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数控车床总体方案设计及详细资料

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一、总体方案设计

机床工业是机器制造业的重要部门,肩负着为农业、工业、科学技术和国防现代化提供技术装备的任务,是使现代化工业生产具有高生产率和先进的技术经济指标的保证。设计机床的目标就是选用技术先进。经济效果显著的最佳可行方案,以获得高的经济效益和社会效益。

我国是一个机床拥有量大、大部分机床役龄长、数控化程度不高的发展中国家。因此,从事机床设计的人员,应不断地把经过实践检验的新理论、新技术、新方法应用到设计中,做到既要技术先进、经济效益好、效率高。要不断的吸收国外的成功经验,做到既要符合我国国情,又要赶超国际水平。要不断的开拓创新,设计和制造出更多的生产率高、静态动态性能好、结构简单、使用方便、维修容易、造型美观、耗能少、成本低的现代化机床。设计本着以上原则进行,尽量向低成本、高效率、简化操作、符合人机工程的方向考虑。

(一)、主传动的组成部分

主传动由动力源、变速装置及执行元件(如主轴、刀架、工作台等)部分组成。主传动系统属于外联系传动链。

主传动包括动力源(电动机)、变速装置、定比传动机构、主轴组件、操纵机构等十部分组成。

1、动力源

电动机或液压马达,它给执行件提供动力,并使其获得一定的运动速度和方向。

2、定比传动机构

具有固定传动比的传动机构,用来实现降速、升速或运动联接,本设计中采用齿轮和带传动。

3、变速装置

传递动力、运动以及变换运动速度的装置,本设计中采用两个滑移齿轮变速组和一个背轮机构使主轴获得18级转速。

4、主轴组件

机床的执行件之一,它由主轴支承和安装在主轴上的传动件等组成,

5、开停装置

用来实现机床的启动和停止的机构,本设计中采用直接开停电动机来实现主轴的启动和停止。

6、制动装置

用来控制主轴迅速停止转动的装置,以减少辅助时间。本设计中采用电磁式制动器。

7、换向装置

用来变换机床主轴的旋转方向的装置。本设计中采用电动机直接换向。

8、操纵机构

控制机床主轴的开停、换向、变速及制动的机构。本设计中,开停、换向和制动采用电控制;变速采用液压控制。

9、润滑与密封

为了保证主传动的正常工作和良好的使用寿命,必须有良好的润滑装置和可靠的密封装置。本设计中采用箱外循环强制润滑,主轴组件采用迷宫式密封。

10、箱体

上述个机构和装置都装在箱体中,并应保证其相互位置的准确性。本设计中采用灰铁铸造箱体。

11、刀架

数控机床中为了实现对刀架的自动控制,采用制动转位刀架。

(二)、机床主要部件及其运动方式的选定

主运动的实现

根据设计要求,本设计采用分离式主传动系统,包括变速箱、主轴箱两部分。其中,变速箱与电动机至于机座内,主轴箱与变速箱采用带传动连接。所有的变速都采用液压操作。

进给运动的实现

本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制,因此在X、Y方向上,进给运动均采用滚珠丝杠螺母副,其动力由步进电机通过齿轮传递。齿轮的消隙采用偏心环调整。

数字控制的实现

采用单片机控制,各个控制按扭均安装在控制台上,而控制台摆放在易操作的位置,这一点须根据实际情况而定。

机床其它零部件的选择

考虑到生产效率以及生产的经济性,机床附件如油管、行程开关等,以及标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。

(三)、机床的主要技术参数

由设计任务书的要求,现将CJK6132经济型数控车床的主要技术参数及加工范围技术参数列于下:

项目单位规格

床身上最大回转直径 mm 320

最大工件长度 mm 750

最大切削直径 mm 320

最大切削长度 mm 750

床鞍(滑板)上最大切削直径 mm 250

主轴前端锥孔莫氏6号锥度

主轴孔径 mm 350

主轴转速范围 r/min 40~1800

主轴转速级数 18级

主轴电机输出功率(普通) kW 5

中心高距床身 mm 250

距地面 mm 1130

尾座套筒直径 mm 65

尾座套筒行程 mm 150

尾座套筒锥孔锥度莫氏5号

(四)、各组成部件的特性与所应达到的要求

1.床身

机床床身采用优质铸铁,内部筋采用U形布局,床身整体刚性高。滑动导轨面采用中频淬火,淬硬层深。硬度达 HRC52以上,拖板滑动面贴塑,使得进给系统的刚度,摩擦阻尼系数等动、静特性都处于最佳状态。

2. 床头箱结构

机床主传动采用液压操纵机构,可实现十八级转速。机床主轴箱内的传动齿轮均经淬硬磨齿处理,传动比稳定,运转噪音低。机床主轴为二支撑结构,前支撑采用C级高精度轴承,润滑油润滑,提高了回转精度,使机床主轴具有良好的精度和刚性。机床采用单片式电磁刹车离合器,解决主轴的刹车及离合问题,离合器安装于床头箱带轮侧,使床头箱内结构大为简化,便于维修。

3.进给系统

机床两轴进给系统采用步进电机驱动滚珠丝杠的典型传动方式,在滑板与床鞍及床鞍与床身之间的滑动面处贴有TSF导轨板,滑动磨擦系数非常小,有助于提高了机床的快速响应性能及生产效率。在进给系统各滑动处及两轴丝杠丝母处都设置了润滑点。

4. 刀架

机床采用立式四工位刀架,该刀架布刀方便,刚性好。

5. 尾座采用手动尾座

6. 冷却系统

冷却箱放在后床腿中。

7.卡盘

机床标准配置为_250手动卡盘,

8.电气系统

电路的动力回路,均有过流、短路保护,机床相关动作都有相应的互锁,以保障设备和人身安全。

电气系统具有自诊断功能,操作及维修人员可根据指示灯及显示器等随时观察到机床各部分的运行状态。

9.安全保护

当机床遇到外部突然断电或自身故障时,由控制电路的设计,机床可动进给轴,冷却电机等如已在“启动”状态者,将进入“停止”状态;如已在“停止”状态的则不可自行进入启动状态,确保了机床的安全。另外由于机床计算机内的控制程序是“固化”在芯片中的,而零件加工程序是由电池供电保护的,所以,意外断电或故障时,不会丢失计算机内存储的程序菜单。

机床具有报警装置及紧急停止按钮,可防止各种突发故障给机床造成损坏。由于软件的合理设计,报警可通过显示器显示文字及报警号,通过操作面板的指示灯指示;机床根据情况将报警的处理方式分为三类:对紧急报警实行“急停”;对一般报警实行“进给保持”;对操作错误只进行“提示”。

二、机床主传动设计

(一)、主要技术参数的确定

机床的主要技术参数包括主参数和基本参数。主参数是机床参数中最主要的,它必须满足以下要求:

a、直接反映出机床的加工能力和特性;

b、决定其他基本参数值的大小;

c、作为机床设计的出发点;

d、作为用户选用机床的主要依据。

对于通用机床(包括专门化机床),主参数通常都以机床的最大加工尺寸表示,只有在不适用于用工件最大尺寸表示时,才采用其他尺寸或物理量。如卧式镗床的主参数用主轴直径,拉床用额定拉力等。为了更完整地表示出机床的工作能力和加工范围,有时在主参数后面标出另一参数值,称为第

