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1、湖北工业大学工程技术学院毕 业 设 计（论 文）题目 基于PLC控制的回转工作台设计学生姓名： xxx学 号： xxx所在系部： 机械工程系专业班级： xx指导教师： 周敬东 副教授日 期：二一五年五月湖北工业大学工程技术学院The Design of Rotary Table Based on PLC ControlByXxxJune 2015学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年 月
2、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理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。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构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。本学位论文属于 1、保密 ，在 年解密后适用本授权书。 2、不保密 。 （请在以上相应方框内打“”） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日摘 要本毕业设计题目是基于PLC的回转工作台的设计。通过回转工作台的设计,我们不仅可以设计回转工作台,也能掌握机械设计的方法和步骤以及PL
3、C方面的知识。本研究的主要内容包括:首先了解回转工作台的原理和应用,包括回转工作台的设计原则、主要技术参数和机械部分设计,包括传动方案设计的阶段,计算,蜗轮和蜗杆计算和验证,齿轮的设计,电动机的选择、轴承的选择和检查,校准轴和轴承,最终控制部分的设计。数控转台的设计,首先,总体方案设计,传动方案的齿轮传动、蜗杆传动，随后的部分设计和检查,蜗杆和整体，结构，蜗轮和工作表采用螺钉连接。最后完成组装。关键词：回转工作台；涡轮和蜗杆AbstractThis graduation design topic is based on the design of the PLC of the rotary t
4、able.Through the design of the rotary table, we can design the rotary table, not only can master the mechanical design methods and steps as well as PLC.The main content of this research include: first, understand the principles and applications of rotary table, including design principle, main techn
5、ical parameters of rotary table and the design of mechanical parts, including the transmission scheme design, calculation, calculation and verification worm gear and worm, gear design, the choice of motor, the choice of bearing and check, calibration shaft and bearing, and finally the design of the
6、control part.The design of the nc rotary table, first of all, the overall scheme design, the transmission scheme of gear transmission, worm drive, then part of the design and check, worm and overall structure, adopts the screw connection worm gear and the work table.The final assembly.Keywords：the r
7、otary table；worm gear and worm目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 本课题研究的目的及意义11.2 国内外研究现状及发展趋势11.3回转工作台的原理21.4 设计要求及主要参数31.4.1设计准则31.4.2本次设计中的一些主要参数32 回转工作台机械部分的设计42.1设计工作台的基本要求42.2数控回转工作台传动方案的选择42.3电机的选择52.3.1选择步进电机的注意事项52.3.2电机的参数计算52.4齿轮的设计82.4.1齿轮材料确定82.4.2齿轮强度计算82.4.3尺寸计算122.4.4齿轮结构设计132.5蜗轮蜗杆设计132.5.1蜗轮
