ug的旋分加工机床进给部件的设计
目录
引言 1
概述.2
（一） 旋分加工机床的简介2
旋分加工机床的优势.2
旋分加工机床的工作原理.2
1.3 旋分加工机床的组成.5
(二) UG软件的简介 .5
UG的概念及优点5
二、进给部件分析与设计.6
（一） 横向导轨的分析与设计.6
1.1 横向导轨的分析6
1.2 横向导轨的设计7
（二） 纵向导轨的设计11
（三） 刀具的分析12
（四） 其他零件的分析与设计12
1.1 其他零件的分析12
1.2 其他零件的设计12
（五） 进给部件的装配25
总结. .27
致谢.28
参考文献.28
引言
德国维拉机床股份有限公司（WERA）是一家拥有近百年历史的机床制造商。公司早期根据德国奔驰公司等汽车生产厂商的需求，成功研发出数控旋分切削技术。
本论文的主要目的在于培养学生利用三维软件ＵＧ设计中等复杂程度机械产品的能力，从而完成对旋分加工机床进给部件的设计
我通过对旋分加工机床运动部件进行机械分析，运用三维实体造型技术进行该零部件的三维实体造型，在计算机上设计、装配，正确地绘制出旋分加工机床进给部件各个零部件图。
旋分加工机床解决了普通机床所没有的加工能力，从而让连续加工代替了断续加工，提高了加工效率。课题拓展了我们对机床的认识，使我们更好的了解了机床，增强了对本专业的认识，提高了我们设计产品的能力。
概述
（一） 旋分加工机床的认识
旋分加工机床的优势
1、 机床采用旋分加工原理，刀具主轴与工件主轴之间的运动关系通过专用软件构成复杂的函数关系，使机床具有很高的柔性，借助于刀具系统设计，以包络曲线来拟合被加工工件形面，完成不同形状的工件加工。加工范围包括R系列沟槽类（小轴、盘齿、轴齿），M系列型面（四方、六方、多边、结合齿）。?
2、 机床工件主
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
> （一） 旋分加工机床的认识
旋分加工机床的优势
1、 机床采用旋分加工原理，刀具主轴与工件主轴之间的运动关系通过专用软件构成复杂的函数关系，使机床具有很高的柔性，借助于刀具系统设计，以包络曲线来拟合被加工工件形面，完成不同形状的工件加工。加工范围包括R系列沟槽类（小轴、盘齿、轴齿），M系列型面（四方、六方、多边、结合齿）。?
2、 机床工件主轴及刀具主轴转速极高，从而获得极高的切削速度，适合采用硬质合金刀具进行干式切削，缩短加工时间，提高加工精度及工件表面质量。?
3、 机床首次将多边加工与铣齿加工组合在一台机床上，一次装卡，实现多工序加工，缩短辅助时间，提高加工精度，且调整时间极短。?
4、 采用西门子840D控制系统，参数化编程，操作极为方便。?
5、 机床采用模块化结构设计，通过不同模块单元配置可实现倒角，倒棱，车削及节拍式加工等功能。并可方便配置各种模块化自动上下料装置，以适合不同类型工件。?
6、 夹具及刀具安装采用快换式结构，方便快捷且安装精度高。?
7、 机床采用全封闭防护，防护罩为双层结构加隔音层的新型降噪结构，能有效改善操作环境。?
机床的防护门和加工区域符合人体工程学原理，利于人工上下料的操作。?
1.2 旋分加工机床的工作原理
摆线加工的基本原理
这里的旋分加工机床是基于内摆线加工原理的。
如图1-1所示，设基圆半径为R，发生圆半径为r，P为与发生圆固联的一点，P到发生圆圆心的距离为e，发生圆由水平位置I开始沿基圆做纯滚动，在位置I处固联点P位于X轴上，当发生圆滚动到位置II（位置I与位置II的夹角为α）时，发生圆的自转角为β，则P点的运动轨迹可表示为：
式(1)
其中。
当R=2r时，摆线的方程为：
式(2)
公式（2）中，可以看出在这种特殊条件下，摆线的方程变为椭圆的参数方程，摆线的轨迹为椭圆，P 点的运动实际上是两种运动的合成：（1）P点绕圆心C作圆周运动（设其转速为nc）;(2)P点同时绕圆心O作圆周运动（设其转速为no）。即加工出来的是椭圆。
图1-1 摆线方程原理图
以K(＝nc: no)于工件的转速作同方向的旋转，是旋分切削多边形的特点。
当K=2，如果在刀盘中心对称位置上装2把刀，那么工件就被车削成近似的正方形（如图1-2a）；如果装对称的3把相同的车刀，那么工件就被车削成近似的正六边形（如图1-2b）。图形的形状决定于车刀的多少及刀盘上各车刀之间的角度和长短。
图1-2a 图1-2b
当K=3,即转速比为3：1，则由图1-3不难看出刀尖在工件上的运动轨迹参数方程为：
式(3)
图1-3 刀尖在工件上的运动轨迹图
当刀盘半径r比h大时，它是长幅内摆线，该方程的曲线如图1-4所示。在这曲线的中心部分有一个三角形的核。因此当转速比为3：1时，利用一把车刀就能车削出近似正三角形零件（当刀盘半行径r与h的比值越大时，近似程度越高）。
图1-4
图1-4
1.3 旋分加工机床的组成
旋分加工机床是由输入装置、数控装置、驱动装置和检测装置、辅助控制装置和机床本体等。
数控机床的伺服系统是实现机床轴运动（包括进给运动、主轴运动及位置控制）的关键系统之一。
伺服系统是以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象，以控制器为核心、以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。
我这里主要介绍的是进给部件，它包括了进给伺服机构、刀架、刀具、进给导
引言 1
概述.2
