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1、 本科毕业设计（ 论文 ）题 目：X6132卧式数控铣床回转工作台的机械设计 学 号： 姓 名： 班 级： 专 业： 机械电子工程 学 院： 机电工程学院 入学时间： 2010.09 指导教师： 日 期： 2014年5月28日毕业设计（论文）独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。除文中已经注明的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：X6132卧式数控铣床回转工作台的机械设计 摘要本次设计任务主要是对数控回转工作台系统结构的设计，解决数控回转工作台的工作原理
2、和机械传动机构的设计与计算。它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，数控回转工作台的发展前景是不可估量的，它常被使用于卧式铣床、镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多、更复杂的曲面工艺内容。它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并对以上的设计部分运用UG、CAD做零件图,装配图等。 关键词：铣床；回转工作台；机械传动；齿轮；蜗杆X6132 horizontal milling machine mechanical design of the rotary worktableAbstractThe design task is mainly to the design o
3、f CNC rotary worktable system structure, solve the work principle of CNC rotary table and mechanical transmission mechanism design and calculation.Give and it is a kind of can realize round week points of workbench, the development prospect of the CNC rotary worktable is immeasurable, it has often b
4、een used in the horizontal milling machine, boring machine and machining center, machining efficiency can be improved, more complete, more complex curved surface technology content.It is mainly composed of impulsion, gear transmission, worm drive, the workbench, such as components, and the design of
5、 the part above usingUG or CAD part drawing, assembly drawing.Key words:Milling machine; Rotary worktable; mechanical drive; wheel gear; worm目录1绪论11.1研究目的和意义11.2回转工作台的总体发展趋势22数控机床的发展历程32.1数控机床的发展史32.2数控机床的发展趋势及动向32.3数控机床在我国的发展53数控回转工作台的原理与应用73.1简述数控回转工作台的原理73.2数控回转工作台的分类73.3设计的基本准则83.4主要技术参数84数控回转工作
6、台的机械设计94.1传动方案的选择和确定94.1.1传动方案传动时应满足的要求94.1.2传动方案及其分析94.1.3总体结构设计114.2原动机的选择及计算114.2.1电机的种类114.2.2交流伺服电动机的工作原理144.2.3电动机的选择及参数的计算144.3齿轮的选择及传动的设计计算154.3.1选择齿轮传动的类型、精度等级及材料154.3.2按齿面接触疲劳强度设计164.3.3按齿根弯曲强度设计204.3.4几何尺寸计算234.4蜗轮及蜗杆的选用与校核234.4.1选择蜗杆传动类型234.4.2选择蜗杆材料244.4.3按齿面接触疲劳强度设计254.4.4蜗轮与蜗杆的主要尺寸与参数
7、264.4.5按照齿根弯曲疲劳强度校核计算284.4.6精度等级公差和表面粗糙度的确定294.5蜗杆轴的设计校核与计算294.5.1蜗杆轴的计算校核294.6键联接的选择334.6.1键联接的类型334.6.2键联接的尺寸334.6.3键联接的强度验算334.7轴承的选用及计算344.7.1轴承的选用344.7.2轴承载荷计算344.7.3滚动轴承的配合364.8润滑与密封374.8.1 传动副的润滑374.8.2 轴承的润滑384.8.3 密封395三维建模UG图406总结42致谢43参考文献44附录451绪论1.1研究目的和意义随着我国经济的不断成长、国防建设的需要、国民经济的迅速发展，国
8、家越来越重视回转工作台项目相关行业的发展。对于机械制造行业的高档数控机床提出了急迫需求。机械制造是一个国家工业和国防的基石，也是一国实力的象征和标志，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供了重要的手段，同时也是不可缺少的战略性产业。数控机床的高度发展与否呈现出一个国家制造业水平高低，从某种意义上说，反映了一个国家工业水平的发展状况。目前,数控工作台的种类繁多，传统的工作台只能安装在某一指定机床上，伴随着科技的与时俱进，它们的功能也由传统单一性向现代的多功能性方向发展，现在一些工作台，它不仅可以安装在钻床上，还可以安装在铣床和镗床等机床上。并且目前部分工作台还可以作为机床的第四回转轴，大大提
