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在干切削加工的时候,滚刀轴部件需要在滚刀长度范围内连续运动,保证滚刀的均匀磨损。
窜刀运动加入到联动轴系中相当于个附加的展成运动,它使轴必须增加个附加转动与之相协调。
滚齿机的切削过程是典型的断续切削,滚刀轴要承受很大的冲击载荷,使整个轴部件产生振动,零传动滚齿机在进行干式切削的时候,由于转速提高,振动问题更加不能小视,必须采取措施控制滚刀轴部件的振动,这也是对刀架底座部件的要求之。
窜刀运动与工件轴旋转的联动关系当滚齿机进行干式切削时,其窜刀运动加入到了联动轴系中,相当于个附加的展成运动,工件轴必须有附加的旋转与之匹配。
两轴之间的耦合关系是滚刀的切向速度在工件轴切向方向上的速度分量与工件轴附加旋转产生的工件线速度相同。
即,未找到引用源。
,未找到引用源。
式中,未找到引用源。
工件轴的附加转动速度转分,未找到引用源。
刀架切向窜刀速度分刀架安装角,未找到引用源。
工件模数。
刀架底座部件的结构特点在进行滚齿机刀架部件的设计时,刀架与工件轴的干涉是必须考虑的问题,刀架部件的结构应当非常紧凑。
刀架底座的尺寸,特别是其在滚齿机的轴向进给方向的尺寸对干涉的影响是很大的,过大的刀架底座尺寸会导致工件轴悬伸量过大,降低工件轴的刚度,同时限制了刀架的安装角旋转范围,降低工件的加工范围,使滚齿机的性能受到很大的影响。
因此,采用伺服电机直连丝杠的传动方案,结构紧凑,能最大可能地压缩刀架底座部件的尺寸。
导轨选用窄形圆柱滚子导轨,既能良好地承受冲击载荷,保证足够的刚度,又能控制在滚齿机轴向进给方向的尺寸。
采用公司的锁紧单元将滚刀轴部件的切向运动置于锁紧状态,或者在连续窜刀时给予定的摩擦力,增加阻尼,减弱其振动。
动力参数设计滚齿机切削力的关系及坐标变换由于滚齿过程复杂,分析切削力时需要建立个与工件坐标轴重合的机床坐标系,和个滚刀坐标系如图所示。
可见轴与轴重合。
将机床坐标系绕轴转动,就能得到滚刀坐标系。
式中滚刀安装角工件螺旋角滚刀螺旋升角。
图切削力的分解众多切削力研究者都是在滚刀坐标系中测量各切削分力的。
我国学者陈鼎昌在滚刀坐标系中得到下列结果见图。
滚刀切向分力,由实测扭矩得出径向分力,水平分力,逆铣时,未找到引用源。
,顺铣时,未找到引用源。
滚刀轴向分力未找到引用源。
要计算轴电机功率,必须求出机床坐标系中的作用于工件的切向分力,作用于工件的径向分力,作用于工件的轴向分力。
因此,必须进行坐标变换。
首先,在滚刀坐标系中确定与轴的夹角,如图所示,在逆铣时,当,未找到引用源。
时,未找到环节,是对学生独立设计能力的次考验。
通过理论与实践相结合,找出了我在设计中的不足之处和能力欠缺之处,加深了我对所学理论知识的理解和掌握,强化了毕业设计中的感性认识,提高了独立创新设计的能力。
通过深入实践,我体会到理论联系实际的必要性,认识到在学校学过的许多知识与解决实际生产问题还有很大的差距,而缩短差距的方法只有到实践中去。
只有到实践中去才能真正的锻炼自己。
向生产实引用源。
则,未找到引用源。
,未找到引用源。
则,未找到引用源。
当,未找到引用源。
时,同样可算出。
由此可见,逆铣时刀齿从切入到切出的过程中,由于的幅值在交替变化,使力的方向也发生变化。
为简化计算,规定。
在顺铣时未找到引用源。
,按照同样的方法可算出。
图切削力的分解下面进行坐标变换,如图所示,首先将绕轴顺时针旋转角,再绕轴旋转角,求得机床坐标系中的分力。
代入数值,得出与的关系如下表逆铣顺铣根据上表以及第节的计算,可知课题设计的零传动卧式数控滚齿机在最危险情况下的切向力,径向力。
等效负载转矩计算负载转矩的种类零传动滚齿机刀架底座部件系统具有三种性质的转矩驱动转矩负载转矩和动态转矩惯性转矩。
其中惯性转矩为,未找到引用源。
负载转矩根据其特性可分为工作负载摩擦转矩和制动转矩。
零传动滚齿机刀架底座部件驱动系统负载转矩有下面几种滚刀轴承受的轴向切削力。
