鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計
鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計,加工,中心,工作臺,設(shè)計
鏜銑加工中心工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計
鏜銑加工中心工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單。實現(xiàn)方便而且能夠保證一定的精度。降低成本，是微機控制技術(shù)的最簡單的應(yīng)用。它充分的利用了危機的軟件硬件功能以實現(xiàn)對機床的控制;使機床的加工范圍擴大，精度和可靠性進一步得到提高。鏜銑加工中心工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計是利用8031單片機，及2764,?6264存儲器及8155芯片等硬件組成，在控制系統(tǒng)的硬件上編寫一定的程序以實現(xiàn)一定的加工功能。
其基本思想是通過圓弧或者直線插補程序以實現(xiàn)對零件進行幾何加工，每進行一段加工都要產(chǎn)生一定的脈沖以驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)，同時通8155將相應(yīng)的加工進刀信息送至刀架庫中以實現(xiàn)以之相應(yīng)的走刀，電機和刀具的相對運動所以實現(xiàn)了刀具對工件的加工。該控制系統(tǒng)采用軟件中斷控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及子程序結(jié)構(gòu)簡單，條件明確在經(jīng)濟型數(shù)控中應(yīng)用較多。中斷結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計因為這種結(jié)構(gòu)便于修改和擴充，編制較為方便，便于向多處理方向發(fā)展。鏜銑加工中心工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計采用步進電機作為驅(qū)動裝置。步進電機是一個將脈沖信號轉(zhuǎn)移成角位移的機電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置。其工作原理是每給一個脈沖便在定子電路中產(chǎn)生一定的空間旋轉(zhuǎn)磁場;由于步進電機通的是三相交流電所以輸入的脈沖數(shù)目及時間間隔不同，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)快慢及旋轉(zhuǎn)時間的長短也是不同的。由于旋轉(zhuǎn)磁場對放入其中的通電導(dǎo)體既轉(zhuǎn)子切割磁力線時具有力的作用，從實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動迫使轉(zhuǎn)子作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，所以轉(zhuǎn)子才可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子帶動絲杠作相應(yīng)的運動。本題目是步進電機，微型計算機，插補原理，匯編語言的綜合應(yīng)用。
當今世界電子技術(shù)迅速發(fā)展，微處理器、微型計算機在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。一個較完善的機電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個基本要素：機械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。機電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的CNC系統(tǒng)這類典型機電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。 工作臺作為數(shù)控機床的重要組成部分，也是影響加工精度的重要組成環(huán)節(jié)。從一開始為了滿足加工簡單的零件而設(shè)計的直線運動的鏜銑加工中心工作臺，到現(xiàn)在為了實現(xiàn)多工位加工而制造的分度工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺等。為了滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，也為了環(huán)境的要求，一作臺的驅(qū)動裝置從原來的機械驅(qū)動變?yōu)橐郝抿?qū)動，現(xiàn)在更多的采用了氣動裝置，更好的保護了環(huán)境，節(jié)約了資源。由于工作臺是一臺機床的關(guān)鍵配套部件，因此世界各國都有對其進行研究，我國在工作臺的研究開發(fā)方面也取得了長足的進步。目前工作臺的種類繁多，傳統(tǒng)的工作臺只能安裝在某一指定機床上，伴隨著科技的與時俱進，它們的功能也由傳統(tǒng)單一性向現(xiàn)代的功能性方向發(fā)展，現(xiàn)在一些工作臺，它不僅可以安裝在鉆床上，還可以安裝在銑床和鏜床等機床上。并且目前部分工作臺還可以作為機床的第四回轉(zhuǎn)軸，大大提高了機床的性能。例如：可傾回轉(zhuǎn)工作臺，它可以實現(xiàn)用于數(shù)控機床和加工中心機床上，可利用原機床的兩個控制坐標控制轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)和傾斜，也可直接利用本轉(zhuǎn)臺配套的數(shù)控裝置與機床聯(lián)接完成所需的工作循環(huán)。它可以完成任意角度的孔、槽、平面類機械加工，以及曲線、凸輪等的加工，并可達到較高的精度另外也可用于非數(shù)控鉆、銑鏜類機床上，獨立完成等分和不等分的角
