【正文】
裝置。回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床最常用的一種典型換刀刀架,通過刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來實現(xiàn)機床的自動換刀動作,根據(jù)加工要求可設計成四方、六方刀架或圓盤式刀架。⑷用兩個電機分別驅(qū)動主軸 上述兩種方式的混合傳動,高速時帶輪直接驅(qū)動主軸,低速時另一個電機通過齒輪減速后驅(qū)動主軸4)刀架系統(tǒng) 按換刀方式的不同,數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。 ⑶采用分檔變速方式 采用這種變速方式主要是為了解決主軸電動機的功率特性和機床主軸功率特性不匹配。很明顯,這種情況下主軸電動機的功率特性和機床主軸的要求不匹配:調(diào)速電動機的恒功率范圍遠小于主軸要求的恒功率變速范圍。 定比傳動可采用帶傳動或齒輪傳動,這種傳動方式在一定程度上能滿足主軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求,但其變速范圍仍和電動機的調(diào)速范圍相同。但因主軸的功率和轉(zhuǎn)矩特性直接決定主軸電機的性能,因而這種變速傳動的應用受到一定限制。采用直接驅(qū)動可大大簡化主軸箱結(jié)構(gòu),能有效地提高主軸剛度。為了適應不同的加工需求數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)有以下三種方式。數(shù)控車床得主傳動系統(tǒng)通常采用無級變速。分級變速傳動是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級數(shù)的轉(zhuǎn)速,主要用于普通機床。后者的承載能力和剛度都比前者高,但摩擦系數(shù)略大。 滾動導軌的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小,動、靜摩擦系數(shù)很接近,不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象,可以使用油脂潤滑。目前,數(shù)控車床已不采用傳統(tǒng)滑動導軌,而是采用帶有耐磨粘貼帶覆蓋層的滑動導軌和新型塑料滑動導軌。 滑動導軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點。斜床身和平床身斜滑板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代數(shù)控車床中被廣泛應用,是因為這種布局形式具有以下特點: ☆ 容易實現(xiàn)機電一體化; ☆ 機床外形整齊、美觀,占地面積?。?☆ 容易設置封閉式防護裝置; ☆ 容易排屑和安裝自動排屑器; ☆ 從工件上切下的熾熱切屑不至于堆積在導軌上影響導軌精度; ☆ 宜人性好,便于操作;☆ 便于安裝機械手,實現(xiàn)單機自動化。由于刀架水平放置,對提高刀架的運動精度有好處,但排屑困難;刀架橫滑板較長,加大了機床的寬度尺寸,影響外觀。一般來說,中、小規(guī)格的數(shù)控車床采用斜床身和平床身斜滑板的居多,只有大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床才采用平床身,立床身采用的較少。目前,國產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全,質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠,已進入實用和全面發(fā)展階段。 (3)引入故障診斷專家系統(tǒng) (4)引入動裝置智能化數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)可以通過自動識別負載,而自動調(diào)整參數(shù),使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運行[3] 。向高速化和高精度化發(fā)展 向智能化方向發(fā)展 (1)應用自適應控制技術(shù)向高速化和高精度化發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息,并自動調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù),達到改進系統(tǒng)運行狀態(tài)的目的。未來數(shù)控系統(tǒng)將呈以下發(fā)展趨勢: 繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展 基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點,更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢自從1951年計算機技術(shù)應用于機床上,數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了數(shù)控(NC)和計算機數(shù)控(CNC)兩個階段的發(fā)展。通過本次設計培養(yǎng)綜合運用基礎知識和專業(yè)知識,解決工程實際問題的能力,使工程繪圖、數(shù)據(jù)處理、外文文獻閱讀、程序編制、使用手冊等基本技能及能力得到訓練和提高??梢灶A見,未來幾年普通機床的市場份額將不斷下滑, 數(shù)控機床的消費會逐漸擴大。 由于以上優(yōu)越性,數(shù)控機床所占的比例逐漸增大。 此外,機床數(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(計算機集成制造系統(tǒng))等企業(yè)信息化改造的基礎。 擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能,可實現(xiàn)長時間無人看管加工。 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”。 而相對于傳統(tǒng)機床,數(shù)控機床有以下明顯的優(yōu)越性:可以加工出傳統(tǒng)機床加工不出來的曲線、曲面等復雜的零件。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品國內(nèi)、外市場上缺乏競爭力,直接影響一個企業(yè)的的生存和發(fā)展。這些機床中,役齡10年以上的占60%以上;10年以下的機床中,自動/半自動機床不到20%,F(xiàn)MC/FMS等自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)(美國和日本自動和半自動機床占60%以上)。近10年來,~,年產(chǎn)值約為18億元。關(guān)鍵詞:主軸箱,無級調(diào)速,傳動系統(tǒng) Abstract: NC lathe can do boring, facing, drilling and Reaming in addition to use of lathes in the production than the other types of machine tools and more. And pared to other types of machine tools, lathes in the production is the most widely used.In this design ,the development and current situation of NC machine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock of ck6125NC lathe has been calculatly designed . Headstocks is posed of the hollow spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 35 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed。通常變頻電機調(diào)速范圍3—5,難以滿足主軸變速要求;串聯(lián)變速齒輪則擴大了齒輪的變速范圍 。目前,數(shù)控車床的發(fā)展趨勢是通過電氣與機械裝置進行無級變速。主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。本論文首先介紹了我國數(shù)控機床發(fā)展的過程與現(xiàn)狀 ,并分析了其存在的問題 。CK6125數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設計摘要:數(shù)控車床不僅能夠車外圓還能用于鏜孔、車端面、鉆孔與鉸孔。與其他種類的機床相比,車床在生產(chǎn)中使用最廣。對數(shù)控機床的發(fā)展趨勢進行了探討;并對ck6125數(shù)控車床主軸箱傳動系統(tǒng)進行了設計與計算。數(shù)控車床主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度,以滿足加工切削要求。變頻電機通過帶傳動和變速齒輪為主軸提供動力。本設計將原來的帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu),使輸入軸在帶處只受轉(zhuǎn)矩,將軸上的徑向力傳動到車床機體上,改善了輸入軸的受力情況。 The transmission gears is to expand the scope of a variablespeed to meet the speed range of the spindle .In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing state of the input shaft. Key words: headstocks, a continuously variable speed , transmission Systerm目錄摘要 IABSTRACT. II第一章 前言 1 1 1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1 我國數(shù)控車床的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 5 課題研究內(nèi)容 5 研究方法 5 論文構(gòu)成 5第二章 主傳動系統(tǒng)的設計 6 6 6 擬定傳動方案 6 選擇電機 7 主運動調(diào)速范圍的確定 9 轉(zhuǎn)速圖 11第三章 傳動系統(tǒng)零部件設計 12 12.V帶傳動設計 12 14 I軸結(jié)構(gòu)設計 14 II軸結(jié)構(gòu)設計 17 21第四章 主軸結(jié)構(gòu)設計 23 對主軸組件的性能要求 23 軸承配置型式 24 主要參數(shù)的確定 24 主軸頭的選用 25 編碼器的選擇與安裝 25第五章 結(jié)論 27參 考 文 獻 28致謝 29第一章 前言我國目前機床總量380余萬臺,即我國機床數(shù)控化率不到3%。機床的數(shù)控化率僅為6%??梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床,而且半