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機(jī)電一體化
課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
題 目: 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)
系:
專 業(yè):
學(xué)生姓名:
指導(dǎo)教師:
20**年 6 月 21 日
機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
目錄
第1節(jié) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架總體設(shè)計(jì).........................................1
1.1 概述...........................................................1
1.2 控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢...................................1
1.3 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理..........................................2
第2節(jié) 主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算......................................4
2.1 蝸桿副的設(shè)計(jì)計(jì)算...............................................4
2.2 蝸桿軸的設(shè)計(jì)...................................................6
2.3 蝸輪軸的設(shè)計(jì)..................................................12
2.4 中心軸的設(shè)計(jì)..................................................13
2.5 齒盤的設(shè)計(jì)....................................................14
2.6 軸承的選用....................................................16
第3節(jié) 刀架體的設(shè)計(jì)...............................................17
第4節(jié) 結(jié)論.......................................................18
致謝..............................................................19
參考文獻(xiàn)..........................................................20
第1節(jié) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架總體設(shè)計(jì)
1.1 概述
數(shù)控車床的刀架是機(jī)床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具,因此其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和切削效率。在一定程度上,刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。隨著數(shù)控車床的不斷發(fā)展,刀架結(jié)構(gòu)形式也在不斷翻新。其中按換刀方式的不同,數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置等多種形式。自1958年首次研制成功數(shù)控加工中心自動(dòng)換刀裝置以來,自動(dòng)換刀裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方式不斷得到改進(jìn)和完善。自動(dòng)換刀裝置是加工中心的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),它的形式多種多樣,目前常見的有:回轉(zhuǎn)刀架換刀,更換主軸頭換刀以及帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。
初步了解了設(shè)計(jì)題目(電動(dòng)刀架)及發(fā)展概況,設(shè)計(jì)背景,對刀架有了一些印象,對整理設(shè)計(jì)思路 安排設(shè)計(jì)時(shí)間有很好的輔助作用。對一些參數(shù)的進(jìn)行了解同時(shí)按準(zhǔn)則要求來完成設(shè)計(jì)。
1.2 數(shù)控車床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的發(fā)展趨勢
數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是:隨著數(shù)控車床的發(fā)展,數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。?
目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主,分為立式和臥式兩種。主要用于簡易數(shù)控車床;臥式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋轉(zhuǎn),就近選刀,用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。電動(dòng)刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),合理地選配電動(dòng)刀架,并正確實(shí)施控制,能夠有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,消除人為誤差,提高加工精度與加工精度的一致性等等。另外,加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高:尤其是在加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí),除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外,很重要的一點(diǎn)是數(shù)控車床需配備易于控制的電動(dòng)刀架,以便一次裝夾所需的各種刀具,靈活 方便地完成各種幾何形狀的加工。
