數(shù)控車床縱向設(shè)計(jì)管理

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1、數(shù)控車床縱向設(shè)計(jì)管理 摘要 本文主要研究了CA6140經(jīng)濟(jì)型中檔精度數(shù)控車床的縱向進(jìn)給及導(dǎo)軌潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其改造。本文對(duì)數(shù)控車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造方案進(jìn)行了重點(diǎn)論述，對(duì)該機(jī)構(gòu)的主要組成部件:滾珠絲杠副、交流伺服電機(jī)、聯(lián)軸器等進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與選型。其中對(duì)滾珠絲杠副、交流伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型作了詳細(xì)論述。進(jìn)行這一設(shè)計(jì)主要是為了進(jìn)一步地提高數(shù)控車床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的定位精度，重復(fù)定位精度以及改造手動(dòng)進(jìn)給裝置，以使其能夠可靠地運(yùn)行，且能滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求,達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,即滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。最后,本文還對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì),并繪制了全部零件圖以及該數(shù)控車床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的裝配圖。此

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,可應(yīng)用于相似的各類數(shù)控車床上。 關(guān)鍵詞:數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu) Abstract Thisarticlemainlytoldtheresearch,thedesigningandtransformationonthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofCA6140economicmediumprecisionNCmachine.Thearticlemadeabrilliantexpositiononthedesigningandtransformationschemeofthelongitudinal

3、motionsystemandtracklubricationmechanismofNCmachine.Thearticlealsoexposedbrilliantlythemechanism’smailparts:theball-racebearing,theservo-electricmachine,thecouplingandsoon.Doingthedesignisforthesakeofimprovingthesiteprecision,duplicatesiteprecisionandtransformatingtheLongitudinalmotionsystem.Soitcan

4、workcredibility,meettherequestofeverypropertynorm,cometotheexpectedconsequence,andfulfilltherequireofdesignassignmentlist.Besides,theauthorhasdesignedanddrawedallofmechanism’parts,andalsodrawedtheassemblechart.Thismechanismissimpleandreliable,itcanapplytoeverysimilarNCmachine. Keywords:NCmachineLon

5、gitudinalmotionsystemTracklubricationmechanism 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介 數(shù)控機(jī)床是一種高科技的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密測(cè)量及現(xiàn)在機(jī)械制造技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)控機(jī)床作為實(shí)現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和未來工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)已成為現(xiàn)在制造技術(shù)中不可缺少的生產(chǎn)手段,是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。數(shù)控機(jī)床已成為現(xiàn)在機(jī)械制造業(yè)中的主要技術(shù)裝備。 四．經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造 縱橫向進(jìn)給系統(tǒng)原機(jī)床掛輪機(jī)構(gòu)、進(jìn)給箱、溜板箱、滑動(dòng)絲杠,光杠等全部拆除,縱、橫向以伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件

6、,經(jīng)一級(jí)齒輪減速轉(zhuǎn)矩增大后,由滾珠絲杠傳動(dòng)。縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)：縱向伺服電機(jī)為P20B200DxS，2.0的交流伺服電機(jī),滾珠絲杠仍利用原絲杠位置,其螺母副通過托架安裝在床鞍底部,滾珠絲杠兩端加裝接套、接桿及支承,與床身尾部步進(jìn)電機(jī)相聯(lián)接。伺服電機(jī)經(jīng)減速后,減速器輸出軸用套筒聯(lián)軸器與絲杠直接聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,徑向尺寸小,可防止被聯(lián)接軸的位移和偏斜所帶來裝配困難和附加應(yīng)力。 改造后的數(shù)控機(jī)床應(yīng)有以下發(fā)展方向：?jiǎn)我坏臄?shù)字控制應(yīng)向數(shù)控中心發(fā)展，數(shù)控機(jī)床總體布局更加合理，機(jī)床控制系統(tǒng)的控制和運(yùn)算功能更進(jìn)一步加強(qiáng)，機(jī)床的伺服系統(tǒng)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)代替直流伺服系統(tǒng)，編程更趨合理化，加工工藝更趨簡(jiǎn)單化90%