度分度工作。國外工作臺的功能與我國所生產(chǎn)的工作臺功能基本相似，但是在其精度方面，國外的一些公司所生產(chǎn)的工作臺要略高于我國所生產(chǎn)的工作臺。
因此我國與國外相比，還是有一定的差距，因此工作臺的設(shè)計具有重要意義，我們要借助時代的步伐，與時俱進，開拓創(chuàng)新，使我國成為具有領(lǐng)先技術(shù)的綜合性強國。本設(shè)計所設(shè)計的鏜銑加工中心工作臺采用了低摩擦的直線滾動導(dǎo)軌和精密的絲杠，它的工作原理是通過MCS-51單片機來控制步進電機，使鏜銑加工中心工作臺實現(xiàn)了數(shù)控控制。工作臺的自動化能大大減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)效率。本設(shè)計的鏜銑加工中心工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便而且能保證一定的精度。通過微機控制技術(shù)的簡單的應(yīng)用，實現(xiàn)對機床的控制，使機床的加工范圍擴大，精度和可靠性進一步提高。本設(shè)計所設(shè)計的鏜銑加工中心工作臺不僅可用于銑床上進行數(shù)控銑削加工，而且還能夠用于鉆床上數(shù)控鉆削加工，所以其功能遠高于傳統(tǒng)的普通工作臺是新一代機電一體化的典型產(chǎn)品。通過對鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計，能夠正確運用機床數(shù)控系統(tǒng)等課程的基本理論個有關(guān)知識學(xué)會設(shè)備數(shù)控化改造方案的擬定、比較、分析及進行必要的計算；通過對設(shè)備改造的機械部分設(shè)計，掌握數(shù)控設(shè)備典型零件的計算方法和步驟以及正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；通過設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計，掌握簡單的數(shù)控系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計的基本方法；通過課程設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)自己分析問題和解決問題的能力；提高自己應(yīng)用手冊、標準以及編寫文件等資料的能力。
在本設(shè)計中著重介紹了如何對鏜銑加工中心工作臺進行設(shè)計，對導(dǎo)軌、絲杠、電機、選用和數(shù)控控制電路的設(shè)計和其控制程序的編制等方面進行了深入的分析。
數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程 ：數(shù)控銑床品種繁多，規(guī)格不一，可按通用銑床的分類方法分為以下3類：
數(shù)控立式銑床：數(shù)控立式銑床主軸軸線垂直于水平面，這種銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，應(yīng)用范圍也最廣。目前三坐標數(shù)控立式銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，一般可進行三軸聯(lián)動加工。
臥式數(shù)控銑床：臥式數(shù)控銑床的主軸軸線平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)臺或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)臺的方式來實現(xiàn)四軸和五軸聯(lián)動加工。這樣既可以加工工件側(cè)面的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓，又可以實現(xiàn)在一次裝夾中通過轉(zhuǎn)臺改變零件的加工位置也就是通常所說的工位，進行多個位置或工作面的加工。
立臥兩用轉(zhuǎn)換銑床：這類銑床的主軸可以進行轉(zhuǎn)換，可在同一臺數(shù)控銑床上進行立式加工和臥式加工，同時具備立、臥式銑床的功能。銑床是用銑刀進行切削加的機床,銑床的加工情況如圖1-1所示。在銑床上，用不同銑刀可以對平面、斜面、溝槽、臺階、T形槽、燕尾槽等表面進行加工，另外配上分度頭或回轉(zhuǎn)臺還可以加工齒輪、螺旋面、花鍵軸、凸輪等各種成型表面。故銑床的萬能性強，應(yīng)用范圍很廣。
我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是國內(nèi)市場占有率偏低。據(jù)有關(guān)資料表明,年國產(chǎn)數(shù)控機床的市場占有率僅為38.88%。造成這種嚴峻的形勢,除客觀原因外,主要是產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性不過硬?！笆濉逼陂g,我國機械制造工業(yè)正朝著精密化、柔性化、集成化、自動化、智能化方面迅速發(fā)展,國內(nèi)數(shù)控機床需求強勁,我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)適逢極好的發(fā)展機遇。然而,我國加入ＷＴＯ后,國外生產(chǎn)的數(shù)控機床將會更多的進入我國市場市場競爭更為激烈。提高國產(chǎn)數(shù)控機床市場占有率,關(guān)鍵在于提高質(zhì)量和可靠性。幾年來,經(jīng)過對國內(nèi)外數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)剖析和使用性能的調(diào)研,探索和總結(jié)了數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的新技術(shù)?，F(xiàn)時主要存在有以下幾個問題：
（1）缺乏產(chǎn)業(yè)規(guī)模
（2）缺乏發(fā)展數(shù)控產(chǎn)業(yè)的政策和技術(shù)配套體系
