摘要:此次设计为双轴打孔机的机械设计。设计主要介绍了双轴打孔机的加工工艺、方案设计、各传动系统的结构设计和计算过程以及单片机控制系统设计。根据加工对象,确定加工工艺、计算参数和控制系统控制量，进而确定设计的最佳方案。本次设计可从以下几个方面进行设计：通过预先给定的加工要求计算并进行了主轴及其变速机构的设计、主轴及其变速机构的设计、传动系统驱动电机的选型、轴向进给系统的设计、工作台的X向、Y向的进给系统的设计，并完善了工作台和加工对象夹具的结构方案。为适应密集繁多的孔加工，通过单片机控制，实现工作台的双向移动和刀具垂直方向的升降的同步进行，在人力和设备不增加的情况下使用双轴打孔机可以成倍提高打孔机的加工效率，并可以保证较高的加工精度和孔间相对位置精度。

关键词：滚珠丝杠；步进电机；工作台；双轴打孔机

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 课题意义-1

1.2 双轴打孔机的现状和发展-1

1.3 研究内容拟解决的主要问题：-1

2 总体方案设计-3

2.1 双轴打孔机的组成及其联系-3

2.2 双轴打孔机的设计内容-4

2.3 双轴打孔机的主参数-5

2.4 主传动系统的运动参数和动力参数-5

2.4.1-计算钻孔功率-5

2.4.2 计算铣削功率-6

2.5 主传动系统设计方案选择-7

2.6-计算主传动功率-9

2.7 进给传动系统的运动参数和动力参数-9

2.8 进给系统的方案设计-10

2.8.1 轴向进给系统的方案设计-10

2.8.2 X向、Y向进给系统的方案设计-12

2.9 总体方案的确定-14

3 主传动系统的设计-15

3.1 主传动的转速图绘制-15

3.1.1 主轴转速的确定-15

3.1.2 齿轮传动比和齿数的选择-15

3.1.3 各级传动功率的计算-16

3.2  主轴和各传动轴的计算转速的确定-16

3.3 各齿轮的计算转速的确定-16

3.4  各轴传递最大转矩的计算-17

3.5 主传动系统减速箱设计-17

3.5.1变速圆柱齿轮的设计与校核-17

3.5.2 齿轮参数-19

3.5.3 主轴的结构设计-19

3.5.4 Ⅱ轴的结构设计-21

3.5.5 Ⅰ轴结构设计-22

3.6 变速箱的箱体设计-23

3.7 主传动系统的装配图-24

4 进给系统的设计-26

4.1 主轴的轴向进给机构的设计-26

4.1.1 滚珠丝杠副主参数的确定-26

4.1.2 电机选型-28

4.1.3-联轴器选型-29

4.1.4 导轨机构及立柱的设计-29

4.1.5 轴向进给机构的装配图-30

4.2 工作台的X向、Y向进给系统的设计-31

4.2.1滚珠丝杆副主要参数的确定-31

4.2.2 步进电机的主要参数的确定-33

4.3 X-Y向进给机构的设计-34

4.3.1 工作台与螺母座的结构设计-34

4.3.2滑座和基座的结构设计-34

4.3.3 X-Y向进给机构的装配图-35

5控制系统的设计-36

5.1 设计任务及要求-36

5.2 步进电机控制系统设计-36

5.2.1 方案设计-36

5.2.2 步进电机控制原理-36

5.2.3 主程序流程图-37

5.2.4 单片机控制程序设计-38

5.3 电路控制电路分析-41

5.2.1主电动机正反转控制电路-41

5.2.2电动机顺序控制：-41

5.2.3 双轴打孔机的电气控制原理图-42

结论-44

致谢-45

参考文献-46