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1、數(shù)控車床縱向設(shè)計管理 摘要 本文主要研究了CA6140經(jīng)濟型中檔精度數(shù)控車床的縱向進給及導(dǎo)軌潤滑機構(gòu)的設(shè)計及其改造。本文對數(shù)控車床縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計與改造方案進行了重點論述，對該機構(gòu)的主要組成部件:滾珠絲杠副、交流伺服電機、聯(lián)軸器等進行了設(shè)計計算與選型。其中對滾珠絲杠副、交流伺服電機的設(shè)計計算及選型作了詳細論述。進行這一設(shè)計主要是為了進一步地提高數(shù)控車床縱向進給機構(gòu)的定位精度，重復(fù)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(yù)期的結(jié)果,即滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。最后,本文還對各個零部件進行了設(shè)計,并繪制了全部零件圖以及該數(shù)控車床縱向進給機構(gòu)的裝配圖。此

2、結(jié)構(gòu)簡單可靠,可應(yīng)用于相似的各類數(shù)控車床上。 關(guān)鍵詞:數(shù)控車床進給系統(tǒng)潤滑機構(gòu) Abstract Thisarticlemainlytoldtheresearch,thedesigningandtransformationonthelongitudinalmotionsystemandtracklubricationmechanismofCA6140economicmediumprecisionNCmachine.Thearticlemadeabrilliantexpositiononthedesigningandtransformationschemeofthelongitudinal

3、motionsystemandtracklubricationmechanismofNCmachine.Thearticlealsoexposedbrilliantlythemechanism’smailparts:theball-racebearing,theservo-electricmachine,thecouplingandsoon.Doingthedesignisforthesakeofimprovingthesiteprecision,duplicatesiteprecisionandtransformatingtheLongitudinalmotionsystem.Soitcan

4、workcredibility,meettherequestofeverypropertynorm,cometotheexpectedconsequence,andfulfilltherequireofdesignassignmentlist.Besides,theauthorhasdesignedanddrawedallofmechanism’parts,andalsodrawedtheassemblechart.Thismechanismissimpleandreliable,itcanapplytoeverysimilarNCmachine. Keywords:NCmachineLon

5、gitudinalmotionsystemTracklubricationmechanism 數(shù)控機床簡介 數(shù)控機床是一種高科技的機電一體化產(chǎn)品,是綜合應(yīng)用計算機技術(shù)、精密測量及現(xiàn)在機械制造技術(shù)等各種先進技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)控機床作為實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)和未來工廠自動化的基礎(chǔ)已成為現(xiàn)在制造技術(shù)中不可缺少的生產(chǎn)手段,是機電一體化技術(shù)的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴大。數(shù)控機床已成為現(xiàn)在機械制造業(yè)中的主要技術(shù)裝備。 四．經(jīng)濟型數(shù)控車床的改造 縱橫向進給系統(tǒng)原機床掛輪機構(gòu)、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(qū)動元件

6、,經(jīng)一級齒輪減速轉(zhuǎn)矩增大后,由滾珠絲杠傳動。縱向進給機構(gòu)：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(lián)接。伺服電機經(jīng)減速后,減速器輸出軸用套筒聯(lián)軸器與絲杠直接聯(lián)接,這種結(jié)構(gòu)簡單,徑向尺寸小,可防止被聯(lián)接軸的位移和偏斜所帶來裝配困難和附加應(yīng)力。 改造后的數(shù)控機床應(yīng)有以下發(fā)展方向：單一的數(shù)字控制應(yīng)向數(shù)控中心發(fā)展，數(shù)控機床總體布局更加合理，機床控制系統(tǒng)的控制和運算功能更進一步加強，機床的伺服系統(tǒng)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)代替直流伺服系統(tǒng)，編程更趨合理化，加工工藝更趨簡單化90%

7、機床的檢測和監(jiān)控系統(tǒng)要能實現(xiàn)自動化。 隨著科學(xué)技術(shù)水平和人類生活水平的提高，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，產(chǎn)品品種越來越多，中大批量的產(chǎn)品需求越來越少，而單件小批量生產(chǎn)模式迅速增加。作為實現(xiàn)單件小批量加工自動化的數(shù)控機床，由于其突出的優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。目前,國外數(shù)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(fā)展,這將對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求?！笆濉逼陂g,我國機械制造行業(yè)必須瞄準國際數(shù)控機床發(fā)展的科學(xué)前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國外先進技術(shù),開創(chuàng)我國數(shù)控機床設(shè)計和制造技術(shù)的新局面。 總體設(shè)計方案論證 數(shù)控車床的進給系統(tǒng)包括橫向進給系統(tǒng)(X軸)和

8、縱向進給系統(tǒng)(Z軸),它們是由伺服電機經(jīng)同步齒形帶傳動,驅(qū)動滾珠絲杠螺母副機構(gòu),來實現(xiàn)刀架的運動。根據(jù)GB/T16462-1996《數(shù)控臥式車床精度檢驗》,機床的位置精度包括重復(fù)定位精度、反向偏差和定位精度。當(dāng)機床的中心距DC=3000mm時,其重復(fù)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(shè)計與主軸設(shè)計相比,具有相同的重要性。因而,進給軸的設(shè)計應(yīng)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(shù)控車床進給系統(tǒng)的設(shè)計中,根據(jù)橫向、縱向的不同精度要求,不同移動質(zhì)

9、量及轉(zhuǎn)動慣量等特點,分別解決設(shè)計中的主要矛盾。以期望設(shè)計結(jié)果能滿足各項性能指標的要求,達到預(yù)期的結(jié)果,即滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。 驅(qū)動元件： 各種數(shù)控機床加工的對象不同，工藝要求不同，所以對進給驅(qū)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(shù)控機床主要是解決零件加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，一致性，減少廢品率；解決復(fù)雜空間曲面零件的加工；解決復(fù)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(shù)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(diào)速精度，強的抗負載擾動的能力，即靜態(tài)

10、和動態(tài)速度降盡可能小。 （2）快速響應(yīng)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(yīng)特性，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快。 （3）調(diào)速范圍寬在各種數(shù)控機床中，由于加工用刀具，被加工零件的材質(zhì)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(qū)動必須具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍。 （4）低速大轉(zhuǎn)矩根據(jù)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(qū)動要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。 附件清單 1.畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1份 2.畢業(yè)設(shè)計說明書1份 3.總裝圖CK000A31份 4.進給系統(tǒng)裝配圖CK001A01份 5.潤滑機構(gòu)裝配圖C

11、K002A11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(cè)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