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转台 设计 CAD 图纸 PDF

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开 题 报 告 题 目 双轴转台的设计 学生姓名 学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 年 月 日 题 目双轴转台的设计一、选题的目的及研究意义 随着我国制造业的发展，加工中心的需求也在增加，特别是四轴、五轴联动的加工中心。双轴回转工作台是五轴联动的重要功能部件，它能够实现回转轴和摆动轴的两坐标定位。通过第四轴、第五轴驱动转台或分度头完成精密角度的等分、不等分或连续的回转加工，完成复杂曲面加工，使机床的加工范围得以扩大。在三轴联动的数控铣床上增加了双轴回转工作台，并通过数控改造使之成为五轴数控铣床，是扩展普通机床使用功能的简捷方式。双轴转台是多轴数控加工中心的核心功能部件,高速、高精双轴转台测量与分析对于国家的航空、航天、精密器械设备等行业的发展有举足轻重的作用。 装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，反映了一个国家的工业发展水平状况。由此可见，五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。现在，大家普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。所以，每当人们在设计、研制复杂曲面遇到无法解决的难题时，往往转向求助五轴数控系统。以信息技术为代表的现代科学的发展对装备制造业注入了强劲的动力，同时也对它提出更强要求，更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中无可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，以五轴联动为标志的机械装备制造业将伴随着高新技术和新兴产业的发展而共同进步。而提高五轴联动数控机床的科技含量、精密度的重要手段之一就是提高双轴回转工作台的精密度。需要不断提高双轴回转工作台工作性能，才能在实质上提高我国五轴联动数控机床的整体水平，使我国装备制造业得到长足发展。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 世界上一些航天技术发达的国家，如美国、前苏联、德国、法国等都对转台的研制投入了很大的精力。他们的研制水平已经发展到一定的高度。特别是美国，它是研制转台起步最早的国家之一，其转台研制技术一直处于世界领先的地位。目前美国在转台制造方面，无论在数量上、品种上、还是测量精度、测试自动化程度方面都居世界领先地位，代表当今世界最高水平。五轴联动数控机床是近几年才发展起来的技术，标志着一个国家的工业技术水平。数控转台是数控机床的重要功能部件之一，国内外将对其的研发和改进视为重中之重。只是国外研发步伐比较早，像美国，德国，日本这样的发达国家在数控转台方面已经有了较为成熟的技术，其表现为：具有较好的可靠性，耐用度和精度保持性等。我国的数控研发企业虽然起步很晚，但也奋起直追，在研发层面上已与国外企业水平相持平，只是苦于国内加工企业其持设施较差，无法完成较高精度零件的加工，使得国产数控转台在可靠性，精度保持性上与国外有较大差距。在规格上向两头延伸，即开发小规格和大规格的数控转台；在性能上进一步提高刹紧力矩、提高主轴转速及可靠性；在蜗杆副传动方面，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；在转台形式方面，继续开发研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。在我国，数控机床与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步，特别是在通用数控领域，以PC为平台的国产数控系统，已经逐步缩短了与世界先进水平的差距。作为机床的主要组成部分，分度类机床附件（转台、分度头、刀架）对机床的性能、质量、可靠性起着至关重要的作用，作为数控转台的研发和生产企业，在近期的主要任务是进一步开发研制高精度、高刚性、高回转速度的多功能数控转台。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明，论文要写出相应的写作提纲双轴回转工作台是五轴联动机床的重要部件之一，本题将对其做简单研究。我们知道五轴联动机床是加工复杂表面的唯一手段，它之所以能实现五轴联动关键在于它增加了双轴回转工作台（与传统三轴机床相比较）。双转台五轴联动数控机床运动坐标包括3个移动坐标X、Y、 Z和两个个旋转坐标B、C（两个旋转轴均属转台类），B轴旋转平面为YZ平面，C轴旋转平面为XY平面。一般两个旋转轴结合为一个整体构成双转台结构，放置在工作台面上。( 3+2轴)。其特点是：加工过程中工作台旋转并摆动，可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制，适合加工体积小、重量轻的工件；主轴始终为竖直方向，刚性比较好，可以进行切削量较大的加工。双轴回转工作台实现了绕Z轴的回转运动和绕X或Y轴的摆动，进而实现了复杂曲面的加工，完成了传统机床无法完成的加工要求。首先通过参阅相关资料了解双轴回转工作台的结构、功能、工作原理及发展状况，重点掌握其结构布局、重点功能部件的选择及分布。主要内容有：1.步进电机的选择；2.工作台方案的确定；3.双回转数控工作台结构设计；4.涡轮蜗杆设计计算；5.齿轮设计计算。最后，在老师指导和帮助下，完成双轴回转工作台的结构设计和计算，采用SOLID EDGE三维制图，并绘制装配图。研究手段：查阅各种相关资料，了解双轴回转工作台的作用、结构、工作原理、研究现状及发展趋势。在已有数控转台的基础上，探求其可改进之处，仔细对比各节构特点，根据使用要求选用相关的结构，计算出各部件结构尺寸，完成校核。熟悉并能运用Solid Edge画出其三维实体图，实现它的空间正确装配，检查其空间运转是否会产生碰撞交涉，最终实现正常运转。之后，我们通过其三维造型导出二维视图。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明【1】宋宝玉，王黎钦，机械设计 北京：高等教育出版社，2010.【2】迟关心，张勇，航天机电一体化概论 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.【3】机械原理 孙恒,葛文杰主编 高等教育出版社.【4】机械设计手册 机械工业出版社 1995.【5】机械设计 西北工业大学主编著 高等教育出版社.【6】回转工作台和圆周进给 张曙.【7】转台设计指导书 哈尔滨工业大学.【8】机床设计手册.化学工业出版社.【9】机床设计图册.辽宁设计出版社.【10】五轴联动数控机床的知识，66机床导航网，2007-12-28；【11】杨坚,刘湖兰，用回转工作台进行分度的经验J，机械制造，1998，NO.7：6-6；【12】杨春华，徐耀坤，普通回转工作台的改进J，摩托车技术，2003，NO.11：27-27；【13】孙德洲，采用双楔环 - 钢球定位的新型回转工作台J，工艺与装备，2005，NO.4：82-84；【14】焦志贤，顾瑞华，回转工作台分度的改进J，机械工艺师，1995，NO.9：23-23；【15】杨惠忠，大型回转工作台安装调试中的误差分离与补偿技术的研究J，机械，VOL32，NO.6：22-24；【16】北京首科凯奇电气技术有限公司资料.【17】五轴加工中心简介，/news/jishu/0304-12894.html .【18】崔旭芳，周英，数控回转工作台的原理和设计J，砖瓦，2008，NO.6：23-27.【19】五轴联动数控机床的知识，66机床导航网，2007-12-28.【20】DavidJ.Roth.MechanisticModelingof5-axisMachineM.UniversityofWaterloo.2004 .【21】Hwang,JiSeon,PhD.FiveaxisNCmachiningofcompoundsculpturedsurfacesM.P URDUEUNIVERSITY,1997.五、毕业论文（设计）进程安排3.53.21 查阅文献收集资料，写开题报告,同时完成英文翻译。3.224.2初步设计与