7、機(jī)床的檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 隨著科學(xué)技術(shù)水平和人類生活水平的提高，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)品品種越來越多，中大批量的產(chǎn)品需求越來越少，而單件小批量生產(chǎn)模式迅速增加。作為實(shí)現(xiàn)單件小批量加工自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，由于其突出的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。目前,國(guó)外數(shù)控機(jī)床的性能正朝著高精度、高效率、高柔性、高自動(dòng)化方向迅速發(fā)展,這將對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求。“十五”期間,我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)必須瞄準(zhǔn)國(guó)際數(shù)控機(jī)床發(fā)展的科學(xué)前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),開創(chuàng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的新局面。 總體設(shè)計(jì)方案論證 數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)包括橫向進(jìn)給系統(tǒng)(X軸)和

8、縱向進(jìn)給系統(tǒng)(Z軸),它們是由伺服電機(jī)經(jīng)同步齒形帶傳動(dòng),驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu),來實(shí)現(xiàn)刀架的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)GB/T16462-1996《數(shù)控臥式車床精度檢驗(yàn)》,機(jī)床的位置精度包括重復(fù)定位精度、反向偏差和定位精度。當(dāng)機(jī)床的中心距DC=3000mm時(shí),其重復(fù)定位精度X軸0.0075mm,Z軸0.010mm;反向偏差X軸為0.006mm,Z軸為0.012mm;定位精度X軸為0.035mm,Z軸為0.040mm。可以看出,進(jìn)給軸設(shè)計(jì)與主軸設(shè)計(jì)相比,具有相同的重要性。因而,進(jìn)給軸的設(shè)計(jì)應(yīng)從動(dòng)、靜兩方面充分考慮,位置精度才能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的要求。在數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,根據(jù)橫向、縱向的不同精度要求,不同移動(dòng)質(zhì)

9、量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等特點(diǎn),分別解決設(shè)計(jì)中的主要矛盾。以期望設(shè)計(jì)結(jié)果能滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求,達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,即滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。 驅(qū)動(dòng)元件： 各種數(shù)控機(jī)床加工的對(duì)象不同，工藝要求不同，所以對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的要求不盡相同，但基本要求是一樣的，大致有四個(gè)方面。 （1）高精度使用數(shù)控機(jī)床主要是解決零件加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，一致性，減少?gòu)U品率；解決復(fù)雜空間曲面零件的加工；解決復(fù)雜零件的加工精度，縮短制造周期等。為了滿足這些要求，必須保證數(shù)控機(jī)床的定位精度和加工精度。要求定位精度和輪廓切削精度能達(dá)到機(jī)床要求的指標(biāo)。在位置控制中要求有高的定位精度，而在速度控制中，要求有高的調(diào)速精度，強(qiáng)的抗負(fù)載擾動(dòng)的能力，即靜態(tài)

10、和動(dòng)態(tài)速度降盡可能小。 （2）快速響應(yīng)為了保證輪廓切削形狀精度和低的加工表面粗糙度，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)要快。 （3）調(diào)速范圍寬在各種數(shù)控機(jī)床中，由于加工用刀具，被加工零件的材質(zhì)及加工要求的不同，為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，就要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)必須具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍。 （4）低速大轉(zhuǎn)矩根據(jù)機(jī)床的加工特點(diǎn)，大都是在低速進(jìn)行重切削，即在低速時(shí)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。 附件清單 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1份 2.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1份 3.總裝圖CK000A31份 4.進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖CK001A01份 5.潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)裝配圖C

11、K002A11份 6.床鞍零件圖CK124A11份 7.電機(jī)支座零件圖CK117A11份 8.螺母支架零件圖CK110A21份 9．連接軸零件圖CK101A31份 10．面板零件圖CK102A31份 11．端蓋零件圖CK106A31份 12．法蘭零件圖CK108A31份 13．滾珠絲杠副零件圖CK112A31份 14．支座零件圖CK114A31份 15．墊圈零件圖CK103A41份 16．套筒零件圖CK104A41份 17．連接法蘭零件圖CK105A41份 18．側(cè)板零件圖CK107A41份 19．法蘭零件圖CK109A41份 20．法蘭零件圖CK111A41份 21．法蘭零件圖CK113A41份 22．小端蓋零件圖CK115A41份 23．防護(hù)罩零件圖CK116A41份 24．錐銷零件圖CK118A41份 25．連接管零件圖CK119A41份 26．墊板零件圖CK121A41份 27．防護(hù)罩零件圖CK122A41份 28．接頭零件圖CK123A41份