【正文】 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 49 5． 小結(jié) 178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。178。 52 參考資料 全套 CAD 圖紙，聯(lián)系 153893706 上海。s ponents processing cannot leave the numerical control system, this my graduation topic for the small numerical control Dragon Gate carving engine bed mechanism39。s introduction makes us even more to understand the numerical control milling machine39。s friction and lubrication, various movements vicelubrication. Key word： Numerical control Dragon Gate engraving machine, numericallycontrolled machine tool 上海。隨著元器件的發(fā)展，這個階段經(jīng)歷了三代的發(fā)展，即 1952 年開始的第一代數(shù)控系統(tǒng)，其主要特點是以電子管、繼電器、模擬電路元件為主； 1959 年開始的第二代數(shù)控系統(tǒng)，其主要特點是以晶體管數(shù)字電路元件為主； 1965 年開始第三代數(shù)控系統(tǒng)，其主要特點是以集成數(shù)字電路器件為主。 4．數(shù)控機床的特點 數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。 與普通機床相比，數(shù)控機床有如下特點： ● 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； ● 可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件； ● 加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準備時間； ● 機床本身的精度高、剛性大 ,可選擇 有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機床的 3~5 倍）； ● 機床自動化程度高，可以減輕勞動強度； ● 對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。 ● 驅(qū)動裝置 ，他是數(shù)控機床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。 （ 2） 、進給伺服系統(tǒng) 由進給電機和進給執(zhí)行機構(gòu)組成，按照程序設(shè)定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉(zhuǎn)運動。 2．數(shù)控銑床的分類 銑床通常的分類方法是按主軸的軸線方向來分，若垂直于水平面則稱之為數(shù)控立式銑床；若平行于水平面則稱之為數(shù)控臥式銑床；還有 立臥兩用的數(shù)控銑床，但比較少見。此外，還有的機床主軸可以繞 X、 Y、 Z 坐標軸中其中一個或兩個作數(shù)控回轉(zhuǎn)運動的死坐標和五坐標數(shù)控立式銑床。 （ 2）臥式數(shù)控銑床 該類數(shù)控銑床與通用臥式銑床相同，其主軸軸線平行于水平面。這樣，可以省去很多專用夾具或?qū)Ｓ媒嵌鹊某尚毋姷丁? （ 3）立、臥兩用數(shù)控 目前，這類銑床正在逐步增多。當立、臥兩用數(shù)控銑床增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤后，就可以實現(xiàn)對工件“五面加工”。根據(jù)銑床所受載荷性質(zhì)的不同，銑床在靜態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為銑床的靜剛度；銑床在動態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為銑床的動剛度。改善薄弱環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)或布局，以減少所承受的彎曲負載和轉(zhuǎn)矩負載。