哈工大综合课程设计――双轴转台设计_图文(精)

毕业设计（论文）题目双轴回转工作台专业机械设计制造及其自动化班级学号学生指导教师副教授二○○九年双轴回转工作台摘要在现有的三坐标联动数控机床的工作台上再增加一个具有两个旋转自由度的数控回转工作台，将其安装在原有的工作台上，与原有的工作台成为一个整体，成为一个多自由度的回转工作台，即双轴回转工作台。

再通过对数控系统的升级（不属于此题范畴），使该机床成为五坐标联动的数控机床。

这样的双回转数控工作台不仅可以沿X、Y、Z 方向作平行移动，在A、B两轴能同时运动，且能随时停止，在A轴上能够在一定角度内连续旋转，在B轴上可以做360度的连续旋转。

不仅可以加工简单的直线、斜线弧，还可适应更复杂的曲面和球形零件的加工。

关键词：双轴，回转工作台，五坐标联动，设计，机床The double turns round rotary worktableABSTRACTAt current three sit the mark connect the number that move the work on the stage controls the machine bed increases a number for having two revolve free degree controls the turn-over work set, will its gearing is in the original work on the stage, with originally possessed of the work set becomes a the whole, becoming the turn-over work set of a many free degrees, namely the double turns round the number controls the work set. Pass again the grade creep( do not belong to this category) that logarithms control system, make the machine's bed become five sit the mark connect the dynamic number controls the machine bed. Such a turn-over number controls the work set can not only make the parallel ambulation along the X, Y, the direction of Z, continuing to revolve in A, B two stalks can at the same time exercise, and can at any time stop, on the A stalk can in the certain angle, canning the 360 degrees of revolving continuously on the B stalk. Can not only process the simple straight line, oblique line, arc, can but also adapt to the more complicated curved face to processes with the spheroid spare parts.Key words：The double turns round, rotary worktable, Five sit the mark; Connect to move, design, Machine bed目录第1章绪论 11.1 本课题的研究范围及应解决的主要问题 11.2 本课题的研究目的和现实意义. 11.3 国内外现有数控发展状况 21.4 当代数控发展的主要趋势 31.5 数控机床的升级（五轴联动）11 第2章电动机的选择122.1 步进电动机的特点与种类122.1.1 步进电动机的特点122.1.2 步进电动机的种类122.2 步进电动机的选择14第3章工作台方案的选定243.1 分度工作台243.2 数控回转工作台253.2.1 开环数控转台263.2.2 闭环数控回转工作台273.3 调隙结构273.3.1 双螺距蜗杆传动3.3.2 双蜗杆传动3.4 闭环结构方案设计第4章双轴回转工作台结构设计30第5章蜗轮蜗杆设计计算345.1 蜗杆传动输入参数345.2 接触疲劳强度计算345.3 确定蜗轮蜗杆主要尺寸365.4 蜗杆的传动效率375.5 蜗杆蜗轮的精度等级的选择375.6 蜗杆传动的热平衡计算38第6章齿轮设计计算396.1 齿轮设计输入参数396.2 齿轮传动结构形式和布置形式396.3 材料及热处理396.4 初步确定齿轮基本参数406.5 齿面接触疲劳强度的校核436.6 齿根弯曲强度的校核446.7 齿轮基本参数第7章结论71参考文献72英文原文：73中文译文：78致谢82第1章绪论1.1本课题的研究范围及应解决的主要问题本课题内容为双轴回转工作台的结构设计，那么其研究范围则包括：双轴回转工作台的工作原理、功能结构及重要功能部件的结构设计与计算。

二轴转台方案设计1.设计简图（草图）2.对于多轴转台，各框架的设计顺序是：由内到外转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

