车铣复合加工中心毕业设计
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车铣复合机床设计方案的研究与探讨摘要现代制造业中,车铣复合机床具有重要的地位,本文就针对特殊螺杆的加工,对数控机床改造为车铣复合机床进行设计,同时分析了设计方案的特点。
通过设备改造提高了数控机床的加工能力,扩展了数控机床的加工范围,减少了设备更新费用。
关键词车铣复合机床;设计;大螺距偏心曲面螺杆1 车铣复合加工的优点1)车铣加工时,刀具进行间断性切削,对于任何材料形成的工件都能够得到比较短的切削,易于自动除屑。
并且间断切削能够让刀具有充分的时间冷却,减少工件的热变形,还能够提高刀具的使用寿命。
2)与传统的数控机床相比,车铣加工的转速较高,切削的产品质量较好,并且降低了切削力,提高薄壁杆件和细长杆件的精度,工件成型质量高。
3)由于切削的速度可以分解为工件的旋转速度和刀具的回转速度,根据力学特点,可以在提高刀具的回转速度,降低工件的旋转速度也能达到同样的加工效果,这个特点对于大型锻件毛坯加工特别有效,因为锻件毛坯速度降低可以消除工件偏心而引起的震动或径向切削力的周期变化,从而保证工件的切削平稳,减少工件加工出现的误差。
4)车铣复合机床在对工件加工时,工件的转速低可以有效降低工件的离心力,避免工件出现变形,有利于提高零件的加工精度。
5)车铣加工中使用较大的纵向给进也可以得到精确的切割,表面粗糙度也可以得到有效保证6)车铣复合机床可以采用车、铣、钻、镗等不同方法实现工件的加工,工件也能够一次装夹而完成多面加工任务,保证加工精度。
2 大螺距偏心曲面螺杆的形成原理及特点1)螺杆偏心曲面的形成原理。
大螺杆偏心曲面螺杆是一类细长杆件,其螺距比较大,螺旋面在1个定螺距下,具有两个中心:工件绕其轴心形成回转中心;铣削工具的回转中心。
2个中心有1个恒定的偏心距离,并且它们都围绕各自的圆心独立运动,同时,动点又在设定螺距下面进行复合运动,最终形成结构复杂的曲面,这类曲面可以看作是偏心曲面,螺杆偏心曲面部分的形状为麻花状,其形成原理为对于螺杆整个长度上,螺距一定,而在每一个螺距上,所有相邻的直径都相同,并且按照一定规律逐步偏移形成一系列圆的集合,过渡自然,形成的曲面光滑。
数控铣毕业设计数控铣床是一种先进的机械设备,广泛应用于工业制造领域。
作为一名学习数控铣削技术的学生,我有幸能够参与数控铣床的毕业设计。
在本文中,我将分享我在毕业设计中的经验和收获。
首先,我想介绍一下数控铣床的基本原理。
数控铣床通过计算机控制系统,根据预先编写好的程序,自动完成工件的加工过程。
相比传统的手动操作,数控铣床具有高精度、高效率和稳定性的优势。
因此,研究和设计数控铣床是一个非常有挑战性和有意义的课题。
在我的毕业设计中,我选择了一个复杂的工件进行加工。
这个工件有多个形状复杂的孔和凹槽,需要进行多次刀具切削和坐标轴移动。
在编写加工程序之前,我首先进行了详细的工艺分析和加工路径规划。
通过使用CAD软件进行三维建模和仿真,我能够更好地理解工件的结构和加工难度,为后续的加工步骤做好准备。
接下来,我开始编写数控铣床的加工程序。
这是整个毕业设计的核心部分,也是最具挑战性的一步。
在编写程序时,我需要考虑刀具的选择、切削参数的设定以及加工路径的优化。
为了提高加工效率和工件质量,我还使用了自动换刀系统和自动测量系统。
这些先进的技术设备使得数控铣床的加工过程更加智能化和自动化。
在进行实际加工之前,我进行了多次的仿真和调试。
通过仿真软件,我能够模拟整个加工过程,并检查程序的正确性和合理性。
在调试过程中,我还发现了一些潜在的问题和改进的空间。
通过不断地优化程序和调整参数,我最终成功地完成了工件的加工。
除了加工的过程,我还进行了一系列的实验和测试。
通过使用精密测量仪器,我对工件进行了尺寸和表面粗糙度的检测。
结果表明,数控铣床的加工精度和表面质量能够满足设计要求。
这为我毕业设计的成功提供了有力的支持。
通过这次毕业设计,我不仅学到了理论知识,还获得了实践经验。
我深刻认识到数控铣床在工业制造中的重要性和应用前景。
随着科技的不断进步,数控铣床将会越来越普及,为工业生产带来更多的便利和效益。
总结起来,数控铣床的毕业设计是一项具有挑战性和有意义的任务。
数控加工毕业论文开题报告———数控铣床及加工中心产品设计数控加工毕业论文开题报告———数控铣床及加工中心产品设计1课题名称数控铣床及加工中心产品设计2选题理由制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一,经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术,而机床是机械制造技术重要的载体,它标志着一个国家的生产能力和技术水平。
机床工业是国民经济的一个重要先行部门,担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务,以1994年为例,全世界基础的消费额达261.7亿美元。
其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。
所以,在我国国民经济建设中,机床工业起着重要的作用。
