帶有卸荷裝置的加工中心主傳動系統(tǒng)設計

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KC019-1 畢業(yè)設計（論文）進展情況記錄 （2008/2009學年 第 2 學期） 二級學院（直屬學部） 機電工程學院 專業(yè)名稱 機械設計制造及其自動化 課題名稱帶有卸荷裝置的加工中心主傳動系統(tǒng)設計 班 級 05機三 學生姓名 指導教師 填 寫 說 明 1. 學生在正式接受畢業(yè)設計（論文）任務書后填寫本表格。 2. 本表格由學生按照畢業(yè)設計進行的周次填寫，每周填寫一張，并交指導教師簽署意見。 3. 在畢業(yè)設計（論文）工作的中期，學生應填寫“畢業(yè)設計（論文）工作中期小結”，指導教師簽署意見。 4. 本表格由學生保存，在畢業(yè)設計（論文）結束后和其他設計（論文）資料一起上交。 5. 建議學生每周使用電子文檔提交本表格，以方便遠程聯(lián)系和保存。 1 第 三 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 在畢業(yè)設計第一周，我對自己的畢業(yè)設計課題及設計任務進行了了解，該課題來源于江蘇常州恒力機電有限公司，完成三軸聯(lián)動的帶有卸荷裝置的加工中心的主傳動系統(tǒng)設計，確定加工中心主傳動系統(tǒng)的結構方案和調速范圍，并確定主軸的卸荷裝置和結構形式，確定電機類型、功率，確定傳動系統(tǒng)鏈、并進行必要的理論計算，完成畢業(yè)說明書。 我主要做了如下準備： 我去圖書館借了有關數(shù)控加工中心的資料,包括《數(shù)控銑床設計》、《數(shù)控加工中心設計》、《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》、《數(shù)控機床》等。并利用網絡搜集有關加工中心的的材料,如到學校的圖書館資源中進入了清華同方及萬方數(shù)據庫資源搜集查詢有關加工中心主傳動系統(tǒng)設計的資料。 學生簽名： 2009年3 月 2日 指導教師意見與下周進度要求 本周要求學生在明確設計任務的基礎上，進行調查研究和收集資料。該同學的學習主動尚好，能在理解畢業(yè)設計內容的基礎上，積極收集資料，為熟悉設計任務，初步完成開題報告，但仍存在一些問題，應及時改進，希望再接再厲為自己的大學生活畫上圓滿的句號。 該生應確保每周的畢業(yè)設計時間，希望抓緊一切時間，早日交出一份滿意的答卷。 指導教師簽名： 2009年 3 月8 日 第 四 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 在畢業(yè)設計第二周，，我對借來的資料進行了閱讀和了解，并完成了開題報告。通過閱讀才發(fā)現(xiàn)，對該課題進行設計具有一定的難度和挑戰(zhàn)性，要想將該課題完成好還具有一定的難度，但進行行該課題的設計可以使學過的理論知識聯(lián)系實際，豐富自己的知識。 為了進一部搞清楚加工中心主傳動系統(tǒng)的結構，從圖書館借來了《機械傳動裝置設計手冊》、《機械設計》、《金屬切削機床概論》等書籍對加工中心的發(fā)展及其內部構造開始有了充分的認識，并形成了大致的設計思路。 下周開始,我將著手設計帶有卸荷裝置的加工中心的主傳動系統(tǒng)的框架并進行必要的計算。 學生簽名： 2009 年 3 月 9 日 指導教師意見與下周進度要求 在收集及閱讀大量資料的基礎上，對本課題有了初步認識，對設計過程有了一定了解，在消化資料的基礎上完成開題報告，需要對課題的理解進一步收集資料，對課題的意義有了一定的認識，并著手進行初步的方案設計。 