臥式加工中心x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 其無(wú)人操作時(shí)間較長(zhǎng)，在成本費(fèi)用方面與單機(jī)相比效果更好。著手生產(chǎn)以上機(jī)型的廠家在追求高速、高精度的同時(shí)，還在如何使機(jī)型小型化及成本控制方面下功夫。由于提高進(jìn)給速度直接關(guān)系到產(chǎn)品的加工時(shí)間，以利于提高生產(chǎn)效率，因此在高速進(jìn)給技術(shù)方面，驅(qū)動(dòng)裝置采用直線電機(jī)的機(jī)型正在增多。 本文研究的主要內(nèi)容及要解決的問(wèn)題 X向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是加工中心的進(jìn)給系統(tǒng)之一，有高定位精度及重復(fù)定位精度要求；工作臺(tái)是裝夾工件的基礎(chǔ)件也是重要的移動(dòng)部件，具有高精度、高剛度、高穩(wěn)定性等要求。(1)固定立柱型 1)工作臺(tái)十字運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)作X、Z向運(yùn)動(dòng)，主軸箱作Y向運(yùn)動(dòng)，主軸箱在立柱上有正掛、側(cè)掛兩種形式?！ ?)主軸箱側(cè)掛與立柱，主軸箱作Y、Z向運(yùn)動(dòng)，這種布局形式與刨臺(tái)型臥式銑鏜床類(lèi)似，工作臺(tái)作X向運(yùn)動(dòng)。適用于中、大型零件，特別是長(zhǎng)度較大零件的鏜、銑等多工序加工。立柱作X向運(yùn)動(dòng)。方案二：T型移動(dòng)雙立柱臥式加工中心（）臥式加工中心常采用框架結(jié)構(gòu)雙立柱，主軸箱在其中移動(dòng)，構(gòu)成Y坐標(biāo)軸，X、Z坐標(biāo)軸的移動(dòng)方式有所不同，要么是工作臺(tái)移動(dòng)如圖2中（a）所示 ，（b）所示。 T型床身機(jī)構(gòu)可以是工作臺(tái)沿著床身作X向移動(dòng)時(shí)，在全程范圍內(nèi)，工作臺(tái)和工件完全支撐在床身上，因此，機(jī)床剛性好，工作臺(tái)承載能力強(qiáng)，加工精度容易得到保證。因此有利于提高Z軸的定位精度和精度保持性。取伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲杠直接連接，即，工作臺(tái)快速進(jìn)給的最高速度要求達(dá)到。 導(dǎo)軌主要用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿著一定的軌道運(yùn)動(dòng)。機(jī)床的加工精度和使用壽命很大程度上取決于機(jī)床導(dǎo)軌的質(zhì)量。影響導(dǎo)向精度的主要因素有導(dǎo)軌的幾何精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式、動(dòng)導(dǎo)軌及支承導(dǎo)軌的剛度和熱變形、裝配質(zhì)量以及動(dòng)壓導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌之間油膜的剛度。動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌而長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)引起導(dǎo)軌的不均勻磨損，破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，從而影響機(jī)床的加工精度，所以應(yīng)力求減少磨損量，并在磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。導(dǎo)軌的剛度主要決定于導(dǎo)軌的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，導(dǎo)軌與床身的連接方式，導(dǎo)軌材料和表面加工質(zhì)量等。調(diào)整和維修，而且應(yīng)有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑措施等。滾動(dòng)導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌面之間的滑動(dòng)摩擦變成為滾動(dòng)摩擦。根據(jù)滾動(dòng)體的種類(lèi)，滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式可以分為下列幾種類(lèi)型：（1）滾珠導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌的承載能力小，剛度低。但對(duì)于安裝的偏斜反應(yīng)大，支撐的軸線遇到平行度誤差不大時(shí)也會(huì)引起偏移和側(cè)向滑動(dòng)，從而會(huì)使導(dǎo)軌磨損加快，精度降低。