 9550实际式中 160 ， 6 电机工作效率； 6160 实际总实际电 PP 式中：为电机至工作台主动轴之间的总效率。齿轮：；轴承：蜗杆；。因此 3321 实际电电PP m 则取电机额定功率为： 8.0 3）转矩由后面齿轮的转矩可得： T m 6 0 i n 9 T m 2 0 a 定电机转速由文献 2表 1：齿轮传动比： 3 蜗杆传动比： 15 则总的传动范围为：12 3 1 5 5 3 2 4 5 1 6 0i i i 电机转速的范围为 ( 4 5 1 6 0 ) 3 6 1 6 2 0 5 7 6 0 / m i i n r 为降低电机的重量和价格，选取常用两相混合式步进电机 11各项指标如表 3 表 31型号相数步距角电流转矩重量外形尺寸 110 A 12*112*225 5）利用步距角检验主要技术参数中，回转精度： 60i 可得步距角为：计算的值与 1111 轮传动的设计如下图所示，此传动为齿轮传动，其中 1 为小齿轮， 2 为大齿轮，传动比为 3。图 3级齿轮传动择齿轮传动的类型与材料 a) 选用直齿圆柱齿轮传动； b) 选用 7 级精度； 10 c) 小齿轮材料：质处理。硬度为 280大齿轮材料为 45 钢；硬度为250 d) 选小齿轮齿数为 24，大齿轮齿数位 72 齿轮传动机构齿面接触疲劳强度设计式中： K 为载荷系数； T 为转矩； d为齿宽系数； H 为许用接触疲劳应力。（ 1）确定公式内的各计算数值。首先，试选载荷系数 2.1 计算小齿轮传递的转矩 11 齿宽系数 1d1201 8 9 . 9 P小齿轮的接触疲劳强度极限l i m 1 600H M P a ；大齿轮的接触疲劳强度li m 2 550H M P a ；计算应力循环次数 9119123 0 6 0 1 9 8 0 ( 2 8 2 5 0 8 ) 3 . 8 1 01 . 2 7 1 03bN n j 接触疲劳寿命系数120 . 9 0 ; 0 . 9 5H N H 计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得： 1 l i m 112 l i m 22 0 . 9 6 0 0 5 4 0 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5 P P （ 2）计算试算小齿轮的分度圆直径1入 H中较小的值 3243 1 2 93 131 =32 计算周转速度 v 0060 4 0 53321 0 0060 11 计算齿宽 b 321 db d 计算齿宽与齿高之比 2 模数计算载荷系数根据， 7 级精度，由文献 1图 10的动载荷系数 ; 直齿轮 1; 系数 1; 小齿轮相对支承非对称布置时； ,由、 , ;故载荷系数 1 . 6 6 K K K得 : 33111 . 6 66 5 . 2 8 7 0 . 81 . 3t d m 311 计算模数 m 齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为 12 ()F a (3 确定公式内的各计算数值小齿轮的弯曲疲劳强度极限1 500 P a ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限2 380 P a 弯曲疲劳寿命系数1 ，2 计算弯曲疲劳许用应力 13 取弯曲疲劳安全系数 ,得： M P M P 计算载荷系数 K 1 1 . 1 7 1 1 . 3 5 1 . 5 8A V F K K F 查取齿形系数由文献 1表 10的1 2 查取应力校正系数得1 2 计算大小齿轮的Fa 并加以比较 11 0 4F a 22 0 6F a 43 22 1 . 5 8 1 . 8 1 1 00 . 0 1 4 1 . 1 81 2 2m （ 2）强度设计计算分析计算结果去模数 m=就近圆整为标准值 m=2接触强度计算分度圆直径1 得出小齿轮齿数 1 24Z 则有大齿轮齿数为 72。按这种方法设计出的齿轮，齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度都得到了满足，并且结构也紧凑了许多，避免了许多问题。何尺寸计算 1）计算分度圆直径 14 144722482422211 2）中心距 962 144482 21 算齿轮宽度 d 取303521 构设计如图 3示，两齿轮均为实心结构的齿轮，齿轮与轴采用单键连接。