指導教師簽名： 2009年 3 月 15 日 第五周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 我做的是帶有卸荷裝置的加工中心主傳動系統(tǒng)設計，首先就要對加工中心有一定的了解，比如說加工中心的特點，發(fā)展趨勢，加工對象的特點，經濟性等。它和普通的機床、數(shù)控機床有那些相同點、不同點。我要掌握的側重點是主傳動系統(tǒng)的特點結構等。同時應該考慮到主軸高速旋轉所承受的載荷，這就是要考慮到卸荷的情況了。 通過對參考書的查詢，初步擬定帶傳動的方式，主軸卸荷的方案，針對自己所想的確定設計方案，并向老師交流自己的想法。 學生簽名： 2009 年 3 月 16 日 指導教師意見與下周進度要求 開始對加工中心主傳動系統(tǒng)設計的形式進行選擇確定，初步對資料進行認真研讀，對各類方案進行比較，下周應在不斷完善的基礎上，進行方案論證，并盡快確定總體方案。 根據計劃下周進一步完成對加工中心主傳動系統(tǒng)方案的論證和總體方案的確定。 指導教師簽名： 2009 年 3 月 22 日 第 六 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周我主要是查詢有關資料，我把自己摘錄下來的，老師講的，看到的，資料上的，經過整合，開始制定方案。如 主傳動有四種類型：二級齒輪傳動、同步帶傳動、主軸電機直接驅動、內裝電機主軸。主軸電動機有交流調速電動機和交流調速伺服電動機。主軸主要參數(shù)的選擇，主軸內部刀具怎樣自動夾緊很松開，主軸滾動軸承有滾動軸承和滑動軸承，主軸軸承是選用那種配置形式，主軸組件的潤滑和密封方案，主軸準停方案如何確定。 針對加工中心的技術參數(shù)，我最終選擇了多楔帶傳動。它的優(yōu)點是可避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲。多楔帶傳動功率大，空間相同時多楔帶比普通V帶的傳動功率約高30%；帶體薄，富有柔軟性，比較能適應帶輪直徑小的傳動；適應高速傳動，帶速可達40m/s，使用伸長小，發(fā)熱小，振動小，運轉比較平穩(wěn)。根據典型加工的算例并對其進行了設計計算。 學生簽名： 2009年 3月23 日 指導教師意見與下周進度要求 本周明確了本設計的設計步驟，確定了加工中心主傳動機構的結構與主軸準停裝置形式的基本方案，基本完成任務，且符合要求。下周必須對本周所確定的方案進行具體零部件的選擇，并確定課題總體設計方案。 指導教師簽名： 2009 年3月29日 第 七 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周我基本確定了加工中心主軸的卸荷裝置。 隨著科技的發(fā)展，加工中心主軸的轉速越來越高，這種趨勢必然會去主軸的精度和剛度提出了更高的要求。主軸在告訴旋轉的過程中，由于動力輸入源存在徑向力（如：帶拉力）作用在主軸后端：動力源與主軸安裝不同心使主軸產生的內應力變形，使主軸回轉綜合精度收到影響。在通常情況下，采用卸荷裝置來減小上述因素對主軸的影響，能收到很好的效果。本設計就是采用卸荷裝置，是主軸的徑向力轉移到床身上以達到加工精度的要求。 下面將進行主軸組件的設計計算。 學生簽名： 2009 年3月30日 指導教師意見與下周進度要求 基本確定了合理的課題總體設計方案，并且能充分利用網絡資源對主傳動系統(tǒng)初步設計，下周需完成總體設計中的部分零部件設計局草圖。 指導教師簽名： 2009年 4月6日 第 八周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周我主要進行主軸組件設計及其計算。主軸組件由主軸、主軸支承、裝在主軸上的傳動件和密封件組成。主軸電動機采用主軸交流調速電動機，傳動采用多楔帶實現(xiàn)。