机电一体化系统的拆装与运行实训

机电一体化系统的拆装与运行实训（1）实训指导书及实训报告

学生姓名程浩

专业机电一体化

班级数电1001

起止日期

指导教师胡冬梅

中德机电学院控制系

2012.1

设计电气技能实训考核装置用仿真卧式铣床

一、实训目的

了解铣床的结构、工作原理，了解产品设计的基本知识，建立机电产品的设计思想，并能运用所学的知识设计简单的机电产品。使学生具有解决实际生产过程中机电设备的维修、运行管理、改造等实际问题的初步能力。

二、实训内容

设计电气技能实训考核装置---仿真卧式铣床

根据要求设计总体方案，并使用计算机绘图软件绘制装配图、零件图。

(一)卧式铣床简介

1. 卧式铣床的工作原理

X62W卧式万能铣床具有主轴转速高、调速范围宽、操作方便、工作台能自动循环加工等特点，主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板和升降台等部分组成。X62W

卧式万能铣床有三台电动机组成，其中M1为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵拖动电动机。X62W卧式万能铣床有三种运动方式，即主运动、进给运动和辅助运动。主轴带动铣刀的旋转运动称为主运动；加工中工作台带动工件的移动或圆工作台的旋转运动称为进给运动；而工作台带动工件在三个方向的快速移动属于辅助运动。

2. 应用

卧式铣床可用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果使用适当铣床附件，可加工齿轮、凸轮、弧形槽及螺旋面等特殊形状的零件，配置万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，采用镗刀杆后亦可对中、小零件进行孔加工。加装立铣头，可用立铣刀进行切削加工，（立铣头为特殊附件) 可进一步扩大机床使用范围。

(二)设计仿真卧式铣床

1. 机床的主要结构及运动形式

（1）主要结构由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、横溜板和升降台等几部分组成，如图2所示。

（2）运动形式

1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。（此装置结构采用由主轴电动机通过弹性联轴器带动主轴旋转）

2）工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。（此装置结构分别采用电动机驱动丝杆旋转带动工作台移动）

2. 机床对电气线路的主要要求

（1）机床要求有三台电动机（实际用五台电机），分别称为主轴电动机、进给电动机（为简化机械结构，这里多用二台电机）和冷却泵电动机。

（2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求能制动停车和实现两地控制。

（3）工作台的三种运动形式六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。

（4）冷却泵电动机只要求正转。

（5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动机的联锁控制，即主轴工作后才能进给。

3.铣床机械结构设计方案

型号：ET-X62W

根据要求设计铣床外形尺寸800×400×300，参见下图

三、工作任务

主要结构分为5个部件进行设计：机架、主轴部件、工作台部件、横溜板部件和升降台部件等几部分组成，具体工作及图号分配如下：

铣床总图：ET-X62W00

机架：ET-X62W01

主轴部件：ET-X62W02

工作台部件：ET-X62W03

横溜板：ET-X62W04

升降台部件：ET-X62W05

冷却泵部件：ET-X62W06

零件目录：专用件目录、标准件及外购件目录

四、实训报告（附页）

内容：设计方案、设计步骤、总图、部件图、零件图、专用件目录、标准件及外购件目录，实训总结

1．最终方案

工作台部件由三相异步电机作动力机构，主要由三相异步电机、工作台面、左挡板、右挡板、工作滑台、左支撑板、右支撑板、支撑板、手轮、滚珠丝杠等零件组成。

2．设计步骤

1）动力机构参数

（1）综合考虑，本项目选用直流电机，电机型号AC GEAR-4IK，其特性参数如下：

（2）电机外形尺寸

（3）实画电机图

2）传动机构设计

（1）传动方案选取

综合比较优缺点，最终确定采用滚珠丝杠传送的方案。（2）传动方案设计

主要由电机、联轴器、滚珠丝杠螺母机构、轴套、轴承、手轮等零件组成3．总图

4．部件图

（1）手轮

（2）工作台面

（3）滚珠丝杠机构

（4）电机

（5）联轴器

5．零件图

（1）工作台面

（2）工作滑台

（3）右挡板

（4）左挡板

（5）左支撑板

（6）右支撑板

（7）滚珠丝杆

（8）滚珠

（9）轴套

（9）手轮各零件图

1）

2）

3）

4）

5）

6）

7）

8）

五、参考资料

现代实用机床设计手册……………机械工业出版社

机械设计手册……………成大先主编化学工业出版社

SolidWorks2008典型范例……………赵罘王平张云杰编著清华大学出版社SolidWorks2008高级装配…(美)SolidWorks公司著叶修梓陈超祥主编机械工业出版社

六、《机电一体化系统的拆装与运行实训（1）》成绩评定表

评分项目满分分数实得分数

学习态度、完成任务情况40

查阅中外文献资料、综合运用所学知识能力15

分析能力、解决问题能力20

实训报告编写能力（资料齐全、书写规范、条理清晰等）15

有独特见解或创造性10

实训等级

指导教师评语：