數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

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1、螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿

2、蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇

3、螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈

4、袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆

5、袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆

6、袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇

7、羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅

8、羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅

9、肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆

10、蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄

11、蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄

12、螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅

13、螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃

14、螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈薅肁芅莄薄螀肇芀薄袃芃膆薃羅肆蒄薂蚅芁莀蟻螇肄芆蝕衿芀膂蠆羈肂薁蠆螁裊蕆蚈袃膁莃蚇羆羃艿蚆蚅腿膅蚅螈羂蒄螄袀膇莀螃羂羀芆螃螞膆節(jié)螂襖羈薀螁羇芄蒆螀聿肇莂蝿蝿節(jié)羋莆袁肅膄蒅羃芀蒃蒄蚃肅荿蒃螅艿蒞蒂羇膁芁蒁肀羄蕿蒀蝿膀蒅蒀袂羃莁葿羄膈芇薈蚄羈膃薇螆膆蒂薆袈罿蒈

15、 1 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 1 概要 1.1 前言 1.1.1 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的介紹 數(shù)控機床是一種高效率的加工設(shè)備，當零件被裝夾在工作臺上以后，為了盡可能完成較多工藝內(nèi)容，除了要求機床有沿X、Y、Z三個坐標軸的直線運動之外，還要求工作臺在圓周方向有進給運動和分度運動。這些運動通常用回轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)。 a、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的主要功能有兩個：一是實現(xiàn)工作臺的進給分度運動，即在非切削時，裝有工件的工作臺在整個圓周進行分度旋轉(zhuǎn)；二是實現(xiàn)工作臺圓周方向的進給運動，即在進行切削時，與X、Y、Z三個坐標軸進行聯(lián)動，加工復(fù)雜的空間曲面。 b、分度工作臺只能完成分度運動，而不能實現(xiàn)圓周運動。

16、由于結(jié)構(gòu)上的原因，通常分度工作臺的分度運動只限于完成規(guī)定的角度（如4560或90等），即在需要分度時，按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，將工作臺及其工件回轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，以改變工件相對于主軸的位置，完成工件各表面的加工。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺在電火花線切割機床上的應(yīng)用： 電火花線切割加工已廣泛用于國防和民用的生產(chǎn)和科研工作中，用于加工各種難加工材料、復(fù)雜表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。從工藝的可能性而言，現(xiàn)在的商品電火花線切割加工機床可分為三類：切割直壁二維型面的線切割加工工藝及機床；有斜度切割功能、可實現(xiàn)等錐角三維曲面切割工藝及機床；可實現(xiàn)變錐度、上下異形面切割工藝及機床。 上述X、Y和U、V四軸聯(lián)動能

17、切割上下異形截面的線切割機床，仍無法加工出螺旋表面、雙曲面表面和正旋曲面等復(fù)雜表面。 如果增加一個數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺附件，工件裝在用步進電機驅(qū)動的回轉(zhuǎn)工作臺上，采取數(shù)控移動和數(shù)控轉(zhuǎn)動相結(jié)合的方式編程，用θ角方向的單步轉(zhuǎn)動代替或著配合Y軸方向的單步移動，即可完成上述這些復(fù)雜曲面加工工藝。 1.1.2 電火花加工的產(chǎn)生和加工原理 電火花加工又稱放電加工（electrical discharge machining, 簡稱EDM），在20世紀40年代開始研究并逐步應(yīng)用于生產(chǎn)。它是在加工過程中，使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電，靠放電時局部、瞬時產(chǎn)生的高溫把金屬蝕除下來。因加工時

18、放電過程中可見到火花，故我國稱之為電火花加工-《特種加工技術(shù)》。 電火花加工的原理是基于工具和工件（正、負電極）之間脈沖性火花放電時電腐蝕現(xiàn)象蝕除多余的金屬，以達到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。 電腐蝕的主要原因是：電火花放電時火花通道中瞬時產(chǎn)生大量的熱，達到5000℃以上的溫 2 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 度，足以使任何金屬材料局部熔化、氣化而被蝕除掉，形成凹坑。這樣，人們在研究抗腐蝕辦法的同時，開始研究利用電腐蝕現(xiàn)象對金屬材料進行尺寸加工。 電火花線切割加工（wire cut EDM, 簡稱WEDM）是在電火花加工基礎(chǔ)上于20世紀50年代末最早在前蘇

19、聯(lián)發(fā)展起來的一種新的工藝形式，是用線狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對工件進行切割，故稱電火花線切割，有時簡稱線切割。它在國內(nèi)外已獲得廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)的線切割機床已占電加工機床的70％以上。 電火花線切割加工的基本原理是利用移動的細金屬導(dǎo)絲作電極，對工件進行脈沖火花放電、切割成形。 圖1-1 電火花線切割原理 1.1.3 電火花線切割加工的現(xiàn)狀與發(fā)展 根據(jù)電極絲的運行速度，電火花線切割機床通常分為兩大類：一類是雙向快走絲（或稱高速走絲）電火花線切割機床（WEDM—HS），這類機床的電極絲作高速往復(fù)運動，一般走絲速度為8～10m/s，這是我國生產(chǎn)和使用的主要機種，也是

