畢業(yè)論文數(shù)控車削中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-01 17:56 本頁(yè)面
【正文】 1 前 言主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，它的合理性對(duì)機(jī)床的整體性能起到整體的決定作用。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的精度對(duì)于數(shù)控機(jī)床的加工精度有著非常重要的影響。數(shù)控機(jī)床主軸部件是機(jī)床的核心部件，它的性能好壞直接影響機(jī)床的加工精度。因此，對(duì)數(shù)控車削加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于穩(wěn)定機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，推動(dòng)機(jī)床功能部件的發(fā)展，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代具有重要意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目綜合性較強(qiáng)，可以鞏固所學(xué)專業(yè)科知識(shí)，提高本人綜合運(yùn)用機(jī)械專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。 車削中心的發(fā)展現(xiàn)狀精密、高速、復(fù)合、智能以及綠色是現(xiàn)今數(shù)控車削中心機(jī)床發(fā)展的總趨勢(shì)。近幾年來(lái)，數(shù)控車削中心在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等一些方面取得很多成績(jī)。這些主要表現(xiàn)在：1. 機(jī)床復(fù)合技術(shù)在數(shù)控加工中心上進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)步，復(fù)合加工技術(shù)也變的日趨完善。，數(shù)控車削中心的智能化技術(shù)有了新突破，數(shù)控系統(tǒng)的性能得到很大提升更加穩(wěn)定。3. 數(shù)控車削中心精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展從原來(lái)的絲級(jí)提升到目前的微米級(jí)。4機(jī)器人是柔性化組合效率提高的典型體現(xiàn)，機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到了十分廣泛的應(yīng)用，這使得柔性線更加靈活，功能得到進(jìn)一步擴(kuò)展，柔性線也進(jìn)一步縮短，效率提高.。高精度∶精密的數(shù)控車削中心代替了過(guò)去的普通精度數(shù)控車床加工精度普遍提高。加工精度從過(guò)去的1T61T7提高到了現(xiàn)在的1T51T6。重復(fù)定位精度已經(jīng)達(dá)12微米（），圓度達(dá)到了1微米，表面粗糙度達(dá)到了Ra 。所有的精度參數(shù)還在不斷提高。高效率∶現(xiàn)在數(shù)控車削中心正通過(guò)高速化、復(fù)合化不斷的提高加工效率。在高速化方面，主傳動(dòng)功率大有提高，主軸轉(zhuǎn)速提升很大，一般的中等規(guī)格NC車床主軸轉(zhuǎn)速已從過(guò)去的30005000r/min提高到40008000r/min，、甚至2萬(wàn)r/min，快速進(jìn)給同樣提升很大，從過(guò)去的1020m/min提高到甚至40m/min。在復(fù)合化方面，具有銑削功能、Y軸功能的車削中心的比例增加很多，約占總數(shù)的15%。具有X、Z、Y、B、C 5軸功能的數(shù)控車削中心也逐步增多，并且出現(xiàn)了車床加工中心結(jié)合、車磨結(jié)合的復(fù)合加工機(jī)。高自動(dòng)化∶與CAD/CAM相結(jié)合，現(xiàn)場(chǎng)交互編程，自動(dòng)對(duì)刀；帶有ATC 、AWC、AJC等自動(dòng)化外圍設(shè)備；能夠進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量以及誤差補(bǔ)償；監(jiān)控能力增強(qiáng)，部分可遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷；便于集成到自動(dòng)化加工系統(tǒng)。高性能∶國(guó)外數(shù)控車削中心目前正處在全面向高性能發(fā)展，主要依靠改進(jìn)工藝、布局、結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和控制五方面全方面的提高精度、速度、效率、自動(dòng)化。在提高復(fù)合加工性能方面進(jìn)步很大，數(shù)控加工中心的高性能發(fā)展備受矚目。 模塊化設(shè)計(jì)∶將數(shù)控車削中心的功能部件模塊化，在需要時(shí)按照功能需要，將基本模塊進(jìn)行組裝，這樣針對(duì)需求各種功能部件靈活配置，加速發(fā)展了新系列產(chǎn)品、節(jié)約了成本和縮短了交貨期。 美、德、日等工業(yè)化國(guó)家已經(jīng)先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，而我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。