二主参数。如最大工件长度、最大跨度、主轴数和最大加工模数等。

除主参数外,机床的主要技术参数还包括下列基本参数:

a、与工件尺寸有关的参数;

b、与工、夹、量具标准化有关的参数;

c、与机床结构有关的参数;

d、与机床运动特性和动力特性有关的参数。

这些基本参数可以归纳为尺寸参数、运动参数和动力参数三种。

1.尺寸参数

尺寸参数是表示机床工作范围的主要尺寸和工、夹、量具的标准化及机床结构有关的主要参数。如普通车床横刀架上最大工件的回转直径,在相同中心高的情况下,这一尺寸参数既决定加工长工件的最大直径,又决定刀架的厚度及其刚性。机床主要尺寸参数内容见下表()。

机床主要尺寸参数内容

机床的主参数主要决定于工件的尺寸。对于各类通用机床,已在调查研究各种工件的基础上制定出了机床的参数标准,设计时应该遵照执行。专用机床的主参数则基本上可以根据工件尺寸决定。

主参数系列采用优先数系,这样做有如下好处:

(1)优先数按等比级数分级,能在较宽的范围内以较少的品种,经济合理地满足用户的需要,即可把产品的品种规格限制在必需的最少范围内。

(2)优先数系具有各种不同公比的系列,因而可以满足较密和较疏的分级要求。随着形势的发展,可以通过插入中间值使较疏的系列变成较密的系列,而原来的项值保留不变。在参数范围很宽时,

根据经济性和需要量等不同的条件,还可以分段选用最合适的基本系列(即选用不同的公比),以复合系列的形式组成最佳系列。

(3)优先数系是国际上统一的数值制度,有利于国际的标准化。

其他尺寸参数一般根据主参数来确定。但由于机床的使用情况比较复杂,这些尺寸参数的确定还有相似分析法和图解分析法及回归分析法。

由此可以得到CK6140数控车床的尺寸参数如下表所示 :

2.运动参数

运动参数包括机床主运动(切削运动)的速度范围和级数,进给量范围和级数以及辅助运动的速度等,它是由加工表面成形运动的工艺要求所决定的。

主轴极限转速和变速范围

对于主运动为回转运动的机床,主轴极限转速为:

min)(1000min

max

max r d v n π=

min)(1000max

min

min r d v n π=

式中的min d 或max d 不是该机床可能加工的的最小或最大直径,而是认为是在机床全部工艺范围内可以用最大切削速度max v 来加工时的最小工件直径和用最小切削速度min v 来加工时的最大工件直径,这样才能得出合理的极限转速值。 (1)极限切削速度V max 、V min

根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑:工序种类、工艺要求、刀具和工件材料等因素。允许的切削速度极限参考值如下表所示:

选择极限转速的典型条件为:

a .最大切削速度按硬质合金车刀半精车和精车钢料来取值.考虑较小规格车床可普遍采用可转位刀片,切速可适当提高,故对主参数为D(最大工件回转直径)=250~630mm 的车床取250m/min,而大规格车床换刀费时取切速小些耐用度可以高些,故D=800~1000mm 的车床取200m/min ;

b .最小切速min v 可考虑两种情况,即(a )高速钢车刀精车丝杠和(b )高速钢车刀低速光车盘类零件,故min v 分别取(a )1.5m/min 和(b )8m/min ;

c .最小工件直径min

d ,即使用max v 时可能遇到的最小工件直径,一般取0.1D;

d .最大工件直径max d ,当min v 为b 中情况(a )时,即按车削丝杠可能遇到的最大直径,取0.1D,min v 为b 中情况(b )时,按刀架滑板上最大工件回转直径D1(对多数车床D1=0.5D).

由上分析得到按典型加工条件选取的数值如下表(

)所示:

3、主轴转速的确定

(1)、 主轴最高转速Max N 的确定

根据分析,用硬质合金车刀对小直径钢材半精车外圆时,主轴转速为最高,按经验,并参考切削用量资料,取min /200m V max =,k=0.5, Rd=0.2, 则:

160mm 3205.0D k d max =?=?= 32mm 1602.0d R d max d min =?=?= min /1990r 32

2001000d 1000V n min max

max =?π?=π=

(2)、主轴最低转速Min N 的确定

根据分析,主轴最低转速由以下工序决定:

用高速钢车刀,对铸铁材料的盘形零件粗车端面。按经验,并参切削用量资料,取V max =15m/min,则最低转速为:

min /30r 160

151000d 1000V n max min

m in =?π?=π=

4、转速范围及公比φ的确定

根据最高转速与最底转速可初步得出主轴转速范围 M i n M a x n N N R ==30

1990

=66.33

则公比

279.133.66R 1181z n ===φ-- 由设计手册取标准值得

φ =1.26

根据标准公比及初算Min N ,查表取Min N =40r/min ,则最高转速

M a x N =Min N ×17

φ

=40×1726.1 =2034r/min 则主轴转速范围

85.50402034===Min Max n N N

R

且验算公比得φ=1.25993く1.26,满足要求。

5、结构式与结构网的确定

(1)结构式的确立

结构式的方案共有如下几种:

18=3×3×2 18=2×3×3 18=3×2×3

在上述方案中,三个方案可根据下述原则比较:从电机到主轴,一般为降速传动。接近电机处的零件,转速较高,从而转矩较小,尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电机处,则可使小尺寸的零件多些,而大尺寸的零件可以少些,这样就节省省材料,经济上就占优势,且这也符合“前多后少”的原则。从这个角度考虑,以取18=3×3×2的方案为好,本次设计即采用此方案。

根据设计要求确定如下结构式:

18= 3(1)× 3(3)× 2(9)

基本组 扩一组 扩二组

(2)构网的拟定

1)传动副的极限传动比范围和传动组的极限变速范围

在降速传动时,为防止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸太大,常限制最小传动比max i ≥1/4。在升速时,为防止产生过大的振动和噪声,常限制最大传动比max i ≤2。

2)基本组和扩大组的排列顺序

原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。因为如果各方案同号传动轴的最高转速相同,则变速范围小的,最低转速高,转矩小,传动件的尺寸也就小些。

根据前面求得的公比φ=1.26,按照以上原则,选择最佳方案,本次设计采用的结构网如下图所示:

6、转速图的拟定

电动机和主轴的转速是已定的,当选定了结构式和结构网后,就可分配各传动组的传动比,并确定中间轴的转速。再加上定比传动,就可画出转速图。中间轴的转速如果能高一些,传动件的尺寸也就可以小一些。但是,中间轴如果转速过高,将会引起过大的振动、发热和噪声。因此,要注意限制中间轴的转速,不使过高。

本次设计所选用的结构式共有三个传动组,变速机构共需5根轴,加上电动机轴共6根轴,故转速图上需6条竖线;主轴共18种转速,电动机轴与轴1之间采用定比传动。转速图如下图所示:

7、传动比参数的确定

(1)、电动机与轴1传动副齿轮齿数的确定

因为铣床不需要正反转,为了便于速度的分配,该传动副采用定比传动,其传动比有速度可求得:

i =1142/1440=1/1.26

为了方便电动机与变速箱在机座内的布置,电动机与变速箱的联结采用带传动。根据带轮的标准,尺寸值定为112mm 和140mm 。

a 、 变速箱与主轴箱之间采用带传动,为了便于完成转速的要求和速度的分配,确定其带轮

的尺寸比为:172:200。

b 、 为了减少变速箱的轴向尺寸,减少齿轮数目,简化结构,采用一对公用齿轮的传动系统。

因而,两变速组的传动比互相牵制,可能会增加径向尺寸。为了实现齿轮公用,传动比与齿数的搭配较为繁琐,在此不进行具体的说明,只把最后的结果列入下:

c 、

轴1与轴2传动副齿轮齿数的确定

根据转速图可得,该传动副的传动比i =1/1.26、i =1、i =1.26。查《金属切削机床》Page136

页表8-1,并考虑到主轴箱的几何尺寸,取该传动副中min Z =30,齿数和z S =68,则由传动比可求得该传动副齿数比为:

