【正文】 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目 刀具刃磨中心Z軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日刀具刃磨中心Z軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模 [摘要]本文主要闡述了刀具刃磨中心工具磨床Z軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模，數(shù)控磨床是利用磨具對工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床，是高效高精度的刀具刃磨機(jī)床，特別是五軸聯(lián)動的數(shù)控工具磨床，是刀具刃磨機(jī)床發(fā)展的方向?？梢杂脕砑榆嚨?，麻花鉆，工立銑刀，球頭銑刀，階梯鉆，鉸刀，成形銑刀，深孔鉆，三角鑿刀和牛頭刨刀具等。進(jìn)給系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，無外掛裝置，內(nèi)置切削液冷卻循環(huán)裝置及油霧回收裝置。進(jìn)給軸由單元電機(jī)通過高精度無間隙聯(lián)軸器與精密滾珠絲杠副直聯(lián)，無間隙誤差。且運(yùn)動平穩(wěn)，傳動精度高，不易磨損，使用壽命長。導(dǎo)軌全部采用燕尾型精密滾珠直線導(dǎo)軌，具有精密高，摩擦系數(shù)小，壽命長等特點(diǎn)。導(dǎo)軌、滾珠絲杠副采用具有冷卻裝置的全自動定時(shí)定量潤滑系統(tǒng)。并在PROE中畫出Z軸進(jìn)給系統(tǒng)三維模型圖，生成二維工程圖。[關(guān)鍵詞] 刃磨中心 Z軸進(jìn)給系統(tǒng) 閉環(huán)系統(tǒng) 滾珠絲杠 直線型滾動導(dǎo)軌With grinding center Z axis feed system design and modelingJiang PengFei(Grade08,Class1,Major Mechanical design and manufacture of extremely automation ，Mechanical Engineering College Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi )Tutor：Zhang JunfengAbstract：This paper mainly expounds With grinding center Tool grinding machine Z axis feed system design and modeling Nc grinder is use abrasive to the surface grinding of machine tools The high precision cutting tools is efficient machine tools, especially for five axis of joint nc tool grinding machine, cutting machine tool is the direction of development. Can be used to add lathe tools, manual twist drill, the workers end mill, the ball milling cutter head, ladder drill, reamer, forming cutter, deep hole drilling, triangle chisel and shape tools, etc. Feeding system adopts fully closed structure, no hacking device, builtin liquid cooling cycle device and cutting oil mist recycling equipment. The motor shaft by unit by high precision no clearance coupling and precision the ball screw vice straight league, no clearance error. The smooth movement and high driving accuracy, not easy wear and long service life. Guide all adopt the coattails type precision ball linear guide, with high precision, small friction coefficient, life is long, etc. Guide, the ball screw vice using a cooling device of automatic timing quantitative lubrication system. And in PROE draw in the Z axis into 3 d model picture to the system, and to generate twodimensional engineering graphics. Key words： Gang center Zaxis feed system Closed loop system The ball screw Linear rolling guide 目 錄引 言 11. 概述 2 2 數(shù)控機(jī)床的組成分類及特點(diǎn) 2 數(shù)控機(jī)床的組成 2 數(shù)控機(jī)床的分類 2 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀 3 52. Z向進(jìn)給傳動系統(tǒng)總體方案的確定 6 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的組成及其原理 6 6 8 9 9 9 13 143. 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型 14 滾珠絲杠螺母副的種類 14 滾珠絲杠支承方式的確定 14 運(yùn)動部件的主要參數(shù) 16 17 17 18 19 20 21 22 22 22 滾珠絲杠螺母副承載能力校核 23 計(jì)算器械傳動剛度 23 244. 滾珠絲杠螺母副支撐用的軸承 25 25 27第 Ι 頁 共2頁5. 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 29 電動機(jī)的選擇 29 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 30 30 30 346. 聯(lián)軸器的選擇 36 36 36 36 37 37 37 進(jìn)行必要的校核 37 聯(lián)軸器參數(shù) 387. 進(jìn)給系統(tǒng)其他部件的確定 40 41 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) 41 42 438. 滾珠絲杠的保護(hù) 44總結(jié)與體會 45致謝 46參考文獻(xiàn) 47第 Ⅱ 頁 共2頁引 言在機(jī)械加工中，金屬切削刀具是切削加工必不可少的重要工具之一，在機(jī)械制造、汽車、模具、醫(yī)療器械、國防工業(yè)和航空航天等行業(yè)中占有十分重要的地位。其質(zhì)量好壞直接影響到加工對象的表面質(zhì)量、精度及加工效率。采用先進(jìn)的刀具刃磨機(jī)床和有效經(jīng)濟(jì)的工藝方法，刃磨出高效率、高精度、高可靠性的刀具，是切削加工技術(shù)水平提高的一個(gè)重要保證。刀具成本在綜合加工成本中占有重要的位置，如何利用刀具刃磨機(jī)床修磨好磨損到用鈍標(biāo)準(zhǔn)的刀具，延長刀具的壽命，提高刀具的利用率，降低刀具成本，是企業(yè)降低生產(chǎn)成本的有效途徑之一。高質(zhì)量、高耐用度刀具的生產(chǎn)需求，高效的、高精度的刀具修磨要求，促使刀具刃磨機(jī)床的功能結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜，自動化程度由低到高不斷發(fā)展。