1、本科毕业论文（20 届）普通加高立式铣床实现可回转加工所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 普通加高立式铣床实现可回转加工 1课题意义及目标普通立式铣床一般仅能实现 x-y-z 轴三个方向的加工，为此许多需要旋转加工的零件的加工就会变得复杂.不易加工。为了使这个问题变得简单，可以设计一个夹装机构，通过夹装机构实现回转加工。通过这种方式可以提高加工精度，提高生产效率，使加工变得简单。随着科学技术的不
2、断进步和工业生产的不断发展，许多新技术新工艺新设备不断涌现，进一步提高铣床工作台精度及其效率，同时缩短工作台生产成本，使之在同类工件竞争中处于优势地位。2主要任务研究内容 设计一个可控回转机构，可安装在铣床工作台上，用于铣削加工。研究手段 （1）设计一个可控回转机构，使其可实现零件的可回转加工。（2）绘制可控回转机构零部件图。（3）选用电动机，使其与可控回转机构相连以实现正反转控制。（4）编写设计说明书 。3主要参考资料1盛伯浩.数控机床的现状与发展装备维修与制造M.2004,(1).2李斌等.数控技术和装备发展趋势及对策J. 中国制造业信息化,2002,(7).3周祖德等.开放式控制系统的现
3、状，趋势及对策J. 中国机械工程.1999,1 4周凯.数控技术与产业发展途径探讨J. 中国机械工程,2001, (5).5胡兴军等.我国数控机床产业发展现状综述J. 精密制造与自动化,2004, (2).6杨永.现代数控系统的动向J. 广东技术师范学院,2003 , (6) :45-477王晓明.电动机的单片机控制M. 北京：北京航空航天大学出版社，2002，4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 发放毕业设计题目及选题 2014.12.01 至2014.12.312 毕业设计开题 2015.01.01 至2015.03.103 毕业设计中期准备 2015.03.11 至2015.04.
4、304 论文撰写 2015.05.01 至2015.05.155 毕业答辩 2015.05.16 至2015.06.10审核人： 年 月 日I普通加高立式铣床实现可回转加工摘 要：此次毕业设计的题目是普通加高立式铣床实现可回转加工设计。通过对回转机构的设计，能够使我们掌握机械设计的方法.步骤。本次课题研究的内容主要包括：确定实现可控回转机构的传动方案；相关力计算以及其他相关量计算；设计与校核零件； 绘制零件图；并且绘制装配图。要对实现可控回转机构进行设计，第一设计出机构的整体方案，整体的传动方案由齿轮传动和蜗杆传动两部分组成；第二进行各零件的设计并校核各零件，将蜗杆与轴制作成一个整体；蜗轮与工
5、作台也整体连接；箱体由箱盖.箱座.顶盖组成，；第三，对各种零件进行装配。立式铣床的圆周进给由回转机构完成，回转工作台的 X、Y、Z 三个坐标轴一起运动，从而能加工出各种球、圆面等。回转工作台可以实现高精度加工，使立式铣床的能够加工的范围变得更大。当前，可控回转机构主要用于各种机床上。随着数控技术得到广泛的应用.可回转加工的应用已经变成必然。关键词：可控回转机构.齿轮；蜗杆；涡轮；箱体；PLCOrdinary high vertical milling machine can realize rotarymachiningAbstract：The graduation design topic
6、is ordinary high vertical milling machine can realize rotary machining.Through the design of the rotary mechanism,We can master the methods and steps of mechanical design.The contents of this research includes:Determining the transmission scheme of controllable rotary mechanism;Calculation of releva
7、nt forces;Designing and verificating of parts;Drawing part drawing,And drawing assembly drawings.To design a controllable rotary mechanism,At first,we need to design the overall program of the agency,which includes Gear driving and worm driving.The second,designing for each part and checking each pa
8、rt.Making the worm and shaft as a whole.Worm gear and work table are also integrated.The box comprises a box cover and a box seat.The third,assembling all kinds of parts.The circular feed of vertical milling machine realized by the rotary mechanism,x,y,z three axis of the rotary table exercise toget
