【正文】
尾座的29 / 40軸心線與機床主軸的軸心線保證較高的同軸度在進行工件的加工過程中多采用前后頂尖來支承工件,來確定工件的旋轉中心并承受刀具作用在工件上的切削力。從而提高了套筒的使用壽命。 尾座主軸的設計數控臥式車床 C6140 的尾座套筒的主要尺寸是根據尾座體的尺寸選擇的。在數控臥式車床 C6140 的尾座設計中,首先設計出尾座殼體并設計出尾座臺,使其兩者結合固定在導軌上,這樣才能使尾座工作。28 / 40 尾座體的設計數控臥式車床 C6140 的尾座體是尾座的主要的機械部分,設計時主要參看其他機床的尾座體和根據制造業(yè)在生產中所積累的經驗,稍加改造而成的。尾座油壓后座、尾座體和尾座活塞軸連接在一起,固定不動。其優(yōu)點在于:剛度高、抗震性能好,精度高,精度保持性好,整體式尾座,將分體式尾座上、下體合為一個尾座整體,采用整體式箱形結構設計,經有限元分析、計算,通過對尾座內部筋板的合理布置,提高了尾座的剛度和固有頻率,尾座采用高強度低應力鑄鐵鑄造,經良好的時效處理,熱變形小,在承受最大工件重量和最大額定切削力的情況下。導軌的作用是引導機床運動部件作直線或圓周運動,并承受運動部件包括工件的重力和切削力等載荷。因此,尾座具有足夠的剛性。尾座單元安裝在床身導軌上,可沿導軌縱向調整其位置。 尾座精度的確定,包括尾座體表面粗糙度的確定、尾座與機床形位公差的確定、底面及立導向面形位公差的確定。 論文的主要研究內容 根據數控臥式車床 C6140 的整體要求,設計出與其相對應的液壓尾座,使其滿足諸如旋轉精度等眾多要求,以使其達到預想的目的。下一個目標是,利用 CAD 技術實現液壓產品快速設計,并把 CAD/CAM/CAPP/CAT,以及現代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計算機制造26 / 40系統(tǒng)(CIMS) ,使液壓設計與制造技術有一個突破性的發(fā)展。 主動維護 開展液壓系統(tǒng)的故障預測,實現主動維護技術。 污染控制 過去,液壓行業(yè)主要致力于控制固體顆粒的污染,而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視,今后應重視并解決。為減少能量的損失,必須解決下面幾個問題:減少元件和系統(tǒng)的內部壓力損失,以減少功率損失;減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失,盡量減少非安全需要的溢流量;采用靜壓技術和新型密封材料,減少摩擦損失;改善液壓系統(tǒng)性能,采用負荷傳感系統(tǒng)、二次調節(jié)系統(tǒng)和蓄能器25 / 40回路。液壓技術是實現數字控制與機電液一體的關鍵技術之一,世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。液壓技術具有獨特的優(yōu)點,如:功率重量比大;可以實現大范圍的無級變速;體積小;頻響高;壓力、流量可控性好;可柔性傳送動力;易實現直線運動等優(yōu)點;并易與微電子、電氣技術相結合,形成自動控制系統(tǒng) [4]??梢灶A見,為滿足國民經濟發(fā)展需要,液壓技術也將繼續(xù)獲得飛速的發(fā)展,它在各個部門中的應用越來越廣泛。其主要原因是液壓技術存在滲漏、維護性差等缺點。 據統(tǒng)計,世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機械工業(yè)產值的 2%~%,而我國只占 1%左右,這充分說明我國液壓技術使用率較低,努力擴大其應用領域,將有廣闊的發(fā)展前景。盡管如此,走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破,應當主要靠現有技術的改進和擴展,不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求。將起動頻率降為 1000Hz 時,既可滿足要求。60=1000Hz由 110BF003 型步進電機的技術參數可知其最高空載起動頻率為 1500Hz,運行頻率為7000Hz。 計算步進電機空載起動頻率和切削時的工作頻率Fk=1000Vmax247。=213N(2π)=cmB.快速移動時所需力矩 M 快。Z1) =1247。cm22 / 40附加摩擦力矩 M0 MO=FPOL0(1-η02)247。(Pz+G)L0247。2247。(360)=500r/min ta=30msMamax=JΣ2π(60 ta)式中: nmax=νmax(60ta247。cm2考慮到步進電機與傳動系統(tǒng)慣量的匹配問題Jm247。10)2{(+)+(20247。Z2)2{(J2+J3)+Z3247。L1= 10-32=?cm2J2=10-3d24Z2)2{(J2+J3)+Z3247。