然而在机械制造业中,大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装,这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长,并且不适应产品的更新换代。
单件小批生产时,由于产品多变而不宜采用专用机床,特别是在国防、航空、航天和深潜的部门,其零件的精度要求非常高,几何形状也日趋复杂,且改型频繁,生产周期短,这就要求迅速适应不同零件的加工。
书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床,它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。
随着计算机技术,特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用,机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。
一个国家数控机床的拥有量(相对值),标志着这个国家机械制造业的现代化程度。
数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例,因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。
3国内外研究现状当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。
长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。
数控铣床毕业设计方案1. 引言本文档旨在提供一个完整的数控铣床毕业设计方案,详细描述设计的目标、所需的硬件和软件资源、设计的步骤以及测试和验证计划。
设计方案的目标是设计和构建一个数控铣床系统,能够实现高精度的自动铣削操作。
2. 设计目标设计目标是构建一个能够实现以下功能的数控铣床系统:•自动控制铣削操作,包括设定切削速度、切削深度和进给速度等参数•能够处理复杂的铣削任务,包括曲线铣削、螺旋铣削等•具有高精度的定位和铣削能力,保证铣削的加工精度•具备人机交互界面,方便操作者进行参数设定和监控3. 资源需求设计数控铣床系统所需的资源包括硬件和软件方面的资源。
3.1 硬件资源以下硬件资源是设计数控铣床系统所必需的:•铣床主体:包括床身、工作台、主轴和传动系统等•伺服电机:用于驱动主轴和进给轴•传感器:如位置传感器、力传感器等,用于实时监控和反馈•控制器:用于控制伺服电机和传感器,实现自动化控制3.2 软件资源以下软件资源是设计数控铣床系统所必需的:•CAD软件:用于绘制和编辑零件的几何形状•CAM软件:用于生成数控铣削的刀具路径和切削参数•控制软件:用于编写和加载数控程序,控制铣床系统的运行4. 设计步骤设计数控铣床系统的步骤如下:1.确定设计需求和目标,明确所需的功能和性能指标2.设计铣床主体,包括床身、工作台、主轴和传动系统等部分3.选择并配置合适的伺服电机和传感器4.设计控制系统,包括控制器和相应的控制软件5.开发人机交互界面,实现参数设定和监控功能6.软件开发,包括CAD软件和CAM软件的使用以及控制软件的编写7.进行系统集成和调试8.进行性能测试和验证5. 测试和验证计划为确保数控铣床系统的正常运行和满足设计需求,需要进行全面的测试和验证。
测试和验证计划如下:1.功能测试:验证系统是否能够实现设计的功能,包括自动控制铣削操作、复杂铣削任务的处理等2.精度测试:测试系统的定位精度和加工精度,与设计要求进行比较3.可靠性测试:进行长时间运行测试,检测系统的稳定性和可靠性4.用户界面测试:测试人机交互界面的易用性和功能完善性5.性能测试:测试系统在不同工况下的性能表现,如切削速度、进给速度和切削深度等6. 总结本文档详细描述了一个数控铣床毕业设计方案,包括设计目标、所需的硬件和软件资源、设计的步骤以及测试和验证计划。
济源职业技术学院毕设计题目CNC加工中心编程与操作设计系别机电工程系专业机电一体化技术班级机电0808班姓名Xxx学号Xxx指导教师Xxx日期2010年12月设计任务书设计题目:加工中心铣削编程与设计设计要求:1、设计安全要求由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。
要求学生在毕业设计时要做到以下几点:(1)进行编程操作前,应熟悉加工中心的操作说明书,并严格按照操作规程操作。
(2)检查加工中心各部分机构是否完好,各按钮是否能自动复位。
(3)车间工具都应放在固定位置,不可随意乱放,爱护工具、经常保持量具的清洁,用后擦净,涂油后放入盒中;工作位置周围应经常保持整洁清洁。
(4)数控加工时精力应高度集中,出现问题时应立即切断电源,并向指导教师报告。
(5)操作过程中出现铣床故障时,应及时向指导教师反映。
2、设计质量要求(1)毕业设计过程中要认真学数控毕业设计指导书,并按照内容要求进行毕业设计,保证毕业设计进度,按时保质完成毕业设计。
(2)毕业设计过程中要勤思考、勤问、勤做、勤总结,不断积累编程经验技巧,提高对数控加工工艺分析和编程能力。
(3)按要求撰写毕业设计说明书。
(4)按要求的精度加工出给定零件3、零件图及技术要求加工零件如图所示,料为45#钢,毛坯尺寸:长X宽X高为50mmX50mmX50mm。
