【正文】 ................. 23 銷抗剪強(qiáng)度校核 .................................................................................................. 23 3 導(dǎo)軌設(shè)計(jì) ................................................................................................................................... 24 導(dǎo)軌概述 ....................................................................................................................... 24 導(dǎo)軌分類 ....................................................................................................................... 24 導(dǎo)軌選型與長(zhǎng)度計(jì)算 ................................................................................................... 24 導(dǎo)軌副技術(shù)要求 ........................................................................................................... 25 導(dǎo)軌的間隙調(diào)整 ............................................................................................................ 26 4 防護(hù)罩設(shè)計(jì) ............................................................................................................................... 28 基本要求 ....................................................................................................................... 28 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) IV 選擇設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 28 其他設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 29 基本要求 ............................................................................................................ 29 支撐架設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 30 總 結(jié) ............................................................................................................................................. 31 致 謝 ............................................................................................................................................. 31 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 33 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 緒論 序言 數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù) ，是現(xiàn)代化工 業(yè)生產(chǎn)中一門新型的 ， 發(fā)展十分迅速的高新技術(shù) 。 數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表 的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)和 新型制造業(yè)的滲透 ， 形成的一種機(jī)電一體化技術(shù) 。 這一 技術(shù)使生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率 、產(chǎn)品成本及工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面問題得以明顯改 善，特別是針對(duì)對(duì)市場(chǎng)化生產(chǎn)的小批量、多品種特點(diǎn)，有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。數(shù)控機(jī)床是采用了數(shù)控技術(shù)的機(jī)床。即能按照程序邏輯，一步步處理生產(chǎn)過程的機(jī)床 。 數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)軌跡 和外設(shè)的操作時(shí)序邏輯控制功能。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過計(jì)算機(jī)軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給 伺服驅(qū)動(dòng) 裝置驅(qū)動(dòng) 電機(jī) 或液壓執(zhí)行元件帶 動(dòng)設(shè)備運(yùn)行。 制造業(yè)是作為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要指標(biāo)，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家或一個(gè)民族的科技實(shí)力，是一個(gè)時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最明顯的突出體現(xiàn)。尤其是在最近幾十年了，發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)際憑借其先進(jìn)的制造技術(shù)，利用其強(qiáng)大的科技和財(cái)政實(shí)力獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。我國(guó)的制造業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差，但近二十年來，我國(guó)投入了巨大的人力物力，并取得了驕人的成績(jī)。但同時(shí)也要看到，我們國(guó)家的制造業(yè)和西方發(fā)達(dá)資本主義國(guó)家的制造業(yè)還有差距，而且在某種層度上說，差距還很大，這就要求我們國(guó)家還要付出更大的努力去提高我國(guó)的制造業(yè)在世界制造業(yè)中的地位，使我國(guó) 的制造業(yè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠發(fā)揮更大的作用，為人民和人類帶來更大的幫助。 數(shù)控車床、 車削中心 ，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化 機(jī)床 。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加 工藝性能 ，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種 螺紋 、槽、蝸桿等復(fù)雜 工件 ，可咨詢：寧波眾鑫數(shù)控機(jī)床廠。具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜 零件 的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟(jì)效果。傳統(tǒng)的機(jī)械加工都是用手工操作普通機(jī)床作業(yè)的，加工時(shí)用手搖動(dòng)機(jī)械 刀具 切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測(cè)量產(chǎn)品的 精度 的。 現(xiàn)代工業(yè)早已使用電腦數(shù)字化控制的機(jī)床進(jìn)行作業(yè)了，數(shù)控機(jī)床可以按照技術(shù)人員事先編好的程序自動(dòng)對(duì)任何產(chǎn)品和零部件直接進(jìn)行加工了。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)和重要和必要的技術(shù)手段。 