图 3齿轮 15 图 3齿轮轮及蜗杆的选用与校核择涡杆传动类型根据 10085家标准，采用渐开线蜗杆（择材料由于蜗杆传动功率不大，传动速度不高，故蜗杆用 45 钢；为了要使传动效率高一点，耐磨性好一些，所以蜗杆轮蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45杆用铸锡磷青铜属模铸造。齿外圈用青铜制造，轮芯用灰铸铁造。齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则 322 中： K 为载荷系数；蜗杆上的转矩；弹性影响系数；触系数。 16 确定作用在蜗杆上的转矩2Z ，估取效率，则 2 2252 n 确定载荷系数系数 ;由于载荷系数不高，冲击不大，可取动载荷系数；则 1 . 2 1 K K 确定弹性影响系数 12160 P a。确定接触系数 Z先假设蜗杆分度圆直径1a 的比值 1 ，。确定许用接触应力 H蜗轮的许用应力 2 6 8H M P a 。应力循环次数 82 M P 计算中心距 17 3 22 中心距 a=100因 20i ，取模数 m=4,蜗杆分度圆直径 d=40触系数 ,因为 ,因此以上计算结果可用。杆与涡轮的主要尺寸与参数（ 1）蜗杆轴向齿距；直径系数 10q ；齿顶圆直径 482 *11 齿根圆直径 302 *11 分度圆导程角 11 18 36 ；蜗杆轴向齿厚。（ 2）蜗轮蜗轮齿数2 41Z ;变位系数2 ；验算传动比2141 2 0 . 52 ,这时传动比误差为 2 0 0 2 20 ，是允许的。蜗轮分度圆直径 1 6 441422 蜗轮圆直径 6 62 222 蜗轮齿根圆直径 1502222 ff 82a d m m 71662110021 22 18 的设计的结构设计定心轴蜗杆轴结构以及轴上键的校核 1）取键连接的类型及尺寸因其轴上键的作用是传递扭矩，应用平键连接即可。在此用平键。由资料可查出传动轴键的截面尺寸为：宽度 b=12度 h=8连轴器的宽度并参考键的长度系 19 列，从而取键长 L=40轮轴键的截面尺寸为：宽度 b=14度 h=9大齿轮的宽度并参考键的长度系列，从而取键长 L=50 2）键连接的强度键、轴和连轴器的材料都是钢，因而可查得许用挤压力，取其平均值。传动轴键的工作长度 l=08键与连轴器的键槽的接触高度k=而可得：，可见满足要求。此键的标记为：键 0 1096 1979。传动轴键的工作长度 l=08键与连轴器的键槽的接触高度k=而可得：，可见满足要求。此键的标记为：键 0 1096 1979。承的选用滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。滚动轴承主要是借助内外圈的滚动实现传力与滚动，滑动轴承相比，滚动轴承摩擦力小，功率消耗少，启动容易等优点。并 20 且常用的滚动轴承绝大多数已经标准化。承的游隙及轴上零件的调配轴承的游隙和欲紧时靠端盖下的垫片来调整的，这样比较方便。动轴承的配合滚动轴承是标准件，为使轴承便于互换和大量生产，轴承内孔于轴的配合采用基孔制，即以轴承内孔的尺寸为基准；轴承外径与外壳的配合采用基轴制，即以轴承的外径尺寸为基准。动轴承的润滑考虑到电动刀架工作时转速很高，并且是不间断工作，温度也很高。故采用油润滑，转速越高，应采用粘度越低的润滑油；载荷越大，应选用粘度越高的。动轴承的密封装置轴承的密封装置是为了阻止灰尘，水，酸气和其他杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。此处，采用接触式密封，唇形密封圈。唇形密封圈靠弯折了的橡胶的弹性力和附加的环行螺旋弹簧的紧扣作用而套紧在轴上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要紧密封的部位。即如果是为了油封，密封唇应朝内；如果主要是为了防止外物浸入，密封唇应朝外。滑与密封动副的润滑计算蜗杆传动的由于蜗杆传动效率不高，产热量比较大，因此，蜗杆传动应用油浴润滑。根据算出的润滑油温度判断是否需要采用强化散热装置。在单位时间内，蜗杆传动由摩擦损耗产生的热量为 , 从箱体外表面散逸到空气中的热量 ,根据平衡条件可求出润滑油的工作温度 t 011 0 0 11 式中蜗杆输入功率，；蜗杆传动效率； K 散热系数， ,当周围空气流通良好时取大值； 21 A 散热面积，指内壁被油所溅及而外壁与空气接触的表面积；周围环境温度，。