12級(jí)機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)含5張CAD圖N=35~1600;公比1.41;P=7.5KW.zip,12,機(jī)床,主軸,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),CAD,35,1600,公比,1.41,7.5,KW 機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 一、題目來(lái)源 本題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際。 二、研究（設(shè)計(jì)）目的和意義 在金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)中,機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴,是機(jī)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(pán)與工件，直接參與切削加工，主軸的變形和振動(dòng)對(duì)機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量影響最大。因此，機(jī)床設(shè)計(jì)的成功關(guān)鍵取決于主軸設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。主軸設(shè)計(jì)主要是根據(jù)零件的加工條件、加工要求、機(jī)床配置參數(shù)和結(jié)構(gòu)等合理地選擇主軸的主參數(shù)。而參數(shù)選擇是否合適將對(duì)機(jī)床最終的加工精度產(chǎn)生直接影響，并決定機(jī)床的加工質(zhì)量和使用性能。本課題是以普通車(chē)床為研究目標(biāo)，從其主軸箱及主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手，對(duì)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)組成分析、分級(jí)變速分析、傳動(dòng)件的計(jì)算分析的幾個(gè)方面進(jìn)行研究。為優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和改善傳動(dòng)系統(tǒng)的精度及穩(wěn)定特性提供必要的理論依據(jù)通過(guò)本課題的研究，使機(jī)床結(jié)構(gòu)更加緊湊，?性能更加優(yōu)越。 在目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的年代，主軸優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)床設(shè)計(jì)中主軸設(shè)計(jì)的有效手段，它既克服了以往設(shè)計(jì)方法中的盲目性，又提高了主軸的設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率、設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可靠性。本文介紹一.種主軸多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，具有設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。 三、閱讀的主要參考文獻(xiàn) [1]儲(chǔ)開(kāi)宇，杜必強(qiáng)，段松屏.機(jī)床主軸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì).華北電力大學(xué)，河北保定，071003； [2]夏伯雄數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展及其趨勢(shì)[J].精密制造與自動(dòng)化,?2008?(1)：6-8； [3]劉小敏,王元生我國(guó)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2006,19(4)：23-25； II-1 [4]江仁潔，何建新.我國(guó)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].湖南農(nóng)機(jī)，2007?(3)：140-141； [5]秦宏偉.我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J] .機(jī)械制造與研究200736?(5)?38-40； [6]賈亞洲.金屬切削機(jī)床概論[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993； [7]許曉旸.專(zhuān)用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)[M] .重慶：重慶大學(xué)出版社，2003； [8]范云張、陳兆年.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7； [9]吳圣莊. 金屬切削機(jī)床[M] .北京：高等教育出版社，2008； [10]翁世修、王良申. 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我國(guó)數(shù)控機(jī)床及技術(shù)起始于1958年，是由清華大學(xué)和北京第一機(jī)床廠共同 II-2 研制成功的。我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直受到國(guó)家經(jīng)濟(jì)狀況、數(shù)控技術(shù)發(fā)展水平與國(guó)家扶持政策的制定等三大因素的影響。 根據(jù)中國(guó)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)所提供的數(shù)據(jù)顯示：我國(guó)的數(shù)控機(jī)床行業(yè)已經(jīng)建立起國(guó)家超精密機(jī)床工程技術(shù)研究中心、國(guó)家精密工具工程技術(shù)研究中心、國(guó)家高效磨削工程技術(shù)研究中心、國(guó)家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心和國(guó)家高檔數(shù)控I程研究中心等。我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)在經(jīng)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(jīng)發(fā)展到在立足自主創(chuàng)新的同時(shí)積極消化吸收國(guó)際資源，提高國(guó)產(chǎn)品牌的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 首先，高中檔數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)研發(fā)取得了較大的進(jìn)展，在五軸聯(lián)動(dòng)、高速加工、超精加工、復(fù)合加工、數(shù)字化設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)上也取得了重大突破,形成了一批中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地。我國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后世界第三個(gè)能生產(chǎn)此類(lèi)專(zhuān)用設(shè)備的國(guó)家。 其次,在高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)創(chuàng)新方面也取得了重大突破。