數(shù)控雙柱立式車床右垂直進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)控雙柱立式車床右垂直進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)背景l(fā)數(shù)控車床是是數(shù)控機(jī)床的主要產(chǎn)品之一，在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置l數(shù)控立式車床應(yīng)用范圍廣泛，可加工內(nèi)外回轉(zhuǎn)表面、端面、及各種內(nèi)外螺紋等l數(shù)控雙柱立式車床適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件設(shè)計(jì)背景l(fā)國內(nèi)某數(shù)控車床：底座工作臺(tái)左、右立柱橫梁左右垂直刀架頂梁操作臺(tái)垂直刀架滑枕設(shè)計(jì)背景l(fā)德國C20U數(shù)控車床國外數(shù)控車床發(fā)展趨勢：高精度化、高速化、高可靠性、系統(tǒng)化、智能化、模塊化設(shè)計(jì)題目內(nèi)容主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：l右垂直進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；l箱體內(nèi)部各傳動(dòng)級(jí)分配；l主要零部件的設(shè)計(jì)校核；l潤滑回路的設(shè)計(jì)。

工作內(nèi)容簡述主要包括5部分內(nèi)容：l三維軟件建模；l工程圖紙繪制；lANSYS有限元分析；l關(guān)鍵零件工藝分析；l畢業(yè)論文編寫設(shè)計(jì)工作流程數(shù)控雙柱立式車床總體技術(shù)指標(biāo)最大車削直徑5000mm右刀架進(jìn)給范圍CNC0.1~1000mm/min工作臺(tái)直徑4550mm右刀架快速移動(dòng)速度4000 mm/min最大工件高度3500mm右刀架滑枕行程1750mm工作臺(tái)最大扭矩100kN·m滑枕截面尺寸□250工作臺(tái)轉(zhuǎn)速范圍1.25~40r/min(16級(jí))刀架搬度極限右刀架最大切削力50kN主電機(jī)功率DC75右垂直進(jìn)給箱技術(shù)指標(biāo)l輸出轉(zhuǎn)速：400r/min l輸出轉(zhuǎn)矩：89.4 N·m l輸入軸與輸出軸間距：大于300mm 小于350mm傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)電機(jī)選擇電機(jī)型號(hào)額定轉(zhuǎn)速rpm額定功率kW額定轉(zhuǎn)矩N·m1FT6105-1AC71 16008.038.0電機(jī)選取西門子伺服電機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比傳動(dòng)級(jí)模數(shù)m齒數(shù)z1齒數(shù)z2齒數(shù)z316004004.00高速2.52745低速2.5254560傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維建模校核軸系相關(guān)零部件 根據(jù)專業(yè)所學(xué)習(xí)知識(shí)，對軸、齒輪以及軸承進(jìn)行強(qiáng)度校核。

主要參考書籍：l《機(jī)械設(shè)計(jì)》l《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》l《機(jī)械原理》l《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》設(shè)計(jì)軸系相關(guān)附件附件主要包括：l軸承；l脹套；l隔套；l調(diào)整墊箱體設(shè)計(jì)三維模型總體裝配三維爆炸圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫絲杠伺服電機(jī)油標(biāo)潤滑泵接口ANSYS 有限元分析選取關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析lⅡ軸系部分；lⅢ軸系部分；l箱體有限元分析流程l使用ANSYS Workbench作為分析軟件lPro/E與ANSYS可以進(jìn)行無縫導(dǎo)入；l在Workbench中建立分析模型包括： 網(wǎng)格劃分、施加約束、施加載荷、選擇求解器；l合理劃分網(wǎng)格有限元模型導(dǎo)入Ⅱ軸系部分Ⅲ軸系部分網(wǎng)格劃分施加約束模態(tài)分析結(jié)果Ⅱ軸系前六階模態(tài) Ⅲ軸系前六階模態(tài)模態(tài)頻率Hz12.124553.634555.246587.357284.867315.2模態(tài)頻率Hz10.724420.634422.046216.756228.866705.8進(jìn)給箱內(nèi)激擾主要為機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，頻率為720Hz，因此軸系不會(huì)產(chǎn)生劇烈震動(dòng)靜力學(xué)分析結(jié)果應(yīng)力圖應(yīng)變圖靜力學(xué)分析結(jié)果應(yīng)力圖應(yīng)變圖有限元分析結(jié)論l進(jìn)給箱內(nèi)各軸系振動(dòng)性能良好；l各軸與齒輪強(qiáng)度與理論計(jì)算相符合；l軸與齒輪滿足強(qiáng)度條件，工作性能良好；l進(jìn)給箱箱體機(jī)械性能良好。

典型零件工藝分析主要任務(wù)：l確定毛坯及加工余量；l設(shè)計(jì)工藝路線；l編寫機(jī)械加工工藝過程卡；l編寫重要工序的機(jī)械 加工工序卡 矩形花鍵軸矩形花鍵軸確定毛坯及加工余量毛坯選取自由鍛的方法獲得：（L-零件總長，D-零件直徑，A-加工余量）設(shè)計(jì)過程加工l外圓柱面：精度 粗車半精車精度 粗車半精車磨削l 端面：精度 粗車半精車精車l 花鍵：精度 粗銑精銑磨削l 方頭：精度 粗銑精銑加工選用車床、道具及量具l機(jī)床：臥式車床CA6140 、萬能升降臺(tái)銑床X6120B 、搖臂鉆床Z35 、萬能磨床M1420E、外圓磨床MB1620 l刀具：90°外圓車刀、45°倒角車刀、端面車刀、切槽車刀、圓柱形銑刀、三面刃銑刀、平行砂輪、中心孔鉆頭l量具：游標(biāo)卡尺、百分表、高度尺（鍵寬對稱度）設(shè)計(jì)結(jié)論l設(shè)計(jì)箱體滿足安放要求；l滿足輸出端技術(shù)要求；l箱體內(nèi)主要零部件滿足強(qiáng)度、壽命要求；l通過ANSYS有限元分析表明，各軸系模態(tài)分布遠(yuǎn)離外界激擾，不會(huì)發(fā)生劇烈震動(dòng)；l典型零件工藝路線可行，可在工廠中生產(chǎn)設(shè)計(jì)展望l在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的情況下，減小進(jìn)給箱尺寸l對箱體內(nèi)部機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)及瞬態(tài)分析，盡可能提高顫動(dòng)精度。

l通過對減震知識(shí)的學(xué)習(xí)，對右垂直進(jìn)給箱進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)修改，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性l進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，選取標(biāo)準(zhǔn)化零件，避免多余的加工，降低成本感謝各位老師！。