材料选用优质铸转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

转台的设计应按照从内到外的顺序设计，最内层受到载荷和尺寸的限制，因而应该从里面开始设计。

但是本设计给出了最外一层的设计，因为外层的结构相对复杂，内外的原件使用相似。

3.轴系的设计2.1轴系1的设计轴系1上需要有驱动原件、测角原件、支撑原件、连接原件等部件。

2.1.1驱动原件选择转台的驱动元件主要有两大类：一类是电动机；一类是液压马达。

电动机驱动的主要优点是：（1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。

（2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。

对于小转矩、低频响的转台宜采用电动机驱动，而对于那些大转矩、高频响的转台，采用液压驱动方案为佳。

电机驱动常见的电动机为力矩电动机和直流伺服电动机。

力矩电动机允许转速低，可直接与转台主轴连接形成直接驱动。

所以对于该设计方案中可以按如下方式进行：驱动元件：采用直流力矩电机驱动，控制方便，既可开环控制，又可闭环控制；驱动方式：采用直接驱动方式，即将电机输出轴、转台主轴以及码盘轴直接相连。

主要是确定载荷，作用在机械装置上的载荷主要有：摩擦载荷、惯性载荷以及各种环境载荷等。

M⋅fNR=⋅摩擦载荷：由于传动部件之间存在摩擦摩擦引起的。

大小与所受压力和材料的摩擦系数有关。

摩擦力与其力臂的乘积即为摩擦力矩。

惯性载荷：计算回转运动时的惯性载荷，需要知道转动惯量和角加速度，具有传动链装置的，通常将负载的转动惯量折算到电机轴上。

环境载荷：例如风载荷、温差载荷（热变形）等，外载荷的确定，要是具体情况而定，有的可从理论上进行推导，有的需要借助试验来测定。

分析载荷的目的，是为了选择合适的电动机，使之满足要求。

对于转台来说，一般在室内应用，它的载荷主要考虑摩擦载荷和惯性载荷。

表一 ε⋅=J M对于轴一上的原件较多，驱动力矩较大，所以应选取具有较大的驱动力矩的电机拟选用如下所示的型号支撑元件支撑元件多用轴承，轴承采用两段固定的安装方式。

目录第一章总体方案设计 (2)1.1任务设计书及指标 (2)1.1.1设计任务书 (2)1.1.2主要技术指标 (2)1.2总体方案确定 (2)1.2.1方案确定思想 (2)1.2.2方案对比分子与确定 (3)第二章机械系统设计 (3)2.1竖直坐标工作台外形尺寸及重量估计 (5)2.2竖直导轨参数确定 (7)2.3滚珠丝杠计算和选择 (7)2.3.1 滚珠丝杠强度计算 (8)2.3.2 滚珠丝杠传动效率计算 (8)2.4伺服电机的计算与选取 (8)2.4.1 等效转动惯量的计算 (11)2.4.2 伺服电机等效负载转矩的计算 (11)2.4.3 伺服电机的选型 (12)2.5 联轴器的选用 (13)参考文献 (13)第一章 总体方案设计1.1任务设计书及指标1.1.1设计任务书题目：两维工作台（步进电机+滚珠丝杠+Y 向可加减速器方案）结构设计任务：本项目要求的两维工作台为竖直平面内的X-Y 工作台，其中Y 向为竖直，X 向为水平，电动工作方式。

1.1.2主要技术指标1）工作台台面尺寸：X 向200mm ，Y 向200mm ，台面要求沿均匀布置同心圆上分布圆间隔30mm 的M6螺孔（螺孔深度不小于15mm ），中心须有20mm 定心圆孔。