數(shù)控刀架的市場分析:國產(chǎn)數(shù)控車床將向中高檔發(fā)展,中檔采用普及型數(shù)控刀架配套,高檔采用動(dòng)力型刀架,兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種。
數(shù)控刀架的高、中、低檔產(chǎn)品市場數(shù)控刀架作為數(shù)控機(jī)床必需的功能部件,直接影響機(jī)床的性能和可靠性,是機(jī)床的故障高發(fā)點(diǎn)。這就要求設(shè)計(jì)的刀架具有具有轉(zhuǎn)位快,定位精度高,切向扭矩大的特點(diǎn)。它的原理采用蝸桿傳動(dòng),上下齒盤嚙合,螺桿夾緊的工作原理。
1.3 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理
回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機(jī)械螺母升降轉(zhuǎn)位式。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個(gè)步驟。圖1.1為螺旋升降式四方刀架,其工作過程如下:
① 刀架抬起 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后, 通過接口電路使電機(jī)正轉(zhuǎn), 經(jīng)傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)。蝸輪帶動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ,此時(shí)由于齒盤處于嚙合狀態(tài),在絲桿螺母機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),使上刀架體產(chǎn)生向上的軸向力將齒盤松開并抬起,直至兩定位齒盤脫離嚙合狀態(tài),從而帶動(dòng)上刀架和齒盤產(chǎn)生“上抬”動(dòng)作。
② 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)圓套逆時(shí)針轉(zhuǎn)過150°時(shí),齒盤完全脫開,此時(shí)銷釘準(zhǔn)確進(jìn)入圓套中的凹槽中,帶動(dòng)刀架體轉(zhuǎn)位。
③ 刀架定位 當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后(旋轉(zhuǎn)90°、180°或270°),數(shù)控裝置發(fā)出的換刀指令使霍爾開關(guān)中的某一個(gè)選通,當(dāng)磁性板與被選通的霍爾開關(guān)對齊后,霍爾開關(guān)反饋信號(hào)使電機(jī)反轉(zhuǎn),插銷在彈簧力作用下進(jìn)入反靠盤地槽中進(jìn)行粗定位,上刀架體停止轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn),使其在該位置落下,通過螺母絲桿機(jī)構(gòu)使上刀架移到齒盤重新嚙合, 實(shí)現(xiàn)精確定位。
刀架壓緊 刀架精確定位后,電機(jī)及許反轉(zhuǎn),夾緊刀架,當(dāng)兩齒盤增加到一定夾緊力時(shí), 電機(jī)由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn),防止電機(jī)不停反轉(zhuǎn)而過載毀壞,從而完成一次換刀過程。
圖1.1 螺旋升降式四方刀架
第2節(jié) 主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 蝸桿副的設(shè)計(jì)計(jì)算
自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的動(dòng)力源是三相異步電動(dòng)機(jī),其中蝸桿與電動(dòng)機(jī)直聯(lián),刀架轉(zhuǎn)位時(shí)蝸輪與上刀體直聯(lián)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率P1=90W,額定轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,上刀體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n2=30r/min,則蝸桿副的傳動(dòng)比i= ==48。刀架從轉(zhuǎn)位到鎖緊時(shí),需要蝸桿反向,工作載荷不均勻,起動(dòng)時(shí)沖擊較大,今要求蝸桿副的使用壽命Lh=10000h。
(1)蝸桿的選型 GB/T10085--1988推薦采用漸開線蝸桿(ZI蝸桿)和錐面包絡(luò)蝸桿(ZK蝸桿)。本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)簡單、制造方便的漸開線型圓柱蝸桿(ZI型)。
(2)蝸桿副的材料 刀架中的蝸桿副傳遞的功率不大,但蝸桿轉(zhuǎn)速較高,因此,蝸桿的材料選用45鋼,其螺旋齒面要求淬火,硬度為45~55HRC,以提高表面耐磨性;蝸輪的轉(zhuǎn)速較低,其材料主要考慮耐磨性,選用鑄錫磷青銅ZCuSnl0P1,采用金屬模鑄造。
(3)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 刀架中的蝸桿副采用閉式傳動(dòng),多因齒面膠合或點(diǎn)蝕而失效。因此,在進(jìn)行承載能力計(jì)算時(shí),先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。
按蝸輪接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)計(jì)算的公式為:
1) 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2 設(shè)蝸桿頭數(shù)Z1=1,蝸桿副的傳動(dòng)效率取η=0.8。由電動(dòng)機(jī)的額定功率P1=90W,可以算得蝸輪傳遞的功率P2=P1η,再由蝸輪的轉(zhuǎn)速n2=30r/ min求得作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩:
2)確定載荷系數(shù)K 載荷系數(shù)K=KAKBKV,。其中KA為使用系數(shù),由表6-3查得,由于工作載荷不均勻,起動(dòng)時(shí)沖擊較大,因此取KA=1.15;KB為齒向載荷分布系數(shù),因工作載荷在起動(dòng)和停止時(shí)有變化,故取KB=1.15;Kv為動(dòng)載系數(shù),由于轉(zhuǎn)速不高、沖擊不大,可取Kv=1.05。則載荷系數(shù):
