YC6108Q曲轴双面磨削自动化磨床的设计与开发

论文摘要

本文“YC6108Q曲轴双面磨削自动化磨床的设计与开发”,是受文登天润曲轴股份有限公司委托,制定针对曲轴双面磨削自动化磨床的总体设计方案并完成自动化磨床整体设计的应用项目。本课题设计过程中,在充分考察调研基础上,查阅大量文献资料,综合运用机械设计、电控、机电一体化等多种理论技术,来解决实际问题。在设计过程中,充分考虑到人的因素,不仅满足机械设计的基本功能要求,而且充分将人体工程学的设计理念应用其中,降低工人的劳动强度、改善工人的工作环境,充分体现新时代条件下“以人为本”的设计思想;同时,该课题研究成果可以为企业带来更大的经济效益,具有广阔的应用前景。首先,结合企业的实际生产加工状况,提出曲轴双面磨削自动化磨床的整体设计方案。其次,基于自动化磨床整体设计方案,分别完成刀具磨削工作系统的设计、工件进给系统的设计、夹具系统的设计以及电动机的选择。本文根据磨削及机械设计原理,结合机电一体化知识,着重对上述三个系统功能模块开展创新性设计,按照三个系统功能模块的结构设计原理,对曲轴双面磨削自动化磨床的三个系统功能模块进行分析设计依据、论证设计方案、阐述设计过程;根据各系统功能模块的设计原理、企业的实际生产要求等多方面因素来确定部件的选择和参数的设定,例如步进电机,既要满足机械设计要求,又要方便电气设计时进行控制。再次,基于Pro/Engineer设计软件完成自动化磨床在三维环境下,刀具磨削工作系统、工件进给系统、夹具系统的三维建模设计和自动化磨床整体虚拟装配。最后,对曲轴双面磨削自动化磨床的整体设计进行深一步的说明,指出该自动化磨床具备一定的加工通用性,可以通过系统软件升级来完成YC6108Q型号曲轴的改进型或相近型及不同型号曲轴的磨削加工任务。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题来源
• 1.2 本课题研究的背景和意义
• 1.2.1 本课题研究的背景
• 1.2.2 本课题研究的意义
• 1.3 曲轴磨削加工技术的国内外研究概况
• 1.3.1 国外研究概况
• 1.3.2 国内研究概况
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 1.5 本课题的创新点
• 2 YC6108Q 曲轴
• 2.1 概述
• 2.2 YC6108Q 曲轴
• 2.3 曲轴的加工工艺
• 2.4 曲轴制造技术的发展趋势
• 2.4.1 铸造技术
• 2.4.2 锻造技术
• 2.4.3 机械加工技术
• 2.4.4 热处理技术和表面强化技术
• 2.5 本章小结
• 3 整体设计方案
• 3.1 概述
• 3.2 设计方案
• 3.2.1 建立磨床工作坐标系
• 3.2.2 三大模块的设计
• 3.2.3 异步电动机的放置
• 3.3 本章小结
• 4 刀具磨削工作系统设计
• 4.1 概述
• 4.2 Z 向伺服传动机构的设计
• 4.2.1 减速齿轮副的设计
• 4.2.2 丝杠螺旋副（螺旋传动）的设计
• 4.2.3 步进电动机的选择
• 4.3 带传动机构的设计
• 4.3.1 驱动砂轮电动机的选择
• 4.3.2 V 带的设计
• 4.4 其他部件的设计
• 4.4.1 轴承的设计
• 4.4.2 砂轮的设计
• 4.4.3 摆架和辅助支撑的设计
• 4.4.4 联轴器的设计
• 4.5 本章小结
• 5 工件进给系统设计
• 5.1 概述
• 5.2 Y 向进给传动机构的设计
• 5.2.1 丝杠螺旋副的设计
• 5.2.2 导轨的设计
• 5.3 X 向进给传动机构的设计
• 5.4 本章小结
• 6 夹具系统设计
• 6.1 概述
• 6.1.1 夹具的现状及发展
• 6.1.2 机床夹具的设计要求
• 6.2 夹具系统设计
• 6.2.1 YC6108Q 曲轴尺寸分析
• 6.2.2 确定工件夹具系统的设计方案
• 6.2.3 工件夹具系统设计方案的工作原理
• 6.2.4 V 型块的设计
• 6.2.5 偏心轮机构的设计
• 6.2.6 圆柱螺旋压缩弹簧的设计
• 6.2.7 凸轮机构的设计
• 6.2.8 夹紧机构—机械手的设计
• 6.3 本章小结
• 7 自动化磨床整体设计
• 8 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文