2）工作台承载：载荷重量50Kg 。

3）行程要求：X 向500mm ，Y 向1000mm 。

4）位置定位精度：X 向0.1mm ，Y 向0.05mm 。

5）最大运动精度：X 向0.1m/s ，Y 向0.2m/s 。

1.2总体方案确定根据设计任务书的要求确定总体方案。

1.2.1方案确定思想两坐标数控工作台台体设计主要分为机械系统部件和台体上的测控部件。

机械系统部件又分为导轨组成，传动组成，减速装置等；测控部件又分为伺服电机，检测及反馈元件等等。

1) 工作台型号为HXY-2020； 2) 行程要求X=200mm ，Y=200mm ；3) 工作台面尺寸为C ×B ×H=270×250×18； 4) 底座外形尺寸为C ×B ×H=1000×25×840； 5) 工作台最大长度为1000mm ； 6) 工作台负载重量为N=500N ；7) 工作台最快移动速度max max 0.2/;x y v v m s ==8)X,Y方向的定位精度为0.05mm；9)工作台负载小，运动灵敏度高，低速；10)定位精度高；11)考虑到结构稳定，安全，建议基座和滑台采用铸造工艺。

一、概述 (2)1、任务来源 (3)2、技术要求 (3)二、结构参数设计 (3)1、受力分析及轴尺寸设计 (11)2、轴承选型设计、寿命计算 (11)3、轴承结构设计 (12)三、精度设计 (12)轴颈轴承配合 (12)四、总结 (13)Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：航天学院自动化班级：11104104设计者：学号：1110410420指导教师：设计时间：2013年12月10日哈尔滨工业大学机械设计作业任务书一、概述1、任务来源：老师布置的大作业课题：轴系的组合结构设计。

2、题目技术要求：一钢制圆轴,装有两胶带轮A和B，两轮有相同的直径D=360mm，重量为P=1KN，A轮上胶带的张力是水平方向的，B轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图所示。

设圆轴的许用应力[]=80MPa，轴的转速n=960r/min，带轮宽b=60mm，寿命为50000小时。

设计要求：1.按强度条件求轴所需要的最小直径；2.选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3.按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）4.从装配图中拆出轴，并画出轴的零件图（3号图纸）5.设计说明书1份二、结构参数设计1选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。

因此轴所承受的扭矩不大。

故选45号钢，并进行调质处理。

2按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：3min d mP Cn ≥ 其中2P ——轴传递的功率，η=⨯=⨯=3.70.96 3.55m P P kW m n ——轴的转速，r/min912285/min 3.2m n r == C ——由许用扭转剪应力确定的系数。

查表10.2得C=106～118，考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106。

≥=⨯=33min 3.55d 10624.57285mPCmm n 由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%，得 min d 1.0525.8k d mm ≥⨯=，按标准GB2822-81的10R 圆整后取130d mm =。

两轴转台控制系统设计
两轴转台控制系统设计
转台系统是以控制论、相似原理、系统和信息技术为基础,利用计算机和专用物理设备等辅助工具,为飞行器实验提供平台的专用设备.不同的转台系统对控制精度有着不同的要求,本文在给定技术指标的要求下,利用PMAC运动控制器,为转台设计了一套PID控制方案.通过对转台进行建模、仿真,验证了所设计方案的可行性.最后,搭建电路并调试系统,实现了预期的要求.
作者：李亮孙力闫杰 Li Liang Sun Li Yan Jie 作者单位：西北工业大学航天学院,西安,710072 刊名：电子测量技术 ISTIC 英文刊名：ELECTRONIC MEASUREMENT TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 32(2) 分类号：V448.25+3 关键词：转台系统 PMAC运动控制器 PID控制。

哈工大综合课程设计转台一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握综合课程设计转台的基本原理和操作方法。

2. 学生能够运用所学的机械原理、电子技术和计算机编程知识，完成转台的设计与制作。

3. 学生能够理解并描述转台在工程领域的应用及重要性。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行转台零件的设计，并绘制出相应的工程图纸。

2. 学生能够独立完成转台的组装和调试，提高动手实践能力。

3. 学生能够运用编程语言，实现对转台的自动控制，培养编程和调试能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣和热情，激发创新意识和探索精神。

2. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与表达能力。

3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，关注工程技术对社会和环境的影响。

课程性质：本课程为哈工大综合课程设计转台，是一门实践性、综合性强的课程。

通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。

学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的学科基础知识，具有较强的自学能力和动手实践能力。

教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与教学活动。

注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成良好的工程素养。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 转台基础知识：- 转台的分类、原理及其在工程中的应用。

- 转台相关机械原理和电子技术基础。

2. 转台设计与制作：- CAD软件的使用，进行转台零件设计。

- 转台结构设计，绘制工程图纸。

- 转台材料选择及加工工艺。

3. 转台组装与调试：- 转台零部件的组装及调试方法。

- 传动系统、控制系统调试及优化。

4. 转台自动控制：- 编程语言基础，如C/C++、Python等。

- 转台自动控制算法及编程实现。

- 调试与优化，实现转台的精确控制。

5. 转台应用案例分析：- 分析转台在不同工程领域的应用案例。

双轴数控回转工作台毕业设计Prepared on 22 November 2020三江学院本科生毕业设计（论文）题目双轴数控回转工作台设计高职院（系）机械制造及自动化专业学生姓名陶轶晟学号指导教师王志斌职称起讫日期目录摘要 (3)绪论 (4)第一章数控回转工作台数控回转的介绍1．1 数控回转工作台的原理 (6)1．2设计准则 (10)第二章双轴工作台的总体的方案2．1 样本的选择 (11)2．2 双轴的工作台方案拟定 (12)第三章双轴工作台的主要零件的设计3．1 底板 (14)3．2 定心轴 (14)3．3 轴承的选用 (15)3．4 为何回转台要用蜗轮副传动 (17)注意事项 (22)结论 (23)参考材料 (24)致谢 (25)摘要数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架。

兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量奖大大增加。

但是数控回转工作台更有发展前途，它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。

本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计，不对以上部分运用AUTOCAD作图，最后是对数控工作台提出的一点建议。

关键词：数控回转工作台齿轮传动蜗杆传动间隙消除蜗轮加紧绪论毕业设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。

从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。

使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化，综合化。

培养学生独立工作、独立思考和综合所学知识的技能，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文课程名称:综合课程设计设计题目:双轴测试转台设计院系:机电工程学院班级:1108110班设计者:崔晓蒙学号:1110811005指导教师:陈志刚设计时间:2014年12月哈尔滨工业大学目录第1 章概述 (21.1 课程设计的目的 (21.2 课程设计的内容 (21.3 课程设计的方法和步骤 (2 1.4 转台课程设计的要求 (3 第2 章转台总体设计 (42.1 转台结构类型选择 (42.2 转台驱动元件选择 (82.3 转台测量元件选择 (9第3 章转台机械结构设计 (10 3.1 轴系设计 (103.2 轴与框架的连接 (123.3 框架设计 (153.4 配重设计 (163.5 限位与锁紧装置设计 (17 第4 章转台驱动元件设计 (194.1 传动部件设计 (194.2 转动惯量计算 (194.3 电机力矩计算 (26第5 章转台测量元件设计 (285.1 角度传感器设计 (285.2 角速度传感器设计 (315.3 限位开关设计 (325.4 走线与滑环 (33第6 章转台装配工作图设计 (346.1 装配工作图绘制要求 (346.2 装配工作图尺寸标注 (346.3 装配工作图上零件序号、明细栏和标题栏的编写 (34 第7 章转台零件工作图设计 (357.1 对零件工作图的绘制要求 (357.2 转台主要零件工作图 (35第8 章编写设计计算说明书 (368.1 设计计算说明书的内容 (368.2 设计计算说明书格式要求 (36第9 章课程设计的总结和答辩 (39参考文献 (4第1章转台功能分析1.1 功能分解转台是一种重要的地面测试设备,用于惯性导航系统和惯性元件检定、标定,以及模拟飞行器姿态运动。