当i =1/1.6时 Z 1/Z 2=30:38

当i =1时 Z 1/Z 2=34:34 当i =1.6时 Z 1/Z 2=38:30

轴2与轴3传动副齿轮齿数的确定

根据转速图可得,该传动副的传动比i =226.1,i =-126.1及i =426.1 。查《金属切削机床》Page136页表8-1,并考虑到主轴箱的几何尺寸,取该传动副min Z =22,齿数和Z S =77,则由传动比可求得

该传动副齿数比为:

Z 2/Z 3=47/30 , Z 2/Z 3=22/55 , Z 2/Z 3=34/43 轴5与轴7间采用背轮机构,总传动比为9

26.11

,和齿形离合器,传动比为:1。 齿数为:第一级:27*2.5:69*2.5 第二级:19*3:61*3

(二)、传动系统图的拟定

根据以上分析及计算,拟定如下传动系统图:

(三)、电动机的选择

1、电动机的功率计算

按在各种加工情况下较经常遇到的最大切削力和最大切削速度来计算,在车床中,切断工件的切削力大于外圆车削,因而按用硬质合金刀具切断钢材时来计算。即:

00

126v

F N z ?=

切 式中 z F ——主切削力的切向分力(N)

V ——切削速度(m/min ) 具体计算见下章 )k g f (25p f B .1F z = )k g f (F )55.0~4.0(F z y =

由查《机床设计手册》得出参数:

P=200 B= 6 f=0.3mm/r

则 4410N 3.08.9620025.1F z =????=

所以得有效功率为:

kw 9.261200

40

4410N ==

切? 取η

m

=0.8,则由经验公式可得电动机总功率为:

kw 625.38.02.9N

N m

c ==η=

2、 电动机参数的选择

在选择电动机时,必须使得P 额定≥P 总,根据这个原则,查《机械设计手册》选取Y112-M-4型电动机.

(四)、齿轮传动的设计计算

由于直齿圆柱齿轮具有加工和安装方便、生产效率高、生产成本低等优点,而且直齿圆柱齿

轮传动也能满足设计要求,所以本次设计选用渐开线直齿圆柱齿轮传动;主轴箱中的齿轮用于传递动力和运动,它的精度直接与工作的平稳性、接触误差及噪声有关。为了控制噪声,机床上主传动齿轮都选用较高的精度,但考虑到制造成本,本次设计都选用6-7级的精度。具体设计步骤如下:

1、模数的估算:

按接触疲劳和弯曲疲劳计算齿轮模数比较复杂,而且有些系数只有在齿轮各参数都已知道后方可确定,所以只在草图画完之后校核用。在画草图之前,先估算,再选用标准齿轮模数。 齿轮弯曲疲劳的估算公式:

w m 3

32j

Zn N

≥mm (式中N 即为齿轮所传递的功率) 齿面点蚀的估算公式:

A 3

32j

n N

≥mm (式中N 即为齿轮所传递的功率)

其中j n 为大齿轮的计算转速,A 为齿轮中心距。 由中心距A 及齿数21,Z Z 求出模数:

2

12Z Z A

m j +=

mm

根据估算所得w m 和j m 中较大的值,选取相近的标准模数。 前面已求得各轴所传递的功率,各轴上齿轮模数估算如下:

第一对齿轮副 w m 5.10

1513099

.04.0323

≈??≥mm

A 3.480

15199

.00.4323=?≥mm

25.147

303

.482m j =+?=

mm

所以,第一对齿轮副传动的齿轮模数应为5.1m m w ≥≥mm

同理,对各对齿轮的模数计算从略,最后计算得出最高的模数为2.5

综上所述,为了降低成本,机床中各齿轮模数值应尽可能取相同,所以,本次设计中取各个齿轮模数均为m =2.5mm 。

2、齿轮传动各轴的轴中心矩计算

根据渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式可得各个传动副中齿轮的分度圆直径为: 1轴与2轴:d 1=mz/2=2.5*(30+38)/2=85

2轴与3轴: 96.252/)3047(*5.22/mz d 2=+== 3、齿轮宽度B 的确定

齿宽影响齿的强度,但如果太宽,由于齿轮制造误差和轴的变形,可能接触不均匀,反儿容易引起振动和噪声。一般取b=(6~10)m 。本次设计中,取单片齿轮宽度B=8m=8×3=24mm ,则与其啮合的从动齿轮的宽度一致;而取多联齿轮的宽度B=6m=6×3=18mm ,则与其啮合的从动齿轮的宽度一致。

4、齿轮其他参数的计算

根据《机械原理》中关于渐开线圆柱齿轮参数的计算公式几相关参数的规定,齿轮的其它参数都可以由以上计算所得的参数计算出来,本次设计中,这些参数在此不在一一计算。 5、齿轮结构的设计

不同精度等级的齿轮,要采用不同的加工方法,对结构的要求也不同,7级精度的齿轮,用较高精度的滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后,由于变形,精度将下降。因此,需要淬火的7级齿轮一般滚或插后要剃齿,使精度高于7级,或者淬火后再珩齿。6级精度的齿轮,用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮,必须才能达到6级。机床主轴箱中的齿轮齿部一般都需要淬火。多联齿轮块的一般形式如下图所示,各部分的尺寸确定如下:

(1)、退刀槽k B

本次设计中多联齿轮多采用插齿加工方法,因此取k B =6mm 。

(2)、其他问题

滑移齿轮进出啮合的一端要圆齿,有规定的形状和尺寸,如下图所示,圆齿和倒角性质不

同,加工方法也不一样。图中安装拨动齿轮的滑块的尺寸在本次设计中取b1×h=10×5。

6、齿轮

的校核(接触疲劳强度):

K αβK K K K v A =

=1.25×1.07×1.1×1.43=2.1 查表得:εZ =0.88 H Z =2.5 E Z =189.8

H σ=H Z E Z ε

Z u

bd u K 2

1)1(2+π

将数据代入得:H σ?1100mpa

齿轮接触疲劳强度满足,因此接触的应力小于许用的接触应力。其它齿轮也符合要求,故其余齿轮不在验算,在此略去。

(五)、轴的设计计算

1、各传动轴轴径的估算

滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的,而且轴的设计是在初步计算轴径的基础上进行的,因此先要初算轴径。轴的直径可按扭转强度法用下列公式进行估算。 3

0n

P

A d ≥mm 对于空心轴,则 mm 3

4

0)

-n(1P

A d β≥ 式中,P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的计算转速,r/min ; 0A ——其经验值见表15-3; 取β的值为0.5。 (1)、计算各传动轴传递的功率P

根据电动机的计算选择可知,本次设计所选用的电动机额定功率kW N d 5.5=各传动轴传递的功率可按下式计算:

η?=d N P

η——电机到传动轴之间传动效率;

由传动系统图可以看出,本次设计中没有采用联轴器,而直接由电动机轴将动力传到轴上,即各个轴之间均为齿轮传动,所以可得各轴传递的功率为:

1η=0.96, 2η=0.93, 3η=0.904 4η=0.877 所以,各传动轴传递

的功率分别为:

kW 88.398.099.04N P 1d 1=??=η?= kW 76.399.098.088.3P P 212=??=η?=

kW 61.399.079.076.3P P 323=??=η?=

18kw .399.098.061.3P P 434=??=η?=

(2) 估算各轴的最小直径

本次设计中,考虑到主轴的强度与刚度以及制造成本的经济性,初步选择主轴的材料为40Cr ,其它各轴的材料均选择45钢,取A0值为115,各轴的计算转速由转速图得出,

n 1j =1000r/min, n 2j =400r/min, n 3j =125r/min, n 4j =125r/min, 所以各轴的最小直径为:

mm 151400

18

.3115d 3

1=?≥ mm 1.16150

118

.3115d 3

1=?≥ mm 17.5900

18

.3115d 3

1=?≥ 在以上各轴中都开有花键,所以为了使键槽不影响轴的强度,应将轴的最小直径增大5%,将增大后的直径圆整后分别取各轴的最小直径为:

min 1d =25mm , min 2d =25mm , min 3d =35mm 。 2、各轴段长度值的确定

各轴段的长度值,应根据主轴箱的具体结构而定,且必须满足以下的原

则:

(1)、应满足轴承及齿轮的定位要求; (2)、应满足滑移齿轮安全滑移的要求; 3、轴的刚度与强度校核

根据本次设计的要求,需选择除主轴外的一根轴进行强度校核,而主轴必须进行刚度校核。在此选择第一根轴进行强度校核。

(1)、第一根轴的强度校核

1)、轴的受力分析及受力简图

由主轴箱的展开图可知,该轴的动力源由电动机通过齿轮传递过来,而后通过一个三联齿轮

将动力传递到下一根轴。其两端通过一对角接触球轴承将力转移到箱体上去。由于传递的齿轮采用的直齿圆柱齿轮,因此其轴向力可以忽略不计。所以只要校核其在xz 平面及yz 平面的受力。轴所受载荷是从轴上零件传来的,计算是,常将轴上的分布载荷简化为集中力,其作用点取为载荷分布段的中点。作用在轴上的扭矩,一般从传动件轮毂宽度的中点算起。通常把轴当作铰链支座上的梁,支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关。其受力简图如下:

在xz 平面内:

2)

在xz平面内,根据力的平衡原理可得:

R1xz+R2xz+F2xz=F1xz

将各个力对R1取矩可得:

F1xz×a=F2xz×(l-b)+R2xz×l

由以上两式可解出:

R1xz=F1xz(l-a)/l-F2xz×b/l

R2xz=F1xz×a/l-F2xz+F2xz×b/l

由于有多个力的存在,弯矩无法用一个方程来表示,用x来表示所选截面距R1的距离,则每段的弯矩方程为:

在AB段: M=-R1xz×x (a≥x≥0)

在BC段: M=F1xz-R1xz×(a+x)-F1xz×a (l-b≥x≥a)

在CD段: M=-R2xz(l-x)(l≥x≥l-b)

则该轴在xz平面内的弯矩图为:

数控车床使用说明书

Y C K-6032/6036数控车床使用维修说明书

目录 前言 .......................................... 错误!未定义书签。第一章机床特点及性能参数. (2) 1.1机床特点 (2) 4.1 准备工作 4.2 上电试运行 (8) 第五章主轴系统 (9) 5.1 简介 (9) 5.2 主轴系统的机构及调整 (10)

5.2.1 皮带张紧 (10) 5.2.2 主轴调整 (11) 5.3 动力卡盘 (11) 第六章刀架系统 (11) 第十一章机床电气系统 (14) 11.1主要设备简要 (15) 11.2 操作过程: (15) 11.3 安全保护装置: (15)

11.4 维修: (15) 第十二章维护、保养及故障排除 (18)

前言 欢迎您购买我厂产品,成为我厂的用户。 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑,自动化程度高,是一种经济型自动化加工设备,主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽,尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。

第一章机床特点及性能参数 1.1机床特点 YCK-6032/6036全功能数控车床是顺应市场要求向用户推荐的优秀产品,该机性能优异,各项指标均达国际水平,具有较高的性价比,可替代同类进口产品。 YCK-6032/6036整机布局紧凑合理,其高转速、高精度和高刚性,为用户在使用中提 本机标准配置为排刀架,刚性好,可靠性高,故障率低,重复定位精度为 0.007mm,相邻刀位移动时间为0.3秒,车、镗、钻、扩、铰等工具可同时安装使用。 另外,本机可选配八工位、十工位、十二工位液压转盘刀塔。 本机进给系统全部由伺服电机(可选配步进电机)直连驱动,刚性、动态特性好,系统的最小设定单位为0.001mm,快速移动速度为X轴15m/min,Z轴15m/min,

广州数控数控车床操作编程说明书

广州数控980TD 编程操作说明书 第一篇 编程说明 第一章:编程基础 GSK980TD 简介 广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD 是 GSK980TA 的升级产品,采用了32位高性能CPU 和超大规模可编程器件FPGA ,运用实时多任务控制技术和硬件插补技术,实现μm 级精度运动控制和PLC 逻辑控制。 技术规格一览表 运动控制 控制轴:2轴(X 、Z );同时控制轴(插补轴):2轴 (X 、Z ) 插补功能:X 、Z 二轴直线、圆弧插补 位置指令范围:~;最小指令单位:

机床数控系统和数控机床 数控机床是由机床数控系统(Numerical Control Systems of machine tools)、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统(部件)构成的机电一体化产品,机床数控系统是数控机床的控制核心。机控系统由控制装置(Computer Numerical Controler简称CNC)、伺服(或步进)电机驱动单元、伺服(或步进)电机等构成。 数控机床的工作原理:根据加工工艺要求编写加工程序(以下简称程序)并输入CNC,CNC加工程序向伺服(或步进)电机驱动单元发出运动控制指令,伺服(或步进)电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制系统,由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电

器、接触器等输入输出器件的控制。目前,机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器(Programable Logic Controler 简称PLC),PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。由此可见,运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。 GSK980TD车床CNC同时具备运动控制和逻辑控制功能,可完成数控车床的二轴运动控制,还具有内置式PLC功能。根据机床的输入、输出控制要求编写PLC程序(梯形图)并下载到GSK980TD,就能实现所需的机床电气控制要求,方便了机床电气设计,也降低了数控机床成本。 实现GSK980TD车床CNC控制功能的软件分为系统软件(以下简称NC)和PLC软件(以下简称PLC)二个模块,NC模块完成显示、通讯、编辑、译码、插补、加减速等控制,PLC模块完成梯形图解释、执行和输入输出处理。 编程基本知识 1、坐标轴定义 数控车床示意图 GSK980TD使用X轴、Z轴组成的直角坐标系,X轴与主轴轴线垂直,Z轴与主轴轴线方向平行,接近工件的方向为负方向,离开工件的方向为正方向。 按刀座与机床主轴的相对位置划分,数控车床有前刀座

设计任务书

CA6140普通车床微机数控改造设计任务书 一、设计任务 将CA6140普通车床改造成用MCS-51系列单片机控制的经济型的数控车床,要求该车床纵向有直线和圆弧插补功能。系统分辨率为:0.01mm/puls。 二、给定参数 最大加工直径:400mm(在床面上) 最大加工长度:1000mm 丝杠纵向长度:1300~1500mm 原车床丝杠纵向直径:22mm 纵向导轨类型:综合性导轨 主轴转速范围:正转(24级)10~1400rpm 反转(12级)14~1580rpm 溜板及刀架纵向重力:800N 刀架纵向快移速度:2.4m/min 最大纵向切削进给速度:0.6m/min 主电机功率:735kW/1450rpm 启动加速时间:30ms 机床定位精度:±0.015mm 三、设计要求 1.改装后数控车床应具有性能: 数控代码制:ISO 脉冲分配方式:逐点比较法