在本次设计中，电机的输入功率为，电机的工作效率，齿轮传动效率为；一对滚动轴承的效率为；蜗杆传动效率为，因此蜗杆的输入功率 ,不需要采取强化散热装置。因为齿轮传动的速度不是很快，传动比较小，所以，齿轮传动不需要采取专门的润滑方式，只需要再工作时，给齿轮涂上与之相适应的润滑油即可。承的润滑轴承在大多数情况下使用脂润滑，在一些特殊情况下，也可以采用油润滑。在本次设计中，蜗杆轴上的两个圆锥滚子轴承就应该采用油润滑，而且润滑油与蜗杆传动的润滑油是同一种润滑油。这样，在传动过程中，润滑油由于蜗杆的回转就可以飞溅到轴承上，而且润滑方便。回转工作台的其他轴承应该用脂润滑，而且为了防止润滑油进入轴承，从而破坏了脂润滑，需要在相应的部位安装上挡油盘。封为了防止外界飞尘进入回转台的内部以及防止润滑油渗出箱体，需要在工作台于箱体的接触面、以及轴承端盖与箱体的接触面上布置相应的密封件。经过设计与选择，在工作台与箱体的接触面上采用毡圈密封，另外，在传动轴的伸出的相关部位，我们也采用毡圈密封。轴承端盖与箱体的接触面上，我们采用 O 形圈密封。此外，还有一个重要的密封，就是为了防止蜗杆传动的润滑油进入齿轮传动的部位，我们采用旋转轴唇形式密封圈。章小结对数控回转工作台的设计以及其他零件的设计首先通过设计要求，合理选用了传动方式，合理选用了电机型号，完成了对齿轮传动的设计以及校核，各类参数的确定，完成了轴的设计和校核，轴承的选用，润滑方式的选择等。 22 第 4 章数控回转工台总体结构设计控回转台系统总体结构设计图 4图中： 1、主箱体， 2、蜗轮， 3、定心轴， 4、连接螺栓， 5、轴套， 6、箱体连接螺栓， 7、垫片，8、轴 1,9、联轴器， 10、键， 11、小齿轮， 12、端盖， 13、圆柱滚子轴承， 14、副箱体， 15、大齿轮， 16、滚子球轴承， 17、蜗杆， 18,、轴向挡圈数控回转工作台传动系统是其技术核心，该系统的设计是否合理直接影响到所加工零件的精度，本次设计采用电机驱动，其传动系统工作原理：利用联轴器将电机轴和传动轴 1 连接，小齿轮与轴 1 用键连接，电机动力通过轴 1 传递给小齿轮，小齿轮和大齿轮啮合传动，大齿轮与蜗轮轴用键连接将动力传递给蜗杆，蜗轮利用螺栓和定心轴承与回转工作台固定连接。利用蜗轮蜗杆机构传递动力和转速。 23 图 4控回转工作台机架结构示意图图中： 19、固定螺栓， 20、回转台， 21、定位螺栓， 22、定心轴， 23、上端盖， 24、定位销，25、下端盖， 26、轴承， 27、加紧装置， 28、钢球， 29、弹簧， 30、加紧瓦， 31、圆钢珊， 32，螺母， 33 螺钉， 34、轴承， 35、螺栓， 36、轴套， 37、调整环 38、支座连接螺栓 39、支座， 40、定心轴轴承。数控回转台支架部分，总体结构有上端盖，下端支撑腿组成，回转台工作面和蜗轮利用定芯轴 22 连接，保证蜗轮和回转工作台的同轴度，定心轴利用轴承以及挡圈，支座固定连接在一起，利用弹簧和夹紧装置将其定位加紧，利用连接螺栓将上端盖和下支腿箱体连接在一起，从而形成整个数控回转工作机构。控回转台今后发展趋势 a) 高速高精高效化 b) 柔性化 c) 工艺复合性和多轴化 d) 实时智能化能发展方向 a) 用户界面图形化。 b) 科学计算可视化 c) 插补和补偿方式多样化 24 d) 内装高性能 e) 多媒体技术应用系结构的发展 a) 集成化 b) 模块化 c) 网络化 d) 通用型开放式闭环控制模式能化新一代控系统智能化新一代控系统将能技术、术、多种高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。 25 结论通过此次毕业设计，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。现在想起刚拿到毕业设计题目时，觉得太难了，不知道从哪里入手，怕不能完成。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。大家都知道，每一套设备都要经过反复的改进才能让生产效率更高，所以不是这么一份并且还不是很完善的毕业设计说明书就完了，需要做的事情很多很多。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。本次设计的数控回转工作台，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。 