转台根据用途可分为仿真转台和惯性测试转台。

按机械台体结构分类转台分为立式转台和卧式转台两种。

二轴转台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解二轴转台的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握二轴转台在工业自动化中的应用及其优势；3. 学生能够了解并掌握二轴转台的编程与控制方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对二轴转台进行简单的组装与调试；2. 学生能够运用编程软件，编写简单的二轴转台控制程序；3. 学生能够运用二轴转台进行实际物体的搬运和定位操作。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习二轴转台相关知识，培养对工业自动化技术的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 学生能够认识到二轴转台在工业生产中的重要性，增强对智能制造的认识和信心。

课程性质：本课程为技术学科课程，以实践操作为主，理论教学为辅。

学生特点：学生为初中二年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新技术充满好奇。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，激发学生对工业自动化技术的兴趣。

通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 二轴转台的结构与原理- 理解二轴转台的基本结构，包括驱动系统、传动系统、控制系统等；- 掌握二轴转台的工作原理，分析其在不同工业场景中的应用。

2. 二轴转台的编程与控制- 学习二轴转台的编程方法，包括编程语言、编程步骤等；- 掌握二轴转台的控制技术，了解其在自动化生产线中的作用。

3. 二轴转台的组装与调试- 学习二轴转台的组装方法，掌握各部件的安装与调试技巧；- 了解二轴转台的故障排除方法，提高实际操作能力。

4. 二轴转台的应用案例- 分析二轴转台在工业生产中的典型应用，如搬运、定位、组装等；- 学习二轴转台与其他自动化设备（如机器人、传感器等）的协同作业。

教学内容安排与进度：1. 第一周：二轴转台的结构与原理；2. 第二周：二轴转台的编程与控制；3. 第三周：二轴转台的组装与调试；4. 第四周：二轴转台的应用案例及综合实践。

机械设计课程设计目录目录一、传动装置的总体设计----------------------------------------11.1、确定传动方案-------------------------------------------------11.2、选择电动机---------------------------------------------------21.3、计算装置的总传动比并分配传动比-------------------------------41.4、计算装置各轴的运动和动力参数---------------------------------4二、传动零件的设计计算----------------------------------------62.1、高速齿轮传动-------------------------------------------------62.1.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------62.1.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------62.1.3、确定传动尺寸-------------------------------------------82.1.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------102.1.5、计算齿轮传动其它尺寸-----------------------------------112.1.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------112.2、低速级齿轮传动设计-------------------------------------------122.2.1、选择材料热处理级精度等级和齿轮类型及齿数---------------122.2.2、初步计算传动主要尺寸-----------------------------------122.2.3、确定传动尺寸-------------------------------------------132.2.4、校核齿根弯曲疲劳强度-----------------------------------152.2.5、齿轮其它几何尺寸---------------------------------------162.2.6、结构设计并绘制零件工作图-------------------------------162.3、验证两个大齿轮浸油润滑条件-----------------------------------172.4、根据所选齿数重新修订减速器运动和动力学参数-------------------18三、确定减速器机体的结构方案（草图准备）-------------------19四、装配草图设计前的准备工作（草图准备）-------------------204.1、初估轴径-----------------------------------------------------214.1.1、高速轴-------------------------------------------------204.1.2、中间轴-------------------------------------------------204.1.3、低速轴-------------------------------------------------214.2、选定联轴器类型-----------------------------------------------214.2.1、高速轴联轴器-------------------------------------------214.2.2、输出轴联轴器-------------------------------------------224.3、确定滚动轴承类型---------------------------------------------224.4、确定滚动轴承的润滑和密封方式---------------------------------224.5、确定轴承端盖的结构形式---------------------------------------23五、轴承部件的结构设计（草图第一阶段）---------------------235.1、高速轴的设计-------------------------------------------------235.1.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------235.1.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------235.1.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------245.1.4、键连接的设计-------------------------------------------255.2、中间轴的设计-------------------------------------------------255.2.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------255.2.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------255.2.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------265.2.4、键连接的设计-------------------------------------------275.3、输出轴的设计-------------------------------------------------275.3.1、轴承部件的结构设计-------------------------------------275.3.2、阶梯轴各部分直径的确定---------------------------------275.3.3、各部分轴段长度的确定-----------------------------------285.3.4、键连接的设计-------------------------------------------29六、轴/轴承/键连接的校核计算---------------------------------296.1、轴的强度校核-------------------------------------------------296.2、轴上键校核---------------------------------------------------336.3、轴承寿命校核-------------------------------------------------34七、传动零件/轴上其它零件/与轴承支点结构有关零件的结构设计（草图第二阶段）-----------------------------------------------367.1、齿轮结构设计-------------------------------------------------367.2、轴承端盖结构设计---------------------------------------------377.3、挡油板的结构设计---------------------------------------------387.4、套筒的结构设计-----------------------------------------------39八、机体结构的设计（草图第三阶段）--------------------------40九、减速器附件的设计（草图第三阶段）------------------------41十、参考文献----------------------------------------------------42。

