【《CK6163数控车床的运动设计案例》2100字】

CK6163数控车床的运动设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u30652CK6163数控车床的运动设计案例 1234451.1设计原则 194281.2传动方式 2208411.3变速形式 2160351.4确定主传动系统设计方案，绘制转动速度图 3149041.4.1主传动采用分离传动 3269091.4.2确定是否增加降速传动 3300031.4.3分配变速比 3198591.4.4转动速度图的构成 4147841.5验算主轴各级转动速度误差 550571.5.1计算主轴各级实际转动速度 5283691.5.2验算主轴各级转动速度差 652071.6传动系统图的绘制 71.1设计原则本章节主要对CK6163卧式数控车床的传动结构进行设计，设计的基本原则进行如下:①在设计CK6163卧式数控车床时首先要保证设计的传动结构满足上述分析的主轴转动速度要求，然后要保证传动链设计的简单[7]。②设计的传动结构在工作时震动小，没有明显的噪音，传动非常的平稳，这个是设计最基本的要求，如果有很大的噪音和震动感，设备是没有市场的。③设计传动结构时需要保证功率和扭矩满足切削加工的要求。④主轴是整个设备中最重要的零件，所以在设计传动系统时需要满足设备主轴的精度和刚性要求。⑤机械设备在运动时互相配合和摩擦，会产生一定的热量，需要保证设备有润滑和冷却的功能。⑥急停装置是必不可少的，如果发生安全问题，必须对设备进行紧急制动，确定加工人员和设备的安全。1.2传动方式设计CK6163数控车床的传动方式，目前市场上流通的数控车床基本都是采用分离传动的方案进行设计，所以本次设计的CK6163数控车床为了满足上述要求也采用采用分离传动的方案进行设计。采用分离传动在设计时将主轴的传动装置和变速装置分开设计，这样就会形成两个独立又相互依存的装置，一个是主轴箱体，一个是变速箱，采用分离传动为主流的传动方式，设计的优点如下：变速箱在改变数控车床铸造的转动速度所产生的振动和热量都会在变速箱内部，不会传到主轴箱，即不会影响主轴的加工精度，而且变速箱为了能够改变主轴的传动速度，内部结构是由大量的齿轮组成的，将两个部件单独设计，可以减少主轴箱的空间。主轴高速的转动主要依靠三角带进行驱动，这样的驱动方式更加直接，主轴低速转动时使用背轮机构进行驱动，这样的驱动方式可以增加主轴的扭矩，增加扭矩，降低主轴转动速度，在加工时可以增大背吃刀量，让工件快速的完成粗车加工，缩短加工时间[4]。采用分离传动为主流的传动方式，设计的缺点如下：因为设计了一个是主轴箱体，一个是变速箱，就需要铸造两个箱体的毛坯，在使用机械设备对箱体进行加工，然后在完成装配，每一个步骤都需要做两次才能完成，增加了设备的资金投入和加工的时间。1.3变速形式CK6163数控车床的变速行为采用滑动齿轮有级变速，使用滑动齿轮有级变速可以保证整个结构构造可靠，使用起来变速顺滑，同样这种结构的缺点也比较明显，主要体现在高速传动时会有很大的噪音，所以在使用时尽量在低转动速度的情况下变速，或者是停车变速[8]。1.4确定主传动系统设计方案，绘制转动速度图1.4.1主传动采用分离传动变速箱和主轴箱使用三角带进行传动，在主轴的内齿轮上设计齿轮看离合器进行连接，将动力传输到车床主轴中，从而满足主轴的四级高速运转。使用背轮机构，从而满足主轴的四级低速运转，背轮机构的计算公式为：如果使用背轮机构为第二扩大组，从而满足主轴的八级低速运转。对高速运转和低速运转都分析完成之后，可以确定本次设计CK6163数控车床时确定主轴转动速度等级为16级，如果要扩大CK6163数控车床的变速范围和变速等级需要在加一个变速传动系统，传动组的数量为2个，计算传动的计算公式为：按照上面的公式计算得到数控车床的变速范围：，选择，通过计算确定r<r，经过计算之后，确定变速范围合理，满足CK6163数控车床的要求[9]。1.4.2确定是否增加降速传动通过计算确定在设计CK6163数控车床时是否需要增加降速传动，计算总降速比：在完成变速比的计算时，最小降速比均的数据为，本次设计一共有四个变速组，总体的降速比计算为：×××=通过计算可以确定在完成CK6163数控车床的变速装置时，不需要增加降速传动。1.4.3分配变速比通过上述的设计已经确定：所以本次设计需要完成四个变速组的设计：主轴箱及变速箱电动机:第一扩大组—基本组：变速箱—主轴箱：主轴箱—背轮机构：第二扩大组新增变速组:第三扩大组主轴定比传动：通过上述分析，为了完成本次设计，需要设计九根传动轴零件，才能满足设计的需求。1.4.4转动速度图的构成1）绘制转动速度图时，首先绘制多根等长的直线，代表本次设计的九根传动轴零件，然后在绘制十六根等长的直线，表示16级转动速度，绘制如图3-1所示。2）然后在转动速度图上标出主轴转动速度：3）绘制转动速度图时CK6163数控车床的最低转动速度为H，最高的主轴转动速度为B，在轴向上两格（Ф=1.26），其中A的转动速度取值，最低转动速度为H，最高的主轴转动速度为B之间进行连线，中间的距离为15格，则表总降速比i=。综合上述分析的数据，在CAD软件中，使用直线等符号绘制转动速度图，让整个计算现实的更加直观。图3-1绘制CK6163的转动速度图1.5验算主轴各级转动速度误差1.5.1计算主轴各级实际转动速度nnnnnnnnnnnnnnnn1.5.2验算主轴各级转动速度差使用下面的公式，计算CK6163数控车床主轴各级转动速度相对误差为:△=100%=1.52%△=100%=2.2%△=100%=0.43%△=100%=0.77%△=100%=1.1%△=100%=0.77%△=100%=0.77%△=100%=0.49%△=100%=0.33%△=100%=0.04%△=100%=0.18%△=100%=2.38%△=100%=1.67%△