（3）缺乏技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)品更新和產(chǎn)業(yè)調(diào)整的內(nèi)在動力
（4）面臨國外強手競爭的巨大壓力
回顧數(shù)控技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了兩個階段，六代的發(fā)展歷程。第一個階段叫做NC階段，經(jīng)歷了電子管、晶體管、和小規(guī)模集成電路三代。自1970年開始小型計算機開始用于數(shù)控系統(tǒng)就進入了第二個階段，叫做CNC階段，成為第四代數(shù)控系統(tǒng)：從1974年微處理器開始用于數(shù)控系統(tǒng)即發(fā)展到第五代。經(jīng)過十多年的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)從性能到可靠性都得到了根本性的提高。實際上從20世紀末期直到今天，在生產(chǎn)中使用的數(shù)控系統(tǒng)大部分都是第五代數(shù)控系統(tǒng)。但第五代數(shù)控系統(tǒng)以及以前各代都是一種專用封閉的系統(tǒng)，而第六代——開放式數(shù)控系統(tǒng)將代表著數(shù)控系統(tǒng)的未來發(fā)展方向，將在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、制造技術(shù)的進步和人類生活水平的提高，以及社會對產(chǎn)品質(zhì)量和品種的多樣化的要求趨勢日益增強。中、小批量生產(chǎn)的比例明顯增加，對數(shù)控機床的柔性和通用性提出了更高的要求，希望市場能提供不同加工需求，能迅速高效、低成本地構(gòu)筑面向用戶的控制系統(tǒng)，并大幅度地降低維護和培訓(xùn)的成本，同時還要求具有網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)未來車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織和管理模式。為此，近10年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各種不同層次的開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運而生，發(fā)展很快。目前正朝標準化開放體系結(jié)構(gòu)的方向前進。就體系結(jié)構(gòu)而言，當今世界上的數(shù)控系統(tǒng)大致分為4種類型：傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)、“PC嵌入NC結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控統(tǒng)、開放式數(shù)控系統(tǒng)。特別是進入20世紀90年代以來，隨著國際上計算機技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)正在不斷采用計算機、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就。目前外數(shù)控機床的性能正朝著高速化、高精度、高效率、高柔性、高自動化、高可靠性、智能化、復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、開放式體系結(jié)構(gòu)等方向迅速發(fā)展這將對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求?！笆濉逼陂g,我國機械制造行業(yè)必須瞄準國際數(shù)控機床發(fā)展的科學(xué)前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國外先進技術(shù),開創(chuàng)我國數(shù)控機床設(shè)計和制造技術(shù)的新局面。
Design of boring and milling machining center table
Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.o do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.
This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed airo make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.
It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger.
This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.
It can tyred the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacityrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.
And can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle,technicalpare-maters,transmitingsystemwasanalysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger.
This paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis.umatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working 鏜銑加工中心 environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.
