喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改=====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改=====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請(qǐng)放心下載，原稿可自行編輯修改=====================
WOODWORKINGMACH INERY 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 的 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) The sp indle box CAD of modular machine tool 王 敏 (遼 寧 省 遼 中 縣 遼 河 化 工 廠 ) 摘 要 :為 了 快 捷 精 確 地 設(shè) 計(jì) 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 ,采 用 了 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) ,介 紹 了 使 用 BCAD軟 件 時(shí) 的 具 體 做 法 及 需 要 綜 合 考 慮 的 因 素 。 關(guān) 鍵 詞 :組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 CAD 中 圖 分 類 號(hào) : TP391. 72 1 前 言 在 組 合 機(jī) 床 的 諸 多 零 件 中 ,主 軸 箱 是 組 合 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 工 作 量 最 大 的 部 件 ,因 為 通 常 主 軸 箱 是 采 用 一 根 動(dòng) 力 軸 帶 動(dòng) 多 根 主 軸 的 工 作 方 式 , 各 傳 動(dòng) 軸 必 須 在 有 限 的 標(biāo) 準(zhǔn) 箱 體 空 間 中 找 到 適 宜 的 分 布 位 置 并 避 免 干 涉 ,而 各 軸 的 設(shè) 計(jì) 又 必 須 保 證 其 轉(zhuǎn) 速 、 旋 向 、 強(qiáng) 度 和 剛 度 ,因 此 難 度 大 、 設(shè) 計(jì) 周 期 長(zhǎng) 。 在 批 量 設(shè) 計(jì) 某 生 產(chǎn) 線 的 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 中 , 為 提 高 設(shè) 計(jì) 質(zhì) 量 ,縮 短 設(shè) 計(jì) 周 期 ,我 們 采 用 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 ,取 得 了 良 好 的 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 效 果 。 目 前 ,我 廠 對(duì) 主 軸 箱 的 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 已 全 面 實(shí) 行 。 幾 年 來(lái) ,共 設(shè) 計(jì) 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 攻 絲 及 其 復(fù) 合 型 組 合 機(jī) 床 大 型 主 軸 箱 100多 臺(tái) ,復(fù) 雜 的 主 軸 箱 主 軸 數(shù) 量 達(dá) 30多 根 ,最 小 軸 間 距 24。 2 軟 件 的 使 用 及 需 要 考 慮 的 因 素 在 主 軸 箱 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 中 ,我 們 采 用 了 遼 寧 大 學(xué) 開(kāi) 發(fā) 的 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 多 軸 箱 系 統(tǒng) (Boxes Computer A ssistant Design System, 以 下 簡(jiǎn) 稱 BCAD) , BCAD系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 組 成 如 右 圖 。 BCAD是 借 助 于 AutoCAD開(kāi) 發(fā) 的 專 業(yè) 應(yīng) 用 軟 件 ,由 上 圖 可 以 看 出 ,它 能 輔 助 完 成 從 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 設(shè) 計(jì) 到 繪 制 圖 的 全 過(guò) 程 。 組 合 機(jī) 床 大 型 標(biāo) 準(zhǔn) 主 軸 箱 主 要 由 箱 體 類 零 件 、 主 軸 、 傳 動(dòng) 軸 、 齒 輪 和 一 些 專 用 的 附 加 機(jī) 構(gòu) 組 成 。 這 些 零 件 的 通 用 化 程 度 很 高 ,在 某 種 程 度 上 , 可 以 把 主 軸 箱 的 設(shè) 計(jì) 視 為 從 幾 類 、 數(shù) 千 個(gè) 通 用 件 、 標(biāo) 準(zhǔn) 件 中 選 取 模 塊 ,進(jìn) 行 積 木 式 的 搭 配 ,組 成 各 種 合 理 的 、 符 合 主 軸 轉(zhuǎn) 速 要 求 的 傳 動(dòng) 路 線 ,使 主 軸 獲 得 必 要 的 動(dòng) 力 。 