（完稿）数控铣床Z轴进给系统设计（CAD全套）㊣精品文档值得下载

（完稿）数控铣床Z轴进给系统设计（CAD全套）

传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控车床能达到比较高的加工精度和质量稳定性。这可是由数控车床结构设计采用了必要的措施，以及机电结合的特点决定的。首先是在结构上引入了滚珠丝杠螺母机各种消除间隙的结构等，使机械传动的误差尽可能小其次是采用了软件精度补偿技术，使机械误差进步减小第三是用程序控制加工，减少了人为因素对加工精度的影响。这些措施不仅保证了较高的加工精度，同时还保证了较高的质量稳定性。生产效率高零件加工所需要的时间包括机动时间与辅助时间两部分。数控车床能有效的减少这两部分时间，因而加工生产率比般车床高的多。数控车床主轴转速和进给量的范围比普通车床的范围大，每道工序都能选用最有力的切削用量，良好的结构刚性允许数控车床进行大切削用量的强力切削，有效的节省了机动时间。数控车床移动部件的快速移动和定位采用了加速与减速的措施，因而选用了很高的空行程运动速度，消耗在快进快退和定位的时间要比般车床少的多。数控车床的加工精度比较稳定，般只做首件检验或工序间关键尺寸的抽样检验，因而可以减少机停检验的时间。在使用带有刀库和自动换刀装置的数控车削中心的数控车床时，在台机床上实现了多道工序的连续加工，减少了半成品的周转时间，生产效率的提高就更为明显。自动化程度高数控车床对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了操作面板装卸零件关键工序的中间测量以及观察机床的运行之外，其他的机床动作直至加工完毕，都是自动连续完成，不需要进行繁重的重复性手工操作，劳动强度与紧张程度均大为减少，劳动条件也得到相应的改善。良好的经济效益使用数控车床加工零件时，分摊在每个零件上的设备费用是比较昂贵的。但在单件小批量生产条件下，可以节省工艺装备费用辅助生产工时生产管理费用以及降低废品率等，因此能够获得良好的经济效益。有利于生产管理的现代化用数控车床加工零件，能够准确的计算工件加工的工时，并有效的简化了检验和工夹具半成品的管理工作。这些特点都有利于使生产管理现代化。.数控铣床轴进给系统的大致整体设计对于数控铣床轴进给系统，将采用立式加工的结构。轴进给系统包括轴主轴箱带刀具随主轴箱竖直运动来完成,轴的进给传动初步设定为丝杠来满足系统的传动精度。轴传动系统的设计.轴传动系统的参数设定工作台宽度长度主轴锥孔∶主轴箱轴行程主轴转速范围主电动机的功率.主轴电动机转速主轴的传动功率数控机床对主传动的要求为了达到高效，高精度等特点，数控机床铣床除了在控制系统反馈系统上又比较高的要求外，对传统的机械部分如主传动系统也提出如下几点要求具有更高的调速范围，并实现无极调速。定齿轮其他参数的计算齿轮的校核接触疲劳强度轴进给系统总体方案的设计.设计参数.工作原理.总体方案设计数控系统的选择传动机构的选择联轴器选择主要零部件的计算与选用.轴工作载荷分析.轴工作载荷计算.滚珠丝杠螺母副的计算与选用丝杠导程的确定动载荷计算效率计算滚珠丝杠的精度选择滚珠丝杠的制动.滚珠丝杠螺母副支承的选择.滚珠丝杠螺母副的间隙消除与预紧.轴承的计算与选用轴承初选轴承的计算确定轴承的规格型号.传动系统的刚度计算丝杠拉压刚度滚珠丝杠螺母副的轴向接触刚度支承轴承的轴向刚度丝杠传动的综合拉压刚度.伺服电动机的选择计算确定步进电动机的类型确定脉冲当量最大静态转矩的选择.负载转动惯量的计算工作台折算到丝杠上的转动惯量丝杠折算到电动机的转动惯量传动系统折算到电机轴上的总转动惯量.负载力矩的计算计算折算到电动机主轴上切削负载力矩计算折算到电动机上的摩擦负载力矩计算附加负载力矩加速力矩计算空载时的快进力矩计算切削时的工进力矩计算空载启动力矩确定步进电动机的最大静转矩.导轨的选择导轨的介绍导轨的参数选取导轨的间隙调整导轨材料与热处理主要零件的校核.