26 参考文献 l 濮良贵 ,纪名刚 M高等教育出版社 ,2006:1862 吴宗泽 M高等教育出版社 ,2006:583 朱辉 ,曹光 ,唐宝宁 ,陈大复 M上海科学技术出版社 ,2003:804 成大先 M化学工业出版社 ,2007： 525 胡小康编动仿真培训教程 M清华大学出版社 0:56 孙恒 ,陈作模 ,葛文杰 M机械工业出版社 ,2005:527 郑金兴 M哈尔滨工程大学出版社 ,2006:148 赵雪松 ,任小中 ,于华 M华中科技大学 ,09 冀宏 M华中科技大学 ,10 薛蒲昌 J2009,(6):10711 崔旭芳 J2008,(3):2312 顾华锋 J ,2008,(36):21613 王友林 J. 煤矿机械 ,2009,(30):10214 张立莹 J2001,(3):10215 李智强线的高精度小型数控工作台示教与设计 J2008,（ 6） 15816 何雪明 M华中科技大学出版社 ,17 钟雯 M化学工业出版社 ,18 杨萍 J1996,(8):1819 刘国庆 ,孙国民 J ) 20 黎新 J1998(2) 21 曲秀全 ,戴恒震 ,宋学勇 J2001(7) 22 E. or y 27 J23 G. A. E. in 004)24 F 003,25 S. N. D. of J2005(26 u,of 003)27 . 0 28 致谢外文翻译英文原文： NC NC at of of a of on to a In is to as of a At NC is a a to In on of NC on of NC to be to an of on NC as of a s as a NC on in of by or , NC is a In a of in of at by in NC NC NC to of no NC in 2 NC (1) of is As a of PU as as of at of (2) NC is in be to of a to of to (3) of to of of of to in a on a an or to NC 80up 4 (4) is is to to be a is to of s To of is a a of in in of NC in of of NC as in of of of in of C so as to 2.2 (1) is NC of of of At in as a of it be of be (2) in in be of so of is no to of to as a is of NC in of be as of as as of (3) a of of as 2 D +2 A, B, C as A of as as as of (4) LC NC LC be or LC an LC on of (5) of of it C be to in of as a of (1) of a NC PD be a to RT in 1st of By of of to of (2) to C to to of a NC at (3) of be in on be on on (4) to a of be of of NC is NC is a of as to of in of a to 3 of NC to of of a of NC C be a of a of 译文：数控技术发展趋势 1 国内外数控系统发展概况随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过个制造过程中复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正而影响此可见，传统制了不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。 2 数控技术发展趋势能发展方向 (1)高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子 880系统控制轴数可达 24轴。 (4)实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。能发展方向 (1)用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三

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