9、her,so as to produce a variety of ball, round face, etc.Rotary table can achieve high precision machining,So that the range of vertical milling machine can be processed to IIbecome greater.At present,the rotary mechanism is mainly used for various machine tools.With the wide application of numerical
10、 control technology,the application of rotary machining has become inevitabl.Keywords: Controllable rotary mechanism - gears, worm, turbine, box, PLCIII目 录1 绪论 -11.1 本课题的学术背景与实际意义 -11.2 课题主要的研究内容 -12 可控回转机构的原理与应用 -32.1 可控回转机构工作台的原理 -32.2 可控回转机构的设计准则 -32.3 传动方案的选择 -32.3.1 传动方案应满足的要求 -32.3.2 对传动方案的分析及
11、拟定 -42.3.3 蜗杆传动方案的特点 -53 可控回转机构的设计 -63.1 电机的选择 -63.1.1 简述交流伺服电机原理并选择合理的电机 -63.1.2 伺服电动机参数的选择 -63.2 计算并分配传动装置传动比与计算动力参数 -73.2.1 确定各轴转速 -73.2.2 确定各轴输入功率 -83.2.3 确定各轴输出功率 -83.2.4 确定各轴输入转矩 -83.2.5 各轴输出转矩 -83.3 齿轮传动的设计 -93.3.1 对齿轮传动的类型和材料的筛选 -93.3.2 对齿轮按齿面接触强度进行设计 -93.3.3 对齿轮按齿根弯曲强度进行设计 -113.3.4 计算几何尺寸 -
12、123.4 对涡轮和蜗杆进行选用与校核 -123.4.1 选择涡轮蜗杆的传动类型 -123.4.2 对蜗轮蜗杆的材料进行选择 -13IV3.4.3 根据齿面接触疲劳强度对蜗轮蜗杆进行设计 -133.4.4 蜗杆与涡轮的主要技术参数和几何尺寸 -143.4.5 对齿根弯曲疲劳强度进行校核 -143.4.6 对效率进行验算 -153.4.7 精度等级 -153.5 对轴承进行选用 -153.5.1 选择轴承的类型 -153.5.2 计算并求得两轴承所受的径向载荷 Fr1 以及 Fr2-163.5.3 计算并求得两轴承的轴向力 Fa1 以及 Fa2-183.5.4 计算并求得轴承的当量动载荷 P1
13、以及 P2-183.5.5 对轴承的寿命进行验算 -183.5.6 对二轴轴承进行校核 -183.6 计算并校核轴 -213.6.1 设计，计算并校核一轴 -214 可控回转机构结构设计 -314.1 对大.小齿轮的结构进行设计 -314.1.1 对小齿轮的结构进行设计 -314.1.2 对大齿轮的结构进行设计 -314.2 对蜗轮.蜗杆的结构进行设计 -324.2.1 对蜗杆的结构进行设计 -334.2.2 对涡轮的结构进行设计 -334.3 对箱体的结构进行设计 -344.4 根据上述设计对蜗轮轴进行设计 -384.5 夹装机构夹装端形状的设计 -385 利用 PLC 实现回转机构的电动控
14、制 -385.1 PLC 的简述 -395.1.1 简述可编程控制器的产生与发展历程 -395.2 PLC 功能介绍 -395.2.1 PLC 的基本组成要素 -395.2.2 PLC 特点的介绍 -40V5.3 利用 PLC 设计正反转控制线路 -415.3.1 设计控制电路的原理 -415.3.2 绘制电动机正反转接线原理图 -426 结 论 -44参考文献 -45致 谢 -4611 绪论1.1 本课题的学术背景与实际意义国内外进展：国内:在 20 世纪 80 年代以前这段时间我国数控机床的发展状况是，对当时数控机床的认识很浅，国家对这方面的重视程度不够，技术基础非常的薄弱，人员的技术水平
15、差，相关配套设备不完善，发展情况很不稳定，最后只能使得生产陷入停顿。80 年代年到如今，我们国家不断的实践中体会到数控技术的重要性，开始从世界各国引入有关数控系统的各种东西，如技术，设备以及人才等有利于数控技术发展的东西，并在其他国家的帮助下进行生产加工活动，使我国数控技术获得很大发展。如今我们国家自已能够独立的设计并开发出满足各种条件的数控机床。但在尖端领域的经验和成果还很少。总之一句话，我们国家的数控技术水平处于落后阶段，需加倍努力发展。在外国，西方国家的数控技术已获得了很大的发展，取得了很大的成就，特别是在高端数控技术的开发方面收获颇丰，长久的在市场竞争中处于主动地位。实际意义：此次毕业
16、设计主要内容是解决立式铣床实现可回转加工的工作原理和机械机构的设计和计算.目前机床总的发展趋势是：1向开发小型和大型转台方向延伸；2为了使提高工作台获得更好的性能，蜗轮的制作材料用钢；随着制造业的发展回转加工将运用于各个领域，预计未来，大部分装备制造业企业会保持保持较高的增长率，在国家的扶持下会越办越好，可回转加工的机床将获得稳定增长。1.2 课题主要的研究内容通过对可控回转机构的设计，希望能让学生进一步理解机电系统中机械设计的过程，以及熟练掌握运用 AutoCAD 来绘制图形的能力。毕业设计是教学内容的重要组成部分，能从各个方面提高学生的整体素质，另外在做毕业设计的过程中使得学生不断去巩固和学习并相关知识，对学生将来走向社会很有帮助。
