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1、河南科技大学毕业设计论文目 录前 言 1第一章 技术参数分析及方案的确定1.1技术参数分析 21.2 初步方案制定 21.2.1 机床总体方案的制定 21.2.2 对于主轴部件的确定 31.3 八轴转塔头的结构设计 3第二章 设计计算2.1 电动机的选择52.2 计算总传动比52.3 计算各传动装置的运动和动力参数52.4 带传动的设计62.5 锥齿轮传动的设计72.6 圆柱齿轮设计 102.7 主轴部分的设计计算 122.8 轴的设计 142.9 轴承的计算 192.10 键强度的校核22第三章 操作/使用说明3.1 基本要求 243.2 操作注意事项 25第四章 性能分析及设计总结26第五
2、章 小结 27参考文献28 致谢29附录30摘 要数控机床是一种高科技的机电一体化产品，是现代制造技术中不可缺少的生产手段。随着科技的不断发展，数控机床在国内也进入了实用化阶段，但在目前我国许多国营大厂都有一批老机床，若在老机床的基础上对其进行改造，配以数控技术，这样不仅可降低成本，而且可提高老机床的使用寿命。因此，我们毕业设计的题目就是将普通铣床改为集镗、铣、钻为一体的八轴转塔式简易加工中心，实现不用人工换刀的情况下，短时间内进行镗、铣、钻的转换，这样不仅可以提高生产效率和加工精度，并且还可以降低成本。我主要负责机床的整体布局和八轴转塔自动换刀装置的设计。在机床的整体布局方面，我从人机工程学
3、和产品造型两方面对机床进行设计。八轴转塔自动装置的工作原理是在八个轴上事先根据工序的安排将加工中所需要的刀具装夹好，当将油注入中心油缸后，产生压力带动整个转塔头使八轴转塔旋转，使其实现自动换刀的功能。这套简易的数控加工中心也应用了近年来才发展起来的变频技术，从而提高了其中的科技含量。由于现在国内的国营大厂都面临老机床淘汰的情况，因此在老机床的基础上进行数控改造是很有市场前景的，从而进行这次毕业设计也是比较实用的。关键词：数控技术，八轴转塔头，变频技术，自动换刀DESIGN OF TURRET NUMERICAL CONTROL MACHINING CENTERABSTRACTThe numer
4、ical control lathe is the kind of Hi-Tech and electromechanics integrated products, is the indispensable means of production in the modern manufacturing technology. With the constant development of science and technology, the numerical control lathe has entered practical stage of taking too at home.
5、 But at present in our country, a lot of state-run factories have a batch of old lathes, if we transform to them on the basis of old lathes and mix them with numerical control technology. We can not only decrease the costs, but also raise the service lives of the old lathes. However, our topics of g
6、raduation project is to switch the ordinary milling machines to turret numerical control machining center, which have the functions of boring, milling, and drilling. They can realize to the transfer of boring, milling and drilling in the short time in the condition of being not artificial to transfe
7、r knives. It can not only improve production efficiency and machining accuracy, but also decrease costs. Im responsible for the whole overall arrangements of lathe and the design of eight axles turret numerical control machining center. I apply the knowledge of man-machine engineering and model of t
8、he products into the whole overall arrangements of lathe. The operation principles of eight axles turret numerical control machining center is to insert cutters in the axles according to the arrangement of working procedure in advance of machining, and after inject the oil into the jar of center,the
9、 pressure make eight axles turret to be transferred entirely, this make it to realize the function of transfer knives automatically. This set of simples numerical control machining center have used the frequency conversion technology which was developed in recent years too, thus this improved the sc
10、ientific and technological content among them. Because the domestic state-run factories all face the situation that the old lathes need eliminates now, so there are market prospects very much to carry on the transformation of numerical control on the basis of old lathe, thus it is practical for us t
11、o carry on this graduation project. KEY WORDS: the technology of numerical control, eight axles turret, frequency conversion technology, change the knife automatically前 言在这次毕业设计中接到的课题是对数控机床的部分进行设计，我设计的是八轴转塔自动换刀装置。接到课题后，进行了充分的调研工作，查阅了大量的相关资料。数控机床是一种高科技的机电一体化产品，集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一身的高度机
12、电一体化产品，是现代机床技术水平的重要标志，是当前世界机床技术进步的主流。数控机床随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术的发展而得到飞跃的发展。目前几乎所有的传统机床都有数控机床的品种，数控机床逐渐成为机械工业技术改造的首选设备。但我们了解到我国的国营大厂仍有一批老机床，随着数控机床的发展这批老机床一定会被淘汰，但若对其进行改造，将这批老机床改造成数控机床，这样不但能延长这批老机床的寿命、降低了成本，而且还能满足机床自动化的要求。因此，我们准备对普通升降式铣床进行改造。通过查阅有关书籍及大量的资料，我们将升降式铣床改为八轴转塔式简易加工中心，实现不人工换刀的情况下短时间内进行铣、镗、钻的转换
13、。通过这次毕业设计，我不但对数控机床的结构有了系统的了解，并且还掌握了一种工业系统设计的思维方式，对今后的工作及实践都有帮助。第一章 技术参数分析及方案的制定1.1 技术参数分析由于主轴部件直接参与切削，因而数控机床的加工质量很大程度上要靠它保证。因此，主轴部件主要参数有以下几项： 主轴部件旋转精度。表现在工作时主轴回转中心位置的不断变化，即“主轴轴心漂移现象”，应通过采用回转精度好的轴承和提高与轴承配合表面的精度等方法来提高。 静刚度。静刚度不足会造成加工的尺寸误差和形状误差，并且会影响主轴部件的工作性能和寿命。因此，应通过适当加粗主轴直径、选择最佳跨距等方法来提高静刚度。 抗振性。由于传动
14、齿轮中存在缺陷或切削过程的再生自振等所引起的冲击或交变力的干扰，从而使主轴产生振动，这不但会影响加工精度和表面质量，甚至会使加工无法进行。因此，应提高主轴的刚度。选用阻尼比大的主轴轴承，并且要求主轴部件的运动件要有足够的精度并进行动平衡。 热稳定性。主轴部件工作时，由于与主轴相联系的传动件或刀具传来的切削热等原因，主轴部件的温度将上升，造成主轴部件的变形，影响主轴部件的工作性能。因此，应通过减少部件中的发热量，减少外部热量传入及创造良好的散热条件来提高热稳定性。1.2 初步方案制定1.2.1 机床总体方案的制定机床主机是数控机床的主体，它包括床身、底座、立柱、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动完成各种切削加工的机械部分。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗振性，使机床主机能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响；采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动