20、我國獨創(chuàng)的電火花線切割加工模式，其特點是機床結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、但性能稍差；另一類是單向慢走絲（或稱低速走絲）電火花線切割機床（WEDM—LS），這類機床的電極絲作低速單向運動，一般走絲速度低于0.2m/s，這是國外生產(chǎn)和使用的主要機種，我國也已生產(chǎn)和逐步更快的采用慢走絲機床。 隨著零件及精密模具技術(shù)要求的不斷提高，對電火花線切割加工高效、精密、完整性的要求也愈來愈高。在切割速度計切割精度方面，自本世紀初國內(nèi)“中走絲”（具有多次切割功能的高速走絲機床）機床被成功應(yīng)用于模具加工來，對國產(chǎn)高速走絲電火花切割機傳加工指標產(chǎn)生了巨大的推動作用，采用復(fù)合工作液的條件下，第一次切割最高平均效率已超過20

21、0mm/min，在4次切割平均切割效率大于50mm/min，條件下表面粗糙度達到Ra<0.8m。 但從放電加工機理方面考慮,“中走絲”也暴露出一些對于切割效率、精度及表面 完整性而 3 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 言難以克服的問題。在切割效率及精度似乎又進入了一個瓶頸階段，在表面完整性研究方面，由于表面完整性對工件的使用性能，如耐用性、耐磨性、疲勞強度、高溫持久強度、耐腐蝕性等有重大影響。為了使電火花線切割加工工藝接近精密磨削的水平，并滿足長壽命精密模具和苛刻使用條件下零件的質(zhì)量要求，國外對低速走絲線切割切割機理及工藝已經(jīng)進行了長久的研究，并提出了“表面完整線

22、切割”的概念，而我國的HSWEDM在此領(lǐng)域的研究幾乎還處于空白狀態(tài)。 雖然國外一些發(fā)達國家的電火花線切割加工機床自動化程度高，功能多，加工質(zhì)量好，但這些先進的機床價格昂貴，國內(nèi)一般企業(yè)買不起。而結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉的國產(chǎn)高速走絲電火花線切割機床在相當長的時期內(nèi)仍然是模具制造、新特材料及復(fù)雜曲面零件加工的重要設(shè)備。因此進一步研究高速走絲線切割加工技術(shù)，擴大其加工工藝范圍，不僅具有重要的理論意義，而且具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。 1.1.4 復(fù)雜直紋曲面的加工方法 所謂直紋面就是由一族連續(xù)變動的直線構(gòu)成的曲面。直紋面加工在航空零件、模具制造加工中有著廣泛應(yīng)用 。電火花線切割多軸聯(lián)動加

23、工系統(tǒng)是為了實現(xiàn)復(fù)雜 曲面加工而研制的數(shù)控系統(tǒng)。目前，4軸聯(lián)動數(shù)控電火花線切割機已具備加工復(fù)雜直紋面的能力-《復(fù)雜型面摸具線切割加工新技術(shù)研究》。 國產(chǎn)的數(shù)控線切割機床，其工作臺一般都是按直角坐標系設(shè)計的，適合于加工二維圖形的工件。如果設(shè)想改變現(xiàn)有國產(chǎn)線切割機床工作臺的坐標設(shè)置，即由原來的X + Y工作臺轉(zhuǎn)換成 A (繞X 軸轉(zhuǎn)動) + C (繞Z 軸轉(zhuǎn)動)或B (繞Y 軸轉(zhuǎn)動) + C，或X + C，或它們之間的其它組合形式。這樣仍然是兩軸聯(lián)動控制，但是可以加工出復(fù)雜的直紋曲面。 編程的基本思想是：在加工過程中, 工件繞Z 軸的轉(zhuǎn)動(C)和工件繞X 軸的擺動(A )之間協(xié)調(diào)配合, 使工

24、件下端圓周切于擺動軸中心, 而電極絲過相切點, 工件上端電極絲則沿所需要之圖形切割。在圖1-2中, 工件上端為正六邊形, 下端為圓。所以, 程序的編制應(yīng)保證工件繞OX 軸擺動和繞 Z 軸轉(zhuǎn)動時, 電極絲下端通過切點, 而其上端則沿正六邊形移動。 圖1-2電火花加工方法 4 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 知道了復(fù)雜型面線切割加工的運動形式后，可以通過建立數(shù)學模型進一步分析復(fù)雜性面零件線切割加工的運動規(guī)律。 如果在數(shù)控高速走絲電火花線切割機床上增加一個數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺附件，工件裝在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺上，采用數(shù)控移動和數(shù)控轉(zhuǎn)動相結(jié)合方式編程，用θ角方向的

25、單步轉(zhuǎn)動來代替y軸方向的單步移動，即可完成圖1-5零件的加工工藝。 圖1-3 電火花線切割加工復(fù)雜型面 如果采取數(shù)控轉(zhuǎn)動和數(shù)控擺動相結(jié)合或兩個數(shù)控擺動相結(jié)合的方式編程，采用更為先進的軟件控制系統(tǒng)，一個使工件旋轉(zhuǎn)，另外一個使工件擺動，即可用于加工有錐度（斜度可大30）、兩端之間平滑過渡三維型面模具，如大端為正圓，小端為正六邊形等三維斜壁的拉絲模具（如圖1-6）。 圖1-6 下圓上六方三維斜壁模具 1.2 設(shè)計任務(wù)與要求 在現(xiàn)有的兩坐標聯(lián)動數(shù)控電火花線切割機床的工作臺上再設(shè)計一個具有兩個旋轉(zhuǎn)自由度的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，將其安裝在原有的工作臺上，與原有的工作臺成為一個整