设计进度要求:第一周:毕业调查实习,与指导老师交流设计事宜;第二周:查阅文献、收集资料;第三周:确定系统的设计方案,撰写开题报告;第四周:总体设计、结构设计、详细计算、编程与调试等内容;第五周:编写毕业设计;第六周:毕业答辩。
指导教师(签名):摘要大家都知道,数控加工是目前的一门新的专业,热门专业,正在高速发展,数控加工程序是有多道复杂的程序组成的,这就为我们学习带来不便,为了使学习更方便,使用更加有条理,我编写了这份典型加工中心铣削编程与操作设计,希望为大家的工作、学习带来方便。
我的这份毕业设计包括设计任务书、摘要、前言、设计说明书等多个部分。
数控铣床零件加工工艺分析与程序设计毕业论文一、综述在我们的日常生活中,数控铣床扮演着至关重要的角色。
它就像是一个精密的工匠,能够按照我们的需求,打造出各种复杂的零件。
那么如何更好地利用数控铣床进行零件加工呢?这就是我们今天要探讨的主题——数控铣床零件加工工艺分析与程序设计。
当我们面对一个需要加工的零件时,首先需要考虑的是这个零件的工艺分析。
这就像我们做饭前要有个菜谱一样,知道要先放什么,后放什么才能让饭菜更美味。
对于数控铣床来说,工艺分析就像是它的“菜谱”。
我们需要了解这个零件的材料、形状、大小以及加工要求等等,才能决定如何切削、切削的深度、切削的速度等等。
这一步非常关键,因为它直接影响到后续加工的质量和效率。
接下来就是程序设计了,这一步就像是给数控铣床写“指令”。
我们知道数控铣床是通过计算机控制的,那么我们需要把工艺分析的结果转化为计算机能理解的指令。
这个过程需要专业的知识和技能,因为每一个指令都会直接影响到零件的加工效果。
写指令的过程中,我们要考虑到刀具的路径、切削的速度、换刀的时间等等,确保每一步都准确无误。
1. 背景介绍:数控铣床在现代制造业中的地位和作用走进现代化的制造车间,我们总能被那些精密的机械设备所吸引。
其中数控铣床凭借其独特的优势,在现代制造业中占据了举足轻重的地位。
它不仅仅是一台机器,更是制造业的得力助手,工业发展的得力干将。
数控铣床简单来说,就是一台通过数字化程序控制来进行零件加工的机器。
它的作用可大了去了,在现代化的生产线上,零件的精度和效率要求越来越高,这时候数控铣床就派上了用场。
它可以根据预设的程序,精确地加工出各种复杂形状的零件。
想象一下没有数控铣床的话,很多精密的机械设备可能就无法生产出来,我们的日常生活也会因此受到很大的影响。
可以说数控铣床是现代制造业的“得力助手”。
从汽车、飞机到电子产品,几乎所有的制造行业都离不开它。
随着科技的发展,数控铣床的功能也越来越强大,不仅能加工出更精密的零件,还能提高生产效率。
四川理工学院毕业设计(论文)说明书题目铣削组合机床及其主轴组件设计系别机电工程系专业班级机械设计制造及其自动化摘要组合机床,是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。
其特点有:结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。
本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。
首先针对所要加工的零件入手,对机床进行总体方案设计,进而确定机床的总体布局,随后,对主轴组件进行设计。
在设计主轴组件时,以主轴为线索,在满足刚度、精度等要求下,完成其它(如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等)所有零件的设计。
关键词:组合机床,主轴组件,刚度,主轴,轴承,轴向调节机构ABSTRACTModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include : compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity .The design is the subject of combined milling machine spindle components. First in response to the processing of parts, the paper machine for the overall program design, which will determine the overall layout of the machine. Subsequently, the spindle components of the design. Spindle components in the design, a spindle for clues to meet stiffness and precision requirements, the completion of the other (eg, bearings, Axial adjustment, locking, etc.) all parts of the design.Keywords:Modular Machine, spindle components, stiffness, spindle, bearings, axial adjustment目录摘要 (1)ABSTRACT (2)前言 (Ⅰ)第1章机床总体设计 (1)1.1 机床总体方案设计的依据 (1)1.1.1工件 (1)1.1.2刀具 (1)1.2工艺分析 (1)1.2.1工艺方法的确定 (1)1.2.2 机床总体布局 (2)1.2.3 机床运动的确定 (2)1.3机床主要技术参数的确定 (3)1.3.1确定工件余量 (3)1.3.2选择切削用量 (3)1.3.3运动参数 (3)1.3.3.1主轴最高,最低转速 (3)1.3.3.2主轴转速的合理排列 (4)1.3.4 动力参数—主运动驱动电动机功率的确定 (4)1.3.4.1切削力的计算 (5)1.3.4.2切削功率的计算 (5)1.3.4.3估算电动机功率 (5)1.3.4.4选择主电机 (5)1.4进给驱动电动机功率的确定 (5)第2章主轴组件设计 (6)2.1主轴的基本要求 (6)2.1.1旋转精度 (6)2.1.2刚度 (6)2.1.3抗振性 (7)2.1.3.1抵抗受迫振动的能力 (8)2.1.3.2抵抗切削自激振动的能力 (8)2.1.4温升和热变形 (8)2.1.6其他 (9)2.2主轴组件的布局 (9)2.2.1适应刚度和承载能力的要求 (10)2.2.2适应转速要求 (11)2.2.3适应精度的要求 (11)2.2.4适应结构的要求 (11)2.2.5适应经济性要求 (11)2.3主轴结构的初步拟定 (12)2.4主轴的材料与热处理 (13)2.5主轴的技术要求 (13)2.5.1轴颈 (13)2.5.2内锥孔 (14)2.6主轴组件的计算 (14)2.6.1主轴直径的选择 (14)2.6.2主轴前后支承轴承的选择 (15)2.6.2.1主轴前支承轴承的选择 (15)2.6.2.2主轴后支承轴承的选择 (16)2.6.3主轴内孔直径 (16)2.6.4主轴前端悬伸量 (17)2.6.5主轴支承跨距 (18)2.7主轴结构图 (18)2.8主轴组件的验算 (18)2.8.1主轴端部挠度 (19)2.8.1.1支承的简化 (19)2.8.1.2主轴的挠度 (20)2.8.1.3主轴倾角 (20)2.9主轴组件的润滑和密封 (21)2.9.1主轴轴承的润滑 (21)2.9.2主轴组件的密封 (21)2.9.2.1主轴组件密封装置的功用 (22)2.9.2.2对主轴组件密封装置的要求 (22)2.9.2.3主轴组件密封装置的类型 (22)2.9.2.4主轴组件密封装置的选择 (22)2.10主轴组件中相关部件 (23)2.10.2挡圈 (23)2.10.3圆螺母 (23)2.10.4套筒 (24)2.10.5前、后支承的轴承盖 (25)2.10.6主轴用套筒及其锁紧部分 (26)2.10.7主轴尾部的内花键 (27)2.11主轴组件轴向调节机构 (28)2.11.1丝杠螺纹 (28)2.11.2丝杠轴承的选择 (28)2.11.3丝杠螺母 (29)2.11.4丝杠中段螺纹 (29)2.11.5丝杠上的内隔套 (29)2.11.6丝杠上调节用锥齿轮 (30)2.12箱体设计 (30)第3章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)前言机械制造业在国民经济中占有重要的地位,是国民经济各部门赖以发展的基础,是国民经济的重要支柱,是生产力的重要组成部分。
毕业设计(论文)设计(论文)题目组合件车削加工学院教学系数控技术系班级姓名指导教师年月论文摘要本文主要是对一个轴套类零件使用CAXA制造工程师软件进行零件的建模,分析该零件的数控加工工艺,选择合适的加工刀具,编制合理的加工程序。
本课题来源于相关课程的拓展题,是轴套类数控车削加工的典型题,具有轴套类零件数控车削加工的典型特点。
本课题综合性强,难度适中,能够考察轴套类零件的工艺安排与加工的操作技能。
在材料、刀具、程序编制方面具有典型性,适合作为数控技术专业毕业设计课题。
通过本次论文的研究我能够更加的熟练的使用CAD/CAM实体设计软件。
对机械加工的了解更加深刻。
并且能够自主的创新设计,开阔了视野,锻炼了自己的动手能力,加强了创新思维能力并在学习的过程中对机械加工专业的学习兴趣逐步提高,并锻炼了学生的动手能力、创新能力、思维能力。
通过论文的编写提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力。
关键词:轴套类零件;数控车削加工;CAXA制造工程师目录摘要 01 序言 (3)2 应用软件介绍——CAXA制造工程师 (4)2.1 方便的特征实体造型 (4)2.2 强大的NURBS自由曲面造型 (4)2.3 灵活的曲面实体复合造型 (4)2.4 两轴到三轴的数控加工功能,支持4~5轴加工 (5)2.5 支持高速加工 (5)2.6 参数化轨迹编辑和轨迹批处理 (5)2.7 独具特色的加工仿真与代码验证 (5)2.8 加工工艺控制 (5)2.9 通用后置处理 (6)3 套类零件的建模与装配 (7)3.1 工件1造型 (8)3.2 工件2造型 (10)3.3 装配 (15)4 零件加工 (17)4.1 宇龙仿真软件介绍 (17)4.2 零件材料分析 (18)4.3 零件结构分析 (18)4.4 零件精度分析 (18)4.5 任务分析 (19)4.6 相关知识 (19)4.7 加工和编程 (19)4.8 数控加工刀具卡片 (26)4.9 加工工艺卡片 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)1 序言这个组合件来自于数车技师考卷中的一个例题,这个组合件分为俩个零件,零件1两端都有内孔1端有螺纹轴的中间有个圆弧,一端可与零件2装配轴面为一个椭圆。