也可以用阻尼涂層法，即在大件表面噴涂一層具有高內(nèi)阻尼和較高彈性的粘滯性材料來增大阻尼比。由于數(shù)控銑床主軸轉(zhuǎn)速、進給速度遠高于普通銑床，而大切削量產(chǎn)生的熾熱切屑對工件和銑床部件的熱傳導(dǎo)影響遠比普通銑床嚴重，而熱變形對加工精度的影響往往難以修正。 ②采用傾斜床 身和斜滑板結(jié)構(gòu)。這是各類數(shù)控銑床上廣泛采用的一種減少熱變形影響的對策。 4）熱位移補償。因此，對進給系統(tǒng)中的機械傳動裝置和元件要求具有高壽命、高剛度、無間隙、高靈敏度和低摩擦阻力的特點。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 8 壽命在很大程度上決定于銑床導(dǎo)軌的質(zhì)量。為了適應(yīng)各種不同材料的加工及各種不同的加工方法，要求數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)要有較寬的轉(zhuǎn)速范圍及相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。由于電動機調(diào)速范圍廣，又可無級調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。同時也可以看出電動機的有效轉(zhuǎn)速 范圍并不一定能完全滿足主軸的工作需要，所以主軸箱一般仍需要設(shè)置幾檔變速（ 2~4 檔）。側(cè)面定心的花鍵對降低噪聲更為有利，因為這種定心方式傳動間隙小，接觸面大，但加工需要專門的刀具上海。如因結(jié)構(gòu)限制，帶長度無法縮短時，可增設(shè)壓緊輪，將帶張緊，以減少振動。因數(shù)控銑床使用可調(diào)無級變速交流、直流電動機，所以經(jīng)齒輪變速后，實現(xiàn)分段無級變速，調(diào) 速范圍增加。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，且在一定條件下能滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求。但是主軸轉(zhuǎn)速的變化及轉(zhuǎn)矩的輸出和電動機的輸出特性完全一致，因而使用受到限制。角接觸球軸承組合，此配置形式使主 軸綜合剛度大大提高，可滿足強力切削的要求，普遍應(yīng)用于各類數(shù)控銑床。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 10 載荷，安裝與調(diào)整性能好。采用三支承可以有效減少主軸彎曲變形，輔助支承通常采用深溝球軸承，安裝后在徑向要保留好適當?shù)挠蜗?，避免由于主軸安裝軸承處軸徑和箱體安裝軸承處孔的制造誤差（主要是同軸度誤差）造成干涉。傳動精度包括動態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差、即伺服系統(tǒng)的輸出量與驅(qū)動裝置實際位移量的精確程度。具體措施通常是采用低摩擦的傳動副，如減摩滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌及靜壓導(dǎo)軌、滾珠絲杠等；保證機械部件的精度，采用合理的預(yù)緊、合理的支承形式以提高傳動系統(tǒng)的剛度；選用最佳降速比以提高銑床的分辨率，并使系統(tǒng)折算到驅(qū)動軸上的慣量減少；盡量消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差，提高位移精度等。在滾道內(nèi)裝有滾珠。 1）滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠的螺紋滾道法向截面有單圓弧和雙圓弧兩種不同的形狀。在內(nèi)、外循環(huán)中，滾珠在同一個螺母上只有一個回路管道的單循環(huán)，有兩個回路管道的雙列循環(huán)。螺旋槽式是在螺母外圈上銑出螺旋槽，槽的兩端鉆出通孔并與螺紋滾道相切，形成返回通道，這種型式的結(jié)構(gòu)比插管式結(jié)構(gòu)徑向尺寸小，但制造上較為復(fù)雜。因其返回滾道較短，摩擦損失小。消除間隙的方法常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，利用兩個螺母的相對軸向位移，使兩個滾珠螺母中的滾珠分別貼緊在螺旋滾道的兩個相反的側(cè)面上。 