BCAD系 統(tǒng) 中 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 模 塊 能 輔 助 我 們 方 便 、 快 捷 地 設(shè) 計(jì) 出 各 種 合 乎 傳 動(dòng) 比 要 求 的 傳 動(dòng) 路 線 ,并 完 成 齒 輪 與 齒 輪 ,齒 輪 與 軸 、 軸 套 ,軸 承 孔 與 軸 承 孔 等 幾 何 干 涉 的 校 驗(yàn) ,還 能 進(jìn) 行 軸 、 齒 輪 、 軸 承 的 強(qiáng) 度 校 核 。 使 用 這 個(gè) 模 塊 ,即 使 主 軸 箱 的 主 軸 數(shù) 量 很 多 ,也 能 在 很 短 時(shí) 間 內(nèi) 排 出 傳 動(dòng) 鏈 。 對(duì) 于 主 軸 箱 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 不 同 設(shè) 計(jì) 方 案 的 評(píng) 價(jià) , 一 般 認(rèn) 為 在 滿 足 主 軸 強(qiáng) 度 、 剛 度 、 轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 向 的 前 提 下 ,綜 合 考 慮 以 下 幾 個(gè) 因 素 : 力 求 使 傳 動(dòng) 軸 的 齒 輪 數(shù) 量 及 規(guī) 格 盡 可 能 少 ; 選 擇 最 佳 傳 動(dòng) 比 組 成 傳 動(dòng) 鏈 ;避 免 主 軸 帶 動(dòng) 主 軸 ; 粗 加 工 主 軸 的 齒 輪 應(yīng) 盡 可 能 靠 近 前 支 承 ;剛 性 鏜 削 主 軸 上 的 齒 輪 取 適 當(dāng) 的 分 度 圓 直 徑 。 對(duì) 以 上 每 個(gè) 因 素 的 單 獨(dú) 作 用 ,我 們 都 可 以 作 出 定 量 分 析 ,給 出 明 確 的 優(yōu) 化 取 值 范 圍 ,但 對(duì) 稍 微 復(fù) 雜 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) ,以 上 各 因 素 的 交 互 作 用 和 影 響 ,常 常 互 相 矛 23 設(shè) 計(jì) 與 研 究 Design and Research 木 工 機(jī) 床 2007 No14 盾 ,設(shè) 計(jì) 方 案 是 它 們 綜 合 作 用 的 結(jié) 果 ,因 此 ,對(duì) 各 種 設(shè) 計(jì) 方 案 不 能 作 定 量 評(píng) 價(jià) 。 在 目 前 計(jì) 算 機(jī) 智 能 化 很 低 的 情 況 下 ,計(jì) 算 機(jī) 及 軟 件 本 身 很 難 處 理 這 類 帶 有 模 糊 性 的 問(wèn) 題 。 同 樣 , BCAD也 不 能 自 動(dòng) 生 成 優(yōu) 化 的 傳 動(dòng) 路 線 。 3 具 體 做 法 針 對(duì) 上 述 問(wèn) 題 ,我 們 在 實(shí) 際 設(shè) 計(jì) 中 ,把 專 家 經(jīng) 驗(yàn) 引 入 到 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 ,使 設(shè) 計(jì) 出 的 主 軸 箱 有 較 優(yōu) 的 傳 動(dòng) 路 線 ,做 法 如 下 : 3. 1合 理 安 排 傳 動(dòng) 路 線 的 設(shè) 計(jì) 順 序 針 對(duì) 主 軸 的 不 同 位 置 ,根 據(jù) 有 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) 的 專 家 和 有 關(guān) 資 料 提 供 的 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 ,合 理 安 排 傳 動(dòng) 路 線 的 設(shè) 計(jì) 順 序 。 其 原 則 是 :先 完 成 定 軸 的 帶 動(dòng) ,盡 量 以 一 根 軸 帶 動(dòng) 多 根 據(jù) 主 軸 。 往 往 有 幾 種 帶 動(dòng) 方 式 可 選 ,我 們 利 用 BCAD 先 快 速 完 成 幾 種 帶 動(dòng) 方 式 的 試 設(shè) 計(jì) ,在 每 種 帶 動(dòng) 方 式 中 ,我 們 采 用 枚 舉 齒 輪 參 數(shù) 并 對(duì) 結(jié) 果 優(yōu) 選 的 做 法 ,即 對(duì) 齒 輪 的 模 數(shù) 、 齒 數(shù) 在 某 一 可 選 范 圍 內(nèi) 逐 一 選 用 ,找 到 最 優(yōu) 結(jié) 果 為 止 。 優(yōu) 化 目 標(biāo) 是 :齒 輪 和 軸 的 品 種 、 數(shù) 量 最 少 、 且 變 位 齒 輪 數(shù) 量 最 少 。 實(shí) 際 證 明 ,變 位 齒 輪 數(shù) 量 的 減 少 提 高 了 主 軸 箱 通 用 件 數(shù) 量 ,能 降 低 生 產(chǎn) 成 本 , 便 于 管 理 ,便 于 主 軸 箱 裝 配 和 維 修 ,而 用 傳 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 方 法 很 難 完 成 這 種 枚 舉 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 的 工 作 量 。 