学位论文-—正文某型数控实验平台z轴及主轴箱的结构分析和三维实体设计.doc
《学位论文-—正文某型数控实验平台z轴及主轴箱的结构分析和三维实体设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学位论文-—正文某型数控实验平台z轴及主轴箱的结构分析和三维实体设计.doc(19页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 三 江 学 院本科生毕业设计(论文) 题 目 某型数控实验平台Z轴及主轴箱的结构分析和三维实体设计 高职 院(系) 机械 专业指导教师工作单位 三江学院 起讫日期 2012.122013.4 摘 要 随着数控技术的快速发展和数控机床的广泛应用,加快数控人才的培养具有非常重要的意义。由于生产用的数控机床一般价格都比较昂贵,软硬件也不是开放式的结构,无法用于学生的实验、短期培训、教学。因此许多企业和机构都积极地在寻求探索,致力于创造设计出符合教学要求的数控实验平台。利用数控综合实验台进行,学生可以根据需要任意编写、运行较复杂零件的加工程序,通过模拟整个加工过程,验证零件设计的正确性和程序编制的准
2、确性。在仿真系统上进行训练,提高了安全性,避免了由于学生自主设计、制造而可能造成的设备及人身伤害。本课题主要针对某型数控实验平台样机结构分析。 关键词:主传动,进给系统,支承件,主轴箱ABSTRACTWith the rapid development of numerical control technology and the wide application of nc machine tools, to speed up the numerical control talents has very important significance. Due to production us
3、e of nc machine tools in general they are relatively expensive, the structure of the hardware and software is also not open, cant used in students experiment, short-term training and teaching. So many companies and organizations are actively seeking to explore, to create design conform to the requir
4、ements of the teaching of numerical control experimental platform.Using nc integrated experimental platform, students can according to need any write, run more complex parts processing program, by simulating the whole process, to prove the validity of the parts design and the accuracy of the program
5、ming. On the simulation system for training, improves security, to avoid the because the student independent design, manufacturing equipment and personal injury caused by the. This topic mainly aims at the analysis of a numerical experiment platform prototype structure.Keywords:Main drive,Feed syste
6、m,brace,The spindle box目 录第1章 绪论1 1.1机床行业的发展1 1.2设计制造数控实验平台的意义2 1.3计算机辅助设计特点及应用2 1.4三维实体设计在产品设计中的应用3第2章 数控实验平台简介及概述4 2.1数控实验平台4 2.1.1数控实验平台的产生发展4 2.1.2数控实验平台的特点4 2.2数控实验平台设计方法4 2.2.1数控实验平台设计流程框架图4 2.2.2本次设计主要达到要求5第3章 数控实验平台主传动机构及主轴箱设计6 3.1数控实验平台主传动系统6 3.1.1概述6 3.1.2主传动系统的设计要求6 3.1.3主传动系统的选择6 3.2数控实验