This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.
mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger
This paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis.gn, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in ordeSmall twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other foot .Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced 鏜銑加工中心 meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.
10
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
學(xué)號
專業(yè)班級
機械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師
職稱
教授
單 位
中國地質(zhì)大學(xué)（北京）長城學(xué)院
課題性質(zhì)
設(shè)計□ 論文□
課題來源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)□ 其它□
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計
一、選題背景
近年以來，隨著我國經(jīng)濟的高速增長，機械設(shè)備在機械工業(yè)中的地位也日益顯著，?并且隨著時間的推移，各類機械設(shè)備也在不斷完善，不斷地向著高精度，高效率，智能化發(fā)展。工作臺作為鏜銑加工中心的重要組成部分，也是影響加工精度的重要組成環(huán)節(jié)。從一開始為了滿足加工簡單的零件而設(shè)計的直線運動工作臺，到現(xiàn)在為了實現(xiàn)多工位加工而制造的分度工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺等。由于工作臺是一臺機床的關(guān)鍵配套部件，因此世界各國都有對其進行研究，我國在工作臺的研究開發(fā)方面也取得了長足的進步。目前工作臺的種類繁多，傳統(tǒng)的工作臺只能安裝在某一指定機床上，伴隨著科技的與時俱進，它們的功能也由傳統(tǒng)單一性向現(xiàn)代的功能性方向發(fā)展，現(xiàn)在一些工作臺，它不僅可以安裝在鉆床上，還可以安裝在銑床和鏜床等機床上。國外工作臺的功能與我國所生產(chǎn)的工作臺功能基本相似，但是在其精度方面，國外的一些公司所生產(chǎn)的工作臺要略高于我國所生產(chǎn)的工作臺。因此我國與國外相比，還是有一定的差距，因此工作臺的設(shè)計具有重要意義。
二、課題設(shè)計
2.1課題的內(nèi)容
?在本設(shè)計中著重介紹了如何對鏜銑加工中心工作臺進行設(shè)計，對導(dǎo)軌、絲杠、電機、選用和數(shù)控控制電路的設(shè)計和其控制程序的編制等方面進行了深入的分析。具體內(nèi)容為：
（1）進行工作臺結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計；（2）關(guān)鍵零部件材料的選擇及設(shè)計校核；
（3）編寫設(shè)計說明書；（4）繪制相應(yīng)的零件圖和裝配圖。
2.2課題的目的
鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計創(chuàng)新，可以在很大方面提高鏜銑床的生產(chǎn)效率和加工精度，其通過步進電機驅(qū)動工作在鏜銑加工中心工作臺X,Y軸方向上面移動的設(shè)計理念，大大減輕了人力的勞動強度，真正意義實現(xiàn)了機電一體化的真正內(nèi)涵。
2.3課題的意義
通過本次畢業(yè)設(shè)計，對鏜銑加工中心工作臺有了完整的了解和深刻認識，學(xué)會把所學(xué)知識有效的用運到解決實際問題中的能力，不僅對課本所學(xué)知識有了更深層次的掌握，同時提高了自己解決實際問題的能力。學(xué)會了更好的查閱相關(guān)資料，為以后打下良好基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，通過研究解決一些工程技術(shù)問題，各方面的能力均有提升。此外還滿足了市場需求，豐富了產(chǎn)品需求，使購買者有了更多更好的選擇。