加工中心的主軸系統(tǒng)應具備自動松開和夾緊刀具功能。刀具的自動夾緊機構安裝在主軸的內部。刀柄由主軸抓刀爪夾持，碟形彈簧通過拉桿、抓刀爪在內套的作用下將刀柄的拉釘拉緊。當換刀時，要求松開刀柄。此時將主軸上端汽缸的上腔通壓縮空氣，活塞帶動壓桿及拉桿向下移動，同時壓縮碟形彈簧，當拉桿下移到使抓刀爪的下端移出內套時，卡爪張開，同時拉桿將刀柄頂松，刀具即可由機械手或刀庫拔出。待新刀裝入后，汽缸的下腔通壓縮空氣，活塞上移，在碟形彈簧的作用下，帶動抓刀爪上移，抓刀爪拉桿重新進入內套，將刀柄拉緊?；钊苿拥膬蓚€極限位置分別設有行程開關，作為刀具夾具和松開的信號。主軸采用兩支承，主軸軸承采用滾動軸承，必須能進行調整和預緊。主軸軸承的潤滑方式可以采用潤滑油和潤滑脂。主軸的密封為旋轉式密封。主軸計算包括主軸直徑選擇、主軸懸伸量的確定、軸承的選擇和剛度計算以及最佳支承跨距的選擇等。 下周，我必須在完成立式加工中心的主傳動系統(tǒng)主軸組件的校核計算。 學生簽名： 2009 年4月6日 指導教師意見與下周進度要求 完成了總體設計方案設計思路考慮恰當，對零部件的尺寸以及結果進行了初步確定并繪制草圖。下周主要對剩下的零件進行設計、基本完成聯(lián)系尺寸結構草圖。 指導教師簽名： 2009 年4 月12日 第 九 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 在本周對主軸組件進行了校核計算。其中包括對主軸前端撓度的計算、主軸組件強度的計算、對選用的軸承進行強度校核、電動機連結鍵和主軸連結鍵的校核。通過上述計算對繪制主軸箱的草圖有了一個初步框架。這周在指導老師的輔導下開始用計算機AUTO/CAD繪圖，由于前一階段工作，對設計的結構以及尺寸有了一個總體的概念,繪制相對比較順利。 在繪制草圖的過程中，進一步對主軸的卸荷裝置與主傳動方式的結構安排以及各個結構所起的作用有了更具體的認識。在參考立式鏜銑加工中心主軸部件圖的基礎上加快了對繪制草圖的進展速度。在本周任務完成的條件下，下周主要對以上元器件的尺寸以及安裝進行進一步的認證，并對所完成的總體設計草圖進一步修改。 學生簽名： 2009 年4月13日 指導教師意見與下周進度要求 對相關主軸部件的參數(shù)進行了估算校核，并初步完成了主軸部件草圖。選定了主軸軸承、多楔帶、油缸、密封圈等元器件。 下周主要對以上元器件的尺寸以及安裝進行進一步的認證，并對所完成的總體設計草圖進一步修改。 指導教師簽名： 2009年4 月19日 第 十 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周主要完成了總體設計草圖即主軸箱設計草圖，它主要包含主軸部件、刀具自動夾緊機構、切屑清除裝置和主軸準停裝置。 主軸前端有7：24的錐孔．用于裝夾ISO40刀柄或刀桿．主軸端面有一端面鍵．既可通過它傳遞刀具的扭矩，又可用于刀具的周向定位；刀具的自動夾緊機構安裝在主軸的內部，可使刀具在主軸錐孔內定位及夾緊；自動清除主軸孔內的灰塵和切屑是換刀過程中的一個不容忽視的問題，常采用的方法是使用壓縮空氣吹屑；加工中心的主軸部件上設有準停裝置，其作用是使主軸每次都準確地停在固定不變的周向位置上，以保證自動換刀時主軸上的端面鍵能對準刀柄上的鍵槽，同時使每次裝刀時刀柄與主軸的相對位置不變，提高刀具的重復安裝精度，從而可提高孔加工時孔徑的一致性。 通過查閱相關資料，基本解決了其組成結構問題。并根據手冊中的計算公式確定了每個部件，并畫出了草圖。 下周開始畫裝配總圖、部件圖及部分零件圖。 學生簽名： 2009 年4月20日 指導教師意見與下周進度要求 完成總體設計草圖，在完成工作的前提下，還對前一階段的工作進行總結，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。