1.项目背景分析本项目旨在设计一款无丝杠车床。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。

车床又称机床,使用车床的工人称为“车工”，在机械加工行业中车床被认为是所有设备的工作“母机”。

车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。

普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

在现代机械制造工业中，金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%到60%。

机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。

在机械制造及其自动化专业的整个教学计划中，“综合课程设计II”是一个极其重要的实践教学环节，其脱胎于“机床课程设计”，目的是为了锻炼学生机械“结构”的设计能力，这是机械类学生最重要的设计能力；同时，机床为制造工业“母机”，结构典型，非常适合作为课程设计内容。

2.研究计划要点与执行情况2.1设计任务机械制造及其自动化专业的“综合课程设计II”，是以车床和铣床主传动系统设计为内容，每个学生设计参数不同，完成展开图和截面图各一张及相关计算和文件和项目结题报告。

（1）设计内容要求图纸工作量：画两张图。

其中：开展图（A0）：轴系展开图。

其中摩擦离合器、制动和润滑不要求画，但要求掌握；操纵机构只画一个变速手柄。

截面图（A1）：画剖面轴系布置示意图（包括截面外型及尺寸、车床标中心高）。

（2）标注：中心距、配合尺寸、定位尺寸、中心高（车床）、外型尺寸。

（3）标题栏和明细栏不设明细表，件号采用流水号（1，2，3，…）标注，标准件的标准直接标在图纸上（件号下面）；标题栏采用标准装配图的标题栏（180×56），其中，图号：KS01（表示：课设01 号图纸）；单位：哈尔滨工业大学；图名：主传动系统装配图。

（4）主轴端部结构要按标准画。

五轴联动加工技术与双轴转台结构设计五轴联动加工技术与双轴转台结构设计五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种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，堪称“制造业之灵魂”。

五轴联动技术是我国走向强国的关键技术，尤其是把我国从制造大国转变成制造强国的基石，因为制造业包括的围很广领域较多，所以针对不同的工件则需要具有不同特点的设备，其中五轴联动机床的布局方案较多，各有各的优缺点。

1.1五轴联动机床发展五轴联动机床，满足空间曲面及任意轮廓的加工，一次装夹完成大量的加工工序，保证精度要求。

特别航空领域加工工艺的要求，对五轴联动机床提出多轴联动的同时，还要求机床主轴有较高的转速，因而在五轴联动机床上还应用了诸如高速主轴、高速控制系统、先进刀具技术等，首先是采用直线电机驱动技术。

经过十几年的发展,直线电机技术已经非常成熟。

其次是采用双驱动技术。

对于较宽工作台或龙门架型式,如果采用中间驱动,实际无法保证驱动力在中心,容易造成倾斜,使得动态性能较差。

使用双驱动,能使动态性能非常完美。

1.2五轴联动机床的种类及特点五轴联动机床有立式、卧式和摇篮式、NC工作台、C工作台+NC 分度头、C工作台十90OB轴C工作台+45oB轴、C工作台+A轴、轴NC主轴等类型。

