[工學(xué)]小型銑床的總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧
2025-01-03 12:41 本頁(yè)面
【正文】 驅(qū)動(dòng)方式，由刀具主軸部件實(shí)現(xiàn)機(jī)床的3個(gè)直線坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)等。精密化由于機(jī)床結(jié)構(gòu)和各組件加工的精密化，機(jī)床達(dá)到微米級(jí)精度已不是問(wèn)題。目前高檔數(shù)控機(jī)床定位精度（全行程）～，～。同時(shí)，代表精度水平的超精密的納米級(jí)機(jī)床已開(kāi)始不斷涌現(xiàn)。復(fù)合化在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量不斷減少的同時(shí)，加工的產(chǎn)品形狀日益復(fù)雜，多軸化控制的機(jī)床適合加工形狀復(fù)雜的工件。另一方面，產(chǎn)品周期的縮短要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求，這就要求1臺(tái)機(jī)床能夠處理以往需要幾臺(tái)機(jī)床處理的工序。在保持工序集中和減少工件重新安裝定位的前提下，使更多的不同加工過(guò)程復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上，以減少占地面積，減少零件傳送和庫(kù)存，保證加工精度和節(jié)能降耗的要求。智能化現(xiàn)代智能化數(shù)控機(jī)床可以根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，保持最佳工作狀態(tài)，得到較高的加工精度和較低的表面粗糙度值，同時(shí)也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。此外，系統(tǒng)還可以隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查，實(shí)現(xiàn)故障停機(jī)、故障報(bào)警、提示發(fā)生故障的部位、原因等。智能化現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。信息化利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，機(jī)床制造商可以建立機(jī)床遠(yuǎn)程技術(shù)支持體系，實(shí)現(xiàn)工況信息的傳輸、存儲(chǔ)、查詢和顯示，以及遠(yuǎn)程智能診斷。基于網(wǎng)絡(luò)連接，機(jī)床用戶可以及時(shí)獲得機(jī)床制造商的遠(yuǎn)程技術(shù)支持，機(jī)床制造商可準(zhǔn)確有效地得到用戶方的機(jī)床工況資料數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)床狀態(tài)的網(wǎng)上在線診斷，實(shí)現(xiàn)機(jī)床全生產(chǎn)周期服務(wù)的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)，可以提高售后服務(wù)效率，并有助于及時(shí)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量。環(huán)?；h(huán)保是機(jī)床產(chǎn)品必須達(dá)到的條件。通過(guò)干切削、準(zhǔn)干切削、硬切削等措施避免冷卻液、潤(rùn)滑液對(duì)周圍環(huán)境造成生態(tài)危害以及采用全封閉的罩殼，全面避免切屑或切削液外濺是主要的兩個(gè)環(huán)?；?。設(shè)計(jì)模塊化模塊化的設(shè)計(jì)在機(jī)床制造中已應(yīng)用得爐火純青，橫向系列，縱向系列，全系列，跨系列的模塊化設(shè)計(jì)使得同樣兩臺(tái)機(jī)床，外形上看，好象完全一樣，但功能則完全不同，所構(gòu)成的模塊很多則是通用的。模塊化設(shè)計(jì)將是貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的一條主線，無(wú)論是機(jī)床技術(shù)發(fā)展的潮流還是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求，無(wú)論是降低成本的需要，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，都要求在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，切實(shí)做好模塊化的設(shè)計(jì)工作。產(chǎn)品生產(chǎn)向社會(huì)協(xié)作、專業(yè)化方向發(fā)展，小而全的模式將被淘汰。 數(shù)控機(jī)床的組成組成一臺(tái)完整的數(shù)控機(jī)床，主要由控制介質(zhì)（穿孔帶、磁帶）、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床四部分及輔助裝置組成. 控制介質(zhì)數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要人直接操縱機(jī)床，但機(jī)床又必須執(zhí)行人的意圖。這就需要在人與機(jī)床之間建立某種聯(lián)系的中間媒介物稱為控制介質(zhì)。在控制介質(zhì)上存儲(chǔ)著加工零件所需要的全部操作信息和刀具相對(duì)工件的位移信息。因此，控制介質(zhì)就是指將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置去的信息載體。控制介質(zhì)有多種形式，它隨著數(shù)控裝置類型的不同而不同，常用的有穿孔帶、穿孔卡、磁帶、磁盤(pán)等?？刂平橘|(zhì)上記載的加工信息要經(jīng)過(guò)輸入裝置傳送給數(shù)控裝置，常用的輸入裝置有光電紙帶輸入機(jī)、磁帶錄音機(jī)和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等。