26、體，成為一個多自由度的回轉(zhuǎn)工作臺，再通過對數(shù)控系統(tǒng)的升級（不屬于此題范疇），使該機床成為五坐標聯(lián)動的數(shù)控機床。 這樣的回轉(zhuǎn)數(shù)控工作臺不僅可以沿X、Y、方向作平行移動，在A、B兩軸能同時運動，且能隨時停止，在A、B兩軸上均可在一定角度內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)動。不僅可以加工簡單的直面、斜面、 圓 5 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 弧面，還可適應(yīng)更大的斜面（錐度）和更復(fù)雜的直紋曲面零件的加工。 傳統(tǒng)的電火花線切割機床的兩軸平移坐標工作臺以及偏移式絲架、雙坐標聯(lián)動裝置的配合也只能加工出上下異性界面形狀的零件，仍然無法加工出復(fù)雜表面，因此在直線進給運動上疊加回轉(zhuǎn)或

27、者擺動進給運動使之成為多軸聯(lián)動數(shù)控機床。 課題的主要任務(wù)（需附有技術(shù)指標分析）： 1、確定總體方案； 2、進行必要的匹配計算，選擇適當?shù)脑骷? 3、機械部分總體設(shè)計（裝配圖A0 1張）; 4、零件設(shè)計，繪制零件圖若干（折合2張A0圖紙）； 5、編寫設(shè)計說明書1份。 1.3 設(shè)計過程 第1-2周：熟悉設(shè)計任務(wù)，收集，調(diào)研 第 3 周：方案論證，作開題報告 第4-6周：總體設(shè)計 第7-10周：零、部件設(shè)計 第11-13周：撰寫說明書 第14周：其他：包括翻譯和其他工作 6 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 2 工作臺設(shè)計方案及其

28、分析 2.1 數(shù)控電火花線切割機床的機構(gòu)組成及其作用 機床本體由床身、坐標工作臺、運絲機構(gòu)、絲架、工作液箱、附件和夾具等幾部分組成。 （1）床身部分： 床身一般為鑄件，是坐標工作臺、繞絲機構(gòu)及絲架的支承和固定基礎(chǔ)。 （2）坐標工作臺部分： 電火花線切割機床最終都是通過坐標工作臺與電極絲的相對運動來完成對零件加工的。 （3）走絲機構(gòu)： 使電極絲以一定的速度運動并保持一定的張力。 （4）錐度切割裝置： （a）偏移式絲架：主要用在高速走絲線切割機床上實現(xiàn)錐度切割。 （b）雙坐標聯(lián)動裝置：在低速走絲線切割機床上廣泛采用，可以實現(xiàn)上下異形截面的加工。 2.2、傳動方案的確定

29、 圖2-1 回轉(zhuǎn)工作臺原理圖 7 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 由于現(xiàn)有XY坐標工作臺電火花線切割機床通過可以實現(xiàn)在XY平面內(nèi)的曲線切割，因此不需要在Z軸實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動，所以為了實現(xiàn)更多的加工工藝，且考慮到電火花切割時電極絲只能沿Z軸垂直方向，不能有較大的偏移角度，工作臺亦不能A、B兩軸進行360的回轉(zhuǎn)運動，否則會造成工作臺本身與電極絲發(fā)生干涉，破壞工作臺機構(gòu)，因此本設(shè)計中采用A、B兩軸在一定角度內(nèi)連續(xù)擺動運動。 兩軸擺動可聯(lián)動，也可獨立運動，配合已有工作臺X、Y軸方向的平移，再通過對數(shù)控系統(tǒng)的升級（不屬于此題范疇），使該機床成為多坐標聯(lián)動的數(shù)控機床，來完成

30、對復(fù)雜直紋曲面的加工。 2.2.1 A軸結(jié)構(gòu)確定 A軸擺動機構(gòu)采用懸臂式結(jié)構(gòu)，即比B軸少一個支撐座。其運動由交流伺服電機驅(qū)動圓柱齒輪傳動，帶動渦輪蝸桿系統(tǒng)，使工作臺實現(xiàn)在A軸內(nèi)30的連續(xù)擺動。渦輪蝸桿傳動平穩(wěn)，振動，沖擊和噪聲均較小，能以單級傳動獲得較大的傳動比，機構(gòu)緊湊，且當螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時蝸桿傳動便具有自鎖性，有利于實現(xiàn)回轉(zhuǎn)工作臺所要求的分度和鎖緊的實現(xiàn)，故選用渦輪蝸桿傳動。 當數(shù)控工作臺接到數(shù)控系統(tǒng)的指令后，首先松開運動部分的渦輪加緊裝置，同時電機解除自鎖，然后啟動交流伺服電機，按數(shù)控指令確定工作臺的回轉(zhuǎn)方向，回轉(zhuǎn)速度及回轉(zhuǎn)角度大小等參數(shù)。 因為是渦

