畢業(yè)設(shè)計論文-數(shù)控車削中心主傳動系統(tǒng)設(shè)計論文.doc

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1、濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1前言1.1課題研究的背景與意義車削中心的定義主傳動系統(tǒng)是用來實現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動的傳動系統(tǒng)，它的合理性對機(jī)床的整體性能起到整體的決定作用。機(jī)床主傳動系統(tǒng)的精度對于數(shù)控機(jī)床的加工精度有著非常重要的影響。數(shù)控機(jī)床主軸部件是機(jī)床的核心部件，它的性能好壞直接影響機(jī)床的加工精度。因此，對數(shù)控車削加工中心主傳動系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對于穩(wěn)定機(jī)床產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，推動機(jī)床功能部件的發(fā)展，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代具有重要意義。本畢業(yè)設(shè)計題目綜合性較強(qiáng)，可以鞏固所學(xué)專業(yè)科知識，提高本人綜合運(yùn)用機(jī)械專業(yè)知識解決問題的能力。1.2車削中

2、心的發(fā)展現(xiàn)狀精密、高速、復(fù)合、智能以及綠色是現(xiàn)今數(shù)控車削中心機(jī)床發(fā)展的總趨勢。近幾年來，數(shù)控車削中心在實用化和產(chǎn)業(yè)化等一些方面取得很多成績。這些主要表現(xiàn)在：1.機(jī)床復(fù)合技術(shù)在數(shù)控加工中心上進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)步，復(fù)合加工技術(shù)也變的日趨完善。2.智能化技術(shù)有新突破，數(shù)控車削中心的智能化技術(shù)有了新突破，數(shù)控系統(tǒng)的性能得到很大提升更加穩(wěn)定。3.數(shù)控車削中心精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展從原來的絲級提升到目前的微米級，某些品種已達(dá)到了0.05μm左右。4機(jī)器人是柔性化組合效率提高的典型體現(xiàn)，機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到了十分

3、廣泛的應(yīng)用，這使得柔性線更加靈活，功能得到進(jìn)一步擴(kuò)展，柔性線也進(jìn)一步縮短，效率提高.。高精度∶精密的數(shù)控車削中心代替了過去的普通精度數(shù)控車床加工精度普遍提高。加工精度從過去的1T6-1T7提高到了現(xiàn)在的1T5-1T6。重復(fù)定位精度已經(jīng)達(dá)1-2微米（高精度車床為0.3Mm），圓度達(dá)到了1微米，工件精度達(dá)到了0.3微米，表面粗糙度達(dá)到了Ra0.3微米。所有的精度參數(shù)還在不斷提高。高效率∶現(xiàn)在數(shù)控車削中心正通過高速化、復(fù)合化不斷的提高加工效率。在高速化方面，主傳動功率大有提高，主軸轉(zhuǎn)速提升很大，一般的中等規(guī)格NC車床主軸轉(zhuǎn)速已從

4、過去的3000-5000r/min提高到4000-8000r/min，甚至NC單軸自動車床已經(jīng)達(dá)到1.2萬、1.5萬、甚至2萬r/min，快速進(jìn)給同樣提升很大，從過去的10-20m/min提高到30、甚至40m/min。在復(fù)合化方面，具有銑削功能、Y軸功能的車削中心的比例增加很多，約占總數(shù)的15%。具有X、Z、Y、B、C5軸功能的數(shù)控車削中心也逐步增多，并且出現(xiàn)了車床-加工中心結(jié)合、車-磨結(jié)合的復(fù)合加工機(jī)。高自動化∶與CAD/CAM相結(jié)合，現(xiàn)場交互編程，自動對刀；帶有ATC、AWC、26--濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計AJC等自動化外

5、圍設(shè)備；能夠進(jìn)行自動測量以及誤差補(bǔ)償；監(jiān)控能力增強(qiáng)，部分可遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷；便于集成到自動化加工系統(tǒng)。高性能∶國外數(shù)控車削中心目前正處在全面向高性能發(fā)展，主要依靠改進(jìn)工藝、布局、結(jié)構(gòu)、驅(qū)動和控制五方面全方面的提高精度、速度、效率、自動化。在提高復(fù)合加工性能方面進(jìn)步很大，數(shù)控加工中心的高性能發(fā)展備受矚目。模塊化設(shè)計∶將數(shù)控車削中心的功能部件模塊化，在需要時按照功能需要，將基本模塊進(jìn)行組裝，這樣針對需求各種功能部件靈活配置，加速發(fā)展了新系列產(chǎn)品、節(jié)約了成本和縮短了交貨期。美、德、日等工業(yè)化國家已經(jīng)先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，而

6、我國從20世紀(jì)80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。我國與世界上其他工業(yè)發(fā)達(dá)國家在數(shù)控車削加工中心方面存在的主要差距為∶主機(jī)設(shè)計基本功比較差而且一味模仿缺乏創(chuàng)新；在精度、效率、自動化等方面存在不小差距；重要基礎(chǔ)元部件、數(shù)控系統(tǒng)主要依靠進(jìn)口；模塊化設(shè)計較少；缺乏深入系統(tǒng)的科研工作，設(shè)計、試驗手段較落后；我國在數(shù)控車削中心方面的努力方向包括：加強(qiáng)基礎(chǔ)投入，解決關(guān)鍵部件的自產(chǎn)問題，努力提高精度，加強(qiáng)模塊化生產(chǎn)水平，加大科研投入，進(jìn)行自我創(chuàng)新。1.3車削中心簡介數(shù)控車削中心是擁有高精度和高效率的自動化機(jī)床，它通過數(shù)字信息自動控制加工過

7、程中的運(yùn)動部件的坐標(biāo)位置、動作順序、輔助功能，操作者在加工過程中不能干預(yù)，不能對機(jī)床進(jìn)行人為的補(bǔ)償，所以數(shù)控車削中心幾乎在任何方面都要求比普通機(jī)床設(shè)計得更加完善，制造的更加精密。與普通車床相比，數(shù)控車削中心加裝了C軸使其功能得到很大提升，使其可以一機(jī)多用，而且占地面積小，節(jié)約了投資，并且提高加工精度、加工效率等。在主傳動系統(tǒng)方面，具有下列特點(diǎn)：(1)目前數(shù)控車削中心的主傳動電機(jī)已經(jīng)不再采用傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)或普通的交流異步電機(jī)，已逐步采用了新型的交流調(diào)速電機(jī)和直流調(diào)速電機(jī)。(2)轉(zhuǎn)速高，功率大。(3)變速范圍大。(4)主軸

8、速度的變換范圍大，并且迅速可靠。26--濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計車削中心能一機(jī)多用，在一定意義上是數(shù)控車床的發(fā)展。很多回轉(zhuǎn)體零件常常要進(jìn)行鉆孔、銑削等工序，最好能在只進(jìn)行一次裝夾的情況下完成，這樣保證了加工精度、降低了成本、縮短加工周期，特別是對重型車床，優(yōu)點(diǎn)更加明顯，因為加工重型工件吊裝困難，最好工件一次安裝