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回转式环形平面加工机床的设计与性能分析

作　者: 蔡强
导　师: 许崇海
学　校: 山东轻工业学院
专　业: 机械工程
关键词: 组合机床环形平面有限元运动仿真功能模块
分类号: TG502.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第1章绪论  9-19
  1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史  9-10
  1.2 组合机床的国内、外现状  10-15
    1.2.1 国内组合机床现状  11-14
    1.2.2 国外组合机床现状  14-15
  1.3 组合机床的发展趋势  15-16
  1.4 课题的来源及被加工件的特点  16-18
    1.4.1 课题的来源  16-17
    1.4.2 被加工部分结构特点说明  17-18
  1.5 本文研究的主要内容  18-19
第2章回转式环形平面加工机床设计的总体方案  19-22
  2.1 机床总体方案设计  19-20
  2.2 回转式环形平面加工机床的总体方案设计  20-21
  2.3 各功能模块初步设计方案  21
  2.4 本章小结  21-22
第3章回转式环形平面加工机床的结构设计与性能分析  22-57
  3.1 Pro/Engineer 软件功能及相关模块简介  22-24
    3.1.1 Pro/Engineer 软件功能简介  22
    3.1.2 机构模块简介  22-23
    3.1.3 有限元分析模块简介  23-24
  3.2 回转式环形平面加工机床主传动系统的设计及仿真  24-39
    3.2.1 主传动系统齿轮的计算  24-26
    3.2.2 主传动系统零件建模  26-34
    3.2.3 主传动系统的运动仿真  34-39
  3.3 进给机构的设计  39-41
    3.3.1 进给机构的传动原理  39-40
    3.3.2 进给系统的操作方法及控制  40-41
  3.4 定位加夹紧机构的设计与分析  41-53
    3.4.1 定位夹紧机构的结构设计  41-43
    3.4.2 螺纹套的有限元分析  43-53
  3.5 回转式环形平面加工机床的整体设计及操作方法  53-56
    3.5.1 回转式环形平面加工机床的整体设计  53-55
    3.5.2 回转式环形平面加工机床的加工操作方法  55
    3.5.3 回转式环形平面加工机床的优点  55-56
  3.6 本章小结  56-57
第4章结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在学期间主要科研成果  62

回转式环形平面加工机床的设计与性能分析

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