在这次设计中接到的课题是对数控机床的部分进行设计,我设计的是八轴转塔自动换刀装置。接到课题后,进行了充分的调研工作,查阅了大量的相关资料。数控机床是一种高科技的机电一体化产品,集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一身的高度机电一体化产品,是现代机床技术水平的重要标志,是当前世界机床技术进步的主流。
数控机床随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术的发展而得到飞跃的发展。目前几乎所有的传统机床都有数控机床的品种,数控机床逐渐成为机械工业技术改造的首选设备。但我们了解到我国的国营大厂仍有一批老机床,随着数控机床的发展这批老机床一定会被淘汰,但若对其进行改造,将这批老机床改造成数控机床,这样不但能延长这批老机床的寿命、降低了成本,而且还能满足机床自动化的要求。因此,我们准备对普通升降式铣床进行改造。通过查阅有关书籍及大量的资料,我们将升降式铣床改为八轴转塔式简易加工中心,实现不人工换刀的情况下短时间内进行铣、镗、钻的转换。
通过这次设计,我不但对数控机床的结构有了系统的了解,并且还掌握了一种工业系统设计的思维方式,对今后的工作及实践都有帮助。
§2.1电动机的选择
1.确定电动机类型。参阅同类机床,选择Y160L-8型异步电动机,其额定功率为:Ped=7.5kw,满载转速为:720 r/min。
2.确定主轴转速。
由于主轴转速范围为:1503000转/分。
∴主轴转速为:150转/分。
§2.2计算总传动比
1.传动装置总传动比。 i=720/150=4.8
2.由《机械设计课程指导》表21可得
带传动的传动比为: i1=2
圆柱齿轮的传动比为: i2=2.4
锥齿轮的传动比为: i3=1
§2.3计算各传动装置的运动和动力参数
1.各轴转速。
nⅠ=720 r/min
nⅡ=nⅠ/i1=720/2=360 r/min
nⅢ=nⅡ/i3=360 r/min
nⅣ=nⅢ/i2=360/2.4=150 r/min
2.各轴输出功率。
由《机械设计课程指导》表24可查得
电动机至主轴各传动机构和轴承的效率为:带传动:η1=0.95;滚动轴承:η2=0.98;锥齿轮:η3=0.95:圆柱齿轮:η4=0.96。
由于电机输出功率为: Pd =7.5 kw
故PⅠ= Pd =7.5 kw
PⅡ= PⅠ*η1*η2 =6.98 kw
PⅢ= PⅡ*η2*η3 =6.49 k
PⅣ= PⅢ*η2*η4 =6.11 kw
3.各轴转矩:
TⅠ=9550*PⅠ/nⅠ=9550*7.5/720=99.47 Nm
TⅡ=9550*PⅡ/nⅡ=9550*6.98/360=185.2 Nm
TⅢ=9550*PⅢ/nⅢ=9550*6.49/360=172.17 Nm
TⅣ=9550*PⅣ/nⅣ=9550*6.11/150=389 Nm