输入方式:增量值、绝对值通用 同时控制坐标轴数:2坐标轴(纵向Z,横向X) 纵向脉冲当量值:0.01mm/puls 刀具补偿量:0~99.99mm 进给传动链纵向间隙补偿量:0.15mm 自动升降速性能:有 2.改装后数控车床的工艺范围: 具有快速定位,直线插补,顺、逆圆插补,暂停,循环加工。 3.对微机数控系统的要求: 微机控制系统要有可靠性好、功能强、速度快、抗干扰能力强,具有 很高的性能价格比等特点。控制系统的加工程序和控制命令通过键盘 操作实现,显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。四、设计工作量 1.一张纵向进给机构的结构改装图(A1); 2.一张驱动电路原理图(A3) 3.一份设计说明书 包括以下内容: 1)前言(数控改装的意义、用途及目的等); 2)设计的主要思路:系统总体方案的确定、机械系统方案设计、控制系统方案设计; 3)机械部分改装设计计算: (1)滚珠丝杠螺母副的确定;

范例:CA6140车床横向进给系统数控改造设计说明书1doc[1]

CA6140车床数控改造设计说明书 目录 1.绪论 (1) 2.设计要求 (3) 2.1总体方案设计要求 (3) 2.2设计参数 (4) 2.3.其它要求 (4) 3.进给伺服系统机械部分设计与计算 (8) 3.1进给系统机械结构改造设计 (9) 3.2横向进给伺服系统机械部分的计算与选型 (10) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (10) 3.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (14) 3.3.4齿轮有关计算 (16) 3.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 (20) 4.步进电动机的计算与选型 (23) 4.1步进电动机选用的基本原则 (23) 4.2步进电动机的选折 (24) 5.主轴交流伺服电机 (24) 5.1机床主运动电机的确定 (26) 5.2主轴的变速范围 (26) 5.3初选主轴电机的型号 (27) 5.4主轴电机的校核 (27) 6. 微机控制系统硬件电路设计 (28) 6.1控制系统的功能要求 (28) 6.2硬件电路的组成 (28) 6.3设计说明 (31)

7.安装调整中应注意的问题 (31) 7.1滚珠丝杠副的特点 (31) 7.2滚珠丝杠螺母副的选择 (32) 7.3滚珠丝杠螺母副的调整 (32) 7.4联轴器的安装 (32) 7.5主轴脉冲发生器的安装 (32) 结论 (35) 参考文献 (36) 绪论 数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率,其应用越来越广泛,但是数控的应用也受到其他条件限制:(1)数控机床价格昂贵,一次性投资巨大,中小企业常是心有力而力不足;(2)目前,各企业都有大量的普通机床,完全用数控机床替换根本不可能,而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费;(3)在国内,订购新数控机床的交货周期一般较长,往往不能满足生产急需;(4)通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。要较好的解决上述问题,应走通用机床数控改造之路。普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置,使其具有一定的自动化能力,以实现额定的加工工艺目标。 机床数控化改造的优点:(1)改造闲置设备,能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能,提高了机床的使用价值,可以提高固定资产的使用效率;(2)适应多品种、小批量零件生产;(3)自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高;(4)降低对工人的操作水平的要求;(5)数控改造费用低、经济性好;(6)数控改造的周期短,可满足生产急需。 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间,现在我国机床数控化率不到3%。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本

数控车床使用说明书

YCK-6032/6036 数控车床使用维修说明书

目录 前言 (1) 第一章机床特点及性能参数 (2) 1.1 机床特点 (2) 第二章机床的吊运与安装 (5) 2.1 开箱 (5) 2.2 机床的吊运 (6) 2.3 机床安装 (7) 2.3.1 场地要求 (7) 2.3.2 电源要求 (7) 第三章机床的水平调整 (8) 第四章机床试运行 (9) 4.1 准备工作 (9) 4.2 上电试运行 (9) 第五章主轴系统 (10) 5.1 简介 (10) 5.2 主轴系统的机构及调整 (11) 5.2.1 皮带张紧 (11) 5.2.2 主轴调整 (12) 5.3 动力卡盘 (12)

第六章刀架系统 (13) 第七章进给系统 (13) 第八章液压系统 (14) 8.1 液压系统原理 (14) 8.2 液压油 (15) 第九章润滑系统 (15) 9.1 移动部件的润滑 (15) 9.2 转动部件润滑 (15) 9.3 润滑油 (16) 第十章机车冷却系统及容屑装置 (17) 第十一章机床电气系统 (18) 11.1 主要设备简要 (18) 11.2 操作过程: (18) 11.3 安全保护装置: (19) 11.4 维修: (19) 第十二章维护、保养及故障排除 (24)

欢迎您购买我厂产品,成为我厂的用户 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036 标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑,自动化程度高,是一种经济型自动化加工设备,主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽,尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。该机床采用45 °斜床身,流畅 的排屑性能及精确的重复定位功能,可实现一台设备同时完成多道工序,提高了劳动效率,为工厂节省了人力资源,并且尺寸精度大大提高,一次装料可进行多次循环加工,可实现一人操作,看护多台机床。避免了传统车床自动送料车床的二次加工,使得多工序的产品能够一次性加工完成,实现了大批量多品种高精度零件的自动化生产。

2012毕业设计数控技术任务书

毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目 专业姓名 毕业设计(论文)工作起止时间: 毕业设计(论文)的内容提要: 指导教师:教研室主任: 年月日

数控技术专业毕业设计选题方向 根据本专业培养目标要求,提出以下几大类设计(论文)选题方向供参考,每一题中的具体题目可结合本单位或本人所从事的工作选定,也可选择其它题目,均应符合专业方向、设计内容及工作量的要求。 (一)数控机床加工工艺类 1、了解数控机床的型号、系统及该机床的特点; 2、选择一典型零件图,画零件图一张;(大专选择中等复杂程度的零件图) 3、编写数控加工工艺规程; 4、编写零件的数控加工程序; 5、说明书一份。 (二)工艺设计与工装设计类 选择中等复杂程度的零件,进行加工工艺规程的编制及某典型工序的专用夹具设计。 1、画出零件——毛坯综合图一张; 2、写出机械加工工艺过程卡片一套; 3、写出机械加工工序卡一套; 4、选择一个典型工序设计专用夹具一套; 5、画一套专用夹具典型零件图; 6、设计说明书一份 (三)钳工类; 1、本厂介绍及其产品介绍; 2、如何正确选用与使用钳工工具; 3、制订一个典型部件的钳工工艺规程; 4、画装配图1张; 5、简述钳工的种类及钳工的基本知识。 (四)机修类 1、本厂生产管理概况现状分析; 2、故障诊断分析的方法; 3、正确装配方法的分析; 4、如何当好一个机修工人; 5、合理化建议; 6、说明某产品的质量是如何保证,介绍整个检验过程; 7、产品质量分析。 (五)检测类 1、检验方法的选择; 2、量具、量仪的正确选用、使用与保养; 3、测量误差的种类及其影响因素与评定方法; 4、说明某产品的质量是如何保证,介绍整个检验过程; 5、对一个零件进行20次等精度测量,按公差书中的知识分析其测量结果; 6、合理化建议。 (六)企业管理类 1、公司简介及产品介绍; 2、工厂管理分析; 3、如何作好本职工作。 4、技术经济分析 5、对企业产品进行市场调查; 6、企业策划 (七)市场营销类 1、对企业产品进行市场调查; 2、销售产品的性能、工作原理; 3、你的产品与同类产品比较优势如何; 4、销售技巧; 5、如何搞好售后服务。 6、工作体会与设想。 (八)机床的改装类 1、原机床的工作原理; 2、改装方案及原理图; 3、机床改装的可行性分析; 4、机床改装电器控制原理图。

