伏蓉答辩.ppt

指导教师:张健
学生:伏蓉
基于PRO/E的CA6140A机床螺旋机构的建模与分析
本课题以机床的螺旋机构为研究对象,以PRO/E为研发平台,建立螺旋机构模型,这样可以直观的在其结构分析模块下对螺旋机构进行相应的运动分析,以及螺旋传动应用于机床螺旋机构的原理,对螺旋机构进行简要的分析。
论文研究的主要工作:
论文的提出及意义
我国是生产和使用机床最多的国家之一,我国的机床工业在技术上、产量上发展迅猛,其中,普通车床立下了不朽的功劳,车床中最典型的无疑就是CA6140A型普通卧式车床。
在加工零件的过程中,机床刀具的上下、左右的偏移等各种复杂动作的产生,就得依靠螺旋传动。我们熟知的丝杠就是一个螺旋传动装置,利用它,我们就能车螺纹。螺纹一般是标准配件,所以精度要求高,这就是要求我们的机床螺旋传动需要一定的传动精度性。
综上所述,对于机床的螺旋机构的研究就具有了十分重要的意义。
CA6140A卧式车床结构部件及功能
CA6140A卧式车床机构部件有:
主轴箱:在主电动机驱动下,使主轴带动工件按规定的转速旋转,实现主运动。
进给箱:变换进给量,并把运动传给溜板箱。
溜板箱:带动刀架实现纵向和横向进给,螺纹切削运动和快速移动。
刀架:用于安装刀具,并可作移动和回转。
尾座:主要是用后顶尖支撑长工件。
床身:用于支撑和连接若干部件。
螺旋机构的分析
螺纹的形成:
一条直线AB平行地绕在圆柱的表面就形成了螺旋线,一个平面图形(如三角形、梯形、矩形等)绕着圆柱面上的螺旋线运动,形成的圆柱螺旋体称为螺纹。如下图所示。刀具在圆柱(或者圆锥)外表面加工所形成的螺纹称为外螺纹;在圆柱或者圆锥内表面加工所形成的螺纹称为内螺纹,内外螺纹应成对使用。
螺纹基本参数
大径d―螺纹的最大直径,公称直径(螺纹的规格)。
小径d1―螺纹的最小直径,强度计算时常作为螺杆危险剖面的计算直径。
中径d2―螺纹轴向剖面内牙厚与牙间相等处的一假想圆柱面直径,近似等于螺纹平均直径。螺纹受力分析时以中径为准,也是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。
螺距P―螺纹相邻两个牙上对应点间的轴向距离。
升距Ph―同一根螺旋线上相邻两个牙上对应点间的轴向距离。
升角―螺旋线展开后中径处与垂直于轴线平面的夹角。
牙型角2―螺纹轴向剖面内螺纹牙型两侧边的夹角。
PRO/E简介
PRO/E软件的主要特征:
PRO/E第一个提出了参数化的设计概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。
(1)参数化设计
我们可以把任何产品看成是几何模型,而无论多么复杂的几何模型,都可以用有限的参数完全约束。
(2)基于特征建模
这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵感。
(3)单一数据库(全相关)
这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品更好的推向市场,价格也更便宜。
该机床的螺旋机构主要集中在丝杆和刀架进给机构上。丝杆上的螺母是开合螺母,即螺母被分成两半,在一般情况下螺母是不闭合的,与螺杆是分开的。当机床需要车螺纹时,将开和螺母手柄打上,螺母就与螺杆紧密配合,然后开始工作。刀架进给机构中的螺旋副采用的是螺母固定不动,螺杆转动并移动,螺母固定在底座上,而螺杆连接手柄和刀架,转动手柄,刀架就前进或者后退。由于丝杆和刀架进给机构螺旋的工作原理大致相同,在这儿选取的是机床丝杠螺母机构作为建模的对象。
机床螺旋机构的PRO/E建模
PRO/E丝杠建模
打开PRO/E软件,然后按照以下步骤进行创建:新建→零件→实体→拉伸→螺旋扫描,在新建文件时,输入名称为F1,方便后面装配使用。
创建螺母: 新建文件,文件名为F2,开始创建螺母(步骤基本同丝杠)
PRO/E开合螺母建模