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I 页本科毕业设计(论文)加工中心机械换刀手结构设计摘要机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具,它担负着把刀库上的刀具送到主轴上,再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。
机械手的目的是为了使加工中心能够更快的的工作,使加工中心能够得到更加充分的利用,以实现其的价值所在;再者,由于使用了机械手,减少由于人工换刀带来的低生产效率和容易出事故的弊端。
加工中心的自动换刀装置,通常是由刀库和机械手组成,它是加工中心的象征。
因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置,以求在激烈的竞争中取得好效益。
自动换刀装置是加工中心的核心内容,各厂家都在保密,极少公开有关资料,尤其机械手部分更是如此。
本次设计思路是利用机械手的运动来实现加工中心的换刀。
机械手的运动由三种运动组成即:旋转、升降和手爪的自锁。
机械手的旋转运动主要负责交换刀具,其驱动装置由两相互啮合的齿轮传动来实现,动力则由步进电机驱动提供,控制步进电机的每秒脉冲数,就可以准确的控制其位置。
机械手的升降运动主要负责拔刀、插刀,其驱动装置由齿轮齿条啮合把旋转运动变为直线运动,同样控制步进电机的每秒脉冲数和实现对三相中的任意一相一直保持通电以实现抱闸。
其手爪自锁主要利用电磁感应来实现,顶杆后面用弹簧连接用于在断电后能自由返回到原来的位置。
关键词:机械手;加工中心;电磁感应;刀具AbstractThe machine hand is the main tool in the install of automatic tool change,which shoulder carrying the knife onto the principal axis,then,put the have been used knife of the principal axis return to the tool. Purpose of the machine hand is in oder to making the central machining work more quickly and be used more fully.In other hand,using machine hand can improve the low produce efficiency and reducing the accident. The automatc tool change install of the central machining ,is usually composing of the machine hand and tool,which is the symbol of the central machining . So the central machining maker study the automatic tool change on the quickly move and good reliability .Vigorously, in oder to gain huge benefit in the intense competition market.The automatic tool change is the core content to the central machining, so allthe maker are all keeping secret and do not open,especially the machine hand.In my graduation design,the main thinking is using the machine hand to complete exchanging the knife.movement of the machine hand is make up by three kind movement.The whirling of the machine hand is in charge of exchanging the knife。
车铣复合加工中心系列技术方案-----青岛沃迪数控装备有限公司1..机床概述及主要用途本机床适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具,对各种黑色金属、有色金属及部分非金属材料制成的零件粗、精加工,可完成车削内外圆柱面、内外圆锥面、端面、切槽、公英制螺纹及回转曲面等工序。
本机床右数控车削刀架为两个进给轴,X、Z轴联动;左数控铣削刀架U、W、C三个进给轴,为三轴联动的多功能、高效率的数控双柱立式车铣床加工中心,左右各带刀库。
铣、镗、钻、攻丝功能本机床左刀架为铣刀架,可完成零件端面的钻孔、攻丝、镗孔、铣削平面与镗孔深度较小的孔及铣削内外圆柱面与端面上的键槽等工序。