如（图1）图11.2.1立式五轴加工中心这类加工中心是工作台回转轴。

设置在床身上的工作台可以环图2立式双轴回转工作台绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作围30度至-120度。

工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。

这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。

A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。

A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。

一、课题来源、类型来源：科研类型：科研论文二、选题的目的及意义目的：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。

意义：五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种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，堪称“制造业之灵魂”。

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。

三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势研究状况：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。

发展趋势：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。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：精密机械学基础设计题目：滚动轴承、轴系的组合结构设计院系：航天学院控制科学与工程系班级：0904102班设计者：呵呵呵学号：1090410200指导教师：蒋秀珍设计时间：2011年12月哈尔滨工业大学滚动轴承、轴系的组合结构设计1 设计任务一钢制圆轴，装有两胶带轮A 和B ，两轮有相同的直径360D mm =，重量为1P kN =，A 轮上胶带的张力是水平方向的，B 轮胶带的张力是垂直方向的，它们的大小如图 1所示。

设圆轴的许用应力[]80Mpa σ=，轴的转速960/min n r =，带轮宽52b mm =，寿命：5000小时。

设计要求：1) 按强度条件求轴所需要的最小直径； 2) 选择轴承的型号（按受力条件及寿命要求）；3) 按双支点单向固定的方法，设计轴承与轴的组合装配结构，画出装配图（3号图纸）；4) 从装配图中拆出轴并画出轴的零件图（3号图纸）。

图 1设计内容如下：轴的受力分析；强度条件、最小直径的确定；支承的选择和寿命校核；轴上零件的定位和固定；联接；键的选择；密封和调整；2 计算说明书2.1 按强度条件确定轴的直径① 绘出轴的受力图（图 1）。

如图所示坐标系下，轴在三个方向上受力分别为 0x F =20.5 2.5y F kN =--=-20.5 2.5z F kN =--=-② 作水平平面内的弯矩图（图 2）。

在水平面内有0zF=∑Az Cz Dz F F F =+对A 点取矩0A M =∑，有0Cz Dz F AC F AD -⋅-⋅=解得， 4.17 1.67Cz Dz F kN F kN ==-，。

求距A 端x 处截面1-1上的内力，取E F 向下，E M 逆时针，则0,0,0,0,0z AzE E AzEE AzF F F F F M MF x x AC ⎫=-+==⎪⎬=-=≤≤⎪⎭∑∑解得， 2.5, 2.5E E F kN M x ==。

双轴转台的设计说明书e题目双轴转台的设计学生姓名 e 学号 e所在学院机械工程学院专业班级 e指导教师 e完成地点 e2009 年 6 月 6 日双轴转台的设计作者：e（e）指导老师：e[摘要] 本文以西泰克卧式力矩电机直驱的双轴转台为分析对象，采用角接触球轴承为支承方式，设计一台力矩电机直驱的双轴转台。

力矩电机转台采用的直驱技术提供了高动态特性、高精度和高可靠性。

安装后无后期维护、无精度磨损。

基于简单而对称的结构设计，所有部件、电机、轴承完美的结合在一起，可获得更高的稳定性和系统刚性。

[关键词]五轴联动双轴转台力矩电机直驱技术Biaxial turntable designe(e)Tutor: eAbstract:In this paper, CyTec horizontal biaxial torque motor direct drive turntable is analyzed, using angular contact ball bearings to support the way, the design of a direct-drive torque motor biaxial turntable. Torque direct drive motor technology uses a turntable provides a highly dynamic, high precision and high reliability. No post-maintenance after installation, no precision wear. Based on a simple and symmetrical design, all components, motors, bearings perfectly together, get a higher system stability and rigidity.Key words: Five-axis；Biaxial turntable；Torque motor；Direct drive technology引言这次课程设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。