數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化設(shè)計(jì)與加工畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 13:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 速旋轉(zhuǎn)，刀具做主運(yùn)動(dòng)不斷進(jìn)給，完成車削加工，這使加工中心有更廣泛的加工范圍。(6)高自動(dòng)化、高精度、高效率加工中心的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和快速定位精度高，可以通過切削參數(shù)的合理選擇，充分發(fā)揮刀具的切削性能，減少切削時(shí)間，且整個(gè)加工過程連續(xù)，各種輔助動(dòng)作快，自動(dòng)化程度高，減少了輔助動(dòng)作時(shí)間和停機(jī)時(shí)間，因此，加工中心的生產(chǎn)效率很高。 (7)高投入由于加工中心智能化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能強(qiáng)大，因此加工中心的一次投資及日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用較普通機(jī)床高出很多。 (8)在適當(dāng)?shù)臈l件下才能發(fā)揮最佳效益即在使用過程中要發(fā)揮加工中心之所長(zhǎng)，才能充分體現(xiàn)效益，這一點(diǎn)對(duì)加工中心的合理使用至關(guān)重要。 數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造（1）主機(jī)它是數(shù)控機(jī)床的主體，包括機(jī)床身，立柱，主軸，進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。它是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 （2）數(shù)控裝置 是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT 顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 （3）驅(qū)動(dòng)裝置 它是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 （4）輔助裝置指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測(cè)裝置等。編程及其他附屬設(shè)備：可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 車床的分類 按車床主軸位置分類（1）立式數(shù)控車床 立式數(shù)控車床簡(jiǎn)稱為數(shù)控立車，其車床主軸垂直于水平面，一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)，用來裝夾工件。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。 （2）臥式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本類型分類（1）卡盤式數(shù)控車床 這類車床沒有尾座，適合車削盤類(含短軸類)零件。夾緊方式多為電動(dòng)或液動(dòng)控制，卡盤結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。 （2）頂尖式數(shù)控車床 這類車床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車削較長(zhǎng)的零件及直徑不太大的盤類零件。 按刀架數(shù)量分類（1）單刀架數(shù)控車床 數(shù)控車床一般都配置有各種形式的單刀架，如四工位臥動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架或多工位轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架。 （2）雙刀架數(shù)控車床 這類車床的雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 按功能分類（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和單片機(jī)對(duì)普通車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡(jiǎn)易型數(shù)控車床，成本較低，但自動(dòng)化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。 （2）普通數(shù)控車床 根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控車床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即 X 軸和 Z 軸。 （3）車削加工中心 在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了 C 軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的數(shù)控車床帶有刀庫(kù)，可控制 X、Z 和 C 三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了 C 軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車削外可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工， 其它分類方法按數(shù)控系統(tǒng)的不同控制方式等指標(biāo)，數(shù)控車床可以分很多種類，如直線控制數(shù)控車床，兩主軸控制數(shù)控車床等。按特殊或?qū)ｉT工藝性能可分為螺紋數(shù)控車床、活塞數(shù)控車床、曲軸數(shù)控車床等多種。 第 2 章 車床自動(dòng)化設(shè)計(jì)加工人們要想使車床按照我們的意愿自動(dòng)加工出我們所需的零件，就必須要對(duì)車床進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，使它按照人的指令完成自動(dòng)化加工。要想車床完成自動(dòng)化加工就必須由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成。使這三大部分相結(jié)合起來完成自動(dòng)化加工。 