【完整版】电磁离合器变速式数控车床主传动系统设计毕业论文设计说明书
- 格式:doc
- 大小:1007.00 KB
- 文档页数:41
绪论随着市场上产品更新换代的加快和对零件精度提出更高的要求,传统机床已不能满足要求。
数控机床由于众多的优点已成为现代机床发展的主流方向。
它的发展代表了一个国家设计、制造的水平,在国内外都受到高度重视。
现代数控机床是信息集成和系统自动化的基础设备,它集高效率、高精度、高柔性于一身,具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应强等优点。
实现加工机床及生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向。
可以说,机械制造竞争的实质就是数控技术的竞争。
本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识,生产实习和实验等实践知识,达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。
通过设计分析比较机床的某些典型机构,进行选择和改进,学习构造设计,进行设计、计算和编写技术文件,达到学习设计步骤和方法的目的。
通过设计学习查阅有关设计手册、设计标准和资料,达到积累设计知识和提高设计能力的目的。
通过设计获得设计工作的基本技能的训练,提高分析和解决工程技术问题的能力,并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
一、设计题目及参数1.1 题目本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。
它主要由主轴箱,主轴,电动机,主轴脉冲发生器等组成。
我主要设计的是主轴部分。
主轴是加工中心的关键部位,其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响,因此,在设计的过程中要多加注意。
主轴前后的受力不同,故要选用不同的轴承。
1.2参数床身回转空间400mm尾架顶尖与主轴端面距离1000mm主轴卡盘外径Φ200mm最大加工直径Φ600mm棒料作业能力50~63mm主轴前轴承内和110~130mm最大扭矩480N·m二、主轴的要求及结构2.1主轴的要求2.1.1旋转精度主轴的旋转精度是指装配后,在无载荷,低转速的条件下,主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。
主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件,如主轴、轴承、箱体孔的的制造,装配和调整精度。
电磁离合器变速式数控车床主传动系统设计概述:数控车床是一种应用广泛的机床设备,其主要用于加工精密零件。
主传动系统是数控车床中至关重要的部分,它决定了车床的加工能力和性能。
本文将介绍电磁离合器变速式数控车床主传动系统的设计。
设计目标:1.提高车床的加工能力和性能;2.提高车床的传动效率;3.提高车床的运行平稳性;4.提高车床的控制精度。
设计原理:数控车床主传动系统由电机、离合器和变速箱组成。
电机提供动力,离合器用于连接和断开电机和传动系统,变速箱用于调整传动比。
设计原理如下:1.电机选择:选择适合的电机是设计的首要任务。
根据车床的工作负载和转速要求,选择能够提供足够功率且转速范围合适的电机。
2.离合器选择:离合器的选择对车床的性能有很大影响。
应选择耐磨损、传动效率高的离合器。
电磁离合器是一种常用的选择,其工作原理是通过电磁力连接和断开离合器,具有快速响应和稳定性好的特点。
3.变速箱设计:变速箱用于调整传动比,以适应不同工件的加工需求。
根据车床的工作范围和加工要求,选择合适的变速箱。
变速箱应具有平稳的传动和快速的换档功能。
4.控制系统设计:控制系统是数控车床的核心部分,其设计应满足车床运行的精度要求。
控制系统可以使用PLC或其他控制器,用于控制电磁离合器、变速箱和其他部件的运行。
设计优化:为提高设计的性能和效率,可以进行以下优化:1.优化传动比:根据不同工件的加工需求,优化传动比,以提高车床的加工能力和效率。
2.优化离合器选型:选择适合的离合器,以提高车床的传动效率和稳定性。
可以考虑使用升级版的电磁离合器,具有更好的响应速度和传动效率。
3.优化控制系统:优化控制系统的设计,提高控制精度和响应速度。
可以采用闭环控制和反馈控制,以提高车床的运行稳定性。
总结:电磁离合器变速式数控车床主传动系统的设计对车床的加工能力和性能有重大影响。
通过选择适当的电机、离合器和变速箱,并优化传动比和控制系统,可以提高车床的加工能力和效率,提高运行平稳性和控制精度。
数控车床主传动系统设计摘要主要是数控车床的主传动系统分析与设计。
这类主传动系统的设计也可以用于对普通车床的改造,以适应当前我国机床工业发展现状,具有一定的经济效益和社会效益。
设计主要包括根据一些原始数据结合实际条件和情况对车床一些参数进行拟定,在根据拟定的参数,进行传动方案的比较,确定传动方案。
然计算个传动副的传动比及齿轮齿数,在估算齿轮模数和各轴的轴径,并对齿轮和轴的强度、刚度进行校核。
除此之外,还有电动机的选择,液压卡盘的设计与选择。
如电磁离合器的选择等,从而完成对整个主传动系统的设计。