三、課題研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、制造技術(shù)的進步和人類生活水平的提高，以及社會對產(chǎn)品質(zhì)量和品種的多樣化的要求趨勢日益增強。中、小批量生產(chǎn)的比例明顯增加，對數(shù)控機床的柔性和通用性提出了更高的要求，希望市場能提供不同加工需求，能迅速高效、低成本地構(gòu)筑面向用戶的控制系統(tǒng)，并大幅度地降低維護和培訓(xùn)的成本，同時還要求具有網(wǎng)絡(luò)功能，以適應(yīng)未來車間面向任務(wù)和定單的生產(chǎn)組織和管理模式。為此，近10年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，各種不同層次的開放式鏜銑加工中心工作臺數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運而生，發(fā)展很快。目前正朝標準化開放體系結(jié)構(gòu)的方向前進。就體系結(jié)構(gòu)而言，當今世界上的數(shù)控系統(tǒng)大致分為4種類型：傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)、“PC嵌入NC結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)、“NC嵌入PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控統(tǒng)、開放式數(shù)控工作臺工作系統(tǒng)。特別是進入20世紀90年代以來，隨著國際上計算機技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，數(shù)控加工中心技術(shù)正在不斷采用計算機、控制理論等領(lǐng)域的最新技術(shù)成就。目前國外鏜銑加工中心工作臺的性能正朝著高速化、高精度、高效率、高柔性、高自動化、高可靠性、智能化、復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、開放式體系結(jié)構(gòu)等方向迅速發(fā)展這將對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求?！笆濉逼陂g,我國機械制造行業(yè)必須瞄準國際數(shù)控機床發(fā)展的科學(xué)前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國外先進技術(shù),開創(chuàng)我國加工中心工作臺設(shè)計和制造技術(shù)的新局面。
四、課題設(shè)計方案
4.1設(shè)計方案選型與分析
砂漿攪拌機由動力源、減速器、傳動軸、攪拌葉片、箱體等組成。攪拌機通過電機主軸與減速器連接減速，再帶動攪拌葉片轉(zhuǎn)動使物料翻轉(zhuǎn)，使內(nèi)外螺旋帶在較大范圍內(nèi)翻動物料，使物料在較短時間內(nèi)攪拌均勻。
4.1.1動力源的分析
如今比較常用的動力源有電動機跟柴油機，兩者相比較電動機的造價低（電費比柴油費低得多），噪音小、體積小、可正反轉(zhuǎn)工作，但需要有電源，轉(zhuǎn)速受限制。柴油機爆發(fā)力大、噪音大、不能反轉(zhuǎn)，重量及體積較大，但野外很常使用。另外，柴油機工作時會產(chǎn)生大量高溫的廢氣和煙霧污染空氣，在溫度較低的環(huán)境下，柴油機啟動比較困難。具體到本文設(shè)計的砂漿攪拌機的特點，應(yīng)該選用電動機作為動力源，在工地上比較方便而且經(jīng)濟、環(huán)保。（如圖4-1、4-2）
圖4-1 電動機 圖4-2 柴油機
4.1.2.傳動機構(gòu)的分析
傳動部分主要有電動機——減速器——攪拌軸——攪拌葉片。以這樣的一個傳動過程最終實現(xiàn)攪拌動作，其傳動簡單高效。由于電動機的轉(zhuǎn)速比較高，功率較大，所以在整個傳動過程中一定得有個減速器，減速器主要有一級減速器和多級減速器，本文所設(shè)計的攪拌機的電動機轉(zhuǎn)速大概是1430轉(zhuǎn)/每分鐘，最終要達到主軸轉(zhuǎn)速32轉(zhuǎn)/每分鐘左右，所以本文選擇二級減速器，二級減速器常見的主要有直齒圓柱齒輪二級減速器、斜齒圓柱齒輪二級減速器。兩者之間的區(qū)別在于斜齒圓柱齒輪的穩(wěn)定性較好，傳動平穩(wěn)，但本文所設(shè)計的砂漿攪拌機沒那么高的要求，所以選擇直齒圓柱齒輪二級減速器，直齒圓柱齒輪二級減速器于主軸之間采用常用的聯(lián)軸器鏈接。（如4-3）
