12級機床主軸傳動系統(tǒng)的設計含5張CAD圖N=35~1600;公比1.41;P=7.5KW.zip

12級機床主軸傳動系統(tǒng)的設計含5張CAD圖N=35~1600;公比1.41;P=7.5KW.zip,12,機床,主軸,傳動系統(tǒng),設計,CAD,35,1600,公比,1.41,7.5,KW 機床主軸傳動系統(tǒng)的設計開題報告 一、題目來源 本題目來源于生產實際。 二、研究（設計）目的和意義 在金屬切削機床的設計中,機床主軸的結構復雜，價格昂貴,是機床最重要的部件之一。而主軸又是剛度薄弱的環(huán)節(jié)，它的前端安裝著-卡盤與工件，直接參與切削加工，主軸的變形和振動對機床的加工精度和表面質量影響最大。因此，機床設計的成功關鍵取決于主軸設計的優(yōu)劣。主軸設計主要是根據零件的加工條件、加工要求、機床配置參數和結構等合理地選擇主軸的主參數。而參數選擇是否合適將對機床最終的加工精度產生直接影響，并決定機床的加工質量和使用性能。本課題是以普通車床為研究目標，從其主軸箱及主傳動系統(tǒng)結構入手，對其系統(tǒng)結構設計、結構組成分析、分級變速分析、傳動件的計算分析的幾個方面進行研究。為優(yōu)化傳動系統(tǒng)結構和改善傳動系統(tǒng)的精度及穩(wěn)定特性提供必要的理論依據通過本課題的研究，使機床結構更加緊湊，?性能更加優(yōu)越。 在目前科學技術飛速發(fā)展的年代，主軸優(yōu)化設計是機床設計中主軸設計的有效手段，它既克服了以往設計方法中的盲目性，又提高了主軸的設計質量、設計效率、設計的科學性和可靠性。本文介紹一.種主軸多目標優(yōu)化設計方法，具有設計方法簡單、實用的優(yōu)點。 三、閱讀的主要參考文獻 [1]儲開宇，杜必強，段松屏.機床主軸參數的優(yōu)化設計.華北電力大學，河北保定，071003； [2]夏伯雄數控機床的產生、發(fā)展及其趨勢[J].精密制造與自動化,?2008?(1)：6-8； [3]劉小敏,王元生我國數控機床的現狀與發(fā)展[J].機械研究與應用,2006,19(4)：23-25； II-1 [4]江仁潔，何建新.我國數控機床的現狀及發(fā)展趨勢[J].湖南農機，2007?(3)：140-141； [5]秦宏偉.我國數控機床發(fā)展現狀及方向[J] .機械制造與研究200736?(5)?38-40； [6]賈亞洲.金屬切削機床概論[M] .北京：機械工業(yè)出版社，1993； [7]許曉旸.專用機床設備設計[M] .重慶：重慶大學出版社，2003； [8]范云張、陳兆年.金屬切削機床設計簡明手冊[M] .北京：機械工業(yè)出版社，1994.7； [9]吳圣莊. 金屬切削機床[M] .北京：高等教育出版社，2008； [10]翁世修、王良申. 金屬切削機床設計指導[M],上海：上海交通大學出版社，1986； [11]汪建曉、王為. 機械設計[M] .武漢：華中科技大學出版社，2007； [12]機床設計手冊編寫組. 機床設計手冊（上冊）[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，1986； [13]機床設計手冊編寫組. 機床設計手冊（下冊）[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，1986。 四、國內外現狀和發(fā)展趨勢 1948年， 美國Parsons(帕森斯)公司為制造飛機螺旋槳葉片輪廓的板狀樣板;提出在坐標機床_上采用數字脈沖控制的加工方法，并與麻省理工學院合作,于1952年成功研制出世界上第一臺三坐標立式數控銑床。后由于計算機技術及微電子技術等發(fā)展比較緩慢,數控機床的發(fā)展也受到了嚴重的制約,直到20世紀60年代集成電路的出現，數控機床進入了全新的發(fā)展階段。進入20世紀70年代，隨著微電子技術和計算機技術等的快速發(fā)展，數控機床得到了突飛猛進的發(fā)展，應用范圍也越來越廣泛，對原有機械制造業(yè)產生了巨大的神擊，給機械制造業(yè)的生產方式、產品結構及產業(yè)結構帶來深刻的變化。目前，數控機床己發(fā)展到第六代,即以PC機為基礎,向著開放化、智能化、圖形化等方面發(fā)展。 我國數控機床及技術起始于1958年，是由清華大學和北京第一機床廠共同 II-2 研制成功的。我國數控機床產業(yè)的發(fā)展一直受到國家經濟狀況、數控技術發(fā)展水平與國家扶持政策的制定等三大因素的影響。 根據中國機床工業(yè)協(xié)會所提供的數據顯示：我國的數控機床行業(yè)已經建立起國家超精密機床工程技術研究中心、國家精密工具工程技術研究中心、國家高效磨削工程技術研究中心、國家數控系統(tǒng)工程技術研究中心和國家高檔數控I程研究中心等。