滚刀轴承受的径向力和滚动导轨的预压力引起的摩擦力。
滚刀轴部件的重力。
等效负载转矩的计算选取最危险的情况,即当滚齿机逆铣直齿轮,并且由下往上窜刀时的情况进行计算。
此时电机的负载力为式中滚刀轴承受的轴向力滚刀轴承受的径向力轴部件的重量导轨预压力滚动导轨摩擦系数此时加在电机轴上的负载力为,未找到引用源。
式中,未找到引用源。
加在电机轴上得扭矩负载沿着轴向移动活动部分所需要的力丝杠导程,未找到引用源。
滚珠丝杆或轴承加载在电机轴上的磨擦扭矩在需要输入时η驱动系统效率案例计算题设计的卧式数控滚齿机滚刀轴部件重量节计算了最危险条件下的切削力各分量选取公司系列窄形圆柱滚子导轨的导轨类型,查得滚动导轨摩擦系数取。
代入式得设机械效率为寸,避免与工件轴部件的干涉。
其次,它与滚刀轴部件的连接方式与滑块完全样,不仅安装方便,而且刚性非常高,当其通过液压力抱住导轨后,就提高了整个刀架部件的刚性。
再次,根据图,若在连续窜刀的过程中通以低压油,产生较小的摩擦力,则可以增加丝杠系统的阻尼,减弱其振动。
第五章滚刀箱形状和尺寸的确定根据前面所计算出的轴,选定的轴承尺寸,以及满足功能,美观,实用等特点。
确定滚刀箱的形状尺寸为下图图所示图第六章结束语所设计的机床为系列普通型滚齿机,机床主要用于单件小批和成批圆柱齿轮的加工,滚齿机的主传动箱传动级数少,结构简单紧凑,主传动箱中的零件绝大多数采用标准件,使制造成本大大降低。
能实现的转速范围为,铣刀的最大垂直行程长度为。
在主传动箱的设计中,为了保证结构紧凑,对主传动链中的传动比做了适当的调整。
设计出的主传动箱能使机床满足强度刚度寿命工艺性与经济性等方面的要求,满足加工要求,保证加工精度,并使机床运行平稳,工作可靠,结构合理,装卸方便,便于维修与调整。
为期三个月的毕业设计即将结束,回顾整个过程,我觉得收获很大。
毕业设计是检查学生综合设计能力的个重要置,取心轴的中点作为受力点,则由公式,得。
。
则强度足够。
第四章刀架底座部件设计工作要求刀架底座部件在功能上主要实现窜刀运动,调整滚刀轴轴与践学月日毕业论文工作领导小组审批意见负责人年月日附件本科生毕业论文选题汇总表教学单位专业年级填表时间指导教师毕业论文题目所指导的学生姓名职称姓名学号序号指导教师人数学生人数题目数毕业论文工作领导小组审批意见负责人年月日附件陕西服装工程学院学生校外进行毕业论文申请表姓名学号联系电话专业班级毕业论文题目进行毕业论文地点单位校外毕业论文的理由及承诺申请人签字年月日校外指导人员姓名职称附证明联系电话本人同意指导同学的毕业论文,按陕西服装工程学院本科毕业论文工作手册完成指导教师的职责和任务,并承担该同学的日常管理工作。
校外指导人员年月日校外接收单位意见校外接收单位盖章年月日校内指导教师意见校内指导教师年月日所在教学单位意见主管领导加盖公章年月日注凡在校外做毕业论文,必须事先填写本表并经审批后方可执行,本表装入该生的毕业论文档案袋。
附件陕西服装工程学院毕业论文题目变更申请表注毕业论文完成后此表装订入毕业论文附件册中选题审批表后。
附件陕西服装工程学院毕业论文任务书姓名学号专业班级教学单位更改日期原毕业论文题目现毕业论文题目更改原因和理由指导教师年月日教研室意见教研室主任年月日毕业论文工作领导小组审批意见负责人年月日备注指导教师姓名毕业论文题目职称题目类型理工类工程设计科学实验软件开发理论研究综合经管文理论性研究应用性研究应用软件设计调查报告选题学生教学单位学号专业班级题目简介含来源目的意义二主要任务三主要内容与基本要求有实验环节的要提出主要技术指标要求四计划进度包括时间划分和各阶段主要工作内容,按周次填写五主要参考文献要写清参考文献名称作者出版社出版时间指导教师签名年月日学生签名年月日教研室意见教研室主任年月日注本表式三份,份交教学单位存档,份交学生,份指导教师自留。
