BL系列台车设计

优秀设计

摘 要

本文对BL系列台式车床总体方案进行了设计，介绍了各部分的功能、特点及各部件之间的关系，对BL系列台式车床的数字化设计的大量基础性工作作了总结。本文还对数字化建模的思想和过程进行了探讨，对机床的床脚及防护结构进行了设计，同时完成了BL系列台式车床的皮带传动CAD设计及其脚刹上力大小的验算，对台车的冷却润滑及防护措施作了总结。本文利用UG软件的强大功能，以实体造型为基础，在UGⅡ18.0软件开发平台上，用Modeling模块及其部件间相关建模工具完成了BL系列台式车床床脚及防护罩的建模、虚拟装配及工程图的绘制,这样可根据用户要求对设计进行方便的修改，避免了设计过程中的重复劳动，使得BL系列台式车床的设计更加准确、快速。

关键词: UG 机床设计 数字化设计 参数化建模

BL系列台车设计(床脚、防护罩)

ABSTRACT

The paper research the overall project design of the BL series horizontal lathe and

introduce the function, feature and relationship of the every unit .A large deal basis task of the BL series horizontal lathe’s digitilized design are summarized. The paper also carry on discussion to general thoughts and processes of parametric modeling technology,the structure design of the lathe feet and shield .At the same time, the paper accomplished the CAD devise of the belt transmission and the strength size checking computation of the brake in the BL series horizontal lathe.The cooling ,lubrication and protection methodology are also summarized in this paper. The paper utilize strong function of UG software,based on the entity’s modeling, created the lathe bed and shield of the BL series horizontal lathe on the developing platform of UGⅡ18.0 with the modeling and the relevance modeling tool among any unit,also completed dummy assemble and the drawing of the lathe feet and shield. As a result,it revise convenient according to user's enquiry and avoid repetition work in the process of designing .It make BL series horizontal lathe design more accurate and faster.

Key words: UG Machine design Digitilized design Parametric modeling

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目 录

0 引言???????????????????????????????????1 1 BL系列台式车床的总体方案设计????????????????????3 1.1 总体设计???????????????????????????????3 1.1.1 主要技术参数??????????????????????????3 1.1.2 总体布局及结构??????????????????????????4 1.1.3 主传动方案????????????????????????????6 1.1.4 进给传动方案???????????????????????????7 1.2 支承件及刹车设计??????????????????????????8 1.2.1 床脚设计概述???????????????????????????9 1.2.2 床脚的结构设计??????????????????????????11 1.2.3 床脚与床身的连接方法???????????????????????14 1.2.4 刹车设计?????????????????????????????15 1.3 防护设计??????????????????????????????17 1.3.1 防护罩的类型及安装维护?????????????????????17 1.3.2 机床防护设计???????????????????????????18 1.4 相关计算??????????????????????????????19 2 床脚及防护罩的数字化设计建模???????????????????22 2.1概述??????????????????????????????????22 2.2 UG软件功能模块???????????????????????????22 2.2.1 UG基于特征建模??????????????????????????24 2.2.2 UG工程图及装配模块????????????????????????25 2.3 床脚及防护罩的建模?????????????????????????26 3 V带传动CAD设计????????????????????????????31 3.1 设计任务分析????????????????????????????31 3.2 设计计算???????????????????????????????31 3.3 程序框图及初始程序段????????????????????????37 4 结论??????????????????????????????????40 致谢????????????????????????????????????41 参考文献?????????????????????????????????42 附件清单????????????????????????????????????43

BL系列台车设计(床脚、防护罩)

0 引言

近几年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。自动化、精密化、高效化和多样化成为这一时代机床发展的特征，用以满足社会生产多种多样越来越高的要求。新技术的迅猛发展和客观需求的多样化，决定了机床必须多品种；技术的加速更新和产品更新换代的加快，使机床行业必须进行多品种的中小批生产，因此现代机床不仅要保证加工精度、效率和高度自动化，还必须有一定的柔性，即灵活性，使之能很方便地适应加工任务的改变。BL系列台式车床的产品结构都是固定不变的，所不同的是产品的结构尺寸有所不同，而结构尺寸的差异是由于相同数目及类型的已知条件在不同规格的产品设计中取不同值而造成的。对于这类产品，我们可以将已知条件和及其它所有的随着产品规格而变化的基本参数用相应的变量代替；然后根据这些已知条件和基本参数，由UGⅡ18.0设计出模型及工程图来，这就是参数化的。当相关参数改变，产品随之改变，这避免了大量重复的造型。BL系列台式车床有多种形式，可针对用户要求的不同而有所不同。本课题对台式车床床脚及防护罩的不同规格、不同用户的设计要求进行了总结，获得其本课题针对BL系列台式车床的设计优点，产品配置知识，这种知识即产品中的部件组成、各部件的功能、各部件之间的关系、车床零件的设计特点、不同部件中零件的精度要求等，以抽象出各类用于车床快速数字化设计的车床数字模型，为进行车床的快速数字化设计作好准备。