圖4-3 二級減速器簡圖
4.1.3攪拌葉片的分析
砂漿攪拌機的執(zhí)行機構(gòu)主要是鋼管和攪拌葉片，通過電動機的帶動最終使攪拌葉片轉(zhuǎn)動實現(xiàn)對砂漿的攪拌。葉片的方式主要有梨刀式、螺帶式。梨刀式，和農(nóng)村黃牛梨田的原理相同，葉片經(jīng)過物料只是讓一小部分物料在攪拌桶底翻身一次，攪拌桶越長，左邊和右邊的物料要混合一次是需要比較長的時間，甚至混合不了，此類攪拌機用在干混砂漿行業(yè)，效果不太理想；螺帶式其螺帶葉片低速轉(zhuǎn)動，從攪拌桶底繞圈（完全無死角），將所有物料一一帶向中軸，即刻打散撲來的物料，攪拌只需要2-3分鐘，目前是最為理想，最為科學(xué)的一種攪拌執(zhí)行機構(gòu)。（如圖4-4、圖4-5）
圖4-4：梨刀式攪拌葉片 圖4-5：螺帶式攪拌葉片
4.2方案的確定
經(jīng)過對砂漿攪拌機的結(jié)構(gòu)、傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)的分析，最終我擬定了如下方案：
方案一：電動機——二級圓柱齒輪減速器——攪拌軸——螺帶式攪拌葉片；
方案二：電動機——二級圓錐齒輪減速器——攪拌軸——梨刀式攪拌葉片。
方案一使用圓柱齒輪減速器減速，電動機直接連接減速器，避免安裝分布范圍過大，圓柱直齒輪用于平行軸傳動，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力強，工作可靠性較高；其次螺帶式攪拌葉片攪拌效率更高，更均勻。
方案二中使用二級圓錐齒輪減速器，優(yōu)點在于圓錐齒輪具有換向性，可用于平行中傳動，還可用于交叉軸傳動，避免了電動機軸與攪拌軸在同一方向上；但其梨刀式攪拌葉片攪拌時間長，效果不盡人意。
綜上考慮，選擇方案一是比較合理的。電動機、主軸和減速器都在同一方向上，這為設(shè)計臥式攪拌機提供了很大的方便。（如圖4-6）
圖4-6
4.3方案的特點及創(chuàng)新
該方案具有攪拌均勻、速度快、卸料方便、操作簡單、材料耐磨等特點。其次還在攪拌葉片的材料上增加了改進，使其整體的噪音減小，更人性化。
五、預(yù)期結(jié)果
這次設(shè)計的臥式砂漿攪拌機，將會給機械工地帶來很大的方便，提高其施工效率；價格不高但作用很大，可滿足各大工地的需求，并且返修率低，使用壽命長。能夠達到任務(wù)書的要求。
六、設(shè)計主要步驟
1.砂漿攪拌機整體方案的分析和確定；
2.電動機的選型；
3.減速器的設(shè)計；
4.攪拌葉片的設(shè)計；
5.各部分材料的選擇設(shè)計；
6.繪制相應(yīng)的零件圖和裝配圖。
七、進度計劃
序號
任務(wù)名稱
開始時間
結(jié)束時間
1
選題
2
查閱中、外文獻資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設(shè)計方案
3
開題
4
進行畢業(yè)設(shè)計
5
中期檢查
6
上交畢業(yè)設(shè)計正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設(shè)計及設(shè)計說明書光盤，完成畢業(yè)答辯ppt
7
畢業(yè)答辯
八、參考文獻
[1]龔鐵平編譯.國外混凝土機械[M].北京:中國機械工業(yè)出版社,1983
[2]張福培.從國內(nèi)外攪拌樓(站)的現(xiàn)狀S國內(nèi)產(chǎn)品的差距和發(fā)展方向[J].水利電力施工機械,1998.1
[3]黃長禮主編.混凝土機械[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001.7
[4]鄭文緯、吳克堅主編.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2003.
[5]向再勵．攪拌機設(shè)計和使用中主要參數(shù)的選取，陜西：長安大學(xué)，2008
[6]汪信遠主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，1999.
[7]王昆,何小柏主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.
[8]陳軍鍵.攪拌設(shè)備設(shè)計[M]. 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985.