附件本科生毕业论文开题报告本科生毕业论文开题报告题目院系专业班级学生姓名指导教师职称提交时间年月备注年月日统为大写,例二Ο四年十二月学院专业届本科生毕业论文开题报告姓名学号论文设计题目选题的意义研究综述前人的研究现状及进展情况论文写作提纲除题目外,具体到三级标题特色与创新之处拟采用的研究方法和技术路线研究工作进度安排主要参考文献目录外文外文指导教师意见签名年月日教研室主任意见签名年月日附件陕西服装工程学院毕业论文指导记录专业班级学号姓名题目指导时间指导内容指导教师签名注此表指导教师可根据指导学生数量和指导情况自行调整并打印使用。
附件陕西服装工程学院毕业论文工作中期检查表教学单位专业班级姓名学号指导教师指导教师职称毕业论文题目资料情况选题是否有变化有否设计任务书有否开题报告有否其他工作进度学生对分配工作完成的进度情况提前完成按计划完成拖后完成没有完成工作态度学生对毕业论文的认真程度纪律及出勤情况认真较认真般不认真质量评价学生前期已完成的工作的质量情况优良中差存在的问题与建议指导教师年月日毕业论文工作领导小组意见负责人年月日注该表由教学单位统组织填写,指导教师应如实填写相应情况。
完成后装订入毕业论文附件册。
附工件轴轴在滚刀轴轴向的相对位置,避免滚刀在同部位过分磨损。
在干切削加工的时候,滚刀轴部件需要在滚刀长度范围内连续运动,保证滚刀的均匀磨损。
窜刀运动加入到联动轴系中相当于个附加的展成运动,它使轴必须增加个附加转动与之相协调。
滚齿机的切削过程是典型的断续切削,滚刀轴要承受很大的冲击载荷,使整个轴部件产生振动,零传动滚齿机在进行干式切削的时候,由于转速提高,振动问题更加不能小视,必须采取措施控制滚刀轴部件的振动,这也是对刀架底座部件的要求之。
窜刀运动与工件轴旋转的联动关系当滚齿机进行干式切削时,其窜刀运动加入到了联动轴系中,相当于个附加的展成运动,工件轴必须有附加的旋转与之匹配。
两轴之间的耦合关系是滚刀的切向速度在工件轴切向方向上的速度分量与工件轴附加旋转产生的工件线速度相同。
即,未找到引用源。
,未找到引用源。
式中,未找到引用源。
工件轴的附加转动速度转分,未找到引用源。
刀架切向窜刀速度分刀架安装角,未找到引用源。
工件模数。
刀架底座部件的结构特点在进行滚齿机刀架部件的设计时,刀架与工件轴的干涉是必须考虑的问题,刀架部件的结构应当非常紧凑。
刀架底座的尺寸,特别是其在滚齿机的轴向进给方向的尺寸对干涉的影响是很大的,过大的刀架底座尺寸会导致工件轴悬伸量过大,降低工件轴的刚度,同时限制了刀架的安装角旋转范围,降低工件的加工范围,使滚齿机的性能受到很大的影响。
因此,采用伺服电机直连丝杠的传动方案,结构紧凑,能最大可能地压缩刀架底座部件的尺寸。
导轨选用窄形圆柱滚子导轨,既能良好地承受冲击载荷,保证足够的刚度,又能控制在滚齿机轴向进给方向的尺寸。
采用公司的锁紧单元将滚刀轴部件的切向运动置于锁紧状态,或者在连续窜刀时给予定的摩擦力,增加阻尼,减弱其振动。
动力参数设计滚齿机切削力的关系及坐标变换由于滚齿过程复杂,分析切削力时需要建立个与工件坐标轴重合的机床坐标系,和个滚刀坐标系如图所示。
可见轴与轴重合。
将机床坐标系绕轴转动,就能得到滚刀坐标系。
式中滚刀安装角工件螺旋角滚刀螺旋升角。
图切削力的分解众多切削力研究者都是在滚刀坐标系中测量各切削分力的。
我国学者陈鼎昌在滚刀坐标系中得到下列结果见图。
滚刀切向分力,由实测扭矩得出径向分力,水平分力,逆铣时,未找到引用源。
,顺铣时,未找到引用源。
滚刀轴向分力未找到引用源。
要计算轴电机功率,必须求出机床坐标系中的作用于工件的切向分力,作用于工件的径向分力,作用于工件的轴向分力。
因此,必须进行坐标变换。
首先,在滚刀坐标系中确定与轴的夹角,如图所示,在逆铣时,当,未找到引用源。
时,未找到环节,是对学生独立设计能力的次考验。
通过理论与实践相结合,找出了我在设计中的不足之处和能力欠缺之处,加深了我对所学理论知识的理解和掌握,强化了毕业设计中的感性认识,提高了独立创新设计的能力。
通过深入实践,我体会到理论联系实际的必要性,认识到在学校学过的许多知识与解决实际生产问题还有很大的差距,而缩短差距的方法只有到实践中去。
只有到实践中去才能真正的锻炼自己。
向生产实
