船用螺旋桨磨削加工机床方案设计+solidworks图纸(2)

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第二章螺旋桨磨削机床总体方案设计 5

2.1螺旋桨加工工艺分析 5

2.2螺旋桨磨削加工工艺分析 6

2.3螺旋桨磨削机械手总参数的设计 7

2.4螺旋桨磨削机械手磨削运动原理 8

第三章螺旋桨磨削加工机床运动机构方案设计 10

3.1磨头运动方案设计 10

3.2小臂周向转动的设计 11

3.3 小臂摆动的设计 13

3.4大车小车运动的设计计算 14

3.4.1齿轮参数的选择 14

3.4.2齿条参数的选择 16

3.5带轮参数设计 16

3.5.1电动机的选择 16

3.5.2 皮带设计 16

3.5.3带轮设计 18

3.5.4花键套的选用 20

第四章螺旋桨磨削加工机床零部件详细设计 21

4.1磨头主轴设计 21

4.1.1磨头主轴强度校核 21

4.1.2磨头主轴刚度校核 22

4.2 砂轮装置的设计 23

4.3 齿轮箱的选择 27

4.4液压缸的设计计算 28

4.4.1各过程中负载的确定 28

4.4.2确定液压缸内径和活塞杆直径 30

4.4.3 缸桶壁厚的确定 30

4.5拖链的设计选择 31

结论 32

致谢 33

参考文献 34

第一章绪论

1.1课题的研究背景与意义

1.1.1研究背景

船用螺旋桨是船舶的重要部件, 其直径较大、自由曲面较为复杂、精度要求高。制造出几何精度高和表面质量好的螺旋桨叶片对于提高船舶的工作效率具有重要作用[1]。很长时间以来，国内外螺旋桨的加工一直采用传统的方法：砂型毛坯铸造、砂轮打磨（半机械化初磨、人工精磨）、样板检查，这种方法存在周期较长长，精确度不高，生产成本较高等缺陷，加工的质量基本上上取决于生产工人的技术熟练程度，不能够准确地反映出设计的水平和思想，不能保证螺旋桨的高精度和高强度要求。同时工人劳动强度高，工作环境极端恶劣（强噪声、金属粉尘），而且检查样板笨重，不便操作，材料的浪费也较严重[2]。

1.1.2 课题目的与研究意义

螺旋桨良好的整体性能要求螺旋桨叶片有较高的磨削精度，不同的螺旋桨结构和形状也有较大差别，所以它们的数控加工工艺也有着巨大差异。可查到的螺旋桨的数控加工案例都只是针对某一类型的螺旋桨，而且加工效率较低，整个加工过程的稳定性较差，产品加工周期较长。本文针对大型螺旋桨加工缺陷，提出一种针对大多数现存螺旋桨可行的磨削的方案。与目前国内普遍采用的人工打磨方式相比，加工效率有了较大提高，不仅能够提高叶片表面的磨削精度、光洁度以及叶片的加工精度，而且能够提升生产加工效率，并且大大降低了螺旋桨打磨工人的劳动强度，若要想达到高精度船用螺旋桨市场的要求，螺旋桨采用人手打磨`751~文^论|文*网www.751com.cn，就必须先进行手工计算测量，再依赖手工控制进行螺旋桨的磨削，加工精度最高只能达到1级。与价格不菲的三维数控铣床螺旋桨磨床比较，一台可加工大型螺旋桨的数控打磨机械手，其价格约500-600万元，仅为具有同等加工能力的三维数控铣床桨叶打磨机的1/10；同时，从加工表面平整度来看，机械手表现更好，可以很好地适应螺旋桨复杂的曲面，后期磨削量也更小。