7、平台主轴箱构成7 3.2.1主轴组件7 3.2.2主轴8第4章 数控实验平台进给传动机构和立柱设计9 4.1数控实验平台进给传动9 4.1.1进给机构的基本条件9 4.1.2进给机构常用传动形式9 4.1.3数控实验平台进给传动选择及联接9 4.2立柱 10 4.2.1支承件的概念 10 4.2.2立柱的要求 104.2.3导轨 11结束语 13致谢 14参考文献 15三江学院2013届本科生毕业论文 第1章 绪论1.1 机床行业的发展随着科学技术和社会生产的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对零件的加工质量的要求也在不断地提高。由于产品改型频繁,目前在一般机械加工中,单件、小批量生产的产品
8、约占70%80%,为了保证产品的质量,提高生产率、降低成本,要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性,而且加工过程中应该实现自动化。二次世界大战以后,这种要求越来越迫切,尤其是在飞机制造业中。1948年,美国帕森斯(Parsons)公司在研制直升机叶片轮廓检查用样板的机床时,提出了数控机床的最初设想。受美国空军部门的委托,帕森斯(Parsons)公司和麻省理工学院的伺服机构研究所(Servo Mechanism Laboratory of the Massachusetts Institute of Technology)开始研制数控机床,1952年终于合作研制出世界上第一台具有信息存储和信息处理
9、功能的新型机床,即数控机床,开创了数控技术在机床加工行业应用的先河。我国从1958年开始研制数控机床,但后来由于历史原因数控技术在初期并没有得到很大的发展。20世纪70年代针对航空工业等加工复杂形状零件的急需,从1973年以来组织了数控机床攻关会战,经过3年的努力,到1975年已经试制生产了40多个品种,300多台数控机床。20世纪80年代初期,为了扬长避短,并争取打入国际市场,我国从日本和美国引进数控装置和伺服驱动系统,为国产的主机配套使用,同时努力研制更高性能的数控和伺服系统,1982年,青海第一机床厂生产的XHK754卧式加工中心,长城机床厂生产的CK7815数控车床,北京机床研究所生产
10、的JC018立式加工中心,上海机床厂生产的H160数控端面外圆磨床等,都能够可靠的工作,并陆续形成了批量生产。我国NC机床的消费量在全世界仅次于美国和日本,居第三位。我国数控技术起步于1958 年,发展历程大致可分为三个阶段:第一阶段从1958 年到1979 年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步
11、。第三阶段是在国家“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达60,配国产数控系统(普及型)也达到了10。中国数控技术已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡,也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。现已出现了一批能百台成批量生产数控机床、数控系统的企业。在数控技术软件上,一些单项技术已接近国外水平。中国通过引进技术、消化吸收和科技攻关、开发自主版权数控系统两个阶段, 已为数控机床的产业化奠定了良好的技术基础。数控机床新开发1300 个品种已有一定的覆盖面。新开发的国产数控机床产
12、品大部分达到了80 年代的中期水平,部分达到国际90 年代水平,为国家重点建设提供了一批高水平的数控机床。1.2 设计制造数控实验平台的意义 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市
13、场的适应能力和竞争能力。目前数控实习教学普遍存在数控设备不足,学生没有足够操作时间的问题。同时数控实习教学的重点是数控编程,但是实际数控加工所花的时间是编程的几倍,这对初学者来说花费大量的时间并不能真正的掌握对数控的使用。使用数控实验平台既可以有效地解决设备缺乏问题,也增加了教学过程的生动性,可使学生在实训前建立正确的加工工艺概念,避免由于误操作等引起的操作安全问题。在使用数控实验平台时,我们也能直观的看到它的加工过程和所加工成品。而且它有着低成本和占地面积小的优点。正因为这样,我需要根据产品样机要做成一种符合教学要求的三维数控实验平台。而本设计就在分析了我们现有产品样机的特点和发展状况的基础
14、上,按照设计要求进行结构改进,完成全套的设计图纸,并使用三维软件作出整机的装配效果图。本课题力求做到小占地面积,操作维修简单。1.3计算机辅助设计特点及应用 而在现今的产品设计中也已经发生了很大的变化,计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)技术的广泛运用。它是一门多学科综合应用的新技术,是一种现代设计方法。在计算机环境下完成产品的创建、分析、修改,以达到预期设计的目标,也就是说,在产品概念设计的基础上,定义产品的几何模型(包括装配模型);然后根据后续工作抽取模型中有关数据进行处理,例如变成有限元网格数据,进而进行工程分析及计算;根据计算结果决定是否要对设计进行