关键词:数控车床;主传动系统;设计AbstractCNC lathe is mainly the main transmission system analysis and design. The design of these main drive system can also be used for the transformation of ordinary lathe in order to adapt to the current development status of China machine tool industry, with a certain economic and social benefits.Design includes some of the original data in accordance with actual conditions and circumstances of some parameters on the lathe be prepared, in accordance with the development of parameters for comparison of transmission scheme to determine the transmission scheme. However, calculation of a transmission gear ratio and vice gear teeth, gear module in the estimate and the axis of the shaft, and gear and shaft strength, stiffness check. In addition, there is the choice of motor, hydraulic chuck design and selection. Such as the choice of the electromagnetic clutch in order to complete the design of the main drive system.Keywords:CNC; lathe main drive system; design目录1 引言 (1)第2章主传动系统的设计 (3)2.1.拟定传动方案 (3)2.1.1选择电机 (5)2.1.2计算各轴计算转速、功率和转矩 (8)2.1.3转速图 (9)2.1.4传动图 (9)2.2轴系部件的结构设计 (10)2.2.1I轴结构设计 (10)2.2.2II轴结构设计 (14)2.3主轴结构设计 (27)2.4绘制主传动系统总装图 (30)3.液压卡盘的设计 (32)3.1机床夹具的功能和应满足的要求 (32)3.1.1机床夹具的功能 (32)3.1.2机床夹具应满足的要求 (32)3.2机床夹具的类型和组成 (32)3.2.1机床夹具的类型 (32)3.2.2机床夹具的基本组成 (33)3.3卡盘夹紧机构的设计 (33)3.3.1夹紧机构设计应满足的要求 (33)3.3.2卡盘夹紧机构的选用 (33)3.4液压卡盘系统总装图 (34)4 结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)1 引言而相对于传统机床,数控机床有以下明显的优越性:(1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
毕业设计题目电磁离合器变速式数控车床主传动系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
数控车床主传动系统设计毕业设计下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!数控车床主传动系统设计本设计主要针对数控车床主传动系统进行设计,通过对数控车床主传动系统结构和参数的分析,采用适当的设计方法和理论模型,提出了一种新型数控车床主传动系统设计方案。
普通车床主传动系统设计说明书一、 设计题目:设计一台普通车床的主传动系统,完成变速级数为8-12级。
二、 设计目的:1:通过设计实践,掌握机床主传动系统的设计方法。
2:培养综合运用机械制图、机械设计基础、及结构工艺等相关知识,进行工程设计的能力。
3:培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
4:提高技术总结及编制技术文件的能力。
5:是毕业设计教学环节实施的技术准备。
三、设计内容与基本要求:设计内容: (一)运动设计(1)传动方案设计(集中传动,分离式传动)(2)转速调速范围max minn Rn n(3)公比:大公比,小公比和及混合公比(4)确定结构网和结构式:(1)传动副:前多后少,前密后疏,(2)超速级解决方案:a:增加变速组,b:采用分枝传动和背轮机构(5)绘制转速图:(1)降速:前缓后急(2)升速:前急后缓(6)三角带设计:确定变速组齿轮齿数(7)绘出传动系统图(二)动力设计(1)传动件的计算转速n i:各轴,各齿轮(2)传动轴轴径(3)齿轮模数(4)主轴设计:轴径(前径,后径),内孔直径,前端前伸量a(粗选:100-120),支撑形式,计算合理支撑跨距L(三)结构设计(四)校核一个齿轮(最小的),校核主轴(弯矩,扭矩)基本要求:1:根据设计任务书要求,合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。
2:正确利用结构式、转速图等设计工具,认真进行方案分析。
3:正确的运用手册、标准,设计图样必须符合国家标准规定。
说明书力求用工程术语,文字通顺简练,字迹工整。
4:完成主传动系统图1张和机床正反转控制电气原理图1张。