数控车床说明书

数控车床设计方案 一、选定题目——数控车床 数控机床的特点 1. 适应性强,适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件的加工。 2. 加工精度高,生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达 0.001mm/p,传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性,进给系统采用间隙措施,并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿,所以加工精度高。 3. 生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效的减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大,机床刚性好,快速移动和停止采用了加速、减速措施,数控机床更换工件时,不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定,无需停机检验,故辅助时间大大减少。 4. 减轻劳动强度,改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预,加工完毕自动停车,这就使工人的劳动条件大为改善。 5. 良好的经济效益机床价格昂贵,分摊到每个工件的设备费用较大,但是机床可节省许多其他的费用。例如,工件加工前不用划分工序,工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少,特别不用设计制造专用工装夹具,加工精度稳定,减少废品率。 6. 有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,特别在数控机床上使用计算机控制。

二、主要技术指标 1. 用途:指数控车床的工艺范围,包括加工对象的材料、质量、形状及尺寸等。 2. 生产率:包括加工对象的种类、批量及其所要求生产率。 3. 性能指标:包括加工对象所要求的精度或数控车床的精度、刚度、热变形、噪声等。 4. 主要参数:即确定数控车床的加工空间和主要参数。 5. 驱动方式:数控车床驱动方式分为步进电动机驱动与伺服电动机驱动。驱动方式的确定不仅与机床的成本有关,还将直接影响传动方式的确定。 6. 成本及生产周期:无论是订货还是工厂规划的产品,都将确定成本及生产周期方面的指标。 三、系统方案设计 (一) 数控车床基本组成 1) 数控机床是一种利用数控技术,按照事先编好的程序实现动作的机床,它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组 成。 2) 数控车床结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成。 3) 数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。详见下图:

数控技术课程设计任务书

课程设计任务书
2009/2010 学年第 一 学期
学 专
院: 业:
机械工程与自动化学院 机械设计制造及其自动化
学 号: 数控技术课程设计
学 生 姓 名: 课程设计题目:
——立式数控铣床工作台 X 轴进给传动系统设计 起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系 主 任: 12 月 28 日~1 月 4 日 教学楼 2 号楼 杨福合 王 赵丽琴 彪
下达任务书日期: 2009 年 12 月 28 日
课 程 设 计 任 务 书
1.设计目的:

通过本课程设计的训练, 使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及 PLC 等课 程之后, 能够运用所学的知识独立完成数控车、 数控铣和加工中心的进给传动系统设计, 从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。 1. 运用所学的理论知识, 进行数控系统设计的初步训练, 培养学生的综合设计能力; 2.掌握进给系统设计的基本技能,掌握导轨、滚珠丝杠螺母副的选型与计算; 3.掌握进给传动系统的动态特性分析方法; 4.具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力; 5. 基本掌握编写技术文件的能力。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) :
对于立式数控铣床工作台(X 轴)进给传动系统,给定工作台、工件和夹具的总质 量 m=1200kg,主轴伺服电动机额定功率 PE=6.5kW,其余参数参考课程设计指导书[1],完 成其选型计算。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 :
3.1. 设计任务 1.驱动电机选型计算; 2.滚珠丝杠螺母副的选型计算; 3.传动系统的动态特性分析及误差计算与分析; 3.2 设计工作量要求: 1.工作台部件的装配图及工作台零件图; (A4 不少于 10 页) 2.编写课程设计说明书一份。 3.3 三个同学分为一组,同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法,但每 位同学的设计任务必须各有侧重独立完成,不能有雷同现象。
课 程 设 计 任 务 书
4.主要参考文献:

数控车床新代说明书

目录 第一单元新代控制器面板操作说明 (2) 1.1新代控制器面功能树状图 (2) 1.2 屏幕部分 (3) 1.3主功能界面 (4) 1.3.1F1:機台設定 (5) 1.3.1.1 F1:座標切換 (6) 1.3.1.2 F2:1/2 座標 (6) 1.3.1.3 F3:清除座標 (6) 1.3.1.4 F4:相對座標全部清除 (6) 1.3.1.5 F5:座標偏移量 (7) 1.3.2F2:程式編輯 (8) 1.3.2.1 F1:插入循環 (9) 1.3.2.2 F2:刪除行 (9) 1.3.2.3 F3:編輯循環 (10) 1.3.2.4 F5:檔案編輯子功能 (11) 1.3.2.5F7:圖形模擬 (15) 1.3.2.6 F8:檔案管理 (17) 1.3.4F4:執行加工 (19) 1.3.4.1F1:座標顯示 (19) 1.3.4.2F2:圖形調整 (20) 1.3.4.3F3:MDI 輸入 (21) 1.3.4.4 F4:加工參數設定 (22) 1.3.4.5 F8:工作記錄 (23) 1.3.5F5:警報顯示 (24) 1.3.5.1 F1:現存警報 (24) 1.3.5.2 F2:歷來警報 (24) 第二单元机械操作面板说明 (25) 2.1 第二面板操作功能說明 (25) 2.1.1电源开 (25) 2.1.2电源关 (25) 2.1.3紧急停止 (25) 2.1.4原点模式寻原点功能 (25) 2.1.5手动运动模式 (25) 2.1.6手动寸动模式 (26) 2.1.7MPG寸动模式 (26) 2.1.8自动加工模式 (26)

2.1.9MDI加工模式 (27) 2.1.10MPG模拟功能 (27) 2.1.11单节执行 (27) 2.1.12主轴控制 (28) 2.1.13工作灯 (28) 2.1.14加工液 (28) 2.1.15程序暂停 (28) 2.1.16快速归始 (28) 2.1.17快速进给的速度 (28) 2.2文字键说明: (29) 第三单元使用新代控制器的方法 (30) 3.1 原点复归 (31) 3.2 手动功能(JOG ,INC_JOG ,MPG) (32) 3.3 设定工作坐标(G54..G59) (33) 3.4 开启档案(编辑/联网文件夹) (34) 3.5 指定一个执行NC程序(自动) (35) 3.6 刀具设定(G40/G41/G42 ,G43/G44/G49) (36) 3.7 刀具长度量测(G43/G44/G49) (37) 3.8 手动资料输入(MDI ) (38) 3.9 图形模拟 (39) 3.10在新代控制器下检查NC程序 (40) 第四单元程序制作指令说明 (41) 4.1G码指令一览表 (41) 4.2M码指令说明 (42) 第五单元新代控制器网络连接 (44) 5.1网络设定 (44) 5.2网络疑难问题解决方法 (47) 5.3联网最重要的三点 (51)

广州数控980TD数控车床入门说明书

广州数控980TD编程操作说明书 第一篇编程说明 第一章:编程基础 1.1GSK980TD简介 广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK980TD是GSK980TA的升级产品,采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA,运用实时多任务控制技术和硬件插补技术,实现μm级精度运动控制和PLC逻辑控制。 技术规格一览表

