回转式环形平面加工机床的设计与性能分析

论文摘要

本课题研究设计一台专用组合机床。课题是根据山东威达重工股份有限公司对X5032型立式升降台铣床床身上环形平面的加工需求，采用现代设计理论和方法，设计了一台回转式环形平面加工机床。本文根据组合机床开发和研究的特点，运用大型CAD/CAM/CAE软件Pro/Enginner Wildfire5.0对回转式环形平面加工机床的部分零件进行结构造型和有限元分析，并在此基础上使用AutoCAD绘制工程图纸。本文研究了机床在国民经济的地位及其发展简史，分析组合机床国内外现状，并研究组合机床的发展趋势。阐述了本课题的来源，介绍被加工件加工部位的特点及要求，提出回转式环形平面加工机床设的总体方案。然后，按照回转式环形平面加工机床的构成，分模块进行设计。运用现代设计方法和技术，对机床的主运动系统进行设计，利用Pro/E对主传动系统进行实体建模，并进行运动仿真，分析其运动状态和性能；对进给机构进行结构设计，并为自动进给系统设计了双重保护装置，以确保运行安全；对定位夹紧部分进行结构设计和计算，并对主要零部件进行有限元分析。最后对机床的进行整体设计，绘制总装图。另外本文最后还介绍了本课题所研究机床的操作步骤。本课题的研究是从企业实际出发，分析被加工件结构特点、精度要求和受力状态，采用科学的设计方法，解决生产中的问题和困难，为企业取得了良好的经济效益。该设计通过实际运行证明确实大大提高了加工效率，工件的加工时间约是原来的1/8；操作工人的劳动强度大幅度减轻，只需要进行机床定位夹紧、调整刀具和开动机床几个动作，工艺过程简单，人工操作环节较少；操作过程中，工人无需进行定位，夹紧后机床自动找正，大大提高了工件加工的精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史
• 1.2 组合机床的国内、外现状
• 1.2.1 国内组合机床现状
• 1.2.2 国外组合机床现状
• 1.3 组合机床的发展趋势
• 1.4 课题的来源及被加工件的特点
• 1.4.1 课题的来源
• 1.4.2 被加工部分结构特点说明
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 回转式环形平面加工机床设计的总体方案
• 2.1 机床总体方案设计
• 2.2 回转式环形平面加工机床的总体方案设计
• 2.3 各功能模块初步设计方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 回转式环形平面加工机床的结构设计与性能分析
• 3.1 Pro/Engineer 软件功能及相关模块简介
• 3.1.1 Pro/Engineer 软件功能简介
• 3.1.2 机构模块简介
• 3.1.3 有限元分析模块简介
• 3.2 回转式环形平面加工机床主传动系统的设计及仿真
• 3.2.1 主传动系统齿轮的计算
• 3.2.2 主传动系统零件建模
• 3.2.3 主传动系统的运动仿真
• 3.3 进给机构的设计
• 3.3.1 进给机构的传动原理
• 3.3.2 进给系统的操作方法及控制
• 3.4 定位加夹紧机构的设计与分析
• 3.4.1 定位夹紧机构的结构设计
• 3.4.2 螺纹套的有限元分析
• 3.5 回转式环形平面加工机床的整体设计及操作方法
• 3.5.1 回转式环形平面加工机床的整体设计
• 3.5.2 回转式环形平面加工机床的加工操作方法
• 3.5.3 回转式环形平面加工机床的优点
• 3.6 本章小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间主要科研成果