1. 研究目的与意义
毕业设计的具体目的:
1、通过这次设计,把大学所学的专业知识资源整合,运用有关知识
解决实际问题;
2. 国内外研究现状分析
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高,专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、机密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
然而对于数控教学设备五轴联动加工中心的作用更是不容忽视,比如说澳大利宝利诺.巴吉品牌,该设备可加工各种建筑模型,桥梁模型,汽车模型等。巴吉五轴联动支持cad,可以通过画图来实现各种复杂的编程,对于教学演示也非常方便,学生也非常容易掌握。同时,巴吉五轴具有智能编程检查系统,可以检查出编程中出现的错误,降低事故率,保证设备安全运行。这一强大优势使得学生大胆去做,快速有效地提高学生的熟练程度。使得学生能够快速掌握五轴联动的使用。
五轴加工机床具有直线坐标轴和旋转坐标轴,即需要有沿x、y、z三个坐标轴的直线进给运动之外,还需要有绕x、y、z三个坐标轴的圆周进给运动,分别称为a、b、c轴。当前常见为三个平动轴加两个转动轴的组合方式,在机床结构设计上主要分为以下三类:(1)双摆头机床,及两个旋转轴旋转;(2)双转台机床,及两个转台旋转;(3)摆头及转台机床,及一个转轴和一个转台旋转。由于双转台机床的刚性好,而且旋转坐标有足够的行程范围,所以目前大多数五轴加工中心都采用这一结构。
3. 研究的基本内容与计划
采用,进行的设计PRO/E、UG、Solid works等三维设计软件,进行一台五轴联动数控机床的回转台的设计。需要研究的内容有:
1.数控回转工作台定位精度的保证
对于开环的数控回转工作台,要求它的传动中无间隙,并且定位精度高。我们可以利用闭环数控转台,它比开环转台多了转动的测量元件(圆光栅或感应同步器),测量结果经反馈与指令值进行比较,按闭环原理进行工作,使转台分度精度更高。
2.蜗轮蜗杆齿向间隙的调整
蜗杆可采用螺距渐厚式,通过移动蜗杆的轴向位置来调整间隙。
3.数控工作台的夹紧及精确分度定位的实现
数控工作台的底座上固定的支座内分布着气压缸,柱塞下行,通过钢球推动夹紧瓦将蜗轮夹紧,从而将数控转台夹紧并实现精确的分度定位;柱塞上行,数控转台可实行连续加工。
毕业设计的具体内容:
1、对数控教学机主传动立柱部件的整体布局进行规划;
2、对数控教学机主传动立柱部件方案的取舍;
3、对说明书内容进行规划;
4、用pro-e绘制
5、将pro-e上的零件转成CAD三视图,并完成标注等操作;
6、完成零件及总体结构彩图的制作;
7、完成最后的整理、答辩等工作。
研究周期与时间安排
毕业设计起止日期:2. 166.2(第三周第十六周)
第一阶段(2.253.3):熟悉课题,收集借阅有关资料、粗拟开题报告;
第二阶段(3.43.10): 构思总体设计方案,展开总体设计,撰写开题报告;
第四阶段(3.254.7): 进行必要的匹配计算,选择适当的元器件;
中期检查;
第五阶段(4.84.21): 关键零件二维图设计;
第六阶段(4.224.28): 撰写设计说明书1.5万字;
第七阶段(4.295.5):完成毕业设计论文;
第八阶段(5.65.26):最终审查、整理、完善毕业设计;
第九阶段 (5.276.2): 资料打印、整理、装订、准备答辩;
4. 研究创新点
本论文特色与创新如下:
(1)在机床中蜗轮副的啮合侧隙无论是对分度、定位精度,还是传动精度的影响最大,因此为了避免传动机构因承受脉动载荷而引起扭转振动的场合往往采用双螺距渐厚蜗杆。
(2)考虑到机床性能要求的精密性以及加工的准确性,需设计一个闭环数控回转台,将旋转型编码器分别安装在回转台中心轴末端和摆动支座轴末端,这样即使在传动过程中有误差后间隙可在反馈后得到系统的补偿。
