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開發(fā)低成本接觸觸發(fā)探測(cè)器的數(shù)控車床
馬塞洛德爾戰(zhàn)爭(zhēng)a
雷吉納爾多·特謝拉·科埃略b
a:工程圣卡洛斯 - 歐盟經(jīng)濟(jì)社會(huì)委員會(huì)，USP的冼星海大馬路工人Sancarlense400，CEP13566-590，圣保羅卡洛斯，SP，巴西的學(xué)校
b:工程圣卡洛斯 - 歐盟經(jīng)濟(jì)社會(huì)委員會(huì)，USP的冼星海大馬路工人Sancarlense400，CEP13566-590，圣保羅卡洛斯，SP，巴西的學(xué)校
2006年4月18日網(wǎng)上可查詢
摘要
數(shù)控機(jī)床使用觸發(fā)式測(cè)頭已成為世界標(biāo)準(zhǔn)，主要是由于減少了機(jī)器設(shè)置時(shí)間，以促進(jìn)工件精度在機(jī)測(cè)量的能力。然而，一些障礙仍然需要調(diào)換，如測(cè)量程序編程困難，這些設(shè)備的成本高和技術(shù)文獻(xiàn)的數(shù)量較少有關(guān)此主題。這項(xiàng)工作提出的觸發(fā)式測(cè)頭對(duì)車間的應(yīng)用，討論時(shí)下用來(lái)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的技術(shù)審查。基于簡(jiǎn)單的電接觸的新接觸觸發(fā)探頭模型被提出，與所需要的特性和成本低，要用于CNC車床。探針在實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的試驗(yàn)示出0.003毫米（±3秒或99.73％置信區(qū)間）一個(gè)可重復(fù)性。這些特征似乎是非常媲美于工業(yè)車床應(yīng)用中最需要的。
關(guān)鍵詞：
·尺寸質(zhì)量監(jiān)測(cè)和控制;
接觸觸發(fā)探頭;
·在機(jī)測(cè)量系統(tǒng);
·CNC車床
簡(jiǎn)介
如今，在制造系統(tǒng)發(fā)展最困難的挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)的全維管理，創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和部分到零件的控制。這種融合可以通過(guò)使用通常被稱為連接到數(shù)控機(jī)床觸發(fā)式測(cè)頭設(shè)備來(lái)達(dá)到。這些設(shè)備是用于基于項(xiàng)目的規(guī)格，閉環(huán)過(guò)程控制，部件的尺寸控制。制造，刀具補(bǔ)償，快速設(shè)置，過(guò)程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集和更多的測(cè)量和校準(zhǔn)。
它是在目前的制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)非常重要的是要使用這些功能，使得可能部分對(duì)部分檢驗(yàn)控制，如果必要的，這保證了尺寸誤差立即檢測(cè)，減少?gòu)U料，避免了一整批片都刮掉并降低成本，由于零件返工。
為了幫助維控上車削操作，這項(xiàng)工作開始引入觸發(fā)式探頭的特點(diǎn)，用于產(chǎn)生“觸發(fā)信號(hào)”技術(shù)。在此之后，本文提出了一種簡(jiǎn)單和低成本的無(wú)線觸發(fā)式測(cè)頭的基礎(chǔ)上，直接電接觸的原則。原型是一起提交的重復(fù)性和準(zhǔn)確性的研究。
1. 觸發(fā)式測(cè)頭
第一個(gè)觸發(fā)式測(cè)頭的發(fā)明是為了解決一個(gè)具體的檢查要求，但繼續(xù)改造的設(shè)計(jì)和革命性的制造組件的過(guò)程后檢驗(yàn)使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）的。在20世紀(jì)70年代末，幾乎所有主要的CMM制造商在世界上采用雷尼紹?探頭。
后來(lái)，由于數(shù)控進(jìn)展，包括測(cè)量功能和直線光柵尺在其軸，使用這種裝置傳到機(jī)床，在那里他們成為了自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，使得企業(yè)，從汽車到航空航天，提供精密零件的重要組成部分，減少?gòu)U料和最大限度地提高工作效率。