我國數控機床產業(yè)在經歷了幾十年的發(fā)展后,在很多方面都取得了令人矚目的成就，由最初的一窮二白已經發(fā)展到在立足自主創(chuàng)新的同時積極消化吸收國際資源，提高國產品牌的國際競爭力。 首先，高中檔數控機床的設計研發(fā)取得了較大的進展，在五軸聯(lián)動、高速加工、超精加工、復合加工、數字化設計等關鍵技術上也取得了重大突破,形成了一批中檔數控機床產業(yè)化基地。我國成為繼美國、日本之后世界第三個能生產此類專用設備的國家。 其次,在高性能數控機床技術創(chuàng)新方面也取得了重大突破。濟南二機床集團自行研制了高速五軸數控龍門銑床，既可滿足大型水泵葉片曲面加工精度的要求,也可用于大型模具加工。沈陽機床集團開發(fā)出五軸車銑復合加工中心，并實現了系列化、規(guī)格化產品的設計和生產。北京機電研究院高技術股份有限公司成功研制出我國第一臺直線電機驅動的高速加工中心，最高轉速可達15000 r/min,X、y軸最大加速度分別為0.8g和1.5g,有效解訣了在高加速及高速運動條件下保證機床剛性和精度的機床結構布局問題。杭州機床集團自主研發(fā)了七軸五聯(lián)動數控成形磨床，特別適合難加工材料零件多方向、凸凹面、圓弧面的精密加工,不僅成形精度好，而且大大提高了生產效率。武漢重型機床廠研制出的CKX53160數控單柱移動立式車銑床,保證了三峽水電站550詎型水輪機轉輪的加工,另外還研制出重型七軸五聯(lián)動車銑復合加工機床，可承重100t,能一次裝夾完成螺旋槳的全部工序加工,是我國第-臺自行研制的大型螺旋槳數控五軸聯(lián)動加工機床，達到了國際先進水平。 五、主要研究（設計）內容、關鍵問題及解決思路 5.1 主要研究內容 車床主軸箱設計，主要包括三方面的設計，即:根據設計題目所給定的機床用途、規(guī)格、主軸極限轉速、轉速數列公比或級數，確定其他有關運動參數，選定主軸各級轉速值通過分析比較，選擇傳動方案擬定結構式或結構網，擬定轉速 III-3 圖;確定齒輪齒數及帶輪直徑;繪制傳動系統(tǒng)圖。其次，根據機床類型和電動機功率，確定主軸及各傳動件的計算轉速，初定傳動軸直徑、齒輪模數，確定傳動帶型號及根數，;裝配草圖完成后要驗算傳動件(傳動軸、主軸、齒輪、滾動軸承)的剛度、強度或壽命。最后，完成運動設計和動力設計后，要將主傳動方案“ 結構化”， 設計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側重進行傳動軸組件、主軸組件、變速機構、箱體、潤滑與密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設計。 5.2 關鍵問題 主軸具有一定的轉速和足夠的轉速范圍、轉速級數，能夠實現運動的開停、變速、換向和制動，以滿足機床的運動要求。 主電機具有足夠的功率，全部機構和元件具有足夠的強度和剛度，以滿足機床的動力要求。 主傳動的有關結構，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗震性,熱變形和噪聲要小，傳動效率高，以滿足機床的工作性能要求。 操縱靈活可靠，維修方便，潤滑密封良好，以滿足機床的使用要求。 結構簡單緊湊，工藝性好，成本低，以滿足經濟性要求。 5.3 解決思路 （1）設定機床主軸箱的整體尺寸； （2）通過給定的技術參數來初步設定主分軸、齒輪數等的結構尺寸； （2）對傳動系統(tǒng)進行理論力學分析，精確計算選定尺寸及材料； （3）由電機轉速傳動至進給系統(tǒng)的參數反饋，校核所選定主軸和轉動軸尺寸的合理性； （4）完成整體結構設計，繪制裝配圖及零件圖。 六、完成畢業(yè)設計（論文）所必須具備的工作條件 所必須具備的工作條件： （1）二維繪圖軟件CAD； （2）計算機系統(tǒng)windows10。 七、預期成果（達到目標） 3-4 通過機床主軸系統(tǒng)設計，提高主軸組件的精度、抗震性,減小熱變形和噪聲，從而提高傳動效率；保證機構和元件足夠的強度和剛度。 系統(tǒng)掌握機械設計和驗算方法，了解傳動系統(tǒng)設計要求，鞏固加深專業(yè)知識，提高綜合運用能力。 八、工作的主要階段、進度與時間安排 2018年10月21日 指導老師下發(fā)任務書 2018年10月21日—11月20日 查閱參考文獻及完成開題報告、開題答辯 2018年11月21日—2019年1月20日 初步完成畢業(yè)設計資料，中期檢查 2019年1月21日—2019年5月10日 完成畢業(yè)設計主體工作 2019年5月11日—2019年5月20日 指導教師完成各項審查及相關簽字 2019年5月21日—2019年6月4日 評閱教師完成評閱意見及相關簽字 2019年6月5日—2019年6月10日 畢業(yè)設計答辯 九、指導老師審查意見