帶 動(dòng) 主 軸 的 傳 動(dòng) 軸 確 定 后 ,它 也 成 為 定 軸 ,可 以 根 據(jù) 傳 遞 扭 矩 的 大 小 ,利 用 BCAD快 速 校 核 強(qiáng) 度 的 功 能 , 逐 一 進(jìn) 行 傳 動(dòng) 鏈 的 設(shè) 計(jì) 。 每 一 步 驟 中 ,依 然 采 用 參 數(shù) 枚 舉 世 聞 名 的 設(shè) 計(jì) 方 法 。 我 們 把 設(shè) 計(jì) 最 優(yōu) 的 傳 動(dòng) 鏈 歸 結(jié) 為 :尋 找 到 最 優(yōu) 的 主 軸 帶 動(dòng) 形 式 ,并 使 傳 動(dòng) 軸 的 箱 體 上 取 最 佳 位 置 ,能 使 齒 輪 品 種 、 數(shù) 量 最 小 ,變 位 齒 輪 最 小 。 采 用 上 面 介 紹 的 方 法 ,我 們 方 便 地 找 到 了 最 優(yōu) 結(jié) 果 。 3. 2使 用 第 排 齒 輪 完 成 主 軸 傳 遞 盡 可 能 使 用 第 排 齒 輪 來(lái) 完 成 主 動(dòng) 力 向 各 主 軸 的 傳 遞 。 第 排 齒 輪 位 于 箱 體 和 后 蓋 之 間 ,有 較 大 的 空 間 ,且 受 空 間 干 涉 的 約 束 少 ,使 用 起 來(lái) 方 便 靈 活 ,易 于 用 來(lái) 傳 遞 較 大 的 扭 矩 ,易 于 產(chǎn) 生 大 跨 度 的 傳 動(dòng) 來(lái) 縮 短 傳 動(dòng) 鏈 ,減 少 齒 輪 數(shù) 量 。 根 據(jù) 我 公 司 情 況 ,我 們 規(guī) 定 ,這 一 排 齒 輪 的 寬 度 一 律 取 32mm。 取 大 的 齒 寬 既 提 高 了 齒 輪 的 強(qiáng) 度 ,又 便 于 與 其 他 排 次 的 齒 輪 的 識(shí) 別 。 3. 3考 慮 整 體 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 在 批 量 設(shè) 計(jì) 某 一 條 生 產(chǎn) 線 的 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 時(shí) ,考 慮 整 體 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ,通 過(guò) 適 當(dāng) 圓 整 一 些 參 數(shù) , 使 整 批 主 軸 箱 零 件 的 品 種 最 少 。 設(shè) 計(jì) 順 序 是 :先 設(shè) 計(jì) 復(fù) 雜 的 主 軸 箱 ,其 后 設(shè) 計(jì) 難 度 較 小 的 主 軸 相 時(shí) ,優(yōu) 先 采 用 已 用 過(guò) 的 零 件 ,使 一 批 設(shè) 計(jì) 出 的 主 軸 箱 中 的 零 件 品 種 、 數(shù) 量 較 小 。 3. 4制 作 常 用 模 塊 根 據(jù) 我 廠 實(shí) 際 需 要 ,在 原 有 軟 件 上 進(jìn) 一 步 開(kāi) 發(fā) ,擴(kuò) 大 使 用 范 圍 ,把 我 公 司 經(jīng) 常 使 用 的 一 些 主 軸 箱 專 門(mén) 部 件 作 成 一 些 模 塊 ,隨 時(shí) 調(diào) 用 到 BCAD 產(chǎn) 生 的 圖 形 中 ,如 主 軸 定 位 機(jī) 構(gòu) 等 。 3. 5與 文 字 管 理 軟 件 結(jié) 合 使 用 把 BCAD與 一 些 文 字 管 理 軟 件 結(jié) 合 使 用 ,提 高 設(shè) 計(jì) 資 料 的 管 理 水 平 。 隨 著 設(shè) 計(jì) 文 件 的 積 累 , 可 以 調(diào) 用 現(xiàn) 存 文 件 快 速 完 成 一 些 相 近 主 軸 箱 的 設(shè) 計(jì) ,還 可 以 把 一 些 主 軸 箱 中 標(biāo) 準(zhǔn) 件 、 通 用 件 的 統(tǒng) 計(jì) 匯 總 這 種 煩 瑣 易 錯(cuò) 的 工 作 交 給 計(jì) 算 機(jī) 完 成 。 4 結(jié) 束 語(yǔ) 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 主 軸 箱 ,成 效 顯 著 ,極 大 提 高 了 主 軸 箱 設(shè) 計(jì) 水 平 和 速 度 。 可 批 量 設(shè) 計(jì) 某 一 條 生 產(chǎn) 線 的 組 合 機(jī) 床 主 軸 箱 ,并 可 實(shí) 現(xiàn) 系 列 化 柴 油 機(jī) 機(jī) 體 480 /485 共 線 加 工 , 4102 /41054108 /4110 共 線 加 工 , 495 /4100共 線 加 工 。 只 需 要 在 原 生 產(chǎn) 線 上 更 換 部 分 主 軸 箱 即 可 ,縮 短 了 變 型 產(chǎn) 品 加 工 所 需 的 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 周 期 ,推 進(jìn) 了 我 廠 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 工 作 。 作 者 :王 敏 遼 寧 省 遼 中 縣 遼 河 化 工 廠 高 級(jí) 工 程 師 郵 編 : 110200 (收 稿 日 期 : 2007. 4. 10) 33 Design and Research設(shè) 計(jì) 與 研 究