分度类零件专用机床的研究与设计

论文摘要

专用机床是一种专门用于特定零件和特定工序加工的机床，是组成自动化生产线的机床品种之一。随着生产技术的不断进步，我国很多企业所拥有的大量机床，其中一部分已经滞后于当前技术发展的需要而处于闲置状态。为充分利用闲置机床潜在的效能，对其进行设备改造，使其改造成为专用机床具有很大的现实意义。本论文在分析了分度类零件加工工艺的基础上，针对普通立式铣床在加工分度类零件时存在生产效率低、加工柔性差、对工人技能要求高及容易造成操作失误等现实问题。在XA5032普通立式铣床的基础上，在比较丝杠螺母传动、滚珠螺母传动及液压传动的各种性能及优缺点的情况下，把原丝杠螺母进给传动装置改造成液压传动方式；通过对各种分度方案进行比较分析，其分度装置采用对原F125普通万能分度头进行数控化改造；利用步进电机驱动，能够根据零件要求实现自动分度；通过对继电接触器、微机控制、PLC控制的各方面性能的比较，控制装置采用PLC取代原有的继电器控制。改造后的专用机床对分度类零件可以实现快进——减速快进——工进——快退——减速快退——分度——快进的自动循环加工。基于本文改装的分度类零件加工专用机床，可以对牙嵌式离合器、花键、齿轮等分度类零件实现自动化加工，能够提高零件的加工精度、生产效率，并兼有投资少、见效快、改装工作量小、改造和调试周期短、旧设备利用率高等特点，具有很好的市场推广前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 专用机床的应用及特点
• 1.2 机械设备改造的基本要求
• 1.3 设备现状及研究内容
• 1.4 本章小结
• 第2章 分度类零件加工专用机床总体方案
• 2.1 分度类零件加工工艺分析
• 2.1.1 零件图分析
• 2.1.2 加工工艺
• 2.2 分度装置方案设计
• 2.2.1 分度装置方案一集成式液压马达分度装置
• 2.2.2 分度装置方案二棘轮快速分度机构
• 2.2.3 分度装置方案三新型数控齿式分度转台
• 2.2.4 分度装置方案四精细机械分度机构
• 2.2.5 分度装置方案五新型多头自动分度机构
• 2.2.6 分度装置方案六机械式减速分度机构的设计
• 2.2.7 分度装置方案七超声波电机驱动的高精度分度头
• 2.2.8 分度装置方案八万能分度头的数控化改造
• 2.2.9 分度方案的选用
• 2.3 进给传动方案设计
• 2.3.1 传动系统的要求
• 2.3.2 丝杠螺母机构传动分析
• 2.3.3 滚珠丝杠传动分析
• 2.3.4 液压动力滑台方案设计
• 2.3.5 确定进给传动方案
• 2.4 控制系统方案设计
• 2.4.1 控制系统的要求
• 2.4.2 PLC 控制的特点
• 2.4.3 PLC 和继电控制系统的比较
• 2.4.4 PLC 和计算机控制系统比较
• 2.4.5 选定控制系统方案——PLC 控制系统
• 2.5 本论文采用总体设计方案
• 2.6 本章小结
• 第3章 液压系统设计
• 3.1 液压系统的要求与工况分析
• 3.1.1 动力滑台对液压系统要求
• 3.1.2 负载与运动分析
• 3.1.3 确定液压系统主要参数
• 3.1.4 绘制液压系统原理图
• 3.1.5 活塞杆的校核与联接方式选择
• 3.2 缸盖
• 3.3 导向环、导向套的选取
• 3.4 密封和防尘
• 3.5 液压泵的确定与所需功率计算
• 3.6 阀类元件选择
• 3.7 管道的设计
• 3.8 油箱的设计
• 3.9 液压系统的性能验算
• 3.10 本章小结
• 第4章 分度装置设计
• 4.1 概述
• 4.1.1 分度头
• 4.1.2 分度盘
• 4.2 改造后的分度头总体构成
• 4.3 机械部分设计
• 4.4 电机及驱动系统设计
• 4.4.1 步进电机的原理
• 4.4.2 步进电机基本参数
• 4.4.3 步进电机驱动器
• 4.4.4 步进电机主要参数及特性
• 4.4.5 步进电机的选择
• 4.5 本章小结
• 第5章 控制系统的设计
• 5.1 引言
• 5.2 控制要求
• 5.3 PLC 硬件设计
• 5.4 编制 T 形图和指令表
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录