31、輪蝸桿傳動與分度，所以停位不受限，并不像端齒分度盤一樣，只能分度固定的角度的整數(shù)倍（5、10、15等），而且偏轉(zhuǎn)范圍大，能加工任何角度與傾斜度的孔與表面。齒的側(cè)隙是靠齒輪制造精度和安裝精度來保持，大齒輪的支撐軸與蝸桿軸做成一個軸這種連接方式能增大連接的剛度和精度，更能減少功率的損耗。 本設(shè)計屬于開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，旋轉(zhuǎn)編碼器與交流伺服電機和支撐座的尾端連接，能將旋轉(zhuǎn)后的位置準確的反饋回系統(tǒng)。 設(shè)計中應(yīng)主要減少A軸在X軸方向上的結(jié)構(gòu)尺寸，以減少非加工范圍造成的X軸無效行程，并使機構(gòu)尺寸不會超出工作臺范圍。同時降低工作臺的高度以增大工件的加工厚度，避免A軸機構(gòu)高度超出絲架的跨度產(chǎn)生運動干涉。

32、 2.2.2 B軸結(jié)構(gòu)確定 B軸工作原理與A軸相同，主要零件類型相同，只是采用兩個支撐座以固定安裝在XY坐標工作臺上，其左支撐座只起到支承作用，只要零件位于右支撐座內(nèi)。由于B軸位于Y軸工作臺上，其尺寸只要不超出Y軸工作臺長度即可，因此應(yīng)只要減少B軸在Y軸方向上的結(jié)構(gòu)尺寸，以減小實際影響Y軸加工范圍的機構(gòu)尺寸。 2.2.3 回轉(zhuǎn)工作臺的鎖緊原理 8 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 在A、B兩軸擺動結(jié)構(gòu)中，雖然蝸桿傳動具有自鎖性能，但是考慮到加工方式的要求和A軸的特殊結(jié)構(gòu)，因此，首先采用伺服電機的自鎖實現(xiàn)對機構(gòu)靜止時的鎖定，同時采用在擺動軸渦輪輪轂上使用油

33、壓環(huán)抱式鎖緊裝置，以大面積的縮進擺動部分，鎖緊時圓周表面緊密配合，減少了盤面壓力不穩(wěn)定的起伏，所以具有高剛性和耐重切削的特性。 油壓環(huán)抱式鎖緊裝置是由一個薄壁套筒套在渦輪的輪轂上，當套筒 （2-1） 鎖緊力： F=ps = 20 x 3335.9 x 0.2 =13343.6N （2-2） 鎖緊力矩： 2.2.4 回轉(zhuǎn)工作臺的潤滑與密封 因為兩軸擺動機構(gòu)有較大的擺動角度，所以雖然渦輪蝸桿及齒輪傳動都是在箱體 （2-3） 2.3 回轉(zhuǎn)工作臺的組成 A、B兩軸擺動機構(gòu)均由交流伺服電機、聯(lián)軸器、輸入軸、高速級小齒輪、高速級

34、大齒輪、中間軸、低速級小齒輪、低速級大齒輪、蝸桿軸、渦輪、渦輪等組成。 B軸： B軸機構(gòu)由兩個支撐座構(gòu)成，左支撐座只起支撐作用，傳動零件均位于右支撐座內(nèi)。主要 9 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 有一級齒輪減速器和一對渦輪蝸桿傳動組成。伺服電機驅(qū)動一級齒輪減速器傳動，齒輪減速器通過蝸桿軸帶動渦輪蝸桿傳動，渦輪安裝在支承軸上，支承軸與A軸機構(gòu)箱體螺栓連接，在保證螺栓連接可以安裝的同時應(yīng)盡量減少機構(gòu)尺寸，以上零件均位于右支撐座內(nèi)。 A軸： 伺服電機驅(qū)動一級齒輪減速器傳動，一級齒輪采用垂直方向安裝，以減小A軸運動時的極限范圍，但應(yīng)保證對電火花機床工作臺尺寸高絲架跨度的要求，擴大可使用的機床范

35、圍。 A軸傳動零件與B軸右支撐座相同，伺服電機驅(qū)動一級齒輪減速器傳動，齒輪減速器通過蝸桿軸帶動渦輪蝸桿傳動，渦輪安裝在輸出軸上，輸出軸與工作臺采用螺栓連接，在保證螺栓連接可以安裝的同時應(yīng)盡量減少機構(gòu)尺寸。 2.4 主要參數(shù) 回轉(zhuǎn)角度：30 最大回轉(zhuǎn)半徑：300mm 最大承載重量：100kg 脈沖當量：0.001 電動機步距角：0.5 2.5 回轉(zhuǎn)工作臺的傳動精度對工藝指標的影響 數(shù)控機床中常見的反應(yīng)式步進電機的步距角一般為0.5～3。步距角越小，數(shù)控機床的控制精度越高。 步進電機進給系統(tǒng)的脈沖當量一般取為0.01mm或0.001，這時脈沖位移的分辨率和精度

