数控机床回转工作台 开题报告.docVIP

毕业设计开题报告（理工类） 设计题目 数控回转工作台及其闭环控制系统的设计 学生姓名 赵守斌 学号 1021011105 专业 机制 一、课题的目的意义： （1）在中国从制造业大国向制造业强国迈进的过程中，装备制造业的产业振兴，虽然任重道远、艺无止境，但肯定会带来机床发展的大机遇。数控回转工作台作为加工中心、复合机床等装备机械的核心部件之一，随着新技术的不断发展，其开发设计制造，也需要不断创新，达到高精度、高效率、高可靠性、低成本的目的。 （2）本次设计任务是设计出数控回转工作台及其闭环控制系统，主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分。数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。它可以与其他伺服进给轴联动。数控机床的圆周进给由回转工作台完成，回转工作台可以和X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。 （3）在实际中工作台在机床上是必不可少的部件，工作台的自动化能大大减少劳动强度，提高劳动生产率。 二、资料调研分析： 近年来，随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。机床制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业的生产提供了重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家也无不高度重视。机床是一个国家制造业水平的象征。 目前数控回转工作台设计中所存在的主要问题是：分度工作台、数控回转工作台都广泛采用蜗轮蜗杆传动。蜗轮副的啮合侧隙，对其分度定位精度影响最大，因此消除蜗轮副的侧隙就成为数控回转工作台的关键。一般在要求连续精确分度的机构中（如齿轮加工机床、数控三维、回转工作台等）或为了避免传动机构因受脉动载荷（如断续铣削）而引起扭转动的场合往往采用双螺距渐厚蜗杆，以便调整啮合间隙到最小限度。 对大多数数控机床来说数控进给复合运动的加工是以直线轴加上回转轴的联动来实现的。为了应对日益增多的复杂零件加工、提高加工精度和效率、多轴机床和复合机床将会有很大的发展。因此在现代加工中心的开发中，数控回转轴的设计与制造，成为研究机床的核心任务之一，而数控回转工作台即作为数控回转轴，同时也起着承载工件重量、夹持工件的功能，故要重视其创新设计。 目前数控回转工作台已广泛应用在数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是： 在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台； 在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力； 在形式上继续研制两轴联动和多轴并联的数控转台。 三、设计方案的可行性分析和预期目标： 可行性分析： 数控回转工作台主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成。鉴于目前数控机床回转工作台设计中所存在的问题，以及现实条件的制约，该课题设计所制定的方案为：伺服电机——齿轮传动——蜗杆传动——工作台动作。 在该传动方案中齿轮传动承受能力较高，传递运动准确、平稳。传递功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。经认真分析，该方案切实可行。 预期目标： 本课题是对数控回转工作台及其闭环控制系统的设计。总体设计方案就是针对数控回转工作台，在选定工艺和结构方案基础上进行设计。成果包括：工作台结构总体装配图一套、局部部件结构图一套、控制图电气原理图若干、源程序清单及说明书一份。 设计的数控工作台应能实现任意角度的旋转，并通过检测系统实现闭环控制。工作台上可安装板、盘和其他形状比较复杂的被加工零件，也可利用与之配套的尾座安装棒、轴类被加工零件，实现等分的和不等分孔、槽或者连续的特殊表面的加工，且保证很高的加工精度。另外也可和非数控机床配套，利用专门配置的控制系统独立地完成等分和不等分的孔、槽以及连续的圆弧面的加工。具体内容包括： 工作台的总体结构设计（机械部分）； 工作台的驱动机构设计（驱动方式选择及设计）； 工作台的控制系统设计（控制方式及选择）； 程序设计。 四、所需要的仪器设备、材料： 1、机械设计师手册（上、下册）/吴宗泽 北京：机械工业出版社 2002 2、机床及夹具图册 3、超星图书馆（校园网图书馆） 4、科技论文库（校园网图书馆） 5、机械制造自动化相关资料 6、数控机床结构、原理与编程技术/主编刘文波，段智敏，陈白宁，—东北大学出版社 2005 7、数控机床系统设计/文怀兴，夏田编著，化学工业出版社 2005 8、液压与气压传动/刘军营主编—西安电子科技大学出版社 2008 9、机械制造自动化/全燕鸣编著—华南理工大学出版社 2008 10、网络资源 11、电脑、AUTOCAD画图软件 12、机械设计基础/陈立德主编，北京：高等教育出版社 2000 13、数控机床/李立，北京：高等