四、设计参数:6 320mm2000,1250,800,630,500,400,320 ,250,200,160,100,633kw,1500r/min (选择第二组参数作为设计数据)五、运动参数设计(1)传动方案设计(选择集中传动方案) (2)转速调速范围1000max 22.245min n Rn n ===(3)选用混合公比 1.41ϕ=(4)确定结构网和结构式:2348222=⨯⨯ (5)绘制转速图: 如下图所示(6)确定变速组齿轮齿数1.先计算第一扩大组的齿轮的齿数第一扩大组的降速比分别为:112u =,21u = 故齿数最小的齿轮在降速比为112u =之中,查表取1min 22z z ==,66z s =,则'144z =,则222331z u z s u ==+,'233z = 2.基本组的降速比分别是:112.8u =,21u = 故齿数最小的齿轮在降速比为112.8u =之中,查表有1min 22z z ==,84z s =,则'162z =,'2242z z ==3.第二扩大组的降速比分别是114u =,21u = 故齿数最少的齿轮在114u =之中,查表有1min 20z z ==,100z s =,250z =则'180z =,'250z =(7)传动系统图如下:六、动力参数设计(1)传动件的计算转速主轴的计算转速:0.30.3max min min 100045114/min 45n n n r n ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,取主轴的计算转速为125r/min 。
数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)工作计划毕业设计是在学生完成全部理论教学和时间教学后所进行的一次综合训练,是整个教学过程中最后一个主要的实践教学环节,目的是使学生综合运用所学的基础理论,专业知识和基本技能,进行工程设计和科学研究等工程师的基本训练,进一步培养学生的科学态度,独立分析和解决问题的能力以及创新的精神。
因此,我为这次毕业设计制定了一个详细周密的工作计划。
本次毕业设计完成需12~15周。
预期结果为主轴箱展开图、横剖面图、转速图和功率扭矩图、传动系统图、拆主轴零件图及主轴的加工编程等。
结果表现形式为全部设计图纸及设计说明书。
1基本要求(1)中英文文献及文献综述各一份(2)阅读有关材料15篇(3)外文资料翻译3000字以上(4)设计说明书10000字以上(5)折成A0号图纸4张2设计任务(1)运动设计(2)动力设计(3)结构设计(4)主轴数控加工编程(5)拆主轴零件图(6)传动系统图(7)主轴箱展开图(8)横剖面图(9)转速图和功率扭矩图3工作计划(1)第1~2周实习调研、检阅资料(2)第3~4周方案确定、开题报告(3)第5~8周设计数控机床主传动系统总体方案(4)第9~13周外文翻译(5)第14周撰写说明书(论文)(6)第15周上交设计(论文)工作总结本文完成了数控机床主传动系统设计。
主传动系统是实现主运动的传动系统,它的转速高、传递的功率大,是数控机床的关键部件之一。
对它的精度、刚度、噪声、温升、热变形都有严格的要求。
由于数控机床的主运动要求有较大的调速范围,因此数控机床的主传动电机主要使用交流变频调速伺服调速电机。
由于主运动采用了无级变速,为了确保低速时的扭矩,数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。
数控机床采用带有变速齿轮的主传动。
通过少数几对齿轮减速,扩大了输出扭矩,以满足主轴输出扭矩特性的要求,以获得强力切屑时所需要的扭矩。
燕山大学课程设计说明书题目:CK6140数控车床主传动系统设计学院(系):机械工程学院机制系年级专业: 08级机制2学号: 080101010127学生姓名:吕伟彪指导教师: 王敏婷李宇鹏1共24 页第页目录第1章概述……………………………………………. .……。
11.1 设计要求………………………………………………。
.1第2章主传动的设计 (2)2.1计算转速的确定 (2)2.2变频调速电机的选择.....................................。
(2)2.3转速图的拟定…………………………………………。
..22。
3。
1传动比的计算……………………………………。
.22.3.2参数确定…………………………………………. .。
22.3.3 主轴箱传动机构简图……………………………..。
32。
3.4 转速图拟定……………………………………….。
32.4传动轴的估算..............................................。
(3)2。
5主轴轴颈的确定 (5)2。
6主轴最佳跨距的选择 (5)2.7齿轮模数的估算………………………………………。
62.8 同步带传动的设计 (8)2。
9 滚动轴承的选择 (10)2.10 主要传动件的验算..............................。
. (10)2.10。
1 齿轮模数的验算 (10)2.10。
2 传动轴刚度的验算 (14)2。
10。
3 滚动轴承的验算......................................。
. 15总结.................................。
.................................。
. (16)参考文献………………………………………………..……….。
17第一章概述1.1 设计要求机床类型:数控车床主传动设计要求:满载功率7.5KW,最高转速4000rpm,最低转速41。
毕业设计(论文)说明书洛阳理工学院国际教育学院系(部)年级专业机械设计与制造姓名张震课程设计说明书设计题目:通用机床主轴变速箱传动系统的设计设计者:张震指导老师:学院:国际教育学院班级:52学号:Z11165220目录序言.......................................................................... 错误!未定义书签。