36、較高，但是由于進給速度v=60fδ(mm/min)或ω=60 fδ(min﹣1)，在同樣的最高工作頻率?時δ越小，則最大進給速度之值也越小。 步進電動機的進給系統(tǒng)使用齒輪傳動，不僅是為了求得必需的脈沖當量，而且還滿足結(jié)構(gòu)要求和增大轉(zhuǎn)矩的作用。 在數(shù)控機床僅給系統(tǒng)中，考慮慣量、轉(zhuǎn)矩或脈沖當量的要求，必須進行減速的情況下，采用齒輪傳動。減速齒輪的齒側(cè)間隙使換向后運動滯后于指令信號，造成開環(huán)或閉環(huán)伺服進給系統(tǒng)的死區(qū)誤差，影響定位精度。為了消除齒隙并增強剛性，應(yīng)采用各種具有消隙或預(yù)緊措施的齒輪副。 在數(shù)控機床中，分度工作臺、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺都廣泛采用渦輪蝸桿傳動。蝸輪副的嚙合側(cè)隙對其分度定位精度影

37、響最大，因此消除蝸輪副的側(cè)隙就成為數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的關(guān)鍵問題。 一般在要求連續(xù)精度分度的機構(gòu)中或為了避免傳動機構(gòu)因承受脈動載荷而引起扭轉(zhuǎn)的場合往往采用雙螺距漸厚蝸桿，以便調(diào)整嚙合側(cè)隙到最小限度。 雙螺距漸厚蝸桿與普通蝸桿的區(qū)別是：雙螺距漸厚蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不同的齒距；而同一側(cè)面的齒距則是相等的。 10 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 雙螺距漸厚蝸桿副的嚙合原理與一般蝸桿副嚙合原理相同，蝸桿的軸向截面仍相當于基本齒條，渦輪則相當于同它嚙合的齒輪。由于蝸桿齒左、右兩側(cè)面具有不同齒距，即左、右兩側(cè)面具有不同的模數(shù)，因而同一側(cè)的齒距相同，故沒有破壞嚙合條件。 雙螺距漸厚

38、蝸桿傳動的公稱模數(shù)m可看成普通蝸輪副的軸向模數(shù)，一般等于左、右齒面模數(shù)的平均值。此蝸桿齒厚從頭到尾逐漸增厚。但由于同一側(cè)的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的嚙合。因此可用軸向移動蝸桿的方法來消除蝸桿與渦輪的齒側(cè)隙-《數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的原理和設(shè)計》。 11 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 3 主要零件的設(shè)計 3.1 工作臺外形尺寸及重量計算 工作臺最大承重：100kg，回轉(zhuǎn)半徑：300mm。 由《機械零件手冊》查得，工作臺材料為45鋼，采用淬火提高鋼的硬度和強度極限，但由于淬火會引起 (3-2) 選擇螺栓材料為Q235，性能等級為4.6的螺栓，有《機械設(shè)計》查得材料屈服極

39、限為240MPa，安全系數(shù)為1.5，故螺栓材料取用應(yīng)力[ζ]=160 MPa。 求得螺栓危險截面的直徑（螺紋小徑d1）為： 12 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） d1 = （4 x 1.3 x F/π[ζ] ）ˉ= {[4 x 1.3 x(5440+1210/4)]/ π[ζ] }=7.713mm (3-3) 矩形截面梁的彎曲應(yīng)力沿截面高度按二次拋物線規(guī)律分布在中性軸處彎曲切應(yīng)力最大。 由 (3-4) 可知工作臺可用，工作臺中21Kg。 按粗牙普通螺紋標準，選用螺紋公稱直徑為d=10 mm。 3.2 步進電機的選用及運動參數(shù)的計算 已

40、知脈沖當量為0.001，電機步距角為0.5,工作臺轉(zhuǎn)速為6r/min。 工作臺扭矩為： T=FL=121.05 x10x0.3=363 Nm (3-5) A軸機構(gòu)重量小于121Kg,B軸所受扭矩為： T=FL<（121.05+100）x10x0.2=444Nm (3-6) 工作臺轉(zhuǎn)動所需功率為202.5W,A軸機構(gòu)回轉(zhuǎn)所需功率為700W，所以兩個軸的伺服電機采用不同的電機，但主要零件設(shè)計方法形同，B軸機構(gòu)伺服電機選用1000W。 此處僅以A軸機構(gòu)主要零件設(shè)計為例，由《數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計》知，總傳動比

41、為： 總傳動效率為： ηα=ηi0=α/δ=0.5/0.001=500 (3-7) 軸承η齒輪η渦輪、桿η聯(lián)軸器 =0.98x0.97x0.8x0.99=0.75 (3-8) 參考《機電傳動控制》，伺服步進電機額定功率為 選定伺服電機參數(shù)為： 電機型號：ACM604 額定電壓：220V 額定功率：400W 額定力矩：1.27Nm 額定轉(zhuǎn)速：3000r/min 電機總長:127.8mm 電機安裝直徑:70mm 電機重量:1.48Kg 電機軸直徑:1