大衛(wèi)·麥克默特里開發(fā)的觸發(fā)式測(cè)頭技術(shù)在1972年的問題出現(xiàn)在勞斯萊斯公司，在那里他是引擎設(shè)計(jì)的副總。當(dāng)時(shí)，他正面臨著測(cè)量一些復(fù)雜的管路，只有毫米直徑6，對(duì)協(xié)和使用奧林巴斯引擎的問題。該管道必須適合精確扎實(shí)座架之間，但難度來(lái)衡量他們，一旦他們被制造。發(fā)現(xiàn)該溶液是觸發(fā)式探頭（TTP），它使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的原則，以確定探針和部件之間的接觸，以進(jìn)行測(cè)量。 1973年，大衛(wèi)·麥克默特里注冊(cè)了一家名為雷尼紹早期成為計(jì)量和光譜解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，制造商和研究人員在世界各地（雷尼紹[1]）。由于公司使用的專利機(jī)制，由打算加入這個(gè)市場(chǎng)上的其他公司需要開發(fā)其他技術(shù)。
3.觸發(fā)式測(cè)頭主要特點(diǎn)
獨(dú)立使用的技術(shù)，其原理是基于電信號(hào)此刻探頭的尖端接觸要測(cè)量的部分的產(chǎn)生（或中斷）。該信號(hào)，一般稱為觸發(fā)信號(hào)，被發(fā)送到把它轉(zhuǎn)換到由數(shù)控或CMM的被讀出的接口。在該機(jī)器接收到觸發(fā)信號(hào)的那一刻，它會(huì)立即凍結(jié)，并保存為計(jì)算和報(bào)告生成軸值（見圖例如1）。
圖.1.連接到數(shù)控機(jī)床的測(cè)量系統(tǒng)。
紅外線，無(wú)線電頻率或簡(jiǎn)單的電線電纜：從TTP到探頭接口觸發(fā)信號(hào)傳輸可以采用三種基本不同的通信技術(shù)來(lái)建立。紅外通信用于標(biāo)準(zhǔn)車床和銑床傳統(tǒng)的應(yīng)用;這種技術(shù)提供了高可靠性，高傳輸速度率，低噪音干擾和低實(shí)施成本。這是接近萬(wàn)無(wú)一失的系統(tǒng)，除非探頭和接收器都出視覺接觸的，作為探針深工件內(nèi)孔或其他凹陷內(nèi)時(shí)。對(duì)于這些情況和應(yīng)用中，射頻系統(tǒng)建議，（工具及制造[2]）。電線電纜通訊用于它們被安裝并固定在機(jī)床工作臺(tái)刀具調(diào)整器的探針。
4.探測(cè)循環(huán)和編程
據(jù)現(xiàn)代機(jī)加工在線[3]，少數(shù)專業(yè)人士會(huì)提出異議探測(cè)超速零件設(shè)置，設(shè)置刀具補(bǔ)償和執(zhí)行過(guò)程中的檢驗(yàn)，至少在理論上的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)踐中，然而，探測(cè)器系統(tǒng)經(jīng)常被看作是難于使用和昂貴，購(gòu)買。其結(jié)果是，他們已經(jīng)成為在高生產(chǎn)環(huán)境主要由有經(jīng)驗(yàn)的程序員的工具。
為了使探測(cè)有效，更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的范圍廣泛的用戶，一些主要領(lǐng)導(dǎo)的CNC的制造商，如發(fā)那科，海德漢，大隈，辛辛那提米拉克龍公司和西門子，都包括在其數(shù)控軟件，專門開發(fā)的圖形用戶友好界面用于探測(cè)的Heidenhain TNC控制系列，例如，能夠自動(dòng)地或手動(dòng)地通過(guò)三維測(cè)量，使檢查的功能，如檢查孔的尺寸精度，確定飼料進(jìn)行精加工，檢查工件的幾何形狀，并確定從公差偏差，確定工件前加工和掃描三維表面。另外，探測(cè)循環(huán)正在廣泛開發(fā)和可以由單個(gè)線的信息來(lái)激活（Zhou等人[4]）。
今天的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床提供精度和可重復(fù)性接近以前的水平僅在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。此外，技術(shù)的進(jìn)步使這些機(jī)器容易維護(hù)。測(cè)試和校準(zhǔn)技術(shù)，現(xiàn)已啟用的商店，以確保其機(jī)床的精度和健康。伸縮式球桿儀是由幾乎所有的商店很容易負(fù)擔(dān)得起的。一個(gè)藏書豐富的工具箱中也應(yīng)包含電子水平還是不錯(cuò)的一套精密機(jī)床的水平。植物和大商店越來(lái)越多維護(hù)自己的激光干涉儀和電子水平，而租賃設(shè)備和診斷服務(wù)可購(gòu)到各種來(lái)源的小商店（現(xiàn)代機(jī)加工在線[5]）。