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)自行研制了高速五軸數(shù)控龍門(mén)銑床，既可滿(mǎn)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(yáng)機(jī)床集團(tuán)開(kāi)發(fā)出五軸車(chē)銑復(fù)合加工中心，并實(shí)現(xiàn)了系列化、規(guī)格化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。北京機(jī)電研究院高技術(shù)股份有限公司成功研制出我國(guó)第一臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速加工中心，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)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(yùn)動(dòng)條件下保證機(jī)床剛性和精度的機(jī)床結(jié)構(gòu)布局問(wèn)題。杭州機(jī)床集團(tuán)自主研發(fā)了七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)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(chǎn)效率。武漢重型機(jī)床廠研制出的CKX53160數(shù)控單柱移動(dòng)立式車(chē)銑床,保證了三峽水電站550詎型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的加工,另外還研制出重型七軸五聯(lián)動(dòng)車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)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(guó)第-臺(tái)自行研制的大型螺旋槳數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 五、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 5.1 主要研究?jī)?nèi)容 車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì)，主要包括三方面的設(shè)計(jì)，即:根據(jù)設(shè)計(jì)題目所給定的機(jī)床用途、規(guī)格、主軸極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比或級(jí)數(shù)，確定其他有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，選定主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速值通過(guò)分析比較，選擇傳動(dòng)方案擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)，擬定轉(zhuǎn)速 III-3 圖;確定齒輪齒數(shù)及帶輪直徑;繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。其次，根據(jù)機(jī)床類(lèi)型和電動(dòng)機(jī)功率，確定主軸及各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動(dòng)帶型號(hào)及根數(shù)，;裝配草圖完成后要驗(yàn)算傳動(dòng)件(傳動(dòng)軸、主軸、齒輪、滾動(dòng)軸承)的剛度、強(qiáng)度或壽命。最后，完成運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)后，要將主傳動(dòng)方案“ 結(jié)構(gòu)化”， 設(shè)計(jì)主軸變速箱裝配圖及零件圖，側(cè)重進(jìn)行傳動(dòng)軸組件、主軸組件、變速機(jī)構(gòu)、箱體、潤(rùn)滑與密封、傳動(dòng)軸及滑移齒輪零件的設(shè)計(jì)。 5.2 關(guān)鍵問(wèn)題 主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)，以滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求。 主電機(jī)具有足夠的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以滿(mǎn)足機(jī)床的動(dòng)力要求。 主傳動(dòng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)，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(dòng)效率高，以滿(mǎn)足機(jī)床的工作性能要求。 操縱靈活可靠，維修方便，潤(rùn)滑密封良好，以滿(mǎn)足機(jī)床的使用要求。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工藝性好，成本低，以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求。 5.3 解決思路 （1）設(shè)定機(jī)床主軸箱的整體尺寸； （2）通過(guò)給定的技術(shù)參數(shù)來(lái)初步設(shè)定主分軸、齒輪數(shù)等的結(jié)構(gòu)尺寸； （2）對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行理論力學(xué)分析，精確計(jì)算選定尺寸及材料； （3）由電機(jī)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)至進(jìn)給系統(tǒng)的參數(shù)反饋，校核所選定主軸和轉(zhuǎn)動(dòng)軸尺寸的合理性； （4）完成整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖及零件圖。 六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算機(jī)系統(tǒng)windows10。 七、預(yù)期成果（達(dá)到目標(biāo)） 3-4 通過(guò)機(jī)床主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(dòng)效率；保證機(jī)構(gòu)和元件足夠的強(qiáng)度和剛度。 系統(tǒng)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)和驗(yàn)算方法，了解傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，鞏固加深專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高綜合運(yùn)用能力。 八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 2018年10月21日 指導(dǎo)老師下發(fā)任務(wù)書(shū) 2018年10月21日—11月20日 查閱參考文獻(xiàn)及完成開(kāi)題報(bào)告、開(kāi)題答辯 2018年11月21日—2019年1月20日 初步完成畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，中期檢查 2019年1月21日—2019年5月10日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主體工作 2019年5月11日—2019年5月20日 指導(dǎo)教師完成各項(xiàng)審查及相關(guān)簽字 2019年5月21日—2019年6月4日 評(píng)閱教師完成評(píng)閱意見(jiàn)及相關(guān)簽字 2019年6月5日—2019年6月10日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 九、指導(dǎo)老師審查意見(jiàn)