除了上述幾種控制介質(zhì)以外，還有一部分?jǐn)?shù)控機(jī)床采用數(shù)碼撥盤(pán)、數(shù)碼插銷或利用鍵盤(pán)直接將程序及數(shù)據(jù)輸入。另外，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，有些數(shù)控設(shè)備利用CAD/CAM軟件在其它計(jì)算機(jī)上編程，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)通信，將程序和數(shù)據(jù)直接傳送給數(shù)控裝置。 數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制中心，人們喻為“中樞系統(tǒng)”。數(shù)控裝置包括輸入裝置，控制運(yùn)算器(CPU)和輸出裝置等構(gòu)成，如圖13所示。圖中虛線內(nèi)包含部分為數(shù)控裝置。數(shù)控裝置的功能是接受控制介質(zhì)上的各種信息，經(jīng)過(guò)識(shí)別與譯碼后，送到運(yùn)算控制器進(jìn)行計(jì)算處理再經(jīng)過(guò)輸出裝置將運(yùn)算控制器發(fā)出的控制命令送到伺服系統(tǒng)，帶動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。目前均采用微型計(jì)算機(jī)作為數(shù)控裝置。微型計(jì)算機(jī)的中央處理單元（CPU）又稱為微處理器，是一種大規(guī)模集成電路，它將運(yùn)算器、控制器集成在一塊集成電路芯片中。在微型計(jì)算機(jī)中，輸入與輸出電路也采用大規(guī)模集成電路，即所謂的I/O接口。微型計(jì)算機(jī)擁有較大容量的寄存器，并采用高密度的存儲(chǔ)介質(zhì)，如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和磁盤(pán)存儲(chǔ)器等。 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行和反饋裝置。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求與位置、速度反饋信號(hào)相比較后帶動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件或執(zhí)行部件動(dòng)作，加工出符合圖紙要求的零件。指令信息以脈沖信號(hào)表示，反映到機(jī)床移動(dòng)部件上的移動(dòng)量稱為脈沖當(dāng)量，~，脈沖當(dāng)量在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)即已規(guī)定。伺服系統(tǒng)直接影響數(shù)控機(jī)床的速度、位置、加工精度、表面粗糙度等。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)有功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。后兩者都帶有光電編碼器等位置測(cè)量元件，可用來(lái)精確控制工作臺(tái)的實(shí)際位移量和移動(dòng)速度。 機(jī)床本體機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的實(shí)體，是完成實(shí)際切削加工的機(jī)械部分，它包括床身、底座、工作臺(tái)、床鞍、主軸等。它與普通機(jī)床相比較有所改進(jìn)，具有以下特點(diǎn)：（1）數(shù)控機(jī)床采用了高性能的主軸及伺服系統(tǒng)，機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，傳動(dòng)鏈較短。（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形小。（3）更多地采用高效傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠副，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的外部造型、整體布局，傳動(dòng)系統(tǒng)與刀具系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化。這些變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。因此，必須建立數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)的新概念。 輔助裝置輔助裝置主要包括換刀機(jī)構(gòu)、工件自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)、工件夾緊機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置、照明裝置、排屑裝置、液壓汽動(dòng)系統(tǒng)、過(guò)載保護(hù)與限位保護(hù)裝置等。 第2章 主切削力及其切削分力的計(jì)算 計(jì)算主切削力根據(jù)已知條件，采用端面銑刀在主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速下進(jìn)行強(qiáng)力切削（銑刀直徑D=125mm）時(shí)，主軸具有最大扭矩，并能傳遞主電動(dòng)機(jī)的全部功率。此時(shí)，銑刀的切削速度為若主傳動(dòng)鏈的機(jī)械效率=，按式可計(jì)算主切削力；（2）計(jì)算各切削分力。根據(jù)表22可得工作臺(tái)縱向切削力、橫向切削力和垂向切削力分別為 表22 工作臺(tái)工作載荷與切向銑削力的經(jīng)驗(yàn)比值切削條件比值對(duì)稱端銑不對(duì)稱端銑逆銑順銑端銑（
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