[9]《機械設(shè)計手冊》上、中、下冊.北京:第一版化學(xué)工業(yè)出版社1979.10
[10]鄭修本、馮冠大主編《機械制造工藝學(xué)》北京：第一版機械工業(yè)出版社1992.
[11] Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998.
[12] UCT FAMILY UNDER STOCHASTIC TECHNOLOGICAL CHANGES. INT. J. PRODUCTION ECONOMICS 122 (2009) 567–580可自行加頁
四、課題設(shè)計方案
4.1傳動機構(gòu)的分析
傳動部分主要有步進電機——聯(lián)軸器——滾珠絲桿副——工作臺。以這樣的一個傳動過程最終實現(xiàn)鏜銑加工中心工作臺的動作，其傳動簡單高效。由于步進電機的轉(zhuǎn)速可以很靈活地控制，傳動效率高，穩(wěn)定，所以很容易地通過控制工作臺的位移速來來控制工件的進給量。本文所設(shè)計的鏜銑加工中心工作臺的的動力源我們采用步進電機，驅(qū)動裝置我們采用步進電機驅(qū)動滾珠螺母來完成工作臺在X和Y方向的進給。
4.2方案的確定
經(jīng)過對鏜銑加工中心工作臺的結(jié)構(gòu)、傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)的分析，最終我擬定了如下方案，其方案結(jié)構(gòu)圖如下：
聯(lián)軸器
工作臺
滾滾絲桿
步進電機
4.3方案的特點及創(chuàng)新
該方案具有控制方便、速度可調(diào)，操作簡單、材料耐磨等特點。通過PLC控制系統(tǒng)控制，使操作者對鏜銑加工中心的操作更加簡潔，更人性化。
五、預(yù)期結(jié)果
這次設(shè)計的鏜銑加工中心工作臺，將會給加工中心的操作者帶來很大的方便，提高其施工效率；價格不高但作用很大，可滿足各類加工中心的需求，并且返修率低，使用壽命長。能夠達到任務(wù)書的要求。
六、設(shè)計主要步驟
1.鏜銑加工中心工作臺整體方案的分析和確定；
2.步進電機的選型；
3.滾珠絲桿螺母副的設(shè)計；
4.工作臺的設(shè)計；
5.滾珠絲桿，直線導(dǎo)軌，軸承強度的校核計算；
6.繪制相應(yīng)的零件圖和裝配圖。
七、進度計劃
序號
任務(wù)名稱
開始時間
結(jié)束時間
1
選題
2
查閱中、外文獻資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設(shè)計方案
3
開題
4
進行畢業(yè)設(shè)計
5
中期檢查
6
上交畢業(yè)設(shè)計正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設(shè)計及設(shè)計說明書光盤，完成畢業(yè)答辯ppt
7
畢業(yè)答辯
八、參考文獻
[1]. 王中發(fā). 機械設(shè)計［M］.北京理工大學(xué)出版社.1998.7..
[2] 機電一體化技術(shù)手冊編委會.機電一體化技術(shù)手冊（上冊）［M］.機械工業(yè)出版社.1997， 7.
[3] 孔凌嘉，張春林.機械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計［M］.北京理工大學(xué)出版社.2004.6.
[4]徐文燦著. 鏜銑床加工中心工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，1995。
[5]曾孔庚.鏜銑床加工中心工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展趨勢. 機器人技術(shù)與應(yīng)用論壇。
[6]汪信遠主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，1999.
[7]王昆,何小柏主編.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1999.
[8]陳軍鍵.鏜銑加工中心工作臺的設(shè)計[M]. 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985.
[9]成大先.《機械設(shè)計手冊》上、中、下冊.北京:第一版化學(xué)工業(yè)出版社1979.10
[10]鄭修本、馮冠大主編《機械制造工藝學(xué)》北京：第一版機械工業(yè)出版社1992.
[11] Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998.
[12] UCT FAMILY UNDER STOCHASTIC TECHNOLOGICAL CHANGES. INT. J. PRODUCTION ECONOMICS 122 (2009) 567–580
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日
收藏