常用的雙螺母絲杠消除間隙方法有如下幾種： ①墊片調(diào)隙式 ②螺紋調(diào)隙式 ③齒差調(diào)隙式 ④單螺母變位螺距預(yù)加負荷 5．數(shù)控銑床的輔助裝置 1．潤滑系統(tǒng) 數(shù)控銑床的潤滑系統(tǒng)主要包括機床導(dǎo)軌、傳動齒輪、滾珠絲杠及主軸箱等的潤滑，其形式有電動間歇潤滑泵和定量式集中潤滑泵等。 常見的排屑裝置有以下幾種： （ 1）平板鏈式排屑裝置 該裝置以滾動鏈輪牽引鋼質(zhì)平板鏈帶在封閉箱中運轉(zhuǎn)，切屑用鏈帶帶出機床。 （ 3）螺旋式排屑裝置 該裝置是利用電動機經(jīng)減速裝置驅(qū)動安裝在溝槽中的一根絞籠式螺旋桿進行工作的。 上海。微電子技術(shù)和微型計算機技術(shù)帶動整個高技術(shù)群體飛速發(fā)展，從而使雕刻機產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。近幾年國內(nèi)的雕刻機，北京 “ 精雕 ” 、上 海 “ 啄木鳥 ” 在國內(nèi)也有一定的市場，但價格也不菲。法國廠家九八年已突破 5000 臺。上?；羁松a(chǎn)的琢木鳥，年銷售一百臺，產(chǎn)值一千萬。 我們目前經(jīng)過幾年研發(fā)已成功應(yīng)用于南方一些廠家，技術(shù)至少在國內(nèi)領(lǐng)先（集 CNC、驅(qū)動（步進＋伺服 ＋變頻）技術(shù)一體化）， CAD 方面已順利解決，而雕刻機本體由 CAD＋ CNC（ CAM）＋驅(qū)動（步進或伺服）＋機械臺組成。 機械雕刻仍還是一種手工雕刻，它在雕刻精細產(chǎn)品的效率、批量成品的一致性、曲面產(chǎn)品的雕刻、與計算機設(shè)計技術(shù)的接口等方面明顯存在著弱勢，上述弱勢阻礙著 “ 雕刻 ” 在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用廣度，這樣促使以計算機輔助設(shè)計和加工（ CAD/CAM）技術(shù)、計算機數(shù)控技術(shù)（ CNC）為核心的 CNC 雕刻走上了前臺，挑起了推進 “ 雕刻 ” 走入工業(yè)領(lǐng)域的重擔(dān)。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 15 “ 雕刻 ” 是一門藝術(shù)，其設(shè)計工具必須為設(shè)計者提供方便的創(chuàng)意空間！ “ 雕刻 ” 進入工業(yè)領(lǐng) 域，其設(shè)計工具還必須遵守 “ 尺寸精確 ” 的工業(yè)設(shè)計原則！ 178。 由于 CNC 雕刻對象的特點為圖案復(fù)雜、造型奇特、成品精細，而 CNC 雕刻機以輕型結(jié)構(gòu)為主，這實際上限定了 CNC 雕刻的工作方式為： “ 小刀具的快速銑削 ” ，事實上這也正是 CNC 雕刻的 “ 專業(yè)優(yōu)勢 ” ，緣由是 CNC 雕刻是在干 “ 常規(guī)大刀具無法加工的業(yè)務(wù) ” ！正由于 CNC 雕刻的特有的專業(yè)優(yōu)勢，在下述行業(yè)中 CNC 雕刻方式應(yīng)用得較為得心應(yīng)手：模具雕刻業(yè)和廣告雕刻業(yè)。 CNC 雕刻在加工精密沖頭更有獨到之處。而這種類似的輕型 CNC 加工應(yīng)用還有許多，如：裝飾品雕刻、印章雕刻、產(chǎn)品刻字、模具刻字、燙金模板、印刷膠版等。 精雕細刻 “ 精雕細刻 ” 是一個 優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品形態(tài)和內(nèi)涵的表征！這一特征體現(xiàn)在沙盤模型部件、廣告標志和文字圖案雕刻加工方式上為： “ 文字圖案清晰精細、鏤空字和圖形邊緣光滑、鏤空圖案內(nèi)角 R小、加工效率高 ” 。 由于 CNC 雕刻吃刀量小，再加之使用 “ 高速銑削 ” 技術(shù)，而主軸電機功率對上海。 （ 4） 選用進口高速精密軸承，在潔凈恒溫的裝配車間經(jīng)過嚴格的裝配工藝組裝而成，再經(jīng)過精密的動平衡，嚴格的磨合測試程序確保精度高、振動小、噪音低。 （ 8） 為了保持高速精密主軸電機 “ 高速和精密 ” 的特性，除了在制造上采用特殊手段外，使用者也必須按操作規(guī)范使用，高速精密主軸電機的基本使用要求為： （ 9） 必須保證冷卻水充足，這是因為電機結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積有限，不能靠自冷將多余的熱量帶走，必須用水冷卻確保電機不發(fā)熱，否則電機會燒毀； （ 10） 高速軸承是有壽命的，軸承是易損件，轉(zhuǎn)速越高，工作時間越長，軸承的磨損就越大，這時噪音會增大、發(fā)熱、旋轉(zhuǎn)精度降低，影響加工質(zhì)量，甚至不能工作，所以使用者應(yīng)注意保養(yǎng)。 