滚珠丝杠螺母副的校核滚珠丝杠螺母副临界转速的校核滚珠丝杠螺母副寿命的校核结论致谢参考文献绪论.数控铣床数控铣床的简介科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求超高速切削超精密加工等技术的应用，对数控机床的数控系统伺服性能主轴驱动机床结构等提山了更高的性能指标的迅速发展和的不断成熟，又将对数控机的可靠性通信功能人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展，数控系统的性能日益完盖，数控技术的应用领域日益扩大。数控铣床是在数控加丁中心领域中最具代表性的种典型机床，在数控机床中所占的比率最大，数控加工中心柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。它具有功能性强加工范围广工艺较复杂等特点，主要用于各种复杂的平面轮廓曲面等零件的铣削加工，同时还可以进行钻扩镗攻螺纹等加工，在航空航天汽车制造机械加工和模具制造业中应用非常广泛。数控的加工过程数控车床加工零件的主要过程主要包括下内容根据被加工零件的图样与工作方案，用规定的代码与程序格式，将刀具的移动轨迹加工工艺过程工艺参数切削用量等编写成数控系统能够识别的指令形式，即编写加工程序。将所编写的加工程序输入数控装置。数控装置对输入的程序代码进行译码运算处理，并像各坐标轴的伺服驱动装置和辅助功能控制装置发出相应的控制信号，以控制车床各部件的运动。在运动过程中，数控系统需随时检测车床坐标轴的位置行程开关的状态等，并与程序的要求相比较，以决定下步动作，直到加工出合格的零件。操作者随时对车床的加工情况工作状态进行观察和检查，必要时还需要对车床动作和加工程序进行调整，以保证车床安全可靠的运行。数控铣床的组成数控铣床般由数控系统机床基础部件主轴箱进给伺服系统及辅助装置等几大部分组成。数控系统数控系统是机床运动控制的中心，通常数控铣床都配有高性能高精度集成软件的微机数控系统，具有直线插补圆弧插补刀具补偿固定循环用户宏程序等功能，能完成绝大多数的基本铣削以及镗削钻削攻螺纹等循环加工。机床基础部件通常是指底坐立柱工作台横梁等，是整个机床的基础和框架。主轴箱包括主轴箱和主轴传动系统，用于装刀具并带动刀具旋转主传动大多采用专用的无级调速电动机驱动。进给伺服系统由进给电动机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，其主轴垂直方向进给运动及工作台的横向和纵向进给运动均由各自的交流伺服电机来驱动。辅助装置包括液压气动润滑冷却系统和排屑防护等装置。数控铣床的分类数控铣床品种繁多，规格不，可按通用铣床的分类方法分为以下类数控立式铣床数控立式铣床主轴轴线垂直于水平面，这种铣床占数控铣床的大多数，应用范围也最广。日前三坐标数控立式铣床占数控铣床的大多数，般可进行三轴联动加工。卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范同和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转台或万能数控转台的方式来实现四轴和五轴联动加工。这样既可以加工工件侧面的连续同转轮廓，又可以实现在次装夹中通过转台改变零件的加工位置也就是通常所说的工位，进行多个位置或工作面的加工。立卧两用转换铣床这类铣床的主轴可以进行转换，可在同台数控铣床上进行立式加工和卧式加工，同时具备立卧式铣床的功能。数控铣床的用途和工艺特点铣床是用铣刀进行铣削加的机床，铣床的加工情况如图所示。在铣床上，用不同铣刀可以对平面斜面沟槽台阶形槽燕尾槽等表面进行加工，另外配上分度头或叫回转台还可以加工齿轮螺旋面花键轴凸轮等各种成型表面。故铣床的万能性强，应用范围很广。铣床的主参数是工作台面宽度及长度。