1.2 机床数控系统和数控机床 数控机床是由机床数控系统(Numerical Control Systems of machine tools)、机械、电气控制、液压、气动、润滑、冷却等子系统(部件)构成的机电一体化产品,机床数控系统是数控机床的控制核心。机控系统由控制装置(Computer Numerical Controler简称CNC)、伺服(或步进)电机驱动单元、伺服(或步进)电机等构成。 数控机床的工作原理:根据加工工艺要求编写加工程序(以下简称程序)并输入CNC,CNC加工程序向伺服(或步进)电机驱动单元发出运动控制指令,伺服(或步进)电机通过机械传动构完成机床的进给运程序中的主轴起停、刀具选择、冷却、润滑等逻辑控制指令由CNC传送给机床电气控制

系统,由机床电气控制系统完成按钮、开关、指示灯、继电器、接触器等输入输出器件的控制。目前,机床电气控制通常采用可编程逻辑控制器(Programable Logic Controler 简称PLC),PLC具有体积小、应用方便、可靠性高等优点。由此可见,运动控制和逻辑控制是数控机床的主要控制任务。 GSK980TD车床CNC同时具备运动控制和逻辑控制功能,可完成数控车床的二轴运动控制,还具有内置式PLC功能。根据机床的输入、输出控制要求编写PLC程序(梯形图)并下载到GSK980TD,就能实现所需的机床电气控制要求,方便了机床电气设计,也降低了数控机床成本。 实现GSK980TD车床CNC控制功能的软件分为系统软件(以下简称NC)和PLC软件(以下简称PLC)二个模块,NC模块完成显示、通讯、编辑、译码、插补、加减速等控制,PLC模块完成梯形图解释、执行和输入输出处理。 1.3编程基本知识 1、坐标轴定义 数控车床示意图 GSK980TD使用X轴、Z轴组成的直角坐标系,X轴与主轴轴线垂直,Z轴与主轴轴线方向平行,接近工件的方向为负方向,离开工件的方向为正方向。

2011数控毕业设计任务书新

沈阳航空航天大学北方科技学院 毕业设计(论文)任务书 教学部工学二部专业机械设计制造及自动化 班级学号姓名 毕业设计(论文)题目某型客机FJ11xx零件制造工艺设计及数控加工毕业设计(论文)时间2011 年月日至年月日 毕业设计(论文)进行地点沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计(论文)的内容及要求: 主要技术依据: 1.零件三维模型及零件二维工程图片。 2.生产类型:单件、小批生产。 (一)主要内容 1.下厂实习:了解零件功能,对零件的加工工艺和加工中存在的问题进行现 场调研,收集相关资料。 2.绘制零件工程图。 ①应用CAD/CAM软件创建三维零件模型的工程图。 ②应用二维CAD绘图软件编辑创建的工程图并打印。 ③要求图面整洁,视图齐全,布局合理,线条、文字及尺寸标注等均应符 合有关标准规定。 3.编制零件的制造大纲。要求: ①工艺方案合理。 ②对数控加工工序进行详细设计,完成数控加工工序卡。 ③工序图的绘制应简洁、准确。 4.应用CAD/CAM软件对零件进行数控编程。要求生成的数控刀路及NC程序正 确。 5.在数控加工仿真系统(VNUC、斯沃)上,选择一种数控机床如FANUC 0iM 三轴立式加工中心,对生成的部份NC代码,进行仿真加工。

6.编写设计说明书。要求叙述要层次分明、文理通顺、表达准确,图文并茂, 格式符合规定,字数不少于1.2万字。 7.翻译相关外文资料。要求内容准确、句意通顺,译文字数约3千字。(二)基本要求 1.查阅、收集资料,撰写毕业设计开题报告。 2.能够较熟练使用CAD/CAM软件与二维CAD软件。 3.数控加工仿真符合生产实际。 (三)参考文献 [1] 杨伟群等主编. 数控工艺培训教程(数控铣部分). 北京:清华大学出版社.2006. [2] 杨建明主编.数控加工工艺与编程 .北京:北京理工大学出版社,2006 [3] 田萍主编.数控机床加工工艺及设备.北京:电子工业出版社,2005 [4] 孟少农主编.机械加工工艺手册(第一卷).北京:机械工业出版社,1998 [5] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册(第四版).上海科学技术出版社. 2006.10 [6] 王建石主编, 机床夹具和辅具速查手册,北京:机械工业出版社,2007 [7] 曾志新主编, 机械制造技术基础, 湖北:武汉理工大学出版社,2004 [8] 陈宏钧.实用机械加工工艺手册. 第1版.机械工业出版社.1997.6 [9] 谢龙汉编著:CATIA V5 数控加工应用实例,清华大学出版社,2006.3 指导教师年月日 负责教师年月日

新代数控车床宏程序说明

一.用户宏程序的基本概念 用一组指令构成某功能,并且象子程序一样存储在存储器中,再把这些存储的功能由一个指令来代表,执行时只需写出这个代表指令,就可以执行其相应的功能。 在这里,所存储的一组指令叫做宏程序体(或用户宏程序),简称为用户宏。其代表指令称为用户宏命令,也称作宏程序调用指令。 用户宏有以下四个主要特征: 1)在用户用户宏程序中可以使用变量,即宏程序体中能含有复杂的表达式; 2)能够进行变量之间的各种运算; 3)可以用用户宏指令对变量进行赋值,就象许多高级语言中的带参函数或过程,实参能赋值给形参; 4)容易实现程序流程的控制。 使用用户宏时的主要方便之处在于由于可以用变量代替具体数值,因而在加工同一类的工件时.只得将实际的值赋予变量既可,而不需要对每个不同的零件都编一个程序。 二.基本书写格式 数控程序文档中,一般以“%”字符作为第一行的起头,该行将被视为标题行。当标题行含有关键字“@MACRO”时整个文档就会以系统所定义的MACRO语法处理。如果该行无“@MACRO”关键词此档案就会被视为一般ISO程序文档格式处理,此时将不能编写用户宏和使用其MACRO语法。而当书写ISO程序文档时标题行一般可以省略,直接书写数控程序。“@MACRO”关键词必须是大写字母。 对于程序的注释可以采用“//……”的形式,这和高级语言C++一样。 例一:MACRO格式文档 % @MACRO //用户宏程序文档,必须包含“@MACRO”关键词 IF @1 = 1 THEN G00 X100.; ELSE G00 Z100.; END_IF; M99; 例二:ISO格式文档 % 这是标题行,可当作档案用途说明,此行可有可无 G00 X100.; G00 Z100.; G00 X0; G00 Z0; M99;

数控机床课程设计:设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真

太原科技大学数控技术课程设计 学院:机械工程学院 专业:机械电子工程 班级:机电091201班 姓名:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦 时间:2013年1月15号

数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目: 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的: 通过数控加工工艺课程设计,掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容: 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级:机电091201 学生:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦宋建军 教研室主任:贾育秦

目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页

一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力,提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心。现如今,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真,为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析

数控机床课程设计说明书

目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序(或作业程序)的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)

1 、前言 数控车床又称数字控制(Numbercal control,简称NC)机床。它是基于数字控制的,采用了数控技术,是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机,CNC,驱动装置,数控机床的辅助装置,编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作,是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同,但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中,如果控制系统是开环控制系统,则没有反馈回路,不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机,经过扩展存储器、接口和面板操作开关等,组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器,用以存放程序。同时,单片机内部的数据存储器容量较小,不能满足实际需要,还要扩展数据存储