精雕雕刻 CAD/CAM軟件 JDPaint以其獨有的體系結(jié)構(gòu)和功能布局提供了完備的精確制圖和藝術(shù)繪圖的混合設(shè)計能力。 9．數(shù)控銑床與雕刻機的區(qū)別 （ 1） 機型 上 的區(qū)別： ① 數(shù)控銑床 主要 用于完成較大銑削量的產(chǎn)品的加工 ； ②雕刻 機 主要 用于較小銑削量或者輕金屬的加工 ； 或 對 軟金屬的加工 。 雕刻 機大部分 用于 模具行業(yè)，也進行 一些小切削量的銑削 。 (毫米 ) 10 重復(fù)定位精度 177。 3．主要機械部件采用鑄件，整體剛性好，變形小。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 22 菱公司變頻調(diào)速，可雕刻 1毫米大小的字。 (毫米 ) 10 重復(fù)定位精度 (毫米 ) 11 外型尺寸 (長 *寬 *高 ) 1500*1200*1800 (毫米 ) 12 機器凈重 1500 (公斤 ) 13 電源電壓 220 (伏特 ) 14 機器總功率 5 (千瓦 ) 3．主要特點 ● 床身整體鑄造，剛性好，減震好 ● 采用高精密級直線導(dǎo)軌 ● 采用日本三菱（ Mitsubishi）公司伺服系統(tǒng)，精度高，性能好 ● 主軸配置 千瓦恒功率電機，大功率， 可滿足加工要求 ● 有一定模具剛的粗加工能力 ● 定位精度 177。 (毫米 ) 10 重復(fù)定位精度 177。 2．采用臺灣上 銀公司精密級直線導(dǎo)軌和軋制絲桿，使用壽命長。 5千瓦電機，轉(zhuǎn)速可達 24000 轉(zhuǎn) /分，功率大，轉(zhuǎn)速高。而我主要負責(zé)的內(nèi)容是工作 臺的主要設(shè)計即數(shù)控雕刻機的 Y軸向移動部件的設(shè)計。 上海。滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動或?qū)⒅本€運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，它是傳統(tǒng)滑動絲杠的進一步延伸發(fā)展。但是，隨著絲杠精度的提高，其價格也將大大上升。要想使進給驅(qū)動系統(tǒng)有足夠的剛性，就要選用直徑粗大的絲杠。因滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷來自于臥式絲杠的自重，因此，滾珠絲 杠的軸向精度和剛度要求很高。數(shù)控機床選用這種角接觸球軸承，通常需要把 2 個以上的軸承組合起來，且施加預(yù)緊力來使用。 Z向伺服電機經(jīng)連軸器帶動 Z軸絲杠，實現(xiàn) Z向工作臺的升降。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 30 下滑的運動，從而防止了逆?zhèn)鲃印?帶彈性元件擾性聯(lián)軸器除有補償性能外，還具有緩沖和減震作用，此外非金屬彈性元件聯(lián)軸器能保證伺服電機與絲杠的同軸度，即使伺服電機與絲杠安裝時的同軸度不是很精確，也可通過非金屬彈性元件連軸器來調(diào)節(jié)。 根據(jù)電動機功率為 400W, 查得 nmax =3000r/min 代入式（ 2）得 Ph = 51 3000? = 上海。電動機所能達到的最高轉(zhuǎn)速即為 滾珠絲杠副的最高轉(zhuǎn)速，所以 nmax =3000r/min nmin：滾珠絲杠副的最低轉(zhuǎn)速。因所計算的絲杠帶動 Z軸方向的運動。查 [1]表 6 P19 取 Lh=20210h。一般情況下為 fc=1。 代入式（ 5）得 Cam= 3 20210150060 ?? 179。定位精度 上海。根據(jù) [1]表查得 μ0=； W =G1+G2+G 電主軸= F0 =μ0W ==138N L為滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支撐的最大距離（ mm） L ≈ 行程 + 安全行程 + 兩個余程 + 螺母長度 + 一個支承長度 ≈ （ ～ ）行程 + (10～ 14) Ph 由表 21： Z向最大行程為 150mm L ≈ 179。 5 = 210mm 上海。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 37 11）滾珠絲杠副臨