在國內(nèi)，數(shù)控工具磨床的發(fā)展基本上還停留在對普通工具磨床或原有的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造來滿足特定刀具的制造刃磨的水平上。最近幾年國內(nèi)也有一些廠家研制開發(fā)了數(shù)控工具磨床，但由于采用的是主機(jī)自行制造、數(shù)控系統(tǒng)靠引進(jìn)，這種數(shù)控工具磨床產(chǎn)品不但成本很高，而且由于通用的CNC系統(tǒng)沒有集成刀具磨削加工技術(shù)和編程軟件，難以實(shí)現(xiàn)刀具的磨削加工。來提高刀具刃磨效率和精度，減少廢品率，降低刀具生產(chǎn)和修磨成本，是未來很值得研究的方向。刀具在整個(gè)加工制造成本中，看似只占很小的比例。但在整個(gè)加工效率方面，恰恰是刀具起舉足輕重的作用。隨著對加工精度的提高，對刀具的要求也更高，相對刀具的成本也在增加，所以刀具的重新修磨就顯得尤為重要！以往的刀具刃磨僅僅只限于人工在砂輪上修磨，或者由刀具廠家回收修磨，這些方式就談不上效率可言了?，F(xiàn)在，加工中心的技術(shù)工人們，不可能在工作初期，用大量的時(shí)間來修磨刀具。刀具的精度、使用壽命和刀具結(jié)構(gòu)越來越成為影響加工能力和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，昂貴的刀具成為生產(chǎn)成本的重要組成部分。因此，用于刀具修磨的刃磨機(jī)行業(yè)就越來越受到加工制造業(yè)的認(rèn)可。在實(shí)際中，提高機(jī)床的傳動精度，高效率，穩(wěn)定的進(jìn)給系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)刀具刃磨的精度，減低成本。因而，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要圍繞如何提高機(jī)床刃磨刀具的精度，設(shè)計(jì)合適的刃磨機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)來提高精度，主要以Z軸進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例來說明研討，選擇相應(yīng)的傳動方式，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并在proe中進(jìn)行模型設(shè)計(jì)生成二維工程圖。第 1 頁 共 47 頁 1. 概述數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動控制、自動檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，是技術(shù)密集度及自動化程度很高的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。它與普通機(jī)床相比，其優(yōu)越性是顯而易見的，不僅零件加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且自動化程度極高，可減輕工人的體力勞動強(qiáng)度，大大提高了生產(chǎn)效率，特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工，因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。 數(shù)控工具磨床是精度效率高、制造修磨范圍廣的刀具刃磨機(jī)床。數(shù)控工具磨床與手動工具磨床最大區(qū)別是拋棄了手動工具磨床上的手搖滑臺、以及特制的復(fù)雜工藝裝備附件，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化。手動工具磨床上的特殊機(jī)構(gòu)和通過人為操縱所實(shí)現(xiàn)的刀具刃磨形式，在數(shù)控工具磨床上則通過數(shù)控系統(tǒng)控制的聯(lián)動軸之間的柔性協(xié)調(diào)運(yùn)動來輕松地實(shí)現(xiàn)。 數(shù)控機(jī)床的組成分類及特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床的組成數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體組成。 ：以指令的形式記載各種加工信息； ：接受輸入的加工信息，經(jīng)數(shù)控裝置運(yùn)算處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖； ：把數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)床運(yùn)動部件的機(jī)械位移；用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。 ：包括，主軸部分、進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫和自動換刀裝置(ATC)、自動托盤交換裝置(APC)等。 數(shù)控機(jī)床的分類 數(shù)控機(jī)床的品種和規(guī)格繁多，分類方法不一。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已有近500種數(shù)控機(jī)床。第 2 頁 共 47 頁 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的功能和組成，一般分為以下幾類： 按坐標(biāo)軸數(shù)分類：一般數(shù)控機(jī)床，數(shù)控加工中心機(jī)床，多坐標(biāo)軸數(shù)控機(jī)床； 按特點(diǎn)分類：點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床，直線控制數(shù)控機(jī)床，輪廓控制數(shù)控機(jī)床； 按有無測量裝置分類：開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)； 按功能水平分類：經(jīng)濟(jì)型，普及型，高級型。 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批、多變的零件加工問題，是一種靈活的、高效能的自動化機(jī)床，尤其對于約占機(jī)械加工總量80%的單件、小批量零件的加工，更顯示出其特有的靈活性。概括起來，數(shù)控機(jī)床有以下幾方面的特點(diǎn)：，尤其提高了同批零件加工的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；，一般約提高效率35倍，使用數(shù)控加工中心機(jī)床則可提高生率510倍；；，改善了勞動條件；。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀在國外，手動工具磨床已經(jīng)只是作為數(shù)控工具磨床的輔助。從目前國內(nèi)市場來看，相對價(jià)格昂貴的數(shù)控工具磨床，手動工具磨床在我國相對占主導(dǎo)地位，它適合目前我國的國內(nèi)市場需求和實(shí)際情況。主要應(yīng)用于專業(yè)刀具生產(chǎn)企業(yè)作為數(shù)控工具磨床的輔助，和大中型企業(yè)車間中小批量刀具修磨，及結(jié)構(gòu)較簡單的標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)刀具的生產(chǎn)制造。數(shù)控工具磨床已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的產(chǎn)品發(fā)展過程。初期是對普通工具磨床進(jìn)行數(shù)控改造，用CNC軟件來簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。第二代產(chǎn)品是數(shù)控萬能刀具“磨削中心”，它適用于刀具的連續(xù)加工，使刀具制造工藝高度集成，工件一次裝夾，通過幾組獨(dú)立砂輪的轉(zhuǎn)塔磨頭來完成多道工序復(fù)合加工，加工