数控机床电气控制及PLC技术课程设计-任务书

设计总体要求: 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求: 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工,动作如图,钻头初始位置在原点(光电开关SQ1处),按下启动按钮SB1,钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点,然后再进给至光电开关SQ3处返回原点,以此类推,最后返回原点停止,主轴进给动作结束。

题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求:CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。

题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求:C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求: 1.系统初始上电后,主控人员在总控制台上点击“开始”按键后,允许各队人员开始抢答,即各队抢答按键有效; 2.抢答过程中,1~4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键(S1、S2、S3、S4)后,该队指示灯(L1、L 2、L 3、L 4)点亮,LED数码显示系统显示当前的队号,并且其他队的人员继续抢答无效; 3.主控人员对抢答状态确认后,点击“复位”按键,系统又继续允许各队人员开始抢答;直至又有一队抢先按下各自的抢答按键;

题目5 十字路口交通灯控制控制要求:

题目5自动售货机控制 控制要求: 课题6 自动售货机 在上图中,按M1、M2、M3按钮,模拟投入货币,Y0显示投入的货币的数量,按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币,按下“ZL”找零按键: 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关,模拟投入1元、2元、3元的货币,投入的货币可以累加起来,通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格,当投入的货币大于等于其售价时,对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮,表示可以购买。 3.当可以购买时,按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”,同时与之对应的

数控车床设计毕业设计说明书.doc

目录 0摘要 (3) 1引言 (6) 第一章设计方案的确定 ............................................. - 5 - 一总体设计方案的确定........................................... - 5 - 二机械部分的设计与计算......................................... - 5 - (一)纵向进给系统的设计选型 .................................. - 5 - (二) 横向进给系统的设计与计算 ................... 错误!未定义书签。第二章步进电动机的选择 ................................ 错误!未定义书签。 一步进电动机选用原则................................. 错误!未定义书签。 二步进电机的选型..................................... 错误!未定义书签。 (一)纵向进给系流步进电机的确定 ................. 错误!未定义书签。 (二)横向进给系流步进电机的确定 ................. 错误!未定义书签。 (三)110BF003型直流步进电机主要技术参数......... 错误!未定义书签。 (四)110BF004型直流步进电机主要技术参数......... 错误!未定义书签。第三章经济型数控系统选型 ................................ 错误!未定义书签。第四章电动刀架的选型 ................................. 错误!未定义书签。第五章编制零件工序及数控程序实例 ...................... 错误!未定义书签。 一机床设计参数的选择................................. 错误!未定义书签。 (一)车床纵向运动由Z向步进电动机控制 ........... 错误!未定义书签。 (二)车床横向运动由X向步时电动机控制 ........... 错误!未定义书签。 二程序设计........................................... 错误!未定义书签。 (一)数控机床参数及约定 ......................... 错误!未定义书签。 (二) 编程参数说明 ................................ 错误!未定义书签。参考文献 ............................................................. - 8 - 体会 .................................................... 错误!未定义书签。

数控机床说明书

目录 1. 概述 1 1.1 机床课程设计的目的 1 1.2 铣床的规格系列和用处 1 1.3 操作性能要求 1 2. 参数的拟定 1 2.1 确定极限转速 1 2.2 主电机选择 1 3. 传动设计 2 3.1 主传动方案拟定 2 3.2 传动结构式、结构网的选择 2 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 2 3.2.2 传动式的拟定 2 3.2.3 结构式的拟定 3 4. 传动件的估算 4 4.1 三角带传动的计算 4 4.2 传动轴的估算 6

4.2.1 传动轴直径的估算 6 4.2.2 传动轴以及主轴计算转速 7 4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 7 4.3.1 齿轮齿数的确定 7 4.3.2 齿轮模数的计算 8 4.3.3 齿宽确定 10 4.4 带轮结构设计 11 5. 动力设计 11 5.1 主轴刚度验算 11 5.1.1 选定前端悬伸量C 11 5.1.2 主轴支承跨距L的确定 12 5.1.3 计算当量外径 12 5.1.4 主轴刚度的计算 12 5.1.5 对于这种机床的刚度要求 12 5.2 齿轮校验 13 5.3 轴承的校验 13 6. 系统传动图 14

7. 心得体会 16 8. 参考文献 17 1.概述 1.1机床课程设计的目的 机床课程设计,是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计,使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中,得到设计构思,方案分析,结构工艺性,机械制图,零件计算,编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析,结构设计和计算能力。 1.2铣床的规格系列和用处 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此,对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通铣床主轴变速箱。 1.3 操作性能要求 1)具有皮带轮卸荷装置 2)主轴的变速由滑移齿轮完成 2.参数的拟定 2.1 确定极限转速 主轴最大转速2000r/min,最低转速160 r/min。公比 =1.25

法兰克系统数控车床说明书及编程

G代码是数控程序中的指令。一般都称为G指令。代码名称-功能简述 G00------快速定位 G01------直线插补 G02------顺时针方向圆弧插补 G03------逆时针方向圆弧插补 G04------定时暂停 G05------通过中间点圆弧插补 G07------Z 样条曲线插补 G08------进给加速 G09------进给减速 G20------子程序调用 G22------半径尺寸编程方式 G220-----系统操作界面上使用 G23------直径尺寸编程方式 G230-----系统操作界面上使用 G24------子程序结束 G25------跳转加工 G26------循环加工 G30------倍率注销 G31------倍率定义 G32------等螺距螺纹切削,英制 G33------等螺距螺纹切削,公制 G53,G500-设定工件坐标系注销 G54------设定工件坐标系一 G55------设定工件坐标系二 G56------设定工件坐标系三 G57------设定工件坐标系四 G58------设定工件坐标系五 G59------设定工件坐标系六 G60------准确路径方式 G64------连续路径方式 G70------英制尺寸寸 G71------公制尺寸毫米 G74------回参考点(机床零点) G75------返回编程坐标零点 G76------返回编程坐标起始点 G81------外圆固定循环 G331-----螺纹固定循环 G90------绝对尺寸 G91------相对尺寸 G92------预制坐标 G94------进给率,每分钟进给 G95------进给率,每转进给

法兰克系统数控车床说明书及编程[修订]

法兰克系统数控车床说明书及编程[修订] G代码是数控程序中的指令。一般都称为G指令。 代码名称-功能简述 G00------快速定位 G01------直线插补 G02------顺时针方向圆弧插补 G03------逆时针方向圆弧插补 G04------定时暂停 G05------通过中间点圆弧插补 G07------Z 样条曲线插补 G08------进给加速 G09------进给减速 G20------子程序调用 G22------半径尺寸编程方式 G220-----系统操作界面上使用 G23------直径尺寸编程方式 G230-----系统操作界面上使用 G24------子程序结束 G25------跳转加工 G26------循环加工 G30------倍率注销 G31------倍率定义 G32------等螺距螺纹切削,英制

G33------等螺距螺纹切削,公制G53,G500-设定工件坐标系注销 G54------设定工件坐标系一 G55------设定工件坐标系二 G56------设定工件坐标系三 G57------设定工件坐标系四 G58------设定工件坐标系五 G59------设定工件坐标系六 G60------准确路径方式 G64------连续路径方式 G70------英制尺寸寸 G71------公制尺寸毫米 G74------回参考点(机床零点) G75------返回编程坐标零点 G76------返回编程坐标起始点 G81------外圆固定循环 G331-----螺纹固定循环 G90------绝对尺寸 G91------相对尺寸 G92------预制坐标 G94------进给率,每分钟进给 G95------进给率,每转进给 G00—快速定位 格式:G00 X(U)__Z(W)__

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