分度功能铣削时工作台有圆周铣削进给功能,任意位置钻孔、攻丝、镗孔时工作台有分度功能。
2、机床主要规格与参数略(详情电话咨询)3.主要结构及性能3.1 机床总体布局本机床的总体布局为龙门式热对称结构。
由左右立柱、联接梁和工作台底座构成框架式结构,经有限元法计算,使机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。
横梁在左、右立柱导轨上移动,由双轴伸交流电机驱动,经左右横梁升降箱、螺母丝杠传动,实现横梁上下移动,在横梁上右侧设置一个数控车削刀架,由交流伺服电机驱动;在横梁上左侧设置一个数控铣削刀架,由交流伺服电机驱动。
本机床基础件(左、右立柱、横梁、工作台及工作台底座等)均为整体铸造结构,采用高强度低应力铸铁材质,铸后进行焖火、粗加工后经时效处理,使机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。
3.2龙门架龙门架由左、右立柱及联接梁组成。
左右立柱和工作台底座为热对称结构。
在刚度匹配标准中,龙门架的X向刚度和扭转刚度分配占较大的比例,新型双柱立式车床立柱较传统立柱在X向上加宽,增强加工零件尺寸方向上的刚度,确保加工零件的尺寸精度,为保证龙门架的抗扭刚度,左右立柱中采用斜筋排布,经计算机的有限元优化设计,保证龙门框架具有足够的刚度和强度。
在龙门架的上部有左右升降箱由双轴伸交流电机驱动,通过齿轮副和蜗杆蜗轮副及双丝杠使横梁作升降移动。
数控铣床设计(毕业设计)第一章引言1.1 课题的来源数控机床的教学由于比较抽象,需要借助实验来加深对课堂知识的理解。
但由于一般数控机床体积大,价格高,软硬件不是很开放,不适合学生的教学实验。
为此设计一种功能齐全、结构简单、软硬件结构开放、成本低,且有代表性的教学实验型铣床系统。
要求结构简单,经济适用,易于推广普及,且能完成教学目的的机床。
通过本次毕业设计,得到全面的锻炼,为将来机电产品的设计和使用打下良好的基础。
1.2课题的背景和意义数控技术是机床实现自动化控制的核心技术,是机械制造业的关键技术,其水平的高低和应用程度关系到国家的战略地位和综合国力。
数控技术是一门理论性和实践性都非常强的课程,其教学必须理论联系实际。
长期以来,数控技术教学遇到几大难题:(1)课堂教学难教师在课堂上对着书本讲,学生看不见摸不着,如听天书。
(2)实验教学难由于市场没有适用教学的机床,教学中使用的都是生产型机床,这些机床体积大、造价高、使用和维护成本高,很多学校用不起,并且有的话,大多是老师演示、学生观看,很少有学生自己直接操作。
教学设备问题是制约数控技术教学质量提高的瓶颈问题,为解决数控技术教学设备问题,特进行了微型三坐标数控铣床的设计,完成了微型数控铣床的总体方案设计,确立了机床的整机结构、总体布局以及关键部件(主轴系统、进给系统等)的选型与设计,机床的本体尺寸为320mmx220mmx400mm,机床的工作空间尺寸为180mmx180mm。
该机床体积小、重量轻、功能强、成本低,非常适合课堂教学、实验教学和实训教学,节省设备购置费用和使用费用的同时,将大幅度提高教学效率和教学效果,对于改变我国数控技术人才培养模式,降低培养成本、缩短培养周期,具有重大意义。
1.3近年来国外研究现状:国:教学型数控铣床作为高校机械类教学数控机床操作的实验与实训,已经在一些方面达到了一定水平。
现在,教学实验型数控铣床能够实现三轴联动控制,具有直线插补、圆弧插补、点动运行、MDI运行、自动运行、模拟运行、程序的动态显示、加工轨迹的动态显示等基本功能,采用ISO规定的数控加工代码编程,同一台计算机既是编程系统又是数控系统,可以完成从复杂型面的造型、自动编程、加工模拟仿真到数控实验、数控机床使用操作培训的全过程。
铣床铣削工件及加工工艺设计毕业设计前言随着科技的发展,数字化机械设备不断占领市场,尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱,引领潮流。
但有着悠久历史的普通成床,特别是它不甘落后,继续想着明昂首阔步的精神,是值得我们去改造的。
本篇论文的指导思想:包括铣床的历史发展及卧式铣床的相关知识;铣床铣削工件的加工工艺;使用后对机床的保养及维护。
相对于数控铣床,普通铣床对于手工操作要求更高一些,主要体现个人的技术水平,而且有些零件的加工工序还需要它来加工的,还有就是它的加工价格比较便宜,所以它不会很快消失,那么增加它的使用寿命,进而提高它的业绩,希望它跟好的走向明天第1章概论1.1 铣床的历史及发展1.1.1 铣床的历史铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818年创制的卧式铣床。
为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国人J.R.布朗于1862年创制了第一台万能铣床,是为升降台铣床的雏形。
1884年前后出现了龙门铣床。
20世纪20年代出现了半自动铣床,工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。
1950年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。
尤其是70年代以后,微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高了加工精度与效率。