數(shù)控車床的主體 車床主體除了基本保持普通車床傳統(tǒng)布局形式的部分經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床外，目前大部分?jǐn)?shù)控車床均已通過專門設(shè)計(jì)并定型生產(chǎn)。1 主軸（1）主軸與主軸箱（2）主軸數(shù)控車床主軸的回轉(zhuǎn)精度，直接影響到零件的加工精度；其功率大小、回轉(zhuǎn)速度影響到加工的效率；其同步運(yùn)行、自動(dòng)變速及定向準(zhǔn)停等要求，影響到車床的自動(dòng)化程度。（3）主軸箱具有有級(jí)自動(dòng)調(diào)速功能的數(shù)控車床，其主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)大大簡(jiǎn)化；具有無級(jí)自動(dòng)調(diào)速(包括定向準(zhǔn)停)的數(shù)控車床，起機(jī)械傳動(dòng)變速和變向作用的機(jī)構(gòu)已經(jīng)不復(fù)存在了，其主軸箱也成了軸承座及潤(rùn)滑箱的代名詞；對(duì)于改造式(具有手動(dòng)操作和自動(dòng)控制加工雙重功能)數(shù)控車床，則基本上保留其原有的主軸箱。2 導(dǎo)軌數(shù)控車床的導(dǎo)軌是保證進(jìn)給運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性的重要部件。它在很大程度上影響車床的剛度、精度及低速進(jìn)給時(shí)的平穩(wěn)性，是影響零件加工質(zhì)量的重要因素之一。除部分?jǐn)?shù)控車床仍沿用傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌(金屬型)外，定型生產(chǎn)的數(shù)控車床已較多地采用貼塑導(dǎo)軌。這種新型滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)小，其耐磨性、耐腐蝕性及吸震性好，潤(rùn)滑條件也比較優(yōu)越。 除了部分主軸箱內(nèi)的齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)外，數(shù)控車床已在原普通車床傳動(dòng)鏈的基礎(chǔ)上，作了大幅度的簡(jiǎn)化。如取消了掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱及其絕大部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而僅保留了縱、橫進(jìn)給的螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)至絲杠間增設(shè)了(少數(shù)車床未增設(shè))可消除其側(cè)隙的齒輪副。 （1）螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)數(shù)控車床中的螺旋副，是將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成刀架在縱、橫方向上直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。構(gòu)成螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部件，一般為滾珠絲杠副。在滾珠絲杠與螺母之間裝有連續(xù)排列的滾珠，形成點(diǎn)接觸滾動(dòng)摩擦副，其摩擦力很小,另外，自行調(diào)整其間隙大小時(shí)，難度亦較大。因此，滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)力矩很小。普通車床通過調(diào)整螺母或著用 NC 裝置補(bǔ)償，能夠?qū)㈤g隙等因素引起的誤差降到最低?？上S向間隙及預(yù)緊，故傳動(dòng)效率及精度高，運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，動(dòng)作靈敏,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造技術(shù)要求較高，所以成本也較高。（2）齒輪副在較多數(shù)控車床的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與進(jìn)給絲杠間設(shè)置有一個(gè)簡(jiǎn)單的齒輪箱（架）。齒輪副的主要作用是，保證車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的脈沖當(dāng)量符合要求，避免絲杠可能產(chǎn)生的軸向竄動(dòng)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的不利影響。 除了車削中心采用隨機(jī)換刀(帶刀庫(kù))的自動(dòng)換刀裝置外，數(shù)控車床一般帶有固定刀位的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，有的車床還帶有各種形式的雙刀架。四方刀架：1 松開：刀架電動(dòng)機(jī)與刀架內(nèi)一蝸桿相連，刀架電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與蝸桿配套的渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此渦輪與一條絲杠為一體的（稱為“渦輪絲杠”）當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)上升（與絲杠旋合的螺母與刀架是一體的，當(dāng)松開時(shí)刀架不動(dòng)作，所以絲杠會(huì)上升），絲杠上升后使位于絲杠上端的壓板上升即松開刀架；2 換刀：刀架松開后，絲杠繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)刀架在摩擦力的作用下與絲杠一起轉(zhuǎn)動(dòng)即換刀；3 定位:在刀架的每一個(gè)刀位上有一個(gè)用永磁鐵做的感應(yīng)器，當(dāng)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)所需的刀位時(shí)，磁感應(yīng)器發(fā)出信號(hào)，刀架電動(dòng)機(jī)開始反轉(zhuǎn) 4 鎖緊：刀架是用類似于棘輪的機(jī)構(gòu)裝的只能沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)絲杠反轉(zhuǎn)時(shí)刀架不能動(dòng)作，絲杠就帶著壓板向下運(yùn)動(dòng)將刀架
職業(yè)教育相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1