15、修改;修改满意后,编制全部设计文档,输出工程图;将这些数据向CAPP、CAM系统传递,以实现数字化制造的全过程。 目前,CAXA是中国领先的工业软件和服务公司,主要提供二维、三维CAD软件以及产品全生命周期管理PLM解决方案和服务,覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域,产品广泛应用于装备制造、电子电器、汽车、国防军工、航空航天、工程建设、教育等各个行业。本课题主要应用了CAXA软件进行三维实体设计。1.4三维实体设计在产品设计中的应用通过构建产品结构的三维模型,可以进行结构的有限元分析、运动学和动力学仿真等多方位的综合分析设计。根据新的设计流程,可以把机械产品的设计过程综合化、简单
16、化。三维实体设计的过程就如同在计算机上制造产品一样,产品设计上有无缺陷、各零件间的装配关系、空间干涉情况等都可以通过直接观察或者剖切看到。如果有问题马上就改正过来,避免了做成实体后发现问题而造成的材料、工时等的浪费。因此,利用这样的技术可以提高产品的设计效率和质量。三维实体设计与传统的产品造型设计相比,传统产品造型设计一般是在市场调研,制定需求表之后,先展开平面简图的构思,形成稍微完整的方案之后,开始绘制三维简图,完全定型后再根据需要绘制效果图、三视图或制作简易的模型。在造型设计的过程中,需要工程技术人员、产品造型人员与工人的通力合作,用样品实物模型来表达设计者的构思,但对每一种方案都制作实物
17、样品,要付出大量的劳动,还存在着精度低、修改调整困难、设计周期长及成本费用高等问题。 图(1):三维实体产品设计流程图第2章 数控实验平台简介及概述2.1数控实验平台2.1.1数控实验平台的产生发展随着现代制造业的高速发展,企业需要大批能编程操作、会调试维修的综合性数控技术人才。由于数控设备价格昂贵,大多数学校经费不足,只配备了数量较少的数控实训设备,且随着数控技术的发展,部分数控系统已经陈旧,但升级却十分因难,加之部分学校采用计算机仿真代替数控实训设备完成操作训练,使得学校培养的数控人才大多理论基础扎实,但动手操作能力不强。因此开发一种成本低、升级扩展容易、能够用于批量培训、可以引入最新数控
18、技术的开放式数控实验平台就显得非常必要。2.1.2数控实验平台的特点具有模块化设计特点:提高设计效率,满足用户要求。产品模块具有规范化、系列化、通用化、标准化特点,一次设计可满足市场上的多种需求,可显著提高设计效率,最大限度地缩短供货周期和满足用户需求。安全性:需要保证学生和机器的安全性。低成本:它的成本远低于数控机床。操作方便:操作比数控简单,制造工艺简单。可扩展性:系统可以灵活地增加硬件设备控制接口来实现功能的拓展和性能的提高。可互操作性:控制器应能与一个或多个计算机进行信息交流。可移植性:在不增加硬件结构的前提下,利用现有的底层结构模块,通过配置和编译控制软件来实现系统的自定义。可增减性
19、,系统的性能和功能根据实际需求方便地增减。 2.2数控实验平台设计方法2.2.1数控实验平台设计流程框架图图(2):数控实验平台设计流程框架图对于本次课题所要设计的数控实验平台进行模块化的设计,它既保证了数控实验平台的简化结构也减少了对性能的影响,使学生在拆装时更加灵活方便。 2.2.2本次设计主要达到要求(1)通过本次设计要求学会查阅、综合和消化技术文献资料的能力及阅读外文资料的能力。(2)掌握常用工程绘图软件CAXA的使用方法。(3)熟悉实验平台的结构特点及原理。(4)了解Z轴的机械传动和主轴箱的连接。(5)培养综合运用机械制图、机械设计、工程力学、计算机绘图、机械制造工艺等专业知识的能力
20、。(6)通过本次设计,熟练撰写专业性的论文的能力。 第3章 数控实验平台主传动机构及主轴箱设计3.1数控实验平台主传动系统3.1.1概述主传动系统是用来实现数控实验平台主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)和一定的变速范围。以便采用不同材料的刀具,加工不同材料、不同尺寸、不同要求的工件,并能方便地实现运动的开停、变速、换向和制动等。3.1.2主传动系统的设计要求主传动系统的实际要求: (1)主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数,能够实现运动的开停、变速、换向和制动,以满足机床的运动要求。(2)主电动机具有足够的功率,全部机构和元件具有足够的强度和刚度,以满足机床的动力要求。(3)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学位 论文 正文 数控 实验 平台 主轴 结构 分析 三维 实体 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。