數(shù)控工作臺(tái)三維造型設(shè)計(jì)及關(guān)鍵零部件工藝設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-05 15:51 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁(yè)1 緒論科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本提出了越來(lái)越高的要求。機(jī)械加工工藝過程自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的重要技術(shù)措施之一。而數(shù)控機(jī)床則能適應(yīng)這種要求，滿足目前的生產(chǎn)需求[1]。數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床，隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量不斷提高，改型頻繁。機(jī)械加工中，多品種、小批量加工的比例約占80%。這樣，對(duì)機(jī)床不僅要求具有高精度和生產(chǎn)效率，而且還具備“柔性”，即靈活通用，能迅速適應(yīng)加工零件的變更。數(shù)控機(jī)床較好地解決了形狀復(fù)雜、精密、小批、多變的零件加工問題，具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一種靈活而高效的自動(dòng)化機(jī)床[2]。隨著電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和精密測(cè)試等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位將更加重要，而XY工作臺(tái)是這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)高精密加工的核心部件，對(duì)于提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量起著尤為重要的作用。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)是20世紀(jì)機(jī)床工業(yè)的主要特點(diǎn)。隨著機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)汽車工業(yè)的需要、高精度、高效率、高自動(dòng)化的坐標(biāo)鍵床、磨床、齒輪機(jī)床、組合機(jī)床大量出現(xiàn)；其中，數(shù)控機(jī)床和功能復(fù)合、柔性化、系統(tǒng)集成化亦是20世紀(jì)機(jī)床工業(yè)最顯著的特征之一[3]。20世紀(jì)中國(guó)機(jī)床工業(yè)的迅速崛起。在數(shù)控機(jī)床方面，中國(guó)1958年開始起步，60年代有了正式的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。70年代，開始研制出加工中心。80年代研制出FMC，F(xiàn)MS，而且根據(jù)中國(guó)國(guó)情，還提出了數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床并存的獨(dú)立制造島(Alone Manufacturing Island)方案。80年代后，世界上掀起了研究實(shí)施CIMS的熱潮，應(yīng)該說，F(xiàn)MC、FMS、CIMS的基礎(chǔ)之一，就是數(shù)控機(jī)床，而實(shí)施FMC、FMS、CIMS又進(jìn)一步帶動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。數(shù)控工作臺(tái)分為十字工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。數(shù)控精密工作臺(tái)采用滾珠絲杠副及直線導(dǎo)軌副為導(dǎo)向支承，滾珠絲杠副為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)。具有精度高、效率高、壽命長(zhǎng)、磨損小、節(jié)能低耗摩擦系數(shù)小、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。雙坐標(biāo)XY數(shù)控工作臺(tái)可廣泛應(yīng)用于測(cè)量、激光焊接、激光切割，涂膠、插件、射線掃描、機(jī)械手、搬運(yùn)、機(jī)床改造、專機(jī)制造及實(shí)用教學(xué)等領(lǐng)域?？筛鶕?jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要選擇步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；并且在特殊需要的情況下，還可以安裝防塵、電器限位等裝置。2 總體方案設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)是數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是數(shù)控工作臺(tái)具體內(nèi)容的總體描述，是數(shù)控工作臺(tái)重要零部件工藝設(shè)計(jì)的前提，是完成所有設(shè)計(jì)內(nèi)容的指導(dǎo)思想。因此，在對(duì)數(shù)控工作臺(tái)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)之前，必須對(duì)數(shù)控工作臺(tái)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。數(shù)控工作臺(tái)的總體設(shè)計(jì)要遵循數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則及其相關(guān)要求。(1)數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則數(shù)控工作臺(tái)是數(shù)控設(shè)備中的重要附件之一。它的主要功能是將兩個(gè)數(shù)控工作臺(tái)組裝在一起后，構(gòu)成XY數(shù)控工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)的定位和聯(lián)動(dòng)。數(shù)控工作臺(tái)兩側(cè)的結(jié)合面位置及工作臺(tái)行程均可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行特殊的定制。數(shù)控工作臺(tái)工作行程一般以被加工零件的切削長(zhǎng)度和刀盤的直徑大小來(lái)確定。行程S=L+D+備量，L為工件切削長(zhǎng)度，D為刀盤直徑。二維工作臺(tái)的組成原則是上層工作臺(tái)行程一定要≤下層工作臺(tái)行程。(2)數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)的參數(shù)要求 負(fù)載重量G=200N； 工作臺(tái)尺寸為 320mm320mm20mm； 工作臺(tái)加工范圍 X=350mm，Y=350mm；；重復(fù)定位精度為177。 ∵工作臺(tái)尺寸為 320mm320mm20mm，根據(jù)重量=體積材料比重(硬鋁) ∴W=32032020103102= ∵X向托板 320mm320mm20mm， ∴WX=32032020103102= ∵Y向托板 320mm320mm20mm， ∴WY=32032020103102= 上導(dǎo)軌座(含電機(jī)) 重量 (80032020)103102+1010=+100N= 夾具及工件重量(約) 220N 綜上所述，XY工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)部件的總重量(約) 3++220=根據(jù)給定的工作臺(tái)部件的總重量及負(fù)載和估算的WX和WY，計(jì)算導(dǎo)軌的靜安全系數(shù)： fSL=C0/P ()由公式()可知：C0為導(dǎo)軌的基本靜額定載荷；fSL=～(一般運(yùn)行狀況),～(運(yùn)動(dòng)時(shí)受沖擊
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