cm)直接使用則會產生失步現象,所以必須采用升降速控制(用軟件實現) ,將起動頻率降到 1000Hz 時,起動力矩可增加到 大于所需最大靜轉矩,可作為初選型號,但還需進一步考核步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性。Mjmax=最大靜力矩 Mjmax=247。2πηi =94++1340247。cm上述三項合計: M 起=Mamax+Mf+Ma=+94+=(2πηZ 2247。Z1) =(5360+800)247。cm 折算到電機軸上的摩擦力距 Mf: Mf=FOL0247。360=2400247。360將前面數據代入,式中各符號意義同前。ε= JΣnnax10-2/(60ta/2 π) = JΣ2πJm247。2π )2〕 =10++(32247。L1= 10-32= kg?cm2J2=10-3d24傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總傳動慣量 JΣ(kg ?cm2)可有下式計算:JΣ=Jm+J1+ (Z 1247。7’ 4176。 縱向及橫向滾珠絲杠副幾何參數。故此變形量仍不能滿足,如果將滾珠絲杠再經過預拉伸,剛度還可提高四倍,則變形量可控制在要求的范圍之內。2(39。m=2023N,D。????(3)選擇滾珠絲杠螺母副查資料,W1L20221 列 圈外循環(huán)螺紋預緊滾珠絲杠副,額定動載荷為 8800N,可滿足要求,選定精度為 3 級。4. 39。其實際變形量 δ ‘1 (mm)為:211045.39。先畫出此縱向進給滾珠絲杠支承方式草圖。傳動效率計算 )(?????tg式中:γ——螺旋升角,W 1L4O0bγ=2 04439。f G 溜板及刀架重力: G = 800N。 縱向進給絲杠(1)計算進給率引力 Fm(N)縱向進給為綜合型導軌: 2530)85360(.)(39。擋珠器用圓鋼彎成弧形桿,并焊上螺栓,用螺帽固定在螺10 / 40母上。滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內循環(huán)兩大類,外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。 計算切削力(1)縱車外圓主切削力 Fz(N)按經驗公式估算:Fz== x =5360按切削力各分力比例: F z:Fx:Fy=l:: Fx = 5360 x = 1340Fy = 5360 x = 2144(2)橫切端面 主切削力 F’z(N)可取縱切的 1/2: 2680139。因此,采用定期人工調整、螺釘緊固的辦法消除間隙。 縱向進給機構都采用了一級齒輪減速。齒輪間隙采用雙薄片調隙方式。齒輪傳動也要采用消除齒側間隙的結構。根據設計要求、依據設計參數及機床數控改造的理解,總體方案確定如下:(1)系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)的選擇由于改造后的經濟型數控機床應具有定位、直線插補、順、逆圓插補、暫停、循環(huán)加工、公英制螺紋加工等功能,故應選擇連續(xù)控制系統(tǒng)。同時,它還可以作為全功能數控機床應用的準備階段,為今后使用全功能數控機床,培養(yǎng)人才,積累維護、使用經驗,而且也是實現我國傳統(tǒng)的機械制造技術朝機電一體化的方向過渡的主要內容之一第一章 C6140 車床進給伺服系統(tǒng)改造方案的擬訂 總體方案確定C6140 車床數控改造方案本文改造后的結構是一種非常典型臥式車床的數控改造結構,改造時拆除原機床的縱向和橫向絲杠光杠、溜板箱、掛輪箱的掛輪、原手動刀架及手柄等部件,用滾珠絲杠替換原有普通絲杠、用電動刀架替換原有的普通刀架。在機床改造中引入微機的應用,不但技術上具有先進性,同時,在應用上比其它傳統(tǒng)的自動化改裝方案,有較大的通用性與可調性。而這些機床又大多是多年累積生產的通用機床,不論資金和我國機床制造廠的能力都是辦不到的。在驅動系統(tǒng)方面,交流驅動系統(tǒng)發(fā)展迅速。四、數控機床的發(fā)展趨勢從數控機床技術水平看,高精度、高速度、高柔性、多功能和高自動化是數控機床的重要發(fā)展趨勢。上海機床研究所引進美國 GE 公司的 MTC1 數控系統(tǒng)等。與此同時,還開展了數控加工平面零件自動編程的研究。近年來,微電子和計算機技術的日益成熟,它的成果正在不斷滲透到機械制造的各個領域中,先后出現了計算機直接數控系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)。它采用微型處理器及大規(guī)?;虺笠?guī)模集成電路,具有很強的程序存儲能力和控制功能。第三代數控:從 1965 年開始采用小、中規(guī)模集成電路的 NC 系統(tǒng)。數控技術不僅在機床上得到實際應用,而且逐步推廣到焊接機、火焰切割機等,使數控技術不斷的擴展應用范圍。