數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)論文-wenkub
2023-02-02 16:00:31 本頁(yè)面
【正文】 ......................................................... 2 ........................................3 ..............................................................5 課題研究?jī)?nèi)容 ..............................................................5 ...................................................................5 2. 177。這些機(jī)床中，役齡10年以上的占60%以上；10年 以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)更屈指可數(shù)（美 國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60%以上）。而相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床有以下明顯的優(yōu)越性： 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線(xiàn)、曲面等復(fù)雜的零件。 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管 加工。 由于以上優(yōu)越性， 普通機(jī)床的市場(chǎng)份額在下降，數(shù)控機(jī)床則大幅度增長(zhǎng)，尤其是中高檔數(shù)控機(jī)床 1 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 供不應(yīng)求。此外，力求完 成課題之余，熟悉國(guó) 內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，增強(qiáng)對(duì)如何加快發(fā)展我國(guó)數(shù)控機(jī) 床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。 向高速化和高精度化發(fā)展 向智能化方向發(fā)展 應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)向高速化和高精度化發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn) 系統(tǒng) 運(yùn)行狀態(tài)的目的。目前， 國(guó)產(chǎn)數(shù)控車(chē)床 的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進(jìn)入實(shí)用和全面發(fā)展階段。由于刀架水平 放置，對(duì)提高 刀架的運(yùn)動(dòng)精度有好處，但排屑困難；刀架橫滑板較長(zhǎng)，加大了機(jī)床的寬 度尺寸，影響外觀(guān)。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。 3 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近，不會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，可以 使用 油脂潤(rùn)滑。目前，無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直 流或交流 主軸電機(jī)，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過(guò)帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪帶 動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn) 刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架，通過(guò)刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn) 機(jī)床的自動(dòng)換 刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤(pán)式刀架。前者定位精度低，但它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉；后者控制精 度高、快 速性能好，但它對(duì)機(jī)床的要求比較高，且造價(jià)較昂貴。前者 [ 4]由于具有可靠性高、造價(jià)低等特點(diǎn)而被廣泛采用發(fā)展趨勢(shì) (1)高速、高精密化 。 這樣大大 提高了工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本， 提高市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)能力。X, Z軸的最小設(shè)定單位為：. 主軸最大/最小轉(zhuǎn)速：Z) = 100D 4000/45r/min 快速進(jìn)給速度:縱向：15m/ min，橫向：8m / min 研究方法 第一步，明確設(shè)計(jì)要求，找出研究的重難點(diǎn)：普通數(shù)控車(chē)床最基本的要求是精度達(dá) 標(biāo)， 穩(wěn)定可靠，操作、維修、保養(yǎng)方便，壽命較長(zhǎng)，此外力求外型美觀(guān)。 硬件方面 (1) (2) (3) 根據(jù)機(jī)床性能要求，確定機(jī)床支承件結(jié)構(gòu)形式為斜床身結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行總體布 局； 選擇主電機(jī)。 數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)換刀、自動(dòng)變速；且在切削不同直徑的階梯軸，曲線(xiàn)螺旋面和端 面時(shí)， 需要切削直徑的變化，主軸必須通過(guò)自動(dòng)變速，以維持切削速度基本恒定。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變 速系統(tǒng)常常在無(wú)級(jí)變速電機(jī)之后串 聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿(mǎn)足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和 轉(zhuǎn)矩特性。但變速時(shí)必須主軸 停車(chē)后才能進(jìn) 行，另外，它增加了數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性，而且必須將數(shù)控裝置送來(lái)的電信 號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁閥的 機(jī)械動(dòng)作，然后再將壓力油分配到相應(yīng)的液壓缸，因而增加了變速的 中間環(huán)節(jié)，帶來(lái)了更多 的不可靠因素。 主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 預(yù)設(shè)計(jì)中型數(shù)控車(chē)床能加工的最大直徑D=400mm。 1000vmax 1000x200 ^ ,. = — = = ^d mm 疋 x40 在0400mm臥式車(chē)床上加工絲桿最大直徑在040?050mm左右，則 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 因考慮技術(shù)發(fā)展的儲(chǔ)備，最后確定《max = 1800 r/min , 171。 yFc v Fc k Fc Fc = C P aJj 主切削力 J CP 如F =C f /；背向力 P yFf nFf F f =C Ff a；f v k Pf 進(jìn)給力 () () () () 當(dāng)用硬質(zhì)合金刀具在結(jié)構(gòu)鋼及鑄鋼上進(jìn)行外圓縱車(chē)，橫車(chē)及鏜孔應(yīng)用最多，所以公 式中 的系數(shù)及指數(shù)為 = 1433 X CF X = 572 P X = 561 F C = F p F f ：= = yp c = = = yF f H F C = ： = n F p ^ = n F f 如用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀外圓縱車(chē)％ =，車(chē)刀幾何參數(shù)為： K r = 45176。將系 數(shù)和指數(shù)代入，得： Fc = C F aJ f Fc v Fc k Fc = (l433x610 x 。3 xl)iV = F f = C Ff a pFf f F/ v Ff k F/ 10 則切削功率尺為 05 XN = （) 由于數(shù)控車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以7床=?，取。 轉(zhuǎn)速圖的擬定 10左1 經(jīng)計(jì)算機(jī)床的轉(zhuǎn)速范圍在10r/min ~ 1800r/min。3 = 10 x 180 0 3 = 由于主軸的最大和最小轉(zhuǎn)速相差很大，所以圓整取100 r/min 3. 確定主軸的恒功率變速范圍 u 18 100 p ? dp () () () 由于電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸不能滿(mǎn)足變速要求，因此要串聯(lián)一個(gè)有級(jí)變速箱， 以達(dá)到主軸的調(diào)速范圍。 3. III軸對(duì)IV軸的齒輪齒數(shù) 取 Zmin = Z3 =42 ??? u 3 = 根據(jù)式求得4 = 6 3 且2 3 +4 =105 120，所以滿(mǎn)足要求。 = 35 且z + z39。 d ^ KAA —~ ( nun ) 式中 d——受扭部分的最小直徑（mm)，計(jì)算值應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列。 表2. 1估算軸徑時(shí)A和K值 [^] (176。 1. I 軸： 12 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 由于I軸上一平鍵，所 以 取 足= % 7帶7軸承7齒= x
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