數控車床縱向設計管理論文

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摘要

本文主要研究了CA6140經濟型中檔精度數控車床的縱向進給及導軌潤滑機構的設計及其改造。本文對數控車床縱向進給系統的設計與改造方案進行了重點論述，對該機構的主要組成部件:滾珠絲杠副、交流伺服電機、聯軸器等進行了設計計算與選型。其中對滾珠絲杠副、交流伺服電機的設計計算及選型作了詳細論述。進行這一設計主要是為了進一步地提高數控車床縱向進給機構的定位精度，重復定位精度以及改造手動進給裝置，以使其能夠可靠地運行，且能滿足各項性能指標的要求,達到預期的結果,即滿足設計任務書的要求。最后,本文還對各個零部件進行了設計,并繪制了全部零件圖以及該數控車床縱向進給機構的裝配圖。此結構簡單可靠,可應用于相似的各類數控車床上。

關鍵詞:數控車床進給系統潤滑機構

Abstract

Thisarticlemainlytoldtheresearch,thedesigningandtransformationonthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofCA6140economicmediumprecisionNCmachine.ThearticlemadeabrilliantexpositiononthedesigningandtransformationschemeofthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofNCmachine.Thearticlealsoexposedbrilliantlythemechanism’smailparts:theball-racebearing,theservo-electricmachine,thecouplingandsoon.Doingthedesignisforthesakeofimprovingthesiteprecision,duplicatesiteprecisionandtransformatingtheLongitudinalmotionsystem.Soitcanworkcredibility,meettherequestofeverypropertynorm,cometotheexpectedconsequence,andfulfilltherequireofdesignassignmentlist.Besides,theauthorhasdesignedanddrawedallofmechanism’parts,andalsodrawedtheassemblechart.Thismechanismissimpleandreliable,itcanapplytoeverysimilarNCmachine.

Keywords:NCmachineLongitudinalmotionsystemTracklubricationmechanism

數控機床簡介

數控機床是一種高科技的機電一體化產品,是綜合應用計算機技術、精密測量及現在機械制造技術等各種先進技術相結合的產物。數控機床作為實現柔性制造系統、計算機集成制造系統和未來工廠自動化的基礎已成為現在制造技術中不可缺少的生產手段,是機電一體化技術的重要組成部分。隨著科學技術的迅速發展,數控技術的應用范圍日益擴大。數控機床已成為現在機械制造業中的主要技術裝備。

四．經濟型數控車床的改造

縱橫向進給系統原機床掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠,光杠等全部拆除,縱、橫向以伺服電機作為驅動元件,經一級齒輪減速轉矩增大后,由滾珠絲杠傳動?？v向進給機構：縱向伺服電機為P20B200DxS，2.0的交流伺服電機,滾珠絲杠仍利用原絲杠位置,其螺母副通過托架安裝在床鞍底部,滾珠絲杠兩端加裝接套、接桿及支承,與床身尾部步進電機相聯接。伺服電機經減速后,減速器輸出軸用套筒聯軸器與絲杠直接聯接,這種結構簡單,徑向尺寸小,可防止被聯接軸的位移和偏斜所帶來裝配困難和附加應力。

改造后的數控機床應有以下發展方向：單一的數字控制應向數控中心發展，數控機床總體布局更加合理，機床控制系統的控制和運算功能更進一步加強，機床的伺服系統采用交流數字伺服系統代替直流伺服系統，編程更趨合理化，加工工藝更趨簡單化90%機床的檢測和監控系統要能實現自動化。

隨著科學技術水平和人類生活水平的提高，對機械產品的質量要求越來越高，產品品種越來越多，中大批量的產品需求越來越少，而單件小批量生產模式迅速增加。作為實現單件小批量加工自動化的數控機床，由于其突出的優點而得到廣泛應用。目前,國外數控機床的性能正朝著高精度、高效率、高柔性、高自動化方向迅速發展,這將對數控機床機械結構設計和制造的質量和可靠性提出更高的要求。“十五”期間,我國機械制造行業必須瞄準國際數控機床發展的科學前沿,開拓創新,消化吸收國外先進技術,開創我國數控機床設計和制造技術的新局面。

總體設計方案論證

數控車床的進給系統包括橫向進給系統(X軸)和縱向進給系統(Z軸),它們是由伺服電機經同步齒形帶傳動,驅動滾珠絲杠螺母副機構,來實現刀架的運動。根據GB/T16462-1996《數控臥式車床精度檢驗》,機床的位置精度包括重復定位精度、反向偏差和定位精度。當機床的中心距DC=3000mm時,其重復定位精度X軸0.0075mm,Z軸0.010mm;反向偏差X軸為0.006mm,Z軸為0.012mm;定位精度X軸為0.035mm,Z軸為0.040mm?？梢钥闯?進給軸設計與主軸設計相比,具有相同的重要性。因而,進給軸的設計應從動、靜兩方面充分考慮,位置精度才能達到該標準的要求。在數控車床進給系統的設計中,根據橫向、縱向的不同精度要求,不同移動質量及轉動慣量等特點,分別解決設計中的主要矛盾。以期望設計結果能滿足各項性能指標的要求,達到預期的結果,即滿足設計任務書的要求。

驅動元件：

各種數控機床加工的對象不同，工藝要求不同，所以對進給驅動的要求不盡相同，但基本要求是一樣的，大致有四個方面。

（1）高精度使用數控機床主要是解決零件加工質量的穩定性，一致性，減少廢品率；解決復雜空間曲面零件的加工；解決復雜零件的加工精度，縮短制造周期等。為了滿足這些要求，必須保證數控機床的定位精度和加工精度。要求定位精度和輪廓切削精度能達到機床要求的指標。在位置控制中要求有高的定位精度，而在速度控制中，要求有高的調速精度，強的抗負載擾動的能力，即靜態和動態速度降盡可能小。

（2）快速響應為了保證輪廓切削形狀精度和低的加工表面粗糙度，除了要求有較高的定位精度外，還要求有良好的快速響應特性，即要求跟蹤指令信號的響應要快。

（3）調速范圍寬在各種數控機床中，由于加工用刀具，被加工零件的材質及加工要求的不同，為保證在任何情況下都能得到最佳切削條件，就要求進給驅動必須具有足夠寬的調速范圍。

（4）低速大轉矩根據機床的加工特點，大都是在低速進行重切削，即在低速時進給驅動要有大的轉矩輸出。

附件清單

1.畢業設計任務書1份

2.畢業設計說明書1份

3.總裝圖CK000A31份

4.進給系統裝配圖CK001A01份

5.潤滑機構裝配圖CK002A11份

6.床鞍零件圖CK124A11份

7.電機支座零件圖CK117A11份

8.螺母支架零件圖CK110A21份

9．連接軸零件圖CK101A31份

10．面板零件圖CK102A31份

11．端蓋零件圖CK106A31份

12．法蘭零件圖CK108A31份

13．滾珠絲杠副零件圖CK112A31份

14．支座零件圖CK114A31份

15．墊圈零件圖CK103A41份

16．套筒零件圖CK104A41份

17．連接法蘭零件圖CK105A41份

18．側板零件圖CK107A41份

19．法蘭零件圖CK109A41份

20．法蘭零件圖CK111A41份

21．法蘭零件圖CK113A41份

22．小端蓋零件圖CK115A41份

23．防護罩零件圖CK116A41份

24．錐銷零件圖CK118A41份

25．連接管零件圖CK119A41份

26．墊板零件圖CK121A41份

27．防護罩零件圖CK122A41份

28．接頭零件圖CK123A41份