42、4mm 伸出軸長度：30mm 磁對極:4 (3-9) τm 13 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 編碼器:2500 由于A、B兩軸擺動機構(gòu)輸出軸的扭矩和回轉(zhuǎn)時所需的功率相同，且電機的輸出扭矩和功率均選擇的較大，因此可以用相同的零件，只是部件的裝配結(jié)構(gòu)有一些差別。 分配傳動比時，考慮到應(yīng)使各級傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，盡量使傳動裝置外廓尺寸緊湊，重量較小，所以渦輪蝸桿的傳動比應(yīng)盡量小以減少渦輪的直徑，查《機械設(shè)計》蝸桿傳動比取62。 為了減少齒輪副的尺寸，避免大齒輪很大，小齒輪很小的情況，齒輪傳動比應(yīng)該取小一些，以使齒輪減速器部分的結(jié)構(gòu)緊湊，減少總體結(jié)構(gòu)尺寸。 則齒輪總傳動比為

43、： i=500/62 = 8.065 各軸轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸 n1=nm=3000 r/min Ⅱ軸 n2=n1/i1=3000/8.065=372 r/min Ⅲ軸 n3=n2/i2=372/62=6 r/min 各軸輸入功率： P1=400x0.98x0.99=388.08 W P2= P1η12=388.08x0.98x0.97=368.91 W P3=368.91x0.98x0.8=289.2 W 各軸輸出功率： P1′= P1x0.98=380.32 W P2′= P2x0.98=361.53 W P3′= P3x0.98=283.416 W

44、 各軸輸入轉(zhuǎn)矩： Td=1.27 Nm T1= Tdn1=1.27x0.99x0.98 = 1.232 Nm T2= T1n2=1.232x0.99x0.98x8.065 = 9.45 Nm T3= T2n3=9.45x0.99x0.8x62 = 459.17 Nm 各軸輸出轉(zhuǎn)矩： T1′= T1x0.98 = 1.207 Nm T2′= T2x0.98 = 9.261 Nm T3′= T3x0.98 = 450 Nm 14 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 3.3 齒輪傳動的設(shè)計、主要參數(shù)和幾何尺寸 已知齒輪副的傳動比為8.065，

45、輸入轉(zhuǎn)矩為1.232 Nm，小齒輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，設(shè)定工作壽命15年（設(shè)每年工作300天），兩班制，機構(gòu)工作平穩(wěn)，正反轉(zhuǎn)。 齒輪毛坯采用鍛造毛坯，先切齒，后表面硬化處理，最后進行精加工，淬火并滲氮處理。 斜齒輪優(yōu)點： （1）嚙合性能好，在斜齒輪輪齒的接觸線為與齒輪軸線傾斜的直線，輪齒開始嚙合和脫離嚙合都是逐漸的，因而傳動平穩(wěn)、噪聲小，同時這種嚙合方式也減小了制造誤差對傳動的影響； （2）重合度大，可以降低每對輪齒的載荷，從而相對的提高了齒輪的承載能力，延長了齒輪的使用壽命，并使傳動平穩(wěn)； （3）斜齒標準齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)較直齒輪著少，因此，采用斜齒輪傳動可以得到更為緊湊

46、的機構(gòu)。 由于齒輪副轉(zhuǎn)速不高，故選用7級精度（GB10095-88）。 材料選擇：選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差40HBS。 選小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)Z2=20x8.065=161.3，取162 按齒面接觸強度設(shè)計： 由設(shè)計計算公式進行試算，即 （3-10） 確定公式 (3-11) N2=1.296x1010/8.065=1.607x109 (3-12) 取接觸疲勞壽命系

47、數(shù)KHN1=0.85；KHN2=0.92。 取失效概率為1﹪，安全系數(shù)S=1.2，得 ［ζH］1= KHN1ζHlim1/S=0.85x600/1.2 MPa=425 MPa (3-13) ［ζH］2= KHN2ζHlim2/S=0.92x550/1.2 MPa=421.67 MPa (3-14) 則許用接觸應(yīng)力: 15 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 ［ζH］=（［ζH］1+［ζH］2）／2=423.3 MPa (3-15) 選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433， 查的1=0.78，εα2=0.87，則εα=εα

48、1+εα2=1.65。 計算圓周速度: v=πd1tn1/60x1000=3.14x14.8x3000/60x1000=2.324 m/s (3-16) 試算小齒輪分度圓直徑d1t，由計算公式得d1t = 14.8 mm 計算尺寬b及模數(shù)m b=Фdd1t=1x14.8=14.8 mm mnt=d1tcosβ/Z1=0.718 h=2.25 mnt =2.25x0.718=1.616 mm

49、 b/h=14.8/1.616=9.16 計算縱向重合度: ε β =0.318Фd Z1tanβ=0.318x1x20xtan14=1.586 計算載荷系數(shù)K： 已知使用系數(shù)KA=1，根據(jù)v=2.324 m/s,7級精度，查得動載系數(shù)Kv =1.11；查得KHβ=1.42； 查得KFβ=1.35, KHα= KFα=1.4. 故載荷系數(shù)： K=KAKvKHαKFβ=1x1.11x1.4x1.42=2.21 按實際的載荷系數(shù)校正所算