我國(guó)與世界上其他工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在數(shù)控車削加工中心方面存在的主要差距為∶主機(jī)設(shè)計(jì)基本功比較差而且一味模仿缺乏創(chuàng)新；在精度、效率、自動(dòng)化等方面存在不小差距；重要基礎(chǔ)元部件、數(shù)控系統(tǒng)主要依靠進(jìn)口；模塊化設(shè)計(jì)較少；缺乏深入系統(tǒng)的科研工作，設(shè)計(jì)、試驗(yàn)手段較落后；我國(guó)在數(shù)控車削中心方面的努力方向包括：加強(qiáng)基礎(chǔ)投入，解決關(guān)鍵部件的自產(chǎn)問(wèn)題，努力提高精度，加強(qiáng)模塊化生產(chǎn)水平，加大科研投入，進(jìn)行自我創(chuàng)新。 車削中心簡(jiǎn)介 數(shù)控車削中心是擁有高精度和高效率的自動(dòng)化機(jī)床，它通過(guò)數(shù)字信息自動(dòng)控制加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)位置、動(dòng)作順序、輔助功能，操作者在加工過(guò)程中不能干預(yù)，不能對(duì)機(jī)床進(jìn)行人為的補(bǔ)償，所以數(shù)控車削中心幾乎在任何方面都要求比普通機(jī)床設(shè)計(jì)得更加完善，制造的更加精密。與普通車床相比，數(shù)控車削中心加裝了C軸使其功能得到很大提升，使其可以一機(jī)多用，而且占地面積小，節(jié)約了投資，并且提高加工精度、加工效率等。在主傳動(dòng)系統(tǒng)方面，具有下列特點(diǎn)：(1)目前數(shù)控車削中心的主傳動(dòng)電機(jī)已經(jīng)不再采用傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)或普通的交流異步電機(jī)，已逐步采用了新型的交流調(diào)速電機(jī)和直流調(diào)速電機(jī)。(2)轉(zhuǎn)速高，功率大。(3)變速范圍大。(4)主軸速度的變換范圍大，并且迅速可靠。車削中心能一機(jī)多用，在一定意義上是數(shù)控車床的發(fā)展。很多回轉(zhuǎn)體零件常常要進(jìn)行鉆孔、銑削等工序，最好能在只進(jìn)行一次裝夾的情況下完成，這樣保證了加工精度、降低了成本、縮短加工周期，特別是對(duì)重型車床，優(yōu)點(diǎn)更加明顯，因?yàn)榧庸ぶ匦凸ぜ跹b困難，最好工件一次安裝能完成多道工序。這樣車削中心的優(yōu)點(diǎn)就很明顯了，它以數(shù)控車床為主體，配有刀庫(kù)、分度裝置、和機(jī)械手等，可以實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工。工件在一次裝夾后，可以完成零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種工序。可以同時(shí)完成以車為主、以銑為輔，可用于加工精度較高的軸類零件上的鍵槽和平面，還可完成自動(dòng)攻絲和鉆空等分空，也可完成花鍵軸的加工。數(shù)控車削中心結(jié)構(gòu)原理。（a）為銑端面槽，加工時(shí)，機(jī)床主軸不轉(zhuǎn)，裝在刀架上的銑削主軸帶著銑刀旋轉(zhuǎn)。端面槽有三種情況：①端面槽位于端面中央，則刀架帶動(dòng)銑刀作Z向進(jìn)給，通過(guò)工件中心；②端面槽不在端面中央，（a）中的小圖所示，銑刀X向偏置；③端面不只一條槽，則需主軸帶動(dòng)工件分度。（b）為端面鉆孔、攻螺紋，主軸或刀具旋轉(zhuǎn)，刀架作Z向進(jìn)給。（c）為銑扁方。機(jī)床主軸不轉(zhuǎn)，刀架內(nèi)的銑主軸帶著刀旋轉(zhuǎn)，可作Z向進(jìn)給(如左圖)，也可作X向進(jìn)給(如右圖)。如需銑削加工多邊形，則主軸分度。（d）為端面分度鉆孔、攻螺紋，鉆削(或攻螺紋)刀具主軸裝在刀架上，上偏置旋轉(zhuǎn)并作Z向進(jìn)給，每鉆完一孔，主軸帶動(dòng)工件分度。（e）、（f）、（g）分別為橫向鉆孔、橫向攻螺紋，以及斜面上鉆孔、攻螺紋。此外，車削中心還可以銑削螺旋槽。[3] 車削中心能完成的除車削以外的工序(a)銑端面槽。(b)端面鉆孔、攻螺紋。(c)銑扁方。(d)端面分度鉆孔、攻螺紋；(e)橫向鉆孔。(f)橫向攻螺紋。(g)斜面上鉆孔、攻螺紋 車削中心的組成(1)底座。是車床的基礎(chǔ)，用于支撐機(jī)床的各部件，連結(jié)電氣柜。(2)床身。固定在機(jī)床底座上，機(jī)床的基本支撐部件。車床的各主要部件安裝在床身上，床身使它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。(3)主軸箱。安裝在床身的最左邊。主軸箱的功能為支撐、傳動(dòng)主軸，使主軸帶動(dòng)工件按照要求的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)。 (4)尾座。安裝在床身導(dǎo)軌上，沿導(dǎo)軌可縱向移動(dòng)，進(jìn)行位置調(diào)整。尾座作用是安裝頂尖，以支撐工件，在加工時(shí)起到支撐輔助作用。 (5)刀架。安裝在機(jī)床的刀架滑板上，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。刀架的作用是夾裝刀具，并且可以在加工時(shí)，準(zhǔn)確、迅速的選
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