（一） 旋分加工机床的简介2
旋分加工机床的优势.2
旋分加工机床的工作原理.2
1.3 旋分加工机床的组成.5
(二) UG软件的简介 .5
UG的概念及优点5
二、进给部件分析与设计.6
（一） 横向导轨的分析与设计.6
1.1 横向导轨的分析6
1.2 横向导轨的设计7
（二） 纵向导轨的设计11
（三） 刀具的分析12
（四） 其他零件的分析与设计12
1.1 其他零件的分析12
1.2 其他零件的设计12
（五） 进给部件的装配25
总结. .27
致谢.28
参考文献.28
引言
德国维拉机床股份有限公司（WERA）是一家拥有近百年历史的机床制造商。公司早期根据德国奔驰公司等汽车生产厂商的需求，成功研发出数控旋分切削技术。
本论文的主要目的在于培养学生利用三维软件ＵＧ设计中等复杂程度机械产品的能力，从而完成对旋分加工机床进给部件的设计
我通过对旋分加工机床运动部件进行机械分析，运用三维实体造型技术进行该零部件的三维实体造型，在计算机上设计、装配，正确地绘制出旋分加工机床进给部件各个零部件图。
旋分加工机床解决了普通机床所没有的加工能力，从而让连续加工代替了断续加工，提高了加工效率。课题拓展了我们对机床的认识，使我们更好的了解了机床，增强了对本专业的认识，提高了我们设计产品的能力。
概述
（一） 旋分加工机床的认识
旋分加工机床的优势
1、 机床采用旋分加工原理，刀具主轴与工件主轴之间的运动关系通过专用软件构成复杂的函数关系，使机床具有很高的柔性，借助于刀具系统设计，以包络曲线来拟合被加工工件形面，完成不同形状的工件加工。加工范围包括R系列沟槽类（小轴、盘齿、轴齿），M系列型面（四方、六方、多边、结合齿）。?
2、 机床工件主
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
> （一） 旋分加工机床的认识
旋分加工机床的优势
1、 机床采用旋分加工原理，刀具主轴与工件主轴之间的运动关系通过专用软件构成复杂的函数关系，使机床具有很高的柔性，借助于刀具系统设计，以包络曲线来拟合被加工工件形面，完成不同形状的工件加工。加工范围包括R系列沟槽类（小轴、盘齿、轴齿），M系列型面（四方、六方、多边、结合齿）。?
2、 机床工件主轴及刀具主轴转速极高，从而获得极高的切削速度，适合采用硬质合金刀具进行干式切削，缩短加工时间，提高加工精度及工件表面质量。?
3、 机床首次将多边加工与铣齿加工组合在一台机床上，一次装卡，实现多工序加工，缩短辅助时间，提高加工精度，且调整时间极短。?
4、 采用西门子840D控制系统，参数化编程，操作极为方便。?
5、 机床采用模块化结构设计，通过不同模块单元配置可实现倒角，倒棱，车削及节拍式加工等功能。并可方便配置各种模块化自动上下料装置，以适合不同类型工件。?
6、 夹具及刀具安装采用快换式结构，方便快捷且安装精度高。?
7、 机床采用全封闭防护，防护罩为双层结构加隔音层的新型降噪结构，能有效改善操作环境。?
机床的防护门和加工区域符合人体工程学原理，利于人工上下料的操作。?
1.2 旋分加工机床的工作原理
摆线加工的基本原理
这里的旋分加工机床是基于内摆线加工原理的。
如图1-1所示，设基圆半径为R，发生圆半径为r，P为与发生圆固联的一点，P到发生圆圆心的距离为e，发生圆由水平位置I开始沿基圆做纯滚动，在位置I处固联点P位于X轴上，当发生圆滚动到位置II（位置I与位置II的夹角为α）时，发生圆的自转角为β，则P点的运动轨迹可表示为：
式(1)
其中。
当R=2r时，摆线的方程为：
式(2)
公式（2）中，可以看出在这种特殊条件下，摆线的方程变为椭圆的参数方程，摆线的轨迹为椭圆，P 点的运动实际上是两种运动的合成：（1）P点绕圆心C作圆周运动（设其转速为nc）;(2)P点同时绕圆心O作圆周运动（设其转速为no）。即加工出来的是椭圆。
图1-1 摆线方程原理图
以K(＝nc: no)于工件的转速作同方向的旋转，是旋分切削多边形的特点。
当K=2，如果在刀盘中心对称位置上装2把刀，那么工件就被车削成近似的正方形（如图1-2a）；如果装对称的3把相同的车刀，那么工件就被车削成近似的正六边形（如图1-2b）。图形的形状决定于车刀的多少及刀盘上各车刀之间的角度和长短。
图1-2a 图1-2b
当K=3,即转速比为3：1，则由图1-3不难看出刀尖在工件上的运动轨迹参数方程为：
式(3)
图1-3 刀尖在工件上的运动轨迹图
当刀盘半径r比h大时，它是长幅内摆线，该方程的曲线如图1-4所示。在这曲线的中心部分有一个三角形的核。因此当转速比为3：1时，利用一把车刀就能车削出近似正三角形零件（当刀盘半行径r与h的比值越大时，近似程度越高）。
图1-4
图1-4
1.3 旋分加工机床的组成
旋分加工机床是由输入装置、数控装置、驱动装置和检测装置、辅助控制装置和机床本体等。
数控机床的伺服系统是实现机床轴运动（包括进给运动、主轴运动及位置控制）的关键系统之一。
伺服系统是以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象，以控制器为核心、以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。
我这里主要介绍的是进给部件，它包括了进给伺服机构、刀架、刀具、进给导
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