回转工作台的设计

湖南工业大学专科毕业设计（论文）1（2011届）专科毕业设计（论文）题目名称：回转工作台设计学院（部）：机械工程学院专业：机械设计与制造专业学生姓名：张金超班级：机械0823学号40指导教师姓名：苏再军职称最终评定成绩：2011年5月湖南工业大学专科毕业设计（论文）2摘要本文主要论述了回转工作台的设计过程。工作台是加工中心的重要部分。加工中心机床除了沿X、Y和Z三个坐标轴直线进给运动外，往往还带有绕X、Y和Z轴的圆周进给运动。一般圆周进给运动由回转工作台来实现。回转工作台是采用分度工作台的设计。工作台分度转位动作包括：工作台旋转，凸轮脱离啮合，完成分度前的准备工作；回转分度；凸轮重新啮合，完成定位夹紧共二个步骤。正文部分着重讲述了电机、同步带和主要轴承的选择、同步带轮、凸轮和圆盘滚子的设计计算。设计过程中使用CAD技术进行设计。关键词：工作台分度转位湖南工业大学专科毕业设计（论文）1目录前言..............................................................2第一章绪论.......................................................31.1回转工作台简介........................................................31.1.1通用转台.........................................................31.1.2精密转台.........................................................41.2工作台交换系统........................................................41.3本文主要研究内容.......................................................4第二章传动部分设计................................................52.1电动机的选择...........................................................52.1.1选择电动机类型....................................................52.1.2选择电动机功率....................................................52.1.3确定电动机转速....................................................62.2传动比的分配...........................................................72.3V带设计步骤和方法计算.................................................72.3.1确定设计功率，选取V带类型.......................................72.3.2确定带轮基准直径.................................................72.3.3验算带的速度......................................................82.3.4距确定普通V带的基准长度和传动中心...............................82.3.5验算主动轮上的包角...............................................92.3.6计算V带的根数....................................................92.3.7计算初拉力.......................................................102.3.8计算作用在轴上的压力.............................................102.4减速器的分析与选择.................................................12第三章工作台的设计...............................................133.1圆柱凸轮的设计计算....................................................133.1.1圆柱分度凸轮工作轮廓的设计计算...................................133.1.2圆柱分度凸轮轮廓曲面展开为平面矩形时的设计计算...................143.1.3圆柱分度凸轮机构的主要运动参数...................................163.2滚子圆盘的设计选用....................................................163.3工作台的设计..........................................................163.4轴的设计与计算........................................................173.5主要轴承的选择........................................................18第四章其他元件的选择.............................................224.1平键的选择............................................................224.2润滑与密封............................................................22第五章设计总结...................................................23致谢............................................................25参考文献..........................................................24湖南工业大学专科毕业设计（论文）2前言机械工业担负着国民经济各部门，包括工业、农业、和社会生活各个方面提供各种性能先进、价格低廉、使用安全可靠的技术装备的任务，所以在现代化建设中是举足轻重的。市场竞争的生命力在于产品的水平。任何科技成果要转变为竞争力的商品，设计起着关键性的作用。机械设计是机械产品研制的第一道工序，设计工作的质量和水平，直接关系到产品质量、性能、研制周期和技术经济效益。工业发达的国家都十分重视产品设计：美国认为，设计是一本万利的事，对产品设计投资1美元，带来的利润却是1500美元；英国认为：产品设计是英国工业的命脉，英国工业革新必须以设计为中心，始终应把产品设计多为企业的头等大事，应时常探索研究使产品设尽善尽美；法国认为：设计是工业的生命，要培养超一流设计大师，要大胆启用有才华和有实践工作经验的设计人员。随着科学技术的进步与发展，数控机床及加工中心的应用已日趋普及，现代数控加工技术使得制造过程发生了巨大的变化，对技术人员的要求也越来越高。因此，我们要充分了解和熟悉现代数控机床的基本知识，使企业尽可能投入少，见效快，让资源合理化运用、让投资更加合适已成为众多企业所不可忽视的一项重要任务。课题的设计对于我们综合运用所学的理论知识和技能方面有很大的帮助，并要求我们必须具备扎实的机械设计基础，具有全方面的机械专业知识，熟悉组合机床等相关部件的设计原理，并且在设计过程中遇到的问题要及时反馈和查阅相关资料，对于那些计算的设计过程，更是要保证计算数据的准确，同时也要考虑设计的情况能否符合实际生产加工中的要求。湖南工业大学本科毕业设计（论文）3第一章绪论1.1回转工作台简介带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称转台或第四轴。转台按功能的不同可分为通用转台和精密转台两类。图1-1回转工作台1.1.1通用转台是镗床、钻床、铣床和插床等重要附件，用于加工有分度要求的孔、槽和斜面，加工时转动工作台，则可加工圆弧面和圆弧槽等。通用转台按结构不同又分为水平转台、立卧转台和万能转台。①水平转台:在圆台面上有工件定位用的中心孔和夹紧用的T型槽。台面外圆周上刻有360°的等分刻线。台面与底座之间设有蜗杆-蜗轮副（见蜗杆传动）,速比为90:1或120:1，用以传动和分度,蜗杆从底座伸出的一端装有细分刻度盘和手轮。转动手轮即可驱动台面，并由台面外圆周上的刻度（以度为单位）与细分刻度盘读出旋转角度。分度精度一般为±60″。水平转台的蜗杆伸出端也可用联轴器与机床传动装置联接，以实现动力驱动。②立卧转台：底座有两个相互垂直的安装基面，使台面既可水平也可垂直放置。③万能转台:台面可以在0°～90°范围内倾斜任意角度,使工件在空间的任何角度都能准确调整。回转工作台精密回转工作台rotarytable精密转台用于在精密机床上加工或角度计量。常见的有光学转台、数显转台和超精密端面齿盘转台。湖南工业大学专科毕业设计（论文）4图1-2精密转台1.1.2精密转台①光学转台：主轴上装有玻璃或金属精密刻度盘，经光学系统将刻度细分、放大，通过目镜或光屏读出角度值。②数显转台：转台主轴上装有精密圆光栅或圆感应同步器，由数字显示装置读出角度值。上述两种精密转台的分度精度最高可达±1″。③超精密端面齿盘转台：利用一对经过精密对研的1440齿、720齿或360齿的端面齿盘分度定位,其分度精度最高可达±0.01″，作精密角度计量用。1.2工作台交换系统有的加工中心为了实现进一步的无人化运行或进一步缩短非切削时间，采用多个自动交换工作台方式储备工件。一个工件安装在工作台上加工的同时，另外一个或几个可交换的工作台面上还可以装卸别的工件。当完成一个托盘上工件的加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可以减少辅助时间，提高加工效率。1.3本文主要研究内容本课题主要完成回转工作台设计，确定回转工作台的结构，确定其分度、转位和定位方式，完成其分度、定位、转位机构的设计，工作台尺寸满足：mm1600，工作台承重：80Kg.湖南工业大学专科毕业设计（论文）5第二章传动部分设计对于本课题所设计的回转工作台，我的设计内容主要为进行电机的选择、完成传动比的分配、对同步带、主要轴承的选择和同步带轮、圆柱凸轮与滚子圆盘的设计计算。2.1电动机的选择电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案，选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。电动机有交流电动机和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。目前应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。在经常需要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要求电动机转动惯量小、过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。在连续运转的条件下，电动机发热不超过许可温升的最大功率称为额定功率。当负荷达到额定功率时的电动机转速称为满载转速。三相交流异