數(shù)控車 床又稱為 CNC 車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國(guó)內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、 液壓 、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的 機(jī)電一體化 產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)?？貦C(jī)床的技術(shù)水平高低及其在 金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國(guó)的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 設(shè)計(jì)主要任務(wù) 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是伺服進(jìn)給系統(tǒng)的主要組成部分，主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行件組成，它是實(shí)現(xiàn)成形加工運(yùn)動(dòng)所需的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工工件的最終位置精度和輪廓精度都與進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性有關(guān)。進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工工件的最終坐標(biāo)位置精度和輪廓精度都與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。脈沖當(dāng)量是 ，快進(jìn)速度是 1000mm/min， X軸行程： 100mm ， Y軸行程： 150mm。合理設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；完成進(jìn)給部件（包含滾珠絲杠螺母副、燕尾槽導(dǎo)軌、導(dǎo)軌防護(hù)罩等）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及總圖和零件圖；完成主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；完成二萬字的畢業(yè)論文及 5000字的譯文。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 2 進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體方案設(shè)計(jì) 概述 主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度，沒有定值，通常是靠經(jīng)驗(yàn)值來設(shè)置，主要根據(jù)刀具和工件材料來選擇。進(jìn)給率的增加可以提高生產(chǎn)效率。在加工過程中，進(jìn)給率也可通過 機(jī)床 控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整， 數(shù)控機(jī)床 的控制面板上一般備有 主軸轉(zhuǎn)速 修調(diào)（ 倍率 ）開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容。刀具的種類及特點(diǎn)，刀具耐用度、穩(wěn)定性，材料的種類，是必須考慮的，通常還要考慮：下切步距，刀具路徑的行距 ，主軸轉(zhuǎn)速，加工精度等。 設(shè)計(jì)一臺(tái)數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，綜合各方面的因素，采取 PLC 控制，控制方式采用交流伺服、運(yùn)動(dòng)控制器并采用閉環(huán)控制方案。數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械主體部分直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠，聯(lián)軸器，工作臺(tái)面。電氣部分的關(guān)聯(lián)性及傳動(dòng)裝置的保護(hù)性，X 軸及 Y 軸兩端配有高質(zhì)量的緩沖器，同時(shí)可選配在工作臺(tái)的兩端配有限位檢測(cè)開關(guān)，部分工作臺(tái)的配有原點(diǎn)檢測(cè)開光，并提供光電編碼裝置以適于閉環(huán)控制，原點(diǎn)開關(guān)的位置可以打距離的調(diào)節(jié)。 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的具體參數(shù)如下： X 方向行程 :100mm Y 方向行程 :1500mm 工作臺(tái)面的參考尺寸 :240? 260mm 工作臺(tái)和工件最大物重質(zhì)量 60kg 工作臺(tái)表面滑動(dòng)摩擦系數(shù)為 平均切削力 :500N 快進(jìn)進(jìn)給速度 :1000mm/min 最高運(yùn)動(dòng)速度 :10000mm/min 脈沖當(dāng)量 定位精度 : ? 工作壽命 :每天 8 小時(shí)，工作 8 年， 250 天 /年 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 車床是主要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床 ， 主要用于加工軸、盤、套和其徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 他具有回轉(zhuǎn)表面的工件 。 在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。 它 是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。銑床和鉆床等旋轉(zhuǎn)加工的機(jī)械都是從車床引伸出來的 ， 普通機(jī)床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化，精密機(jī)械與測(cè)量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。 普通車床是車床中應(yīng)用最廣 泛的一種，約占車床類總數(shù)的 65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。 按其實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能角度看主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)。 此設(shè)計(jì)的具體要求如下： （ 1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。絲杠的轉(zhuǎn)速為中轉(zhuǎn)速，精度要求為高精度。為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。 由于 滾珠絲杠副 的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng) ,所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到 1/3 以下 ,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的 1/3。在省電方面很有幫助。 采用滾珠絲杠副，滾珠絲杠直接與聯(lián)軸器連接。 （ 2）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。 直線導(dǎo)軌一般為二種，一種是滾動(dòng)式，一種是滑動(dòng)式，滾動(dòng)直線滑軌是一種滾動(dòng)導(dǎo)引，它由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動(dòng)循環(huán)，使得負(fù)載平臺(tái)能沿著滑軌輕易的以高精度作線性運(yùn)動(dòng)，其摩擦系數(shù)可降至傳 統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)引的 1/50，使之能輕易地達(dá)到 1μm 級(jí)的定位精度。現(xiàn)在滑塊與滑軌間的末制單元設(shè)計(jì)，使得線形滑軌可同時(shí)承受上下左右等各方向的負(fù)荷，專利的回流系統(tǒng)及精簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使線性滑軌有更平順且低噪音的運(yùn)動(dòng)。 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副動(dòng)靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動(dòng)性極好。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度要求高。 圖 21 工作臺(tái)草圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 （ 3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。 交流伺服電動(dòng)機(jī)，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng) 中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由定子部分和