一、机床主传动运动设计 ................................................................... - 4 -1.1 设计题目及已知条件 .............................................................. - 4 -1.2 主运动参数拟定 ...................................................................... - 4 -1.3 动力参数的确定——电机的选择 .......................................... - 4 -1.4 主传动系统设计……………………………………………..- 4 -1.5 齿轮齿数确定 .......................................................................... - 7 -1.6 主传动系统设计中应注意的问题 .......................................... - 7 -1.7 转速图和传动系统图的确定………………………………..- 7 -二、机床传动件的估算和验算 ......................................................... - 10 -2.1 三角带传动计算 .................................................................... - 10 -2.2 传动轴的估算和验算 ............................................................ - 14 -2.3 齿轮模数的初步计算和验算 ................................................ - 22 -2.4 片式摩擦离合器的选择和计算 ............................................ - 24 -三、结构设计及说明 ......................................................................... - 25 -3.1 结构设计的内容、技术要求和方案 .................................... - 25 -3.2 展开图及其布置 .................................................................... - 25 -3.3 I轴(输入轴)的设计........................................................... - 26 -3.4 齿轮块设计 ............................................................................ - 26 -3.5 传动轴的设计 ........................................................................ - 27 -3.6 主轴组件设计 ........................................................................ - 27 -四、设计体会 ..................................................................................... - 33 -五、主要参考资料 ............................................................................. - 34 -序言机床设计是学生在学完基础课、技术基础课及相关专业课的基础上,结合机床主传动部件(主轴变速箱)设计进行的综合训练。
第1章绪论1.1选题目本次设计,我力求把离合器设计系统化,为离合器设计者提供一定参照价值。
抛弃老式推式膜片弹簧离合器,设计新式拉式膜片弹簧离合器是本次设计重要特点。
1.2离合器发展历史近年来各国政府都从资金、技术方面大力发展汽车工业,使其发展速度明显比其他工业要快多,因而汽车工业迅速成为一种国家工业发展水平标志。
对于内燃机汽车来说,离合器在机械传动系中作为一种独立总成而存在,它是汽车传动系中直接与发动机相连接听总成。
当前,各种汽车广泛采用摩擦式离合器重要依托主、从动某些之间摩擦来传递动力且能分离装置。
在初期研发离合器中,锥形离合器最为成功。
现今所用盘片式离合器先驱是多片盘式离合器,它是直到1925年后来才浮现。
20世纪代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率轿车上才采用多片离合器。
近年实践经验和技术上改进使人们逐渐趋向于首选单片干式离合器[1]。
近来,人们对离合器规定越来越高,老式推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式操纵形式操纵形式正向自动操纵形式发展。
因而,提高离合器可靠性和延长其使用寿命,适应发动机高转速,增长离合器传递转矩能力和简化操纵,已成为离合器发展趋势。
随着汽车发动机转速、功率不断提高和汽车电子技术高速发展,人们对离合器规定越来越高。
从提高离合器工作性能角度出发,老式推式膜片弹簧离合器构造正逐渐地向拉式膜片弹簧离合器构造发展,老式操纵形式正向自动操纵形式发展。