铣床的工艺特点如下铣床的主轴带动铣刀作旋转主运动铣刀是多齿多刃连续进行切削多数铣床由工作台带动工件作直线进给运动铣刀在切削时，每个刀齿的切削过程是断续的，同时参加切削的齿数是变化的，每个刀齿的切削厚度也是变化的，因此容易引起机床振动铣削时，铣刀同时参加切削的齿数较多，便于采用较大的铣削速度和进给量，因而生产效率高。图铣床的加工情况.我国的数控产业我国数控产业的现状当前，我国的数控系统正处在由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时期。也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。我国数控系统在技术上已趋于成熟，在重大关键技术上包括核心技术，已达到国外先进水平。日前，已新开发出数控系统种。自“七五”以来，国家直把数控系统的发展作为重中之重来支持，现已开发出具有中国版权的数控系统，掌握了国外直对我国封锁的些关键技术。数控产业发展面临的问题当前，我国数控机床产业面临的挑战是国内市场占有率偏低。据有关资料表明，年国产数控机床的市场占有率仅为.。造成这种严峻的形势，除客观原因外，主要是产品的质量可靠性不过硬。“十五”期间，我国机械制造工业止朝着精密化柔性化集成化自动化智能化方面迅速发展，国内数控机床需求强劲，我国数控机床产业适逢极好的发展机遇。然而，我国加入后，国外生产的数控机床将会更多的进入我国市场，市场竞争更为激烈。提高国产数控机床市场占有率，关键在于提高质量和可靠性。几年来，经过对国内外数控机床的机械结构剖析和使用性能的调研，探索和总结了数控机床机械结构设计和制造的新技术。现时主要存在有以下几个问题缺乏产业规模缺乏发展数控产业的政策和技术配套体系缺乏技术创新，产品更新和产业调整的内在往动力面临同外强手竞争的巨大压力数控产业的发展趋势随着科学技术的发展制造技术的进步和人类生活水平的提高，以及社会对产品质量和品种的多样化的要求趋势日益增强。中小批量生产的比例明显增加，对数控机床的柔性和通用性提出了更高的要求，希望市场能提供不同加工需求，能迅速高效低成本地构筑面向用户的控制系统，并大幅度地降低维护和培训的成本，同时还要求具有网络功能，以适应未来车间面向任务和定单的生产组织和管理模式。为此，近年来，随着计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快。同前正朝标准化开放体系结构的方向前进。就体系结构而言，当今世界上的数控系统大致分为种类型传统数控系统“嵌入”结构的数控系统“嵌入”结构的开放式数控统开放式数控系统。特别是进入世纪年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正在不断采用计算机控制理论等领域的最新技术成就。目前，国外数控机床的性能正朝着高速化高精度高效率高柔性高自动化高可靠性智能化复合化网络化开放式体系结构等方向迅速发展，这将对数控机床机械结构设计和制造的质量和可靠性提出更高的要求。“十五”期问，我国机械制造行业必须瞄准国际数控机床发展的科学前沿，开拓创新，消化吸收国外先进技术，开创我国数控机床设计和制造技术的新局面。.数控机床的优点加工对象改型的适应性强由于在数控机床上改变加工零件时，只需要重新编制程序就能实现对零件的加工，它不同于传统的车床，不需要制造更换许多工具夹具和检具，更不需要重新调整车床。因此，数控车床可以快速的从加工种零件转变为加工另种零件，这就为单间，小批以及试制新产品提供了极大的便利。它不仅缩短了生产准备周期，而且节省了大量工艺装备费用。加工精度高数控车床是以数字形式给出的指令进行加工的，由于目前数控装置的脉冲当量即每输出个脉冲后数控机床移动的部件相应的移动量般达到.，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控车床能达到比较高的加工精度和质量稳定性。这可是由数控车床结构设计采用了必要的措施，以及机电结合的特点决定的。首先是在结构上引入了滚珠丝杠螺