曲柄式牛头刨床机械传动设计

西安航空学院毕业论文-I-曲柄式牛头刨床机械传动设计摘要近年来，随着计算机技术水平的提高，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，特别是机械制造行业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所取代。牛头刨床从机械式和液压式逐渐变为数控牛头刨床。数控牛头刨床除了拥有良好的自动化和高效率，而且它还有一套安全检测系统，能够较好地处理复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，是一种灵活的、高效率的自动化机床，特别是对于大约占机械加工总量80%的单件、小批量零件的加工，显出其特有的灵活性。本文首先利用三维solidworks软件建立了牛头刨床机械传动的三维模型，对曲柄结构提出新的设计思想。利用数字化设计的特点，结合solidworks中的三维模型，以solidworks软件为核心，建立了牛头刨床的运动方式，并对牛头刨床的主要零部件的运动特性进行了分析，建立了牛头刨床的实体模型。关键词：牛头刨床，数字化设计，仿真，solidworks，实体模型建立。西安航空学院毕业论文-II-目录第一章绪论.........................................................11.1国内外刨削加工现状及发展趋势.................................11.1.1国外刨削加工现状.......................................11.1.2国内刨削加工现状.......................................11.1.3国内外刨削设备发展现状.................................21.1.4国内外刨削设备配套趋势.................................31.2本课题研究意义、主要内容和方法...............................41.2.1课题研究意义...........................................41.2.2主要工作内容...........................................51.2.3课题研究方法...........................................61.2.3课题研究方法...........................................61.3数字化设计的基本概念.........................................61.3.1传统设计与数字化设计...................................61.3.2数字化设计过程的特点...................................71.3.3数字化设计实现方法和手段...............................71.3.4数字化设计研究与发展的技术前沿.........................91.4本章小结...................................................11第二章牛头刨床的总体设计........................................122.1设计参数及要求.............................................122.2牛头刨床介绍...............................................122.2.1牛头刨床简介..........................................122.2.2牛头刨床的主要结构....................................132.2.3牛头刨床的运动情况....................................142.2.4牛头刨床的工作原理....................................142.3运动方案的确定..............................................152.3.1运动方案..............................................152.3.2曲柄摇杆机构介绍......................................162.4设计的主要步骤.............................................212.5总体设计...................................................222.6本章小结...................................................23第三章机械部分的参数及校核........................................243.1曲柄式牛头刨床的速度、加速度的计算.........................243.1.1牛头刨床导杆机构尺寸..................................243.1.2牛头刨床导杆机构的运动分析............................243.2电机的选择与计算...........................................303.2.1步进电动机的组成、特点及分类..........................303.2.2步进电动机的工作原理、主要参数及特性..................313.3本章小结...................................................34第四章solidworks软件介绍........................................354.1solidworks功能简介........................................354.2solidworks软件的特点......................................36西安航空学院毕业论文-III-4.3本章小结...................................................37第五章零部件的建模与设计.........................................385.1床身的设计.................................................385.2连杆的设计.................................................395.2.1曲柄的设计............................................395.2.2摇杆的设计............................................405.2.3连杆的设计............................................415.2.4导轨的设计............................................425.2.5销钉的设计............................................445.3本章小结...................................................45第六章总结与展望................................................466.1论文总结...................................................466.2工作展望...................................................47参考文献...........................................................48致谢...............................................................49西安航空学院毕业论文-1-第一章绪论刨削加工，就是在刨床上，通过刨刀与工件间作相对的切削运动，改变毛胚的尺寸和形状，使之成为合格零件。刨削加工，一般适用于单件、成批生产中，对零件上各类平面、槽和直线形曲面等的刨削。刨削工作，就其基本工作内容来说，可以刨各类型面：平面、平行面、垂直面、台阶面、直角形沟槽、斜面、燕尾形工件，T形槽、V形槽、曲面、孔内表面、齿条及复合表面等。上述各类型面，在多数机器零件上都是常见的，例如机床上的床身、工作台、拖板、刀架、滑枕及平口钳等。所以，刨削加工在机械制造工艺中，与其它工种一样占据着重要的地位1.1国内外刨削加工现状及发展趋势1.1.1国外刨削加工现状在国外的刨削加工中，采用智能化数控牛头刨床，引进自适应控制技术，根据切削条件的改变，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最好工作状态，从而得到较高的加工精度和较好的表面粗糙度，同时也可以提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。数控牛头刨床除了拥有良好的自动化和高效率，它还有一套安全检测系统。虽然数控牛头刨床安全检测系统造价很高，它的安全系统价格比较昂贵，但质量方面要好一些，国内的数控系统虽然价格相对较低，在某些方面与国外还是有一些差距。1.1.2国内刨削加工现状从中国有了牛头刨床以后，刨床的发展几乎总是停留在机械、液压和数控这几个阶段发展，整体的发展情况并不十分乐观，与国际市场上的差距还很大，国外机床的发展已经脱离了单一品种，向复合机床发展。像牛头刨床这种中小机床又单一功能的机床几乎没有什么发展计划和方向。牛头刨床是一种中小机床，它主要是粗加工机床，主要加工一些精度要求不太高的零部件。但像模具零部件也还是可以加工的，相比插床它有很大的价格优势，精度也差不多，所以选择牛头刨床来进行加工模具的厂家比较多。牛头刨床除了大家熟知的优点以外，它还有以下几个方面的情况大家可以了解一下：1一般的机床在走刀系统内装有过载安全机构，当由于操作不慎或者受到外力的影响，和切削超载时，走刀将自行打滑，不会损坏机件，而且保证机床的正常运转。2牛头刨床滑枕和床身导轨间以及具有速度的齿轮副和主要的滑动导轨面，都有油泵打出的润滑油进行循环润滑，且可以根据大小进行调节油量大小3机床内部装有离合器及制动停车机构，因此在变换速度，启动机床和停车时，可不需要切断电源，制动停车机构能使滑枕当离合器脱开时的惯性冲程量小于10毫米。[1]西安航空学院毕业论文-2-这是我们大家所熟知的牛头刨床，中国在这方面的发展从最初的机械式，早期的在机床性能及精度方面都不是太好，后来慢慢发展程有很多个档位很多个进刀量。机床的重量在不断增加。后来又发展出来液压牛头刨床，生产效率又进一步提高，但是由于受到温度影响比较大所以在全国并没有推广开来。到了21世纪，尤其是最近两年牛头刨床有向数控方面发展，进一步提高加工效率，还解放了人力。这就是国内的现状，下一步应该在精度方面进一步缩小与发达国家的差距。1.1.3国内外刨削设备发展现状2012-2016年我国牛头刨床行业市场需求量预测：2006-2011年国内牛头刨床产品市场价格走势分析：西安航空学院毕业论文-3-1.1.4国内外刨削设备配套趋势随着国际上计算机技术突飞猛进的提高，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着下述方向发展运行高速化加工高精化功能复合化控制智能化体系开放化驱动并联化交互网络化1、运行高速化、加工高精化速度和精度是数控设备的两