8、蜗杆强度设计142.5.2 蜗杆与蜗轮的参数162.6联轴器的选择172.7 输入轴的设计182.7.1 轴上参数计算182.7.2 输入轴结构设计222.8 蜗杆轴的设计232.8.1 轴参数设计232.8.1 轴强度的校核262.8.2涡轮轴结构设计262.9轴承的选择272.10箱体结构设计282.10.1箱体结构282.10.2箱体参数设计283 PLC控制系统的设计303.1回转工作台的PLC系统设计思路303.2回转工作台的PLC控制系统软件设计30总结32参考文献32致 谢33IIIII1 绪论1.1 本课题研究的目的及意义目的：通过毕业设计资料的搜集、整理、数据的查询，方案的确
9、定，撰写、电路的设计以及毕业答辩等活动，初步了解数控机床回参考点的方式的种类何工作原理，接受初步的数控机床的训练和熏陶，深化和综合基础课、专业课的分析问题和解决问题的能力以及培养协作精神，树立高度的工作责任感的能力，同时系统的对我们四年所学知识进行总结，全面的复习整理，查缺补漏，以达到熟练掌握专业知识的目的，并综合运用和深化所学专业理论识培养独立分析和解决一般工作实际问题的能力，树立高度的责任感，以便在日后工作中能得心应手。能更好的适应社会的需要，充分发挥自己的才华，贡献自己的一份力量。意义：随着教育改革的逐步深入，为落实增强学生的创新精神，能力培养和素质教育三大新的教育目标打破以理论教学为主
10、，实验教学和实践为辅的传统教育方法，提高学生的创新能力及灵活运用知识的能力，以便能最快的适应工作的需求。随着生产力水平的发展，数控技术越来越广泛的应用于各个领域。数控机车是数控技术最普遍的应用。数控回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计。1.2 国内外研究现状及发展趋势进入21世纪，我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入W
11、TO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。而从国际上来说，代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上来说，反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为他们重要的战略物资，由于五轴联动数控机床系统价格十分昂贵，加之NC程序制作较难，使五轴系统难以“平民”化的应用。1.3回转工作台的原理PLC回转工作台应用最多的还是在这三个机床中，它们分别是数控铣床、加工中心还有就是数控镗床了。与一般的工作台比较起来，在外形上我们很难发现它们会有怎样的不同，它们使用着不同的驱动。
12、数控回转工作台是可以跟其他的伺服结合一起运动。图1-1 闭环内部结构1-步进电机；2-主动齿轮；3-偏心环；4-从动齿轮；5-柱销；6-压块；7-螺母；8-锁紧螺钉、11-轴承盖、套筒；9-蜗杆；10-蜗轮；12、13-加紧瓦；14-压紧液压缸；15-活塞；16-弹簧；17-钢球；18-光栅见图1 - 1显示了图结构的内部结构演示的是闭环数控转台,这个工作台是由一个电动机功率组件,2、4齿轮减速电机的减速效果。开9蜗杆与齿轮传动,9与蜗轮10可以驱动工作台转动了。有很多方法来消除反向间隙和传输缺口,利用偏心环3就可以达到消除2和4之间的啮合间隙的目的。为了实现蜗杆齿轮4和9,圆柱销的楔形应变5
13、。这种连接的优点也可以减少轴和套筒之间的间隙。转盘的位置是由光栅18来测量的，测量的结果与指令信号互相比较。如果有偏差,就将偏见放大,然后通过控制电机使它对减少偏差的方位回转,所以为了达到准确定位的目的,设计表的锁紧的均匀分布的小缸14来达到目的。1.4 设计要求及主要参数 1.4.1设计准则(1) 创造性的利用所需要的物理性能；(2) 分析原理和性能；(3) 判别功能载荷及其意义；(4) 预测意外载荷；(5) 创造有利的载荷条件；(6) 提高合理的应力分布和刚度；(7) 重量要适宜；(8) 应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸；(9) 根据性能组合选择材料；(10) 零件与整体零件之间精度的进行
14、选择；(11) 功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求； 1.4.2本次设计中的一些主要参数(1) 回转精度：1(2) 最大承载量：500kg2 回转工作台机械部分的设计2.1设计工作台的基本要求数控回转工作台一般由三部分组成,一部分是传动装置,另一部分是原动机和工作台。传动装置传动运动,这样来带动工作台运转。合理的传动方案主要满足以下要求:（1）机械的功能需求:满足工作台的功率、转速和运动形式的要求（2）工作条件的要求：如工作环境、场地、工作系统等。（3）工作性能要求：保证工作可靠,传动效率高等。（4）结构工艺性要求：如结构简单、尺寸紧凑、方便维护、工艺性和经济性等。数控转台作为数控铣床工具工件工件附件,它是非常大的对机床的影响。回转工作台合理的传动方案将直接影响数控转台的性能。所以选择合适的传动方案对于本次的毕业设计有着极为重要的意义。2.2数控回转工作台传动方案的选择设计前对数控回转工作台进行了详细的分析，为了设计的产品达到预期的要求我们确定传动方案为：电机带动齿轮传动带动