50、的分度圓直徑得： mn=d1cosβ/ Z1=0.801 按齒根彎曲強度設(shè)計： 計算載荷系數(shù)： K = KA Kv KFα KFβ =1 x 1.11 x 1.4 x 1.35 =2.10 根據(jù)縱向重合度εβ = 1.586，查得螺旋角影響系數(shù)Yβ = 0.88。 計算當量齒數(shù)： ZV1 = Z1/ cosβ = 20 / cos14= 21.894 ZV2 = Z2/ cosβ = 162 / cos14= 177.34

51、 查得齒形系數(shù)：YFa1 = 2.73 , YFa2 = 2.11 查得應(yīng)力校正系數(shù)： = 1.565 , YSa2 = 1.85 (3-17) (3-18) (3-19) (3-20) (3-21) (3-22) (3-23) (3-24) (3-25) (3-26) (3-27) 16 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限= 500 MPa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限ζ MPa；取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= 0.85，KFN1= 0.88。 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4 ，得： [ζF

52、]1 = KFN1ζ [ζF]1 = KFN2ζ 由： FE1 = 380 FE1 / S = 0.85 x 500/1.4 =303.57 MPa (3-28) FE2 / S = 0.88 x 380/1.4 =238.86 MPa (3-29) YFa1 YSa1/[ζF]1 = 0.01407 ，YFa2 YSa2/[ζF]2 = 0.01634，大齒輪的數(shù)值大。 則有公式3-25計算： mn ≥ 0.6 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力

53、，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù)并圓整為標準值1。 取m=1 計算齒數(shù)： Z1=d1 cosβ/m=16 (3-30) 取Z1=16，則Z2=8.065x16=129.04，取130。 幾何尺寸計算： 計算中心距： a=( Z1+Z2)mn/2cosβ=(16+130)x1/2cos14=75.2 mm (3-31) 按圓整后的中心距修正螺旋角： β=arcos(Z1+Z2)mn/2a=13.9 (3-32) 因β值改

54、變不多，故參數(shù)εα、Kβ、ZH等不必修改。 計算小齒輪、大齒輪的分度圓直徑： d1= Z1mn/cosβ=16x1/cos13.9=16.5 mm (3-33) d2= Z2mn/cosβ=130x1/cos13.9=133.9 mm (3-34) 計算齒輪寬度： b=Фd d1=16.5 mm (3-35) 圓整后取B2=20 mm,B1=25 mm。 計算中所所選取的參數(shù)以及查得的參數(shù)均參考《機械設(shè)計》第十章齒輪傳動中所列出的圖表。 大齒輪齒頂圓直徑小于

55、160mm，根據(jù)動力參數(shù)，幾何尺寸，以及箱體條件和整體裝配的限制，結(jié)合生產(chǎn)加工方式與工藝水平，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜，齒輪與軸采用平鍵連接。 在工作條件完全相同的情況下，采用斜齒輪傳動可比直齒輪傳動獲得較小的傳動幾何尺寸，也就是說，斜齒輪傳動比直齒輪傳動具有較大的承載能力。 17 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 主要參數(shù)： 1.齒形角α=20 2.齒頂高系數(shù)ha*=1 3.頂隙系數(shù)c*=0.25 4.模數(shù)m=1 5.分度圓螺旋角β=13.9 幾何尺寸： 1.分度圓直徑d1=16.5 mm d2=133.9 mm 2.齒距p=3.14mm 3.齒頂高ha=1 m

56、m 4.齒根高hf=1.25 mm 5.齒頂圓直徑da1=18.5 mm da1=135.9 mm 6.齒根圓直徑df1=14 mm df1=131.4 mm 7.全齒高h=2.25 mm 8.基圓直徑db1=15.5 mm db2=129.92 mm 由于A、B兩軸機構(gòu)的伺服電機相同，系統(tǒng)總傳動比相同，各分配比也相同，同時滿足兩軸的需要，因此兩軸采用相同的齒輪副傳動。 3.4 蝸桿與渦輪的設(shè)計、主要參數(shù)和幾何尺寸 已知輸入扭矩為9.45 Nm，作用在渦輪上的扭矩為459.17 Nm，蝸桿轉(zhuǎn)速為372r/min，傳動比為62，工作載荷較穩(wěn)定，但有

57、不大的沖擊，要求壽命為12000h。 根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿。 考慮到蝸桿傳動的功率不大，速度較小，故蝸桿用45鋼；因希望效率高些，耐磨性好些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為45～55HBS。渦輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而齒芯用灰鑄鐵HT100制造。 按齒面接觸疲勞強度進行計算： 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強度。 傳動中心距為： (3-36) 取Z1=1，估取效率η=0.8， 確定載荷系數(shù)K： 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)K

58、β=1，選取使用系數(shù)KA=1.15，由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù)KV=1.05，則 18 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） K=KA Kβ KV=.15x1x1.05≈1.21 （3-37） 確定彈性影響系數(shù)ZE 因選用的是鑄錫磷青銅渦輪和蝸桿相配，故ZE=160MPa 。 確定接觸系數(shù)Zρ 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值為0.40，可查得Zρ=2.75。 確定許用接觸應(yīng)力： 根據(jù)蝸桿材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，可查得渦

