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《數(shù)控加工中心—主傳動系統(tǒng)設(shè)計學(xué)位論文.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1前言1.1數(shù)控加工中心概述數(shù)控加工中心是帶有刀庫和換到系統(tǒng)的數(shù)控機床。其特點是數(shù)控系統(tǒng)能控制機床自動地更換刀具，連續(xù)的對工件各個加工表面自動進行鉆削、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、銑削的多種工序的加工。概括有以下幾點：1．全封閉防護；2．工序集中，加工連續(xù)進行；3．使用多把道具，自動進行道具交換；4．使用多個多個工作臺，自動進行工作臺交換；5．功能強大，趨向復(fù)合加工；6．高自動化、高精度、高效率、高投入；7．在適當(dāng)?shù)臈l件下才能發(fā)揮最佳效益。數(shù)控加工中心主要適用于加工形狀復(fù)雜、工序多、精度要求高的工件。例如，箱體類工件，復(fù)雜曲面類工件，異
2、形件，盤、套、板類工件等。數(shù)控加工中心分為立式加工中心，臥式加工中心和龍門式加工中心三大類。圖1.1為大型立式數(shù)控加工中心盡管現(xiàn)在出現(xiàn)了各種類型加工中心，外形結(jié)構(gòu)各異，但總體來看大體有以下幾部分組成：1—數(shù)控柜；2—刀庫工作臺；3—主軸箱；4—操作面板；5—驅(qū)動電源；6—工作臺裝置；7—滑枕；8—床身；9—進給伺服電機；10—換刀機械手圖1.1大型立式加工中心-28-濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1．基礎(chǔ)部件由床身、立柱和工作臺等組成，基礎(chǔ)部件要承受加工中心的靜載荷和加工時的動載荷。所以必須選擇剛度很高的材料做基礎(chǔ)組件，同時它也是整個加工中心質(zhì)量和體積最大的組件
3、。2．控制系統(tǒng)加工中心的控制系統(tǒng)由CNC裝置、伺服驅(qū)動裝置、可編程控制器以及電機等組成。它是加工中心的控制中心。3．主軸組件它由主軸電機、主軸箱、主軸和軸承等零件組成。數(shù)控系統(tǒng)控制它的運動、停止和轉(zhuǎn)動等動作。是切削加工的功率輸出部件。4．自動換刀裝置由刀庫、機械手和驅(qū)動機構(gòu)等部件組成，數(shù)控裝置控制換刀過程，由電機和液壓驅(qū)動刀庫和機械手實現(xiàn)刀具的選擇與交換。5．伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的功能是把數(shù)控裝置的信號轉(zhuǎn)為數(shù)控加工中心移動部件的移動，其性能的好壞影響加工中心的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。6．輔助系統(tǒng)由潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓和隨機監(jiān)測系統(tǒng)等部分組
4、成。它不直接參與切削運動，但它保障了加工中心的效率、加工精度和可靠性。1.2選題背景與意義1.2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀數(shù)控加工中心作為一種高自動化、高柔性、高精度、高效率的機械加工設(shè)備已廣泛應(yīng)用在機械工業(yè)各個領(lǐng)域。特別是在裝備制造業(yè)中它已經(jīng)成為主要角色,發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。自1952年美國研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng)以來，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展十分迅速，數(shù)控系統(tǒng)也由原先的硬連接數(shù)控發(fā)展成為今天的計算機數(shù)控(CNC)[2]。當(dāng)今世上在數(shù)控機床科研、設(shè)計、制作和應(yīng)用上,技巧最先進、經(jīng)驗最多的國家是美、德、日。美國生產(chǎn)的數(shù)控機床的主機設(shè)計、制作及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)
5、扎實，且一貫器重科研和創(chuàng)新,故其高性能數(shù)控機床技巧在世界也一直領(lǐng)先。德國的數(shù)控機床質(zhì)量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機床。日本也和美、德兩國類似,充分發(fā)展大批大批生產(chǎn)主動化，繼而全力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)主動化的數(shù)控機床。近年來，我國數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展迅速，國產(chǎn)數(shù)控車床已完全能滿足國內(nèi)市場需要。高性能的臥式車削中心和車銑復(fù)合中心，通過合資、引進技術(shù)和自主開發(fā)，某些產(chǎn)品已能滿足部分國內(nèi)高端用戶要求。但是，臥式車銑復(fù)合加工中心、帶Y軸或C軸的臥式車削中心、雙主軸臥式車削中心和高精度臥式車削中心仍然主要依靠進口[3]。
6、數(shù)控加工中心具有廣泛的加工藝性能。能夠在一次裝夾中完成多道工序的加工，其主傳動系統(tǒng)具有傳遞切削功率的重要功能，因而加工中心對主傳動系統(tǒng)的要求是很高的。不僅要有強力的轉(zhuǎn)矩輸出，又要有較寬的調(diào)速范圍[4]-28-濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計。隨著機床產(chǎn)品設(shè)計越來越理性化，在進行主傳動系統(tǒng)設(shè)計時各主要技術(shù)參數(shù)和特性參數(shù)的要求更加的高。1.2.2選題的目的及意義數(shù)控加工中心已廣泛應(yīng)用在機械工業(yè)各個領(lǐng)域，特別是在裝備制造業(yè)中它已經(jīng)成為主要角色，發(fā)揮著越來越重要的作用。數(shù)控加工中心的主傳動亦即主軸傳動系統(tǒng)具有傳遞切削功率的重要功能，因而數(shù)控機床對主傳動系統(tǒng)的要求是很高的[
7、4]。數(shù)控加工中心的主傳動系統(tǒng)應(yīng)該具有一定的轉(zhuǎn)速和變速范圍，以便采用不同材料的刀具加工不同材料，不同尺寸，不同要求的工件，并且能夠方便的實現(xiàn)運動的開停，變速，換向和制動。所以此次設(shè)計的目的是根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)對加工中心的主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，得出最優(yōu)的主傳動系統(tǒng)設(shè)計方案，使之達到高自動化、高柔性、高精度、高效率的性能。通過本次設(shè)計培養(yǎng)綜合運用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，解決工程實際問題的能力，使工程繪圖、數(shù)據(jù)處理、外文文獻閱讀、程序編制、使用手冊等基本技能及能力得到訓(xùn)練和提高。1.3課題研究內(nèi)容1.3.1設(shè)計內(nèi)容研究數(shù)控加工中心的主傳動系統(tǒng)是用來實現(xiàn)機
8、床主運動的傳動系統(tǒng)，是數(shù)控加工中心的關(guān)鍵部件之一，對加工精度起著決定性的作用。它應(yīng)該具有一定的轉(zhuǎn)速和變速范圍，以便采用不同