9、高了机床的性能。例如：我国生产机床工作台的公司之一的烟台恒力数控机床附件有限公司生产的HLTK14系列数控可倾回转工作台，它可以实现用于数控机床和加工中心机床上，可利用原机床的两个控制坐标控制转台的回转和倾斜，也可直接利用本转台配套的数控装置与机床联接完成所需的工作循环。它可以完成任意度的孔、槽、平面类机械加工，以及曲线、凸轮等的加工，并可达到较高的精度。另外也可用于非数控钻、铣、镗类机床上，独立完成等分和不等分的角度分度工作。国外工作台的功能与我国所生产的工作台功能基本相似，但是在其精度方面，国外的一些公司所生产的工作台要略高于我国所生产的工作台。因此我国与国外相比，还是有一定的差距，因此我
10、们要借助时代的步伐，与时俱进，开拓创新，使我国成为具有领先技术的综合性强国。数控机床及加工中心的应用已日趋普及，现代数控加工技术使得制造过程发生了巨大的变化，对技术人员的要求也越来越高。因此，我们要充分了解和熟悉现代数控机床的基本知识，使企业尽可能投入少，见效快，让资源合理化运用、让投资更加合适已成为众多企业所不可忽视的一项重要任务。1.2回转工作台的总体发展趋势 目前数控回转工作台已经被广泛应用于数控铣床、数控镗床、插床和加工中心上，它的总体的发展趋势可以归结为：（1）在规格上将向两头延伸，即开发小型转台和大型转台；（2）在性能上研制以钢为材料的蜗轮蜗杆，大幅度提高工作台的转速和转台的承载能
11、力；（3）在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。 数控回转工作台的市场分析：随着我国制造业水平的迅猛发展，加工中心将会越来越多地被要求配备多轴联动机床和加工中心，以扩大加工范围，为加工复杂零件作有必要的铺垫。虽然在某些行业产能过剩，受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，但有部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是在那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备的分行业；作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得稳定快速的增长。机床工具行业的发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，依赖于机床的数控化和产品快速的升级换代，依赖于制造业从刚性自动化向柔性自动化方向转变这一社会需求，
12、由于我国机床附件厂资金紧张，造成技术创新和技术改造的力度不大，使附件水平的发展严重滞后，成为制约民族机床工业发展的瓶颈。国产配套件在产品质量、性能、结构创新、品牌信誉、外观造型、精度稳定性等方面与发达国家相比都存在一定的差距，但在产品的价格、交货期和售后服务上占有较大的优势。另外，近几年台湾地区的数控附件产品明显加大了对大陆市场的开发力度，使国内市场竞争态势更加激烈。在今后几年中，我国机床附件厂要发展中档次品种，在提高产品质量、性能水平和可靠性的同时，跟踪学习发达国家的先进技术，并在产品创新，提高工艺水平上多下功夫；总结经验，加强产、学、研的结合，走专业化生产的路子，面向市场，参与竞争，满足主
13、机发展的需要。在不久的将来，我国也将会在机械制造行业当中成为领军人物。2数控机床的发展历程2.1数控机床的发展史 1949年美国帕森公司首先提出了机床数字控制的概念。1952年第一代数控系统三坐标立式数控铣床的诞生。后来，又经过改进并开展自动编程技术的研究。于1955年进入实用阶段，这对于加工复杂曲面和促进美国的飞机制造业的发展起到了关键性的作用。20世纪50年代末，完全由固定布线的晶休管元器件电路所组成的第二代数控系统晶体管数控系统被研制成功，取代了昂贵的、易坏的、难以推广的电子管控制装置。随着集成电路技术的发展，1965年出现了集成电路数控系统，大大地缩小了电路的体积，并且功耗低、可靠性高
14、，集成电路数控机床为第三代数控系统。1970年，小型计算机取代了硬件逻辑控制电路，小型计算机数控系统成为第四代数控系统，然后，随着微型计算机以其无法比拟的性能价格比渗透各个行业，1974年前后，美国Intel公司开发和使用了微处理器，微型计算机数控系统问世成为了第五代数控系统。应用一个或多个计算机作为数控系统的核心组件的数控系统统称为计算机数控系统(CNC)。综上所述，因微电子技术和计算机技术的不断发展，不断创新，数控机床的数控系统也时时更新，发展非常之迅猛，几乎5年左右时间就更新换代一次。2.2数控机床的发展趋势及动向 20世纪以来，齿轮变速箱的出现，使机床的性能和结构发生了巨大的变化。随着电气控制、液压传动等科学技术在机床上的普遍应用，使机床迅速的发展起来，除了通用数控机床外，又出现了各式各样的专用数控机床。 近年来，电子技术、计算机技术、信息技术、激光技术等技术的发展并在数控领域的应用，使机床得到了迅猛的发展。多样化、精密化、高效化、自动化是这一时代机床发展的重要特征，通过机床加工的精密化、高效化和自动化来推动和发展社会生产力。 数控机床是一种柔性的、高效能的自动化机床，是实现机械加工自动化的核心设备，是一种最典型的机电一体化产品。其主要解决复杂曲面、精密、小批量、多品种的零件加工问题。1989年，全世界数控机床（含锻压机床）的年产量超过10万台。欧、美、日
