叶片槽铣床分度头毕业设计.pdf

1 绪论 1.1 课题研究现状概述 叶片槽铣床分度头是一种新型间歇、转位、分度机构。分度头是在铣床上加工各 种等分工件的重要附件，常用来安装工件铣斜面，进行分度工作，以及加工螺旋槽等。 在传统的机械工业中，采用的多是手工分度头，它分度精度低，分度柔性差，操作人 员劳动强度大，难以实现自动化生产。随着技术的进步与工业的发展，对机械设备的 自动化程度要求越来越高，加工精度要求也越来越高。为了适应自动化、高精度的要 求而发展，数控分度头的开发与研制成为研究热点。[1] 近年来，日本、美国、瑞士、德国等国的铣床分度头发展极为迅速，自动化程度 高，分度柔性大，降低了操作者的劳动强度，而且它还能达到很高的分度精度。以美 国哈斯公司为例，从1983 年制造出第一台分度头，1988 年生产出首台立式加工中心 到如今，已经有75000 多台哈斯数控机床和45000 台哈斯转台使用在世界各地。 年哈斯数控机床年产量已经达到12500 多台。月产1000 多台数控机床，这在世界机 床发展史上也实属少见。 目前普遍使用的国产数控分度头的分度精度太多约为15 （角秒，下同），难以 满足一些高精度分度工件的加工要求，如工具行业加工高精度花键塞规、花键拉刀、 精密等分板等，纺机行业加工提花针织太圆机的圆筒，加工汽车、摩托车行业用的滚 轧轮和国防工业用的送弹凸轮，电机行业定转子芯片散热孔的冲压定位等，其分度定 位误差都要求在6左右。国外先进水平的镗铣数控分度头一般采用半闭环控制，以 伺服电机的编码器作为位置反馈器件，每转脉冲数为2500P 。日本NIKKEN 公司、 美国HASS 公司生产的各种类型数控分度头的分辨率为0.001º ，定位精度为15；台 湾TANSHING 公司、宝嘉城公司生产的数控分度头的性能指标与日本及美国产品类 似，但其传动间隙无法消除（大多在0.008mm 以上）；德国REFORM 公司、瑞士HELL 公司生产的花键磨床及拉刀磨床上随主机整体出售的高精度数控分度头的分辨率为 0.001mm ，等分精度为3。 国内不少单位对高精度数控分度头也做了大量理论研究和产品开发工作，如华中 理工大学汉口分院在控制算法方面采取多种措施消除分度头的几何误差，使分度头的 分度误差达到10，其数控系统采用以8031 为CPU 的数控装置，但无扩展功能；华 页码居中，以阿拉伯数字顺序排序 中理工大学机械学院对高精度数控分度头的研究开展较早，通过采用神经网络方法进 行误差补偿,使数控分度头的分度误差达到15；烟台机床附件厂引进意大利技术生 产数控分度头，采用半闭环控制，分度精度为2。[2] 1.2 课题分析 本课题要求设计出一种用于卧式铣床上加工各种规格的叶片泵转子叶片槽(如 图1-1 所示)的分度头装置。要求操作迅速方便，且具有一定范围的通用性。 图1-1 叶片泵转子零件工作图 铣床分度头是一种典型的分度机构的应用实例，是铣床的重要附件之一。许多 零件如齿轮、、离合器、花键轴及刀具开齿等在铣削时，都需要利用分度头进行分度。 通常在铣床上使用的分度头有简单分度头、万能分度头、自动分度头等，其中万能分 [2] 度头应用广泛。 常见的铣床分度头是利用各种分度方法(如简单分度、复式分度、 差动分度)进行各种分度工作，把工件安装成需要的角度，以便进行切削加工(如铣斜 面等)；螺旋槽铣削加工时，将分度头挂轮轴与铣床纵向工作台丝杠用“交换齿轮” 联接后，随着工作台移动时，分度头上的工件即可获得螺旋运动完成加工。[3] - 2 - 通过对翻阅有关铣床分度头的相关资料，吸取国内设计铣床分度头已积累的丰 富经验，借鉴国外的新经验，分析各种设计方案，采用合理的控制方法，设计一个合 理、行之有效的叶片槽铣床分度头，利用棘轮机构的转位分度功能，与凸轮分度机构 配合，实现手动分度与自动分度两种分度加工方法。通过液压传动与人力驱动两种不 同方式，采用间歇、转位、分度机构实现定位分度控制，实现叶片槽的铣床加工是可 行的。 分析可知，本课题主要解决叶片槽铣床分度头的分度、转位的机构设计，以及 完成相关零