1.1.2 铣床的诞生及发展铣床就像我们的包装机一样,为每一种产品包装,铣床的目的就是用铣刀在工件上加工各种表面的机床,达到美化工艺的作用,铣床的铣刀是个很关键的铣床配件,铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动,可以加工各种曲面、齿轮,也可以加工平面、沟槽等,铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用,铣床是一种用途广泛的机床,在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。
毕业设计方案 题 目 CXH500数控车铣复合机床主传动系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程
二〇一七 年 月 日 设计题目 CXF500数控车铣复合机床主传动系统设计 一、选题背景与意义 1. 选题背景及国外研究现状 车铣复合机床在数控车床的基础上增加了主轴分度和动力刀架功能,可以实现曲面、端面车削以及工件圆柱面的铣削、钻孔、攻丝等功能。1982年,奥地利林茨机床公司(WFL)开发出了全世界第一台车铣数控专用机床——WVC500S车铣加工中心。经过近20年的不断努力,车铣复合机床已经能实现车削、铣削、镗削、插齿及滚齿等多种加工。进入21世纪以来,数控车铣复合机床发展非常迅速,不仅规格齐全,硬件功能完善,且软件功能也十分强大,如WFL的M系列和MAZAK的E-H系列等[1]。目前,先进的五轴车铣复合机床除了可以进行车、铣、钻、镗、攻丝等加工外,还可以进行镗型腔、钻深孔、滚齿、铣叶片以及进行磨削加工和工件的在线测量,实现各种误差补偿、刀具在线监控和适应控制等。国外的主流车铣复合机床呈现出了配有仿真系统、多轴控制扩大机床加工能力及高速度、高精度、智能化的特点,其应用也由单机向系统化、集成化和网络化的高层次发展。 我国数控车铣复合机床的研制工作起步比较晚,在2001年由数控机床厂制造出我国第一台SSCKZ63-5五轴车铣复合机床,该机床引进了德国玛斯廖拉公司(MAXMULLER)的技术,达到了国际90年代末的水平。现在通过国家相关的政策的支持,我们在车铣复合加工机床成功取得多方面突破,例如:攻克了动力驱动单元,大直径大通孔的高速强力主轴,刀架,机床热平衡,精度补偿等多项关键技术,主传动兼顾了大扭矩输出和高速输出。开发出五轴车铣复合加工中心并完成了系列化,规格化产品的设计和生产。 由于我们的整体技术基础不太坚实,和国外技术相比缺少数十年的经验积累,加之加工手段和工艺性比较薄弱,整体车铣复合加工技术和欧洲和日本相比还有不小的差距。目前国际上最先进的车铣技术仍掌握在MAZAK,OKUMAMORISEIKE,DMG和WFL等一流的机床生产商手中[2]。 2. 选题的目的及意义 车铣复合加工技术的先进理念就是提高产品质量和缩短产品制造周期,是一种集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的先进机械加工技术。该技术提供了一种完善的加工解决方法:一次装夹可实现零件多个表面或复杂形面的加工,大大简化了工件装夹和刀具系统的复杂性,减少了夹具和非生产时间。此次设计的目的是根据给定的技术参数对加工中心的主传动系统的结构进行设计,得出最优的主传动系统设计方案,使之达到高自动化、高柔性、高精度、高效率的性能。通过本次设计培养综合运用基础知识和专业知识,解决工程实际问题的能力,使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能及能力得到训练和提高。
二、设计容 1. 设计容研究 数控车铣复合机床主传动系统主要由伺服电机、齿轮传动、主轴组件、 C轴及其传动组成, 可实现主运动传动和主轴夹持工件的分度。本毕业设计的主要容为数控车铣复合机床主传动系统设计, 包括主传功系统方案设计、装配图及零件图设计,以及进行相关的计算和重要零件的校核。详细设计容如表1所示。 表1 详细设计容
设计容 具体设计分析
车铣复合主传动运动设计 (1) 分配各级传动比,拟定结构式或结构网 (2) 拟定转速图,并画出转速图 (3) 确定各传动构件的形式及结构尺寸 (4) 设计各级传动轴 (5) 根据运动参数,确定各级轴的支撑构件等 (6) 设计主轴,拟定主轴组件,确定主轴组件 的润滑与密封方式 (7) 根据标准,对各级传动轴及主轴等进行校核
C轴控制传动设计 (1) 传动装置 (2) 结合、分离装置
主传动系统结构设计 (1) 传动构件的布置与排列 (2) 主传动的开停、制动装置 (3) 车铣复合机床主轴箱的构造
主要参数:最大回转直径(mm):Φ500 主轴转速(rpm):45-4500 主电机功率(KM):11/15 C轴分度:0.001°,360连续 课题的主要要求有: (1)相关外文翻译资料一份(译文字数不少于2000汉字); (2)毕业实习报告一份(约5000字); (3)毕业设计方案1份,且符合毕业设计规; (4)总设计图量不少于3.0A0,其中手工绘图不少于折合成图幅为A0号的图纸1,计算机辅助绘图不少于折合成图幅为A0号的图纸1,装配图有充分的零件图支撑; (5)设计说明书1份(不少于1.2万字),查阅文献15篇以上,外文文献2篇以上。