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補三坐標連續(xù)控制銑床。一、數控機床的產生數控機床最早是從美國開始研制的。design。 stepping motor; machine。 equal hydraulic machine Tailstock the drawings and information . Then is tentatively determined the overall layout of hydraulic Tailstock, including the allocation of form, layout and the hydraulic system of hydraulic energy, and select the appropriate matching ponents, such as. This was followed by the main Tailstock the design and calculation.The main design of C6140CNC machine tools is that the tailstock, top and the hole, the tailstock, and they are allowed to produce cantilever deflections corner, hydraulic cylinder bore diameter and pressed the bolt in place, the locking force of the school. One of the nuclear option morse the cone at the end of the top and is using its own structure of the cone morse the nature of the top 4 / 40card up its tail, it addresses the top of the work that is ing loose. The turning or pivoting in the design of cylinder and the top of a punch to the top of the work will turn to the influence of the processing of precision 。其中選擇莫氏4 號錐度的尾座頂尖,是利用莫氏錐度自身的結構特性來卡緊尾座頂尖的,它解決了頂尖在工作時會出現松動或轉動現象。 為了完成本課題的設計,在設計之前的準備工作必須做好,首先是搜集和分析資料,包括國內外數控機床的發(fā)展現狀及趨勢;液壓技術和液壓傳動系統(tǒng)的基本資料;同等機床液壓尾座的圖紙和資料等。主要介紹了經濟型數控機床進給(縱向)伺服系統(tǒng)設計計算。C6140 車床主軸轉速部分保留原車床的手動變速功能,改造簡單易行,可降低勞動強度,提高生產效率。本課題將以數控臥式車床C6140的液壓尾座為研究對象,設計出符合數控臥式車床C6140的液壓尾座。C6140 數控機床液壓尾座設計的主要內容是尾座體、套筒、頂尖、尾座孔系、尾座導軌,撓度、轉角、液壓缸內徑及壓板處螺栓直徑、鎖緊力的計算及校核。 hydraulic system of hydraulic technology and the basic information。 ball screw。hydraulic cylinder inside diameter。它綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量和新型機械結構等多方面的技術成果,是今后機床控制的發(fā)展方向。并于 1952年試制成功世界上第一臺數控機床實驗性樣機。到了 60 年代,由于晶體管的應用,數控系統(tǒng)提高了可靠性且價格開始下降,一些民用工業(yè)開始發(fā)展數控機床,其中多數是鉆床、沖床等點位控制的機床。第二代數控:從 1959 年開始采用晶體管電路的 NC 系統(tǒng)。目前,第五代微機數控系統(tǒng)基本上取代了以往的普通數控系統(tǒng),形成了現代數控系統(tǒng)。隨著集成電路規(guī)模的日益擴大,光纜通信技術應用于數控裝置中,使其體積日益縮小,價格逐年下降,可靠性顯著提高,功能也更加完善。從 1965 年開始,研制晶體管數控系統(tǒng),直到 60 年代末和 70 年代初,研制的劈錐數控銑床、非圓錐插齒機等獲得成功。從 80 年代初開始,隨著我國開放政策的實施,先后從日本、美國、德國等國家引進先進的數控技術。我國的數控機床已跨入一個新的發(fā)展階段。它們的數控系統(tǒng)都采用了 16 位和