【正文】 本章小結(jié) 本章主要闡述了機(jī)床的進(jìn) 給系統(tǒng)的布局方式。彈性聯(lián)軸器的裝卸也非常方便。 這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用可靠，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。 步進(jìn) 電機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)絲杠 , 實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的移動(dòng)。由于軸向載荷是滾珠絲杠的主要載荷，徑向載荷通常是臥式絲杠自身重量。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力和徑向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。而且它的產(chǎn)品成對(duì)出售，使用極為方便，而且在它出廠時(shí)，內(nèi)外環(huán)的厚度都已經(jīng)選配好，裝配時(shí)只要用螺母和端蓋將內(nèi)環(huán)和外環(huán)壓緊，就可以得到出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。提高絲杠螺母座的局部剛度和接 觸強(qiáng)度一般可以通過適當(dāng)加大其與機(jī)床結(jié)合部件的有關(guān)接觸面積來實(shí)現(xiàn)。要想使進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有足夠的剛性，就要選用直徑粗大的絲杠。但是， 隨著絲杠精度的提高，其價(jià)格也將大大上升。 直線電動(dòng)機(jī)的不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）與同容量旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相比，直線電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)要低，特別在低速時(shí)更明顯。采用齒輪齒條副傳動(dòng)時(shí)，必須采取措施消除齒側(cè)間隙，當(dāng)傳動(dòng)負(fù)載小時(shí)，也可采用雙片薄齒輪調(diào)整法，分別與齒條齒槽的左、右兩側(cè)貼緊，從而消除齒側(cè)間隙。 4）油膜層具有一定剛度，減少了反向間隙。其中，采用具有制動(dòng)裝置的伺服電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 是最簡(jiǎn)單有效的解決方法。本次設(shè)計(jì)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)系統(tǒng)采取的是直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 4 機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)選擇 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 一般來講，機(jī)床的進(jìn) 給傳動(dòng)系統(tǒng)的 靈敏度、精度、穩(wěn)定性是數(shù)控機(jī)床的輪廓加工精度以及定位精度的直接影響因素。就而言，電主軸的潤(rùn)滑方式通常有脂潤(rùn)滑與油氣潤(rùn)滑兩類 ， 用戶可以按其畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 需求任選其一。 （ 2）通過采用交流變頻的技術(shù) ， 電主軸能夠在額定的轉(zhuǎn)速范圍之間發(fā)生無級(jí)變速 ，從而 適應(yīng)了機(jī)床在工作時(shí)的各種不同工作情況以及負(fù)載發(fā)生變化的需求。 這對(duì)于數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)來講是一項(xiàng)的重大突破的改革。它還有利于機(jī)床動(dòng)平衡的改善 , 避免了加工過程中的振動(dòng)及噪音 。通過公式（ ）可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 是正比關(guān)系。變頻器是通過電腦所給的信息，發(fā)出一種脈沖，再通過脈沖來控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了 1500 至 24000r/min之內(nèi) 的不同轉(zhuǎn)速。因?yàn)楸敬嗡O(shè)計(jì)的數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)比較小，加上高速電主軸價(jià)格昂貴，所以主傳動(dòng)方式采直流電機(jī)直聯(lián)帶動(dòng)主軸機(jī)構(gòu)，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，運(yùn)動(dòng)可靠。對(duì)機(jī)床橫梁導(dǎo)軌的布局進(jìn)行了改進(jìn)，由一般的平面式布局改為空間式布局，提高了機(jī)床的穩(wěn)定性和加工精度。 圖（ a） 改進(jìn)前橫梁導(dǎo)軌布局 圖（ b） 改進(jìn)后橫梁導(dǎo)軌布局 圖 橫梁導(dǎo)軌布局圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 初步設(shè)計(jì)數(shù)控雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)布局如圖 。 3）機(jī)床主軸在高 速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) , 對(duì)于加工 進(jìn)給的速度快時(shí) , 主軸刀具較容易斷掉 。對(duì)于縱向較長(zhǎng)工件的批量加工時(shí)，需要使用外伸支架支撐的結(jié)構(gòu)，它們的支點(diǎn)高度相同。 本次設(shè)計(jì)的機(jī)床總體布局將采用龍門架式布置結(jié)構(gòu)。所需加工零件的大小面積，將直接和導(dǎo)軌的布局以及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸相關(guān)。 由于數(shù)控雕刻機(jī)的動(dòng)靜分配存在差異，所以機(jī)床對(duì)應(yīng)的布局也會(huì)不同。 在滿足了機(jī)床總體布局基本要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮到影響雕刻機(jī)布局的其它基本因素，如下： 要在加工零件的表面銑雕出不同形狀的線路紋路，就要結(jié)合不同的刀具來進(jìn)行加工，所以機(jī)床表面成形運(yùn)動(dòng)的數(shù)目及形式也就不同，將直接導(dǎo)致機(jī)床布局的差異。本文所設(shè)計(jì)的小型數(shù)控雕刻機(jī)機(jī)床的性能指標(biāo)參數(shù)如下表 11： 表 11 數(shù)控雕刻機(jī)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)參數(shù) 性能名稱 數(shù)值 加工幅面 120160200mm 工作臺(tái)尺寸 X/Y 270278mm 行程 X/Y/Z 50150200mm 最大進(jìn)給速度 加工刀具最大直徑 主軸電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 3000r/min 主軸電機(jī)功率 400kw 換刀方式 手動(dòng)換刀 X/Y/Z 定位精度 ～ + X/Y/Z 重復(fù)定位精度 ～ + 總功率 P 1000W 軸聯(lián)動(dòng)數(shù) 4 脈沖當(dāng)量 ～ +外觀尺寸 400500600 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 2 雕 刻 機(jī)總體布局方案設(shè)計(jì) 數(shù)控雕 刻 機(jī)布局要求及影響因素 數(shù)控雕刻機(jī)床主要是用于較小雕刻量或軟金屬材料的工件的加工。