下周開始著手繪制裝配總圖。 指導教師簽名： 2009 年 4月26日 第十一周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 經過前階段的工作，確定了各零部件的具體尺寸。開始繪制裝配總圖。 在畫裝配總圖時，根據主軸箱設計草圖，根據它包含的主軸部件、刀具自動夾緊機構、切屑清除裝置和主軸準停裝置等入手，在確定各零部件的具體尺寸的基礎上如內隔套、外隔套、墊板、電機過渡板、端蓋、拉桿等對裝配圖以及裝配關系進一步確定，在草圖基礎上修改具體尺寸。 下周進一步繪制裝配總圖各部件、輔件的尺寸與確定位置。 學生簽名胥海林 2009年4月27日 指導教師意見與下周進度要求 確定了各零部件的具體尺寸，開始繪制裝配總圖，繪制過程中進一步提高了設計完整性和準確性。下周要對主軸箱圖進一步繪制。 指導教師簽名： 2009年 4月28日 第 十二 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周主要完成以下工作： 對主軸箱圖進行進一步繪制，如標注尺寸、完成明細欄的繪制、填寫技術要求等內容。 對部分零件圖進行繪制，如主軸、卸荷傳動軸等零件，它們都屬于主軸部件中的組成零件。 以下幾周繼續(xù)完成裝配總圖、部件圖及部分零件圖的繪制，并對某些錯誤部分進行修改，為最終完成裝配總圖、部件圖及部分零件圖的繪制做好準備工作。 學生簽名： 2009年5月4日 指導教師意見與下周進度要求 對主軸箱圖進行進一步繪制并對部分零件圖進行繪制，下周繼續(xù)完成裝配總圖、部件圖及部分零件圖的繪制內容。 指導教師簽名： 2009年 5 月5日 畢業(yè)設計（論文）工作中期小結 學生畢業(yè)設計（論文）工作中期小結 畢業(yè)設計已經到了中期，下面我就對前階段的工作做下小結。我的課題是《帶有卸荷裝置的加工中心的主傳動系統(tǒng)設計》，在對該課題的設計中，我通過廣泛收集資料，研讀設計手冊、上網查資料、向導師請教等。把機械設計、數(shù)控技術等知識結合起來，通過各種方法如：經過這一段時間，我在從任務書到書本再從書本到任務書的過程中，對加工中心的主傳動系統(tǒng)漸漸有了充分的了解。　　 在設計過程中我發(fā)現(xiàn)了自身的知識匱乏，也遇到了很多實際的問題。如對有關機械設計知識還不夠全面，對機械設計方面也不怎么扎實，不能熟練的解決設計過程中的有關問題；公式不能熟練運用，很多地方面只從理論方面去考慮，而沒顧及到實際生產和成本問題，不能理論聯(lián)系實際。實際問題如：卸荷裝置的設計，怎么樣才能更好的保持主軸的旋轉精度，采取什么樣的方案等。通過這些鍛煉，讓我學會了許多解決問題的方法，更好的完善了我的知識結構和思考問題的全面性。 在設計過程中，導師給了我很多的幫助，使我有了一個明確的思路為進一步的設計有了準備。通過這一段時間的工作，讓我實現(xiàn)了一個從學校到社會的初步過渡。為我能夠融入社會起到了很大的作用。 學生簽名： 2009年 5月 4日 指導教師對學生到目前為止畢業(yè)設計（論文）工作的評價和意見 該生在畢業(yè)設計前一階段，嚴格遵守計劃按時完成畢業(yè)設計各階段的任務。在設計過程中能及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，在解決問題的過程中不斷的增長自己知識。希望再接再厲，爭取提前完成任務。 指導教師簽名： 2009年 5月 5日 第 十三 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周主要完成裝配圖繪制，由于之前對各部件圖已有繪制，所以繪制裝配圖的時候大體的布局還是比較清晰明朗。但在一些細節(jié)上還存在著問題，進一步確定各總體尺寸。 下周主要任務是繼續(xù)完成裝配總圖，并準備畫主軸箱外觀圖和部分零件圖。 