K=KAKBKV=1.15×1.15×1.05≈1.39
3)確定彈性影響系數(shù)ZE。 鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配時(shí),從有關(guān)手冊查得彈性影響系數(shù)。
4)確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動(dòng)中心距a的比值,從而可查出=2.9
5)確定許用接觸應(yīng)力[σH] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSnl0P1、金屬模鑄造、蝸桿螺旋齒面硬度大于45HRC,查表可得蝸輪的基本許用應(yīng)力[σH]′ =268MPa。已知蝸桿為單頭,蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)輪齒嚙合的次數(shù)j=1;蝸輪轉(zhuǎn)速n1=30r/min;蝸桿副的使用壽命Lh=10000h。
則應(yīng)力循環(huán)次數(shù): N=6Qjn2Lh=60×1×30 x 10000=1.8×107 壽命系數(shù):
許用接觸應(yīng)力:
[σH]=KHN[σH]′=0.929×268Mpa≈ 249Mpa
6) 計(jì)算中心距
查表得,取中心距,已知蝸桿頭數(shù)=1,m=1.25mm,蝸桿分度圓直徑d1=22.4mm。這時(shí)0.448,從而可查得接觸系數(shù),因?yàn)椋虼艘陨嫌?jì)算結(jié)果可用。
蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計(jì)算
(1)蝸桿
分度圓直徑:d1=28mm
直徑系數(shù):q=17.92,
蝸桿頭數(shù):Z1=1
分度圓導(dǎo)程角:γ=3°11′38″
蝸桿軸向齒距:PA==3.94mm;
蝸桿齒頂圓直徑:
蝸桿齒根圓直徑:
蝸桿軸向齒厚: =2.512mm
蝸桿軸向齒距:
(2)蝸輪
蝸輪齒數(shù):Z2 =45
變位系數(shù)Χ=0
驗(yàn)算傳動(dòng)比:i=/=45/1=45
蝸輪分度圓直徑:d2=mz2=72mm
蝸輪喉圓直徑:da2=d2+2ha2=93.5
蝸輪喉母圓直徑:rg2=a-1/2 da2 =50-1/293.5=3.25
蝸輪齒頂圓直徑:
蝸輪齒根圓直徑:
蝸輪外圓直徑:當(dāng)在z=1時(shí),
2.2 蝸桿軸的設(shè)計(jì)
(1) 蝸桿軸的材料選擇,確定許用應(yīng)力
考慮軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩,為普通用途中小功率減速傳動(dòng)裝置。
選用45號(hào)鋼,正火處理,
(2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估算軸的最小直徑
(2-21)
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力,取α=0.6
抗彎截面系數(shù)W=0.1d3
取dmin=15.14mm
(3) 確定各軸段的直徑和長度
根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度。
圖2.1 蝸桿軸
d1=d5 同一軸上的軸承選用同一型號(hào),以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型。
d5軸上有一個(gè)鍵槽,故槽徑增大5%
d1=d5=d1′×(1+5%)=15.89mm ,圓整d1=d5=17mm
所選軸承類型為深溝球軸承,型號(hào)為6203,B=12mm,D=40mm,
d2起固定作用,定位載荷高度可在(0.07~0.1)d1范圍內(nèi),
d2=d1+2a=19.38~20.04mm,故d2取20mm
d3為蝸桿與蝸輪嚙合部分,故d3=24mm
d4=d2=20mm,便于加工和安裝
L1為與軸承配合的軸段,查軸承寬度為12mm,端蓋寬度為10mm,
則L1=22mm
L2尺寸長度與刀架體的設(shè)計(jì)有關(guān),蝸桿端面到刀架端面距離為65mm,
故L2=43mm
L3為蝸桿部分長度L3≥(11+0. 6z2)m=38mm
圓整L3取40mm
L4取55mm,L5在刀架體部分長度為(12+8)mm,伸出刀架部分通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連長度為50mm,故L5=70mm
兩軸承的中心跨度為128mm,軸的總長為230mm
(4)蝸桿軸的校核
作用在蝸桿軸上的圓周力
(2-22)
(2-23)
其中d1=28mm
則
(2-24)
徑向力 (2-25)
切向力 (2-26)
圖2.2 軸向受力分析
(2-27)
(2-28)
求水平方向上的支承反力
圖2.3 水平方向支承力
(2-27)
(2-28)
(2-29)
求水平彎矩,并繪制彎矩圖
(2-30)
圖2.4 水平彎矩圖
求垂直方向的支承反力
(2-31)
查文獻(xiàn)[9]表2.2—4,,,,
其中,,
(2-32)
圖2.5 垂直方向支承反力
(2-33)
(2-34)
求垂直方向彎矩,繪制彎矩圖
圖2.6 垂直彎矩圖
求合成彎矩圖,按最不利的情況考慮
(2-38)
(2-39)
圖2.7 合成彎矩圖
計(jì)算危險(xiǎn)軸的直徑
查文獻(xiàn)[9]表15—1,材料為調(diào)質(zhì)的許用彎曲應(yīng)力,則
所以該軸符合要求。
(5)鍵的選取與校核
考慮到d5=105%×15.14=15.89mm, 實(shí)際直徑為17mm,所以強(qiáng)度足夠
由GB1095-79查得,尺寸b×h=5×5,l=20mm的A型普通平鍵。
按公式進(jìn)行校核
,,,。查文獻(xiàn)[9]表6—2,取則
(2-42)
該鍵符合要求。
由普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)查得軸槽深t=3mm,轂槽深t1=2.3mm
2.3 蝸輪軸的設(shè)計(jì)
(1) 蝸輪軸材料的選擇,確定需用應(yīng)力
考慮到軸主要傳遞蝸輪轉(zhuǎn)矩,為普通中小功率減速傳動(dòng)裝置
選用45號(hào)鋼,正火處理,,
(2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,初步估計(jì)軸的最小直徑
查文獻(xiàn)[9]表15—1,取45號(hào)調(diào)質(zhì)剛的許用彎曲應(yīng)力,則
由于軸的平均直徑為34mm,因此該軸安全。
(3) 確定各軸段的直徑和長度
根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度
即蝸輪輪芯為68mm