因而,提高离合器可靠性和延长其使用寿命,适应发动机高转速,增长离合器传递转矩能力和简化操纵,已成为离合器发展趋势。
随着计算机发展,设计工作已从手工转向电脑,涉及计算、性能演示、计算机绘图、制成后故障记录等等。
1.3离合器概述按动力传递顺序来说,离合器应是传动系中第一种总成。
顾名思义,离合器是“离”与“合”矛盾统一体。
离合器工作,就是受驾驶员操纵,或者分离,或者接合,以完毕其自身任务。
离合器是设立在发动机与变速器之间动力传递机构,其功用是可以在必要时中断动力传递,保证汽车平稳地起步;保证传动系换档时工作平稳;限制传动系所能承受最大扭矩,防止传动系过载。
XX大学毕业设计题目电磁离合器变速式数控车床主传动系统设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级XXXX学生XXX学号XXXXXX指导教师XXX二〇一五年五月三十日摘要当前,随着社会生产力的发展,机床技术的进步,高精度、高自动化的数控车床需求量显著增多,而数控车床又具有大功率、高转速、自动变速、主轴转速范围广等特点,所以在机床行业,数控车床成为重要的生产力量。
本论文首先介绍了数控机床在国内外发展的过程与现状以及选题目的与意义,并分析了其存在的一些问题;对数控机床发展趋势进行了简单探讨;并对CK6140数控车床主轴箱传动系统进行了分析、设计与计算。
主轴箱是由安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。
在调速范围内,数控车床主轴可以获得的任意速度,以满足加工切削要求。
目前,数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置实现无级变速。
变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力,主轴箱内串联变速齿轮来扩大齿轮的变速范围。
本设计将带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构,使输入轴在带轮处只受转矩,将轴上的径向力传动到车床箱体上,改善了输入轴的受力情况。
关键词:主轴箱;无级调速;传动系统ABSTRACTAt present, with the development of the social productive forces, the progress of machine technology, , demand, and CNC lathe also , a wide range of spindle speed and other characteristics, so machine tool industry, CNC lathe become an important power production.This paper introduces the present situation of CNC machine tools and process development as well as the purpose and significance of the topic, and analyzes some problems of its existence; CNC machine tool development trends were discussed briefly; And CK6140 CNC lathe analyzes, design and calculation.Headstock is componented by precision bearings in the gear. In the speed range, any speed Spindle available to meet working cutting requirements.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices. Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. Spindle speed gear box series to the extended range of the gear .In this design the design of the belt drive changed from the original unloading structure into the loading structure, the input shaft of the pulley only by torque, radial force to the drive shaft on the lathe cabinet, improve the force of the input shaft situation.Keyword: Systerm目录摘要 (I)A B S T R A C T................................................................I I 1前言.. (1)1.1选题背景与意义 (1)1.1.1国内外研究现状 (1)1.1.2发展趋势 (2)1.2选题目的及意义 (2)1.3设计研究内容要求 (3)2主传动系统设计 (4)2.1数控车床主传动系统设计总体方案 (4)2.1.1 主传动系统传动方案的确定 (4)2.1.2主传动系统有级变速自动变换方式的确定 (4)2.2 计算各轴计算转速、功率和转矩 (5)2.3 电机的选择 (7)3 传动系统零部件设计 (11)3.1传动皮带的设计和选定 (11)3.2轴系零部件的设计 (14)3.2.1确定各轴转速 (14)3.2.2确定传动各轴最小直径 (14)3.2.3Ⅰ轴和Ⅱ轴的结构设计 (16)3.2.4键的校核 (17)3.2.5齿轮模数的确定及校核 (17)3.2.6齿宽的确定 (20)3.3电磁摩擦离合器的计算和选择 (21)4 主轴结构设计 (22)4.1对主轴组件的性能要求 (22)4.2轴承配置形式 (22)4.3主要参数的确定 (23)5 编码器的选择与安装 (25)6结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1前言1.1选题背景与意义1.1.1 国内外研究现状从20世纪70年代初,我国的数控车床进入市场,通过各大机床厂家的不懈努力,在采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施下,使得我国的机床制造水平有了巨大的提升,车床产量在金属切削加工中占有较大的比例。
目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已进入实用和全面发展阶段。
但数控机床的产品在国际市场中的竞争力仍处于较低水平,即使在国内市场也同样面临着严峻的形势:一方面国内市场对各类机床产品有大量需求,而另一方面却有很多国产机床滞销积压,导致国内机床产品充斥市场,严重影响我国数控机床自主发展的前景。
这种现象的出现,除了有经营上、产品质量差和促销手段低等原因外,一个最主要的原因就是新产品(包括基型、变型和专用机床)的开发周期长,不能很好的针对用户需求提供满意的产品。
下面简单介绍分析下数控车床的一些特点:主轴传动系统数控车床主传动系统可分为有级变速传动和无级变速传动。
分级变速传动是在一定范围能均匀的、离散地分布着有限级数的转速,主要用于普通的机床。
无级变速形式则可以在一定范围内连续改变转速,从而得到满足加工要求的最佳转速,并且能在运转中变速,便于自动变速。
最重要的是数控车床的主传动系统通常采用无级变速。
与其他普通车床相比,数控车床的主传动采用交、直流调速电动机,电动机调速范围大,并可一实现无级调速,使主轴结构大为简化。
为了适应不同的加工需求数控车床主传动系统有以下三种方式。
1)电动机直接驱动电动机与主轴通过联轴器直接连接,或着是采用内装式主轴电动机驱动。
采用直接驱动可以很大程度上简化主轴箱结构,能有效地提高主轴刚度。
这种传动的特点是主要在主轴转速的变化、输出转矩与主轴的特性完全一致。
但由于主轴的功率和转矩特性决定电机性能的原因,从而这种变速传动的方式受到一定限制。
2)采用定比传动电动机经定比传动给主轴。
定比传动是通过用带传动或齿轮传动,这两种传动方式在一定程度上能满足主轴功率和转矩的要求,但其变速范围仍和电动机的调速范围相同。
当前,交流、直流电动机的恒功率转速范围一般只有2-4,而恒转矩范围则达100以上;而许多大、中型机床的主轴要求有更宽的恒功率转速范围。
很明显,这种情况下主轴电动机的功率特性和机床主轴的要求不匹配:调速电动机的恒功率范围远小于主轴要求的恒功率变速范围。
所以这种变速方式多用于小型或高速数控机床。
3)采用分档变速方式这种变速方式主要是用于解决主轴电动机的功率特性和机床主轴功率特性不匹配的问题。
变速多采用齿轮副来实现,电动机的无级变速配合变速机构来保证主轴的功率、转矩要求,进而满足各种切削运动的转矩输出,特别是保证低速时的转矩以及扩大恒功率的调速范围。
4)用两个电机分别驱动主轴此方式是上述两种方式的混合传动,高速时带轮直接驱动主轴,低速时另一个电机则通过齿轮减速后驱动主轴。
1.1.2 发展趋势1)高速、高精密化当前数控机床正向高速切削、干切削和准干切削等多方向发展,加工精度也在不断地提高。
另一方面,电主轴和直线电机的成功应用,陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市,也为机床向高速、精密发展创造了条件。
2)高可靠性3)数控车床设计简单CAD化、结构设计易于模块化应用CAD技术来替代人工完成繁琐的绘图工作,选择设计方案和动态特性分析、计算、预测及优化设计,以及对整机各工作部件进行动态模拟仿真。
这样很大程度上提高了工作效率,提高设计的成功率,缩短试制周期,降低了设计成本,提高市场竞争能力。
4)功能复合化扩大机床的使用范围、提高效率,实现一机多用多功能,即一台数控车床可以实现多种铣削加工方式。
5)智能化、网络化、柔性化和集成化。
1.2 选题目的及意义当今世界各国制造业广泛采用数控技术,来提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
此外,世界上各工业发达国家还把数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术,提高企业生产效率和产品质量,同时降低工人劳动强度,已成为世界各发达国家加快经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
在这一背景下,对于即将毕业走向社会的我们来讲,通过选择对数控车床的毕业设计则有如下目的及意义:1)通过设计电磁离合器变速式数控车床主传动系统,了解变速式数控车床的工作原理、掌握变速式数控车床主传动系统的设计过程和方法,提高对变速式数控车床主传动系统结构的设计能力。
2)通过运用所学知识及查阅相关资料,提高独立思考和解决问题的能力。
3)通过对变速式数控车床主传动系统的设计,优化主传动系统、改造数控系统,对数控技术的广泛应用和推广数控机床的改造有着深远意义。
4)在这样一种背景下,通过本次设计培养综合运用基础知识和专业知识的能力,解决工程实际问题,使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、编码器选择、电机选择、使用机械设计手册等基本技能及能力得到训练和提高。