传统的设计方法是通过二维图形来表达三维的产品 ,这是一种间接的设计方法 ,二维图形很不直观 。计算机辅助设计(CAD)的基本任务是利用计算机构造产品的三维几何模型 ,记录产品的三维模型数据 ,直接显示三维真实的形状效果 ,并可以对三维模型特征进行编辑。近年来 ,随着计算机的普及和计算机技术的飞速发展 ,制造行业CAD水平有了很大的提高 ,用三维CAD软件对产品进行设计并对相关数据资源进行管理已成为设计的一种趋势。在众多的CAD软件中 ,美国UG公司的UG软件是集CAD/CAM/CAE一体化的三维参数化软件 ,是当今世界上最为先进的计算机辅助设计、制造和分析软件。UG中的CAD部分是基础 ,主要包括草图建模 (Sketching)、特征建模 (Feature Modeling)、自由曲面建模 (FreeForm Modeling)、装配建模(Assembly Modeling)、工程制图 (Drawing)等。它在设计、分析和制造领域里所提供的强大功能 ,将现代产品开发的能力提高到了一个崭新的水平。

本课题利用UG软件提供的强大功能首先对BL系列台式车床的各零件进行特征造型，再生成相应的工程图，这样不仅能进行变结构设计，而且能进行变参数设计，实现了从二维设计向三维参数化建模的飞跃。利用UG软件的曲线、曲面及实体造型功能对数据进行修正，最终将修改好的数据缝合成三维实体模型。如果二维数据，则以

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UG／Moding、UG/Drafting模块，根据产品主要特征建立特征曲线，通过拉伸、旋转和布尔运算等，形成产品的主要结构特征，并利用相关的基准面、草图、曲线等对机床总体结构进行参数化，确定总体参数和局部参数，使所有部件整体相关．当某个总体参数更改后、产品会按照原来设定的控制结构，几何关联性和设计准则．自动地更新产品系统中每一个需要改变的零部件，并确保产品设计意图和整体性。在UGⅡ18.0平台上建立了BL系列台式车床床脚及防护罩的数字化模板，提高了设计的质量，避免了重复劳动，缩短了设计的周期。从本文可以看出，三维建模有着很大的优越性，主要表现在：

(1)避免了设计的重复

BL系列台式车床为定型产品，其系列化、通用化的标准化程序较高。进行这些产品设计所采用的结构都是固定不变的，所不同的只是产品的结构尺寸，而结构尺寸的差异是由于相同数目及类型的已知条件在不同规格的产品设计中取值不同造成的，本课题建立了三维模型，当要生产不同规格的产品时，技术人员只需输入设计的主参数，就能得到相应规格的产品。从而大大节省了人力。

(2)、提高了设计的质量、缩短设计周期

在设计的开始，先对BL系列台式车床的总体方案进行设计，然后再利用计算机与人的交互作作用，充分发挥人、机各自特点，使得BL系列台式车床的设计更加准确、快速。运用UG软件进行三维建模，避免了重复设计，大大缩短了设计时间。

BL系列台式车床的的设计总体思路是：进行理论分析、方案比较及完成相关计算。同时利用Unigraphics Solution公司简称(UGS)的UGⅡ18.0软件进行建模，建立BL系列台式车床防护罩和床脚的模板。设计的具体步骤是：

(1)在设计前到盐城机床厂进行设计前的实习，进一步熟悉车床的结构、特点及 工作方式，为下一步的设计作好准备。

(2)进行机床的总体方案设计，建立相关的理论基础，为下一步的建模作好准备。 (3)根据BL系列台式车床的特点及特征参数，在UGⅡ18.0平台上完成该系列的 建模。

(4)对皮带传动进行CAD设计。

本机床最终能完成各种车削加工。如：车削各种零件外圆、端面及圆锥面；钻孔、铰孔、及车削各种公制、英制模数、径节螺纹。可以广泛用于机械及其它行业，作单件及批量车削加工。