為蝸輪軸軸徑最小部分取34mm
軸段與上刀架體有螺紋聯(lián)接,牙形選梯形螺紋,根據(jù)文獻(xiàn)表8-45
取公稱直徑為=44mm,螺距P=12mm,H=6.5mm
查表8-46得,外螺紋小徑為31mm
內(nèi)、外螺紋中徑為38mm
內(nèi)螺紋大徑為45mm
內(nèi)螺紋小徑為32mm
旋合長度取55mm
L2尺寸長度為34mm,蝸輪齒寬b2 當(dāng)z1≤3時(shí),b2≤0.75da1=15.6mm
取b2=15mm
2.4 中心軸的設(shè)計(jì)
(1) 中軸的材料選擇,確定許用應(yīng)力
考慮到軸主要起定位作用,只承受部分彎矩,為空心軸,因此只需校核軸的剛度即可。
選用45號(hào)鋼,正火處理,,
(2) 確定各軸段的直徑和長度
根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度
d1=15mm,
d2與軸承配合,軸承類型為推力球軸承,型號(hào)為51203,d=17mm,d1=19,T=12mm,D=35mm
所以d2=17mm
d3與軸承配合,軸承類型為推力球軸承,型號(hào)為51204,
d=25mm,d1=27mm,T=15mm,D=47mm
分配各軸段的長度L1=80mm,L2=93mm,L3=20mm
(3) 軸的校核
軸橫截面的慣性矩
車床切削力F=2KN,E=210GPa
因此
<[]
y<[y]
中心軸滿足剛度條件
2.5 齒盤的設(shè)計(jì)
(1) 齒盤的材料選擇和精度等級
上下齒盤均選用45號(hào)鋼,淬火,180HBS。初選7級精度等級
(2) 確定齒盤參數(shù)
考慮齒盤主要用于精確定位和夾緊,齒形選用三角齒形,上下齒盤由于需相互嚙合,參數(shù)可相同。
當(dāng)蝸輪軸旋轉(zhuǎn)150°時(shí),上刀架上升5mm,齒盤的齒高取4mm
由
得算式 4=(2×1+0.25)m,標(biāo)準(zhǔn)值ha*=1.0, c*=0.25。求出m=1.78mm,取標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm。故齒盤齒全高h(yuǎn)=(2ha*+c*)m=(2×1+0.25)×2=4.5mm。
取齒盤內(nèi)圓直徑d為120mm,外圓直徑為140mm,齒頂高 ha=ha*m=1×2=2m
齒根高 hf=(ha*+c*)m=2.5mm
齒數(shù)z=38,齒寬b=10mm,齒厚,齒盤高為5mm。
(3) 按接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算
1)確定有關(guān)計(jì)算參數(shù)和許用應(yīng)力
2)取載荷系數(shù)kt=1.5
3)由文獻(xiàn)表9-12取齒寬系數(shù)Фd=1.0
4)由表9-10查得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8,取a=20°,故ZH=2.5
5)查表取бHlim1=380,取бHlim2=380
6)Lh=60×24×1×(8×300×15)。N2=5.18×107
7)由圖9-35查得接觸疲勞壽命系數(shù)ZN1=1.1 ,ZN2=1.1
8)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力
取安全系數(shù)SH=1。
(4)按齒根抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)
抗彎強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為
確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值
1)由文獻(xiàn)圖9-37查得,抗彎疲勞強(qiáng)度極限
2)由文獻(xiàn)圖9-38查得,抗彎疲勞壽命系數(shù)YN1=1.0,YN2=1.0
3)查圖取
4)計(jì)算抗彎疲勞許用應(yīng)力,取抗彎疲勞安全系數(shù)=1.4
5)彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算
。
故滿足彎曲疲勞強(qiáng)度要求
2.6 軸承的選用
圓錐滾子軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一。它是依靠主要元件的滾動(dòng)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比,滾動(dòng)軸承摩擦力小,功率消耗少,啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。并且常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,因此使用滾動(dòng)軸承時(shí),只要根據(jù)具體工作條件正確選擇軸承的類型和尺寸。驗(yàn)算軸承的承載能力。以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤滑、密封等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計(jì)”問題。
(1) 軸承的類型
考慮到軸各個(gè)方面的誤差會(huì)直接傳遞給加工工件時(shí)的加工誤差,因此選用調(diào)心性能比較好的深溝球軸承。此類軸承可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷,安裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號(hào)為:6203
(2)滾動(dòng)軸承的配合
滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件,為使軸承便于互換和大量生產(chǎn),軸承內(nèi)孔于軸的配合采用基孔制,即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準(zhǔn);軸承外徑與外殼的配合采用基軸制,即以軸承的外徑尺寸為基準(zhǔn)。
第3節(jié) 刀架體的設(shè)計(jì)
刀架體設(shè)計(jì)首先要考慮刀架體內(nèi)零件的布置及與刀架體外部零件的關(guān)系,應(yīng)考慮以下問題:
(a) 滿足強(qiáng)度和剛度要求。因?yàn)榈都荏w的剛度不僅影響傳動(dòng)零件的正常工作,而且還影響部件的工作精度。
(b) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。如支點(diǎn)的安排、開孔位置和連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等均要有利于提高刀架體的強(qiáng)度和剛度。