這大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也滿足了大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)需要。數(shù)控鉆銑床多數(shù)采用了氣墊加磁浮的方式， X、 Y 軸用氣浮導(dǎo)向，工作臺(tái)面用氣浮支撐，采用伺服馬達(dá)作為工作臺(tái)面的定位驅(qū)動(dòng)，還配有精密的滾珠絲杠以及預(yù)加載荷的雙螺母進(jìn)行校正調(diào)整。而且， PCB 電路板還可能被斷的鉆頭劃壞損傷，嚴(yán)重影響到電路板制作的質(zhì)量問題。就位置的反饋系統(tǒng)而言，配置了直線光柵或線性磁尺，將它們組成閉環(huán)式反饋回路，讓鉆孔的定位精度達(dá) 以下，重復(fù)定位精度在 以下。由主 CPU 控制，從 CPU 再分別控制不同功能與特性的結(jié)構(gòu)部件，確保它們于主 CPU 的控制步調(diào)一致。其中，隨著觸摸屏手機(jī)、平板電腦的滲透率不斷提高，未來消費(fèi)類電子產(chǎn)品零配件制造行業(yè)對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)需求將持續(xù)快速增長(zhǎng)，到 2020年，僅消費(fèi)類電子產(chǎn)品零配件制造行業(yè)，對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)需求量就將達(dá)到 38000 臺(tái) [3]。由于數(shù)控雕刻機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，它的市場(chǎng)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。它可以完成一般的輕型零件及 電子電路板的加工，也可以進(jìn)行透刻輪廓等加工。 數(shù)控雕刻機(jī)的機(jī)械加工精度高、剛性強(qiáng)，它的數(shù)控系統(tǒng)還擁有抗干擾特性，是含有高新科學(xué)技術(shù)的一種加工設(shè)備，其機(jī)電一體化水平先進(jìn)。s world, modern industrial technology are rapidly developing with each passing day. In the field of machinery manufacturing, people are increasingly high requirements for the quality, accuracy and efficiency of the machine parts. Therefore, for a machine with a new generation of machined parts is also increasing. In this trend, driven by CNC machine tools transform the structure optimization design bees very significant. A large number of CNC machine tools just mushroomed into the machinery manufacturing industry. Such as CNC engraving machine plays an important role in the field of mold, PCB circuit board, and advertising signs. In this paper, surveys and studies have been done of the fixed beam CNC engraving machine CNC machine tools development at home and abroad as well as its outlook for manufacturing in the future, and the structure of the CNC machine to do the research and design optimization, the overall layout design machine main drive system design (the electric spindle or motor directly connected to the transmission structure), machine tool feed motion systems (rail and ball screw) structural design, the ball screw calculation of selection and check the bearing and motor the calculation and selection, and finally the use of CAD drawing software to draw the general assembly drawing of the machine, some parts diagram and structure diagram. Key words: CNC engraving and milling machine； spindle； rail； ball screw 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................. II ABSTRACT ...................................................................................................................................III 目 錄 .............................................................................................................................................V 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 數(shù)控雕刻技術(shù)的產(chǎn)生 .......................................................................................................... 1 本課題研究的內(nèi)容及意義 .................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外研究狀況及其發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................................... 1 雕刻機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo) .............................................................................. 4 2 雕刻機(jī)總體布局方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 5 數(shù)控雕刻機(jī)布局要求及影響因素 ...................................................................................... 5 數(shù)控雕刻機(jī)總體結(jié)構(gòu)布局 .................................................................................................. 6 數(shù)控雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)的改良對(duì)比 .............................................................................................. 7 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 9 本章小結(jié) .....................................