學生簽名： 2009 年 5月11日 指導教師意見與下周進度要求 各種輔件位置的確定基本合理；下周需完成總裝配圖，并準備畫部件圖和部分零件圖。 指導教師簽名： 2009 年 5 月17 日 第 十四 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周經過一系列的優(yōu)化設計，終于完成了總裝配圖；在裝配總圖完成后，對主軸箱的結構有了進一步的認識，對設計部件圖和零件圖有了初步的輪廓。下一步畫主軸箱外觀圖和零件圖，由于零部件圖主要包括：卸荷傳動軸、主軸等幾張圖。 這周主要畫卸荷傳動軸，由于前一階段的工作，在畫零件圖時基本沒遇到困難，畢業(yè)設計進展還算順利。 下周主要任務是：（1）、畫好主軸零部件圖；（2）、準備整理說明書。 學生簽名： 2009 年5月18日 指導教師意見與下周進度要求 認真完成了裝配總圖并完成了卸荷傳動軸的零部件圖，經過初步的檢查基本無明顯技術缺陷，結構還算合理。下周的任務是完成剩下的零部件圖，并開始著手整理說明書。 指導教師簽名： 2009年 5 月24 日 第 十五 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周進展： 主要完成了主軸箱外觀圖。 畫外觀圖圖時，主要問題是外觀圖圖對于尺寸、結構等方面要求面面俱到，而花了很長時間。別的小問題基本可以自己解決。 從下周開始，完成剩余零件圖，并必須抓緊時間整理編寫說明書，并且翻譯一篇與加工中心相關的英文資料。 學生簽名： 2009 年5月25 日 指導教師意見與下周進度要求 完成了主軸箱外觀圖，從下周開始必須開始整理編寫說明書。并準備畢業(yè)答辯。 指導教師簽名： 2009年 5月31 日 第 十六 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周進展： 完成了主軸零件圖的測畫。著手整理說明書。由于設計的時候有許多過程不完整，在整理說明書時著實花了很長時間，尤其在需要編寫公式的地方。編寫說明書時，有許多地方光用文字不能清楚表達，于是我直接插入原理圖或實體圖片，清楚且直觀地表達了想要表達的東西。 經過一周的努力基本完成了巨大的打字工程，但接著查錯別字卻成了我的主要任務。 下周主要檢查所有設計內容，并完成英文資料的翻譯。 學生簽名： 2009 年 6 月 1 日 指導教師意見與下周進度要求 本周基本完成了說明書的編輯任務，下周必須完成開始翻譯一篇字符數(shù)不低于15000的相關英文資料。并為即將到來的畢業(yè)答辯作最后的準備。 指導教師簽名： 2009 年 6 月3 日 第 十七 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 本周進展： 本周主要的任務是完成一篇加工中心方面相關英文資料的翻譯。在機械專業(yè)方面的英語方面我還有很大的欠缺，因此翻譯英語的速度不怎么理想。 本周還有的任務是檢查所有畢業(yè)設計所做的東西，并打印圖紙，整理材料為即將到來的畢業(yè)答辯作最后的準備。 主要存在的問題是有些專業(yè)名詞不懂，查手冊時浪費了大量的時間。 學生簽名： 2009 年 6 月 8 日 指導教師意見與下周進度要求 翻譯基本正確，打印圖紙準備畢業(yè)答辯。按照學院要求對說明書以及圖紙進行了最后的修改最終定稿。 按照學院要求統(tǒng)一進行打印，裝訂。為答辯做必要的充分的準備。 指導教師簽名： 2009年 6 月8日 第 十八 周進展情況記錄 本周畢業(yè)設計（論文）工作進展、存在的主要問題及下一步打算 準備答辯！ 學生簽名： 2009 年 6 月 12 日 指導教師意見與下周進度要求 為答辯做必要的充分的準備。 指導教師簽名： 2009年 6 月12日