59、輪的基本許用應(yīng)力[ζH]=268 MPa。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 N=60jn2Lh=60x1x6x12000=4.32x106 （3-38） 壽命系數(shù)： （3-39） 則 [ζH] =KHN[ζH] =0.81 x 268 =217.08 MPa （3-40） 計算中心距：a ≥106.67 mm 取中心距a = 160 mm ，因i = 62 ，故去模數(shù)m = 4 mm ,蝸桿分度圓直徑d1=71 mm 。這時d1/a = 0.451 ，可查得接觸系數(shù)Zρ=2.65，因為Zρ<Zρ，因此以上計算結(jié)果可

60、用。 蝸桿與渦輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 蝸桿： 軸向齒距pa = 12.56 mm ；直徑系數(shù)q =17.75；齒頂圓直徑da1 = 79 mm；齒根圓直徑df1 = 61.4 mm；分度圓導(dǎo)程角γ= 31328″,蝸桿傳動具有自鎖性能；蝸桿軸向齒厚sa = 6.28 mm。 渦輪： 渦輪齒數(shù)Z2 = 62；變位系數(shù)x2 = +0.125； 渦輪分度圓直徑d2=m Z2=62x4=248 mm 渦輪喉圓直徑da2 =248 + 2 x4x(1+0.125) = 257 mm 渦輪齒根圓直徑df2 =248-2x4x(1-0.125+0.2)= 239.4 mm 渦輪咽喉母圓半徑

61、rg2 = a – 0.5da2 = 31.5 mm 渦輪采用螺栓連接式結(jié)構(gòu)。 校核齒根彎曲疲勞強度： （3-41） 當量齒數(shù): 19 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 ZV2= Z2/cosγ=62/ cos31328″=62.27 （3-42） 根據(jù)x2 = +0.125，ZV2=62.27，可查得齒形系數(shù)YFa2= 2.25 螺旋角系數(shù)： Yβ = 1-γ/140=0.9779 （3-43） 許用彎曲應(yīng)力： [ζF] =[ζF]KFN 查得由Z

62、CuSn10P1制造的渦輪的基本許用彎曲應(yīng)力[ζF]=56 MPa 。 壽命系數(shù) （3-44） [ζF] = 56 x 0.85=47.6 MPa ζF =(1.53x1.21x459.17x10)/71x248x4= 26.56 MPa 彎曲強度是滿足的。 精度等級公差和表面粗糙度的確定： 考慮到所設(shè)計的蝸桿傳動是動力傳動，屬于通用機械減速器，從GB/T 10089-1988圓柱蝸桿、渦輪精度中選擇8級精度，側(cè)隙種類為f，標注為8f GB/T 10089-1988。 然后由有關(guān)手冊查得要求的公差項目及表面粗糙度。 熱平衡核算： 蝸桿傳動由于效率低，所以工作時發(fā)熱量

63、大。 在閉式傳動中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時散逸，將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。 所以，必須根據(jù)單位時間 （3-45） 取箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)αd=10， （3-46） t0= ta +Φ1/αd S =62.2℃ （3-47） η=（0.95～0.96）tanγ/tan(γ+φ V) （3-48）

64、 20 陜西科技大學畢業(yè)論文（設(shè)計說明書） 已知γ= 31328″=3.1；φ V =arctan?V；?V與相對滑動速度VS有關(guān)。 VS = πd1n1/60x1000cosγ=1.38 m/s （3-49） 查得?V= 0.04，φ V =2.1； 代入式中得η=0.6。 3.5 軸的設(shè)計與校核 由于機構(gòu)軸類零件較多，且A、B兩軸的主要零件相同，本處只列出其中一部分軸的設(shè)計與校核過程。 齒輪軸： 齒輪的功率為P=388.08 W，轉(zhuǎn)速為n=3000 r/min，轉(zhuǎn)矩為T=1.232 Nm。 作用在齒輪上的力：

65、 因已知高速級小齒輪分度圓直徑為d=38 mm，而： Ft = 2T/d = 2 x 1232/38 = 64.85 N （3-53） Fr = Ft tanαn /cosβ = 64.85 x tan20/cos14= 24.33 N （3-54） Fa = Ft tanβ = 64.85 x tan14= 16.17 N （3-55） 圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖3-3所示。 初步確定軸的最小直徑： 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A0 = 112

66、，于是得： （3-56） 齒輪軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑dⅠ-Ⅱ。 為了使所選的軸直徑dⅠ-Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需選取聯(lián)軸器型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca = KA T3 ,考慮到轉(zhuǎn)矩變化，故取KA = 2.3，則 Tca = KA T3 =2.3 x 1232 Nmm = 2.8336x103 Nmm （3-57） 按照計算轉(zhuǎn)矩Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，同時考慮到電機伸出軸直徑為14mm，查標準GB/T 5014-2003 或《機械零件手冊》，選用YLD1行剛性聯(lián)軸器J1J2型。 其公稱轉(zhuǎn)矩為10 Nm。半聯(lián)軸器的孔徑為d1 =14 mm，d2 =10 mm， 故取dⅠ-Ⅱ = 10 mm， 半聯(lián)軸器長度L=47 mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=22 mm。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 21 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計 圖3