2. 预期研究结果 通过本次课题设计任务书上的要求,运用所学相关理论及专业知识,经过设计计算、结构设计、关键零部件校核等手段设计出满足使用要求、符合国家标准的数控车铣复合机床主传动系 统,使其能满足给定主要参数的要求, 并实现定位精度高,运行过程平稳等优点。 三、设计方案 1. 主轴传动方案的确定 在机床设计中有多种主轴传动方式,一般根据不同加工场合的工艺要求及传动方式自身特点进行选择,为了确定最为优化的车铣复合机床主轴的传动方式,以下列举出了几种常见的传动方式,并且根据本设计的具体要求拟定适合的方案 1.1 主轴传动类型
图1 主轴传动方式 (1) 带有变速齿轮的主传动(图a),一般大、中型数控机床多采用这种方式。通过少数几对齿轮传动来扩大变速围。由于电动机在额定转速以上的恒功率调速围为2~5,当需要扩大这个调速围时常用变速齿轮的办法来扩大调速围,滑移齿轮的位移大都采用液压拨叉变速机构来实现。齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、机械工作寿命长和传动比固定的特点,但是,在实际齿轮制造以及安装要求需要很高的精度导致成本较高,而且传动距离受限制,不宜有太远距离跨度[3]。 (2) 带传动方式(图b) 这种方式主要应用在转速较高、变速围不大,低转矩的小型数控机床上,电动机本身的调整就能满足要求,不用齿轮变速,可避免齿轮传动时引起震动和噪声的缺点,但它只适用于低扭矩特性要求。常用的有同步齿形带、多楔带、v带、平带。 (3) 两个电动机分别驱动主轴(图c) 这是上述两种方式的混合传动类型,兼有上述两种方式的性能。高速时,由一个电动机通过带传动;低速时,由另一个电动机通过齿轮传动,齿轮起到降速和扩大变速围的作用,因而就使恒功率区增大,扩大了变速围,避免了低速时转矩不够,且电动机功率不能充分利用的问题,但两个电动机不能同时工作。 (4) 调速电机直接驱动的主传动 一种为:主轴电动机输出轴通过精密联轴器与主轴连接(图d),优点为结构紧凑,传动效率高,但主轴转速的变化及输出完全与电动机的输出特性一致,因而受一定限制。另一种为:装电动机主轴,即主轴与电动机转子合为一体(图e)。优点为结构紧 凑,惯性小,可提高启动、停止的相应特性,缺点为电动机发热使主轴产生变形。因此,要注意温度控制。这种方式大大简化了主轴箱体与主轴的结够,有效提高了主轴部件的刚度,但是主轴输出扭矩小,电机发热对主轴影响较大。 1.2 主轴传动方案分析比较及方案确定 结合本次数控车铣复合机床主传动系统设计要求及上述各传动方式优缺点,本次设计采用传动效率高、结构紧凑、机械工作寿命长的带有变速齿轮的主传动方式,采用液压拨叉变速机构实现滑移齿轮变速。 2. C轴控制传动方案设计 2.1 C轴控制传动类型 方案一 精密蜗杆副C轴结构 C轴的分度和伺服控制采用可啮合和脱开的精密蜗杆蜗轮副结构。它有一个C轴的分度和伺服控制采用可啮合和脱开的精密蜗轮副结构,它由一个伺服电动机驱动蜗杆1及主轴上的蜗轮3。当机床处于铣削或钻削状态, 即主轴需要通过 C轴分度或对圆周进给进行伺服控制时, 蜗轮与蜗杆啮合, 该蜗轮蜗杆副由一个可固定的精确调整滑块来调整, 以消除啮合间隙。 C轴的分度精度由一个脉冲编码器7来保证。如下图所示。
图2.1 精密蜗杆副C轴结构 1-蜗杆 2-主轴 3-蜗轮 4-齿形带 5-主轴电动机 6-齿形带 7-脉冲编码器 8-C轴伺服电机 9-传送带
方案二 滑移齿轮控制的C轴传动 图2.2为经滑移齿轮控制的C轴传动图, 由主轴箱9和C轴控制箱16组成。主轴在一般车削状.态时,换位液圧缸6使滑移齿轮5与主轴齿轮7脱开,制动液圧缸10脱离制动,主轴电动机通过皮带驱动主轴8旋转。当主轴需要C轴控制作分度或回转运动时,主轴电动机处于停止状态,滑移齿轮5与主轴齿轮7啮合,在制动液圧缸10未制动状态下, C轴伺服电机15根据指令脉冲值旋转,通过C轴变速箱变速, 经滑移齿轮5、主轴齿轮7使主轴分度,然后制动液圧缸使主轴制动。当进行铣削时, 除制动液压缸制动主轴外, 其他动作与上述相同, 此时主轴按指令作缓慢的连续旋转进给运动。 图2.2 滑移齿轮控制的C轴传动 1~4-传动齿轮 5-滑移齿轮 6-换位油缸 7-主轴齿轮 8-主轴 9-主轴箱 10-制动油缸 11-带轮 12-主抽制动盘 13-齿形带轮 14-脉冲编码器 15-C轴伺服电动机 16-C轴控制箱
方案三 带C轴功能的主轴电动机直接控制 C轴控制除了以上介绍的用伺服电机通过机械结构实现外, 还可以用带 C轴功能的主轴电动机直接进行分度和定位。
四、参考文献 [1] 夏焕金,蔡慧慧. 车铣复合加工技术的发展及应用[J]. 金属加工,2011(21):19-21. [2] 江崇民. 数控车床技术发展现状及趋势[J]. 机械工程师,2012(4):98-100. [3] 雪宝. 机械制造装备与设计[M]. :西北工业大学,2010. [4] 马宏伟. 数控技术[M]. :电子工业,2014. [5] 桂芝. 影响车铣复合机床加工精度的因素分析[J]. 中国制造业信息化,2011,40(7):68-69. [6] 曙. 机床主轴部件的创新[J]. 制造技术与机床,2011(11):6-9. [7] 永年. 基于C6132A的数控车铣复合中心主运动系统改造[J]. 机械工程与自动化,2010(1):105-107.