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的外形1—導(dǎo)軌條 2—循環(huán)滾柱滑座 3—抗振阻尼滑座 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副8—回珠（回柱） 7—負(fù)載滾珠（滾柱） 9—導(dǎo)軌條 10—滑塊 綜合上述兩種方案，選擇方案二中的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。滾珠絲杠螺母副的動(dòng)（靜）摩擦系數(shù)相差極小，配以滾動(dòng)導(dǎo)軌，起動(dòng)力矩很小，運(yùn)動(dòng)極其靈敏，低速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)爬行。外循環(huán)式滾珠絲杠副圖4所示即為外循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)，它由絲杠滾珠回珠管3及螺母4組成。 外循環(huán)滾珠絲杠1—絲杠 2—滾珠 3—回珠管 4—螺母內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠副。為了保證滾珠絲杠副的反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。 墊片調(diào)整間隙法2—單螺母 3—螺母座 4—調(diào)整墊片 方案二：齒差調(diào)整間隙法 ，兩個(gè)螺母的凸緣為圓柱外齒輪，而且齒數(shù)差為1，兩只內(nèi)齒輪用螺釘和定位銷(xiāo)緊固在螺母座上。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，滾到磨損后可隨時(shí)調(diào)整，但是預(yù)緊量不準(zhǔn)確。已知最大進(jìn)給力=5000N,工作臺(tái)加上工件與夾具的質(zhì)量為200+800=1000kg，所以絲杠的最小載荷（即摩擦力） (N) ()絲杠最大載荷 (N) ()平均載荷 (N) ()式中 、——絲杠的最大、最小軸向載荷； ——軸向工作載荷（N）,當(dāng)載荷按單調(diào)式規(guī)律變化，各種轉(zhuǎn)速使用機(jī)會(huì)相同時(shí)。查《常用滾珠絲杠型號(hào)及參數(shù)表》，選擇FF50105型的滾珠絲杠副。預(yù)緊力kN。 (kN) ()式中 ——最大軸向工作載荷(N)； ——載荷性質(zhì)系數(shù)，數(shù)值同上； ——硬度影響系數(shù)，HRC58時(shí)=。本設(shè)計(jì)采用兩端固定的支承配置方式。兩端固定方式的滾珠絲杠的拉壓剛度 (N/) ()選擇的FF50105型的滾珠絲杠副的剛度為=1037N/，,符合設(shè)計(jì)要求。3)絲杠穩(wěn)定性驗(yàn)算兩端固定時(shí)，絲杠一般不會(huì)受壓，所以不需要進(jìn)行絲杠穩(wěn)定性驗(yàn)算。在數(shù)控機(jī)床和加工中心的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，多數(shù)采用永磁式同步電機(jī)。所選伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于此值。 FANUC(HV)系列中的M30/4000HV型號(hào)的交流伺服電動(dòng)機(jī)的=100 =,滿足設(shè)計(jì)要求。安裝錐環(huán)的軸和孔的加工不像過(guò)盈配合那樣要求高精度的制造誤差。它依靠摩擦傳動(dòng)，對(duì)被連接件沒(méi)有鍵槽削弱，也沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工作中不會(huì)產(chǎn)生磨損。 (4)拆卸方便，并且具有良好的互換性。 (5)脹套連接定心好，承載能力高，孔不用加工鍵槽，沒(méi)有應(yīng)力集中源，承載能力的疲勞強(qiáng)度高，裝拆方便，又有密封和保護(hù)作用，是目前在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中常用的聯(lián)軸器。主要用于傳動(dòng)精度和速度要求高的場(chǎng)合。對(duì)數(shù)控車(chē)床的整體結(jié)構(gòu)和工作原理有了進(jìn)一步的了解，對(duì)X向進(jìn)給系統(tǒng)更是進(jìn)行了深入研究。但是其中也暴露了自己很多設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，例如，作為一名本科生，由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，加上基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用的不熟練，在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了很多考慮不周的地方，本次設(shè)計(jì)的順利完成離不開(kāi)導(dǎo)師的督促指導(dǎo)和一起工作的同學(xué)們的支持。 其次要感謝我同組的同學(xué)對(duì)我無(wú)私的幫助，特別是在軟件的使用方面，和繪圖過(guò)程中需要注意的事
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