數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 16:00本頁(yè)面
【正文】 增加了變速的 中間環(huán)節(jié)，帶來(lái)了更多 的不可靠因素。 液壓變速機(jī)構(gòu)是通過(guò)液壓缸、活塞桿帶動(dòng)撥叉推動(dòng)滑移齒輪移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速，雙聯(lián) 滑移 齒輪用一個(gè)液壓缸，而三聯(lián)滑移齒輪則必須使用兩個(gè)液壓缸（差動(dòng)油缸）實(shí)現(xiàn)三位 移動(dòng)。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變 速系統(tǒng)常常在無(wú)級(jí)變速電機(jī)之后串 聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿(mǎn)足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和 轉(zhuǎn)矩特性。無(wú)級(jí)調(diào)速有機(jī)械、液壓和電氣等多種形式，數(shù) 控機(jī)床一般采用由直 流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的電氣無(wú)級(jí)變速。 數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)換刀、自動(dòng)變速；且在切削不同直徑的階梯軸，曲線螺旋面和端 面時(shí)， 需要切削直徑的變化，主軸必須通過(guò)自動(dòng)變速，以維持切削速度基本恒定。由主電機(jī)的變速范圍，確定變速箱的減速級(jí)數(shù)以及 傳 動(dòng)方式。 硬件方面 (1) (2) (3) 根據(jù)機(jī)床性能要求，確定機(jī)床支承件結(jié)構(gòu)形式為斜床身結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行總體布 局； 選擇主電機(jī)。 第三步，初步確定總體設(shè)計(jì)方案： 軟件方面 綜合考慮功能、價(jià)格、技術(shù)先進(jìn)、服務(wù)方便等因素，以及數(shù)控系統(tǒng)所具有的功 5 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 能是否與CK20的性能相匹配，盡量減少過(guò)剩的數(shù)控功能。X, Z軸的最小設(shè)定單位為：. 主軸最大/最小轉(zhuǎn)速：Z) = 100D 4000/45r/min 快速進(jìn)給速度:縱向：15m/ min，橫向：8m / min 研究方法 第一步，明確設(shè)計(jì)要求，找出研究的重難點(diǎn)：普通數(shù)控車(chē)床最基本的要求是精度達(dá) 標(biāo)， 穩(wěn)定可靠，操作、維修、保養(yǎng)方便，壽命較長(zhǎng)，此外力求外型美觀。 [6 ](5) 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化。 這樣大大 提高了工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本， 提高市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)能力。 另一 方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾 4 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面 市，也 [5] 為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。前者 [ 4]由于具有可靠性高、造價(jià)低等特點(diǎn)而被廣泛采用發(fā)展趨勢(shì) (1)高速、高精密化 。 數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給伺 服系統(tǒng)中常用的驅(qū)動(dòng)裝置是伺服電機(jī)。前者定位精度低，但它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉；后者控制精 度高、快 速性能好，但它對(duì)機(jī)床的要求比較高，且造價(jià)較昂貴。排刀式刀架和 回轉(zhuǎn)刀架對(duì)刀具的數(shù)目 有一定的限制，當(dāng)需要數(shù)量較多的刀具時(shí)，應(yīng)采用帶刀庫(kù)的自動(dòng) 換刀裝置。回轉(zhuǎn) 刀架是數(shù)控車(chē)床最常用的一種典型換刀刀架，通過(guò)刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn) 機(jī)床的自動(dòng)換 刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤(pán)式刀架。 (4) 刀架系統(tǒng) 按換刀方式的不同，數(shù)控車(chē)床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫(kù)的自 動(dòng)換 刀裝置等多種形式。目前，無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直 流或交流 主軸電機(jī)，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過(guò)帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪帶 動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。后 者的承載 能力和剛度都比前者高，但摩擦系數(shù)略大。 3 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近，不會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，可以 使用 油脂潤(rùn)滑。目前，數(shù)控車(chē)床已不采 用傳統(tǒng)滑 動(dòng)導(dǎo)軌，而是采用帶有耐磨粘貼帶覆蓋層的滑動(dòng)導(dǎo)軌和新型塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。斜床身和平床身斜滑板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代數(shù)控車(chē) 床中被廣泛應(yīng)用，是因?yàn)檫@種 布局形式具有以下特點(diǎn)： ☆容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化； ☆機(jī)床外形整齊、美觀，占地面積?。?☆容易設(shè)置封閉式防護(hù)裝置； ☆容易排屑和安裝自動(dòng)排屑器； ☆從工件上切下的熾熱切屑不至于堆積在導(dǎo)軌上影響導(dǎo)軌精度； ☆宜人性好，便于操作； ☆便于安裝機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化。由于刀架水平 放置，對(duì)提高 刀架的運(yùn)動(dòng)精度有好處，但排屑困難；刀架橫滑板較長(zhǎng)，加大了機(jī)床的寬 度尺寸，影響外觀。一般來(lái)說(shuō)，中、小規(guī) 格的 數(shù)控車(chē)床采用斜床身和平床身斜滑板的居多，只有大型數(shù)控車(chē)床或小型精密數(shù)控車(chē) 床才采用 平床身，立床身采用的較少。目前， 國(guó)產(chǎn)數(shù)控車(chē)床 的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進(jìn)入實(shí)用和全面發(fā)展階段。 引入故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng) 引入動(dòng)裝置智能化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 2 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 [3] 可以通過(guò)自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，從而自動(dòng)調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行 。 向高速化和高精度化發(fā)展 向智能化方向發(fā)展 應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)向高速化和高精度化發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)能檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn) 系統(tǒng) 運(yùn)行狀態(tài)的目的。目前，數(shù)控系統(tǒng)正處于第六代一基于PC (PC—BASED)未來(lái)數(shù)控系統(tǒng)將呈以下 發(fā)展趨勢(shì)： 繼續(xù)向開(kāi)放式、基于PC的第六代方向發(fā)展 基于PC所具有的開(kāi)放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù) 控系 統(tǒng)生產(chǎn)廠家會(huì)走上這條道路。此外，力求完 成課題之余，熟悉國(guó) 內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，增強(qiáng)對(duì)如何加快發(fā)展我國(guó)數(shù)控機(jī) 床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。在這樣一種背景下，我的課題選擇為設(shè)計(jì)一臺(tái)數(shù)控車(chē)床——CK20的主傳動(dòng)系統(tǒng)及伺 服進(jìn) 給系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量以及降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 由于以上優(yōu)越性， 普通機(jī)床的市場(chǎng)份額在下降，數(shù)控機(jī)床則大幅度增長(zhǎng)，尤其是中高檔數(shù)控機(jī)床 1 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 供不應(yīng)求。 此外，機(jī) 床數(shù)控化還是推行FMC (柔性制造單元）、FMS (柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS (計(jì)算機(jī)集成制造系 統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管 加工。 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。而相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床有以下明顯的優(yōu)越性： 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。用這種裝 備加工出來(lái)的產(chǎn)品國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng) [1] 力，直接影響一個(gè)企業(yè)的的生存和發(fā)展。這些機(jī)床中，役齡10年以上的占60%以上；10年 以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美 國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60%以上）。近10年來(lái)，?，年產(chǎn)值約為 18億元。Structural Design. n
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