(c) 工藝性好。包括毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運(yùn)輸、維護(hù)修理等各方面的工藝性。
(d) 造型好、質(zhì)量小。
刀架體的常用材料有:
鑄鐵,多數(shù)刀架體的材料為鑄鐵,鑄鐵流動(dòng)性好,收縮較小,容易獲得形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體。鑄鐵的阻尼作用強(qiáng),動(dòng)態(tài)剛性和機(jī)加工性能好,價(jià)格適度。加入合金元素還可以提高耐磨性。
鑄造鋁合金,用于要求減小質(zhì)量且載荷不太大的箱體。多數(shù)可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化,有足夠的強(qiáng)度和較好的塑性。
我所設(shè)計(jì)的下刀架體采用HT150鑄造。
第4節(jié) 結(jié)論
本次設(shè)計(jì)采用了四工位刀架,通過電機(jī)驅(qū)動(dòng),渦輪蝸桿的傳動(dòng),有效的實(shí)現(xiàn)了縮短輔助時(shí)間,減少多次安裝零件引起的誤差。本次設(shè)計(jì)的四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)比較簡單,滿足時(shí)間短,刀具重復(fù)定位精度夠,足夠的刀具存儲(chǔ)以及安全可靠等基本要求。
回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度,以承受粗加工時(shí)的切削抗力和減少刀架在切削力作用下的位移變形,提高加工精度。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置,對于數(shù)控車床來說,加工過程中刀架部位要進(jìn)行人工調(diào)整,因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu),以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后具有高的重復(fù)定位精度(一般為0.001~0.005mm)。
設(shè)計(jì)過程中所涉及的內(nèi)容有機(jī)械設(shè)計(jì)、傳動(dòng)和電器控制三個(gè)方面的知識(shí),通過本次課程設(shè)計(jì)使我受到一次對所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力的鍛煉,從而使對所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能有機(jī)的結(jié)合起來,提高自己的知識(shí)運(yùn)用能力和解決工程實(shí)際問題的能力。
致謝
終于完成了課程設(shè)計(jì)了,在這段的緊張生活中,首先我要感謝我的指導(dǎo)老師王偉老師,沒有他的指點(diǎn)和教誨,就沒有這次設(shè)計(jì)的完成,他在我無能為力的時(shí)候給我提出了很多建設(shè)性的意見和建議,開拓了我的思路。最后,對所有幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝!
參考文獻(xiàn)
[1] 王三民.諸文俊. 機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[2] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控車床[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003 .
[3] 陳嬋娟.數(shù)控車床設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[4] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控車床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:兵器工業(yè)出版社,1999.
[5] 紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2000,第七版.
[6] 舒志兵.嚴(yán)彩忠.黃益群.張海榮.數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展綜述[J].伺服控制,2006,(01):23-27
[7] 劉澤深. 鄭貴臣.陳保青. 機(jī)械基礎(chǔ)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.
[8] 李洪.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊[M].遼寧:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社:1999.
[9] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
[10] 洪家娣.機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].江西:江西高校出版社,2001.
[11] 陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,1999.
[12] 徐灝.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995
[13] 王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.北京:航空航天大學(xué)出版社,2007
[14] 何立民著.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京航空航天出版社, 2006
[15] 鄭堤 唐可洪 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社 ,2007
[16] 張建民等著.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì).高等教育出版社,2007
[17] 尹志強(qiáng)著.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社, 2008
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附件圖紙
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電氣圖
蝸桿軸
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