另外，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)加工在線[6]，CNC機(jī)器，在一般情況下，非常準(zhǔn)確，非常重復(fù)。他們媲美同等規(guī)模的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的精度和可重復(fù)性。隨著在CNC檢查過(guò)程中的一些照顧，導(dǎo)致測(cè)量誤差和錯(cuò)誤切割之間相互依存的因素可以被最小化。
5.技術(shù)用于生成所述觸發(fā)信號(hào)
根據(jù)沉和月亮[7]，有當(dāng)探針尖端接觸所述工件不產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。探針將繼續(xù)走向和探頭尖端和工件之間的力會(huì)增加，??從而引起的物理量（例如，電阻），以達(dá)到一個(gè)閾值設(shè)置。當(dāng)物理的數(shù)量超過(guò)在感測(cè)系統(tǒng)中的閾限的觸發(fā)信號(hào)生成的。觸摸瞬間和觸發(fā)時(shí)刻之間的移動(dòng)距離被稱為探針的預(yù)行程。主要是由彎曲筆軸的偏轉(zhuǎn)，它占大多數(shù)探針錯(cuò)誤。
基本上有用于生成所述觸發(fā)信號(hào)四種不同的原則：電觸點(diǎn)（運(yùn)動(dòng)接觸），發(fā)光（激光干涉），變形（應(yīng)變計(jì)），并利用壓電效應(yīng)。
5.1運(yùn)動(dòng)接觸
目前，這是最常用的觸發(fā)式測(cè)頭廣泛。由大衛(wèi)·麥克默特里開發(fā)的，這個(gè)原理徹底改變了使用的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。
根據(jù)圖。 2，它是基于三個(gè)小的圓柱形件即保持就座于其他六個(gè)氣缸/球而引起的彈簧作用的壓力，限制其自由度直到觸針被帶到與該工件接觸的運(yùn)動(dòng)重新座位機(jī)構(gòu)。電流通常流經(jīng)三個(gè)席位串聯(lián)。當(dāng)探頭端部移動(dòng)離開其穩(wěn)定位置，一個(gè)或多個(gè)座椅接觸場(chǎng)所及阻力的增加立即電子檢測(cè)（Mayer等人[8]和里德[9]）。測(cè)量完成后，當(dāng)探頭尖端移動(dòng)從片背面，探頭彈簧迫使機(jī)構(gòu)回到初始穩(wěn)定位置，重新建立的標(biāo)準(zhǔn)電阻。
圖2.運(yùn)動(dòng)觸發(fā)式測(cè)頭的工作原理（模具和生產(chǎn)[2]）。
5.1.1系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
從由該系統(tǒng)提供的主要優(yōu)點(diǎn)，這是杰出的：該系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性，電氣 - 機(jī)械組件的堅(jiān)固性，廣泛和研究原理。
5.1.2系統(tǒng)的缺點(diǎn)
由于電氣 - 機(jī)械裝配，運(yùn)動(dòng)探測(cè)器易受其電接點(diǎn)的消耗和腐蝕。
此外，這種探頭的主要典型特征是相關(guān)的預(yù)行程變化。因?yàn)橛|針之前彎曲觸發(fā)是探針預(yù)行程的主要成分，該特性根據(jù)在觸摸方向的變化而變化（里德[10]）。這種行為發(fā)生由于這樣的事實(shí)，在三個(gè)“V型塊”由120°角隔開，內(nèi)部機(jī)構(gòu)的座位使所需要的力，以產(chǎn)生“觸發(fā)信號(hào)”，根據(jù)該接近的方向（以改變Kim和Chung [11 ]）。
Miguel等。 [12]也說(shuō)，必要的動(dòng)力，打開電接觸一個(gè)取決于即將到來(lái)的速度。
據(jù)沉和月亮[7]，同樣的觸發(fā)式測(cè)頭型號(hào)可能會(huì)表現(xiàn)出不同的預(yù)行程變化的行為，由于制造和組裝過(guò)程中的微小變化。
累積誤差使用觸筆更長(zhǎng)大于30mm，由于這樣的事實(shí)，所必需的接觸力，生成“觸發(fā)信號(hào)”時(shí)發(fā)生彎曲的觸針和該偏轉(zhuǎn)正比于它的長(zhǎng)度。
如果相對(duì)于其他系統(tǒng)，提供類似的好處，這些設(shè)備的購(gòu)置成本是比較高的。該設(shè)備是眾所周知的，而他們生產(chǎn)的品牌有非常高的質(zhì)量有關(guān)。
5.2應(yīng)變計(jì)
應(yīng)變計(jì)用類比信息從產(chǎn)生在觸筆觸碰部的電阻變化導(dǎo)出探針交易，以進(jìn)行測(cè)量。
使用這種技術(shù)作為數(shù)字交換機(jī)，它是必要的電的信號(hào)調(diào)節(jié)和處理，建立從其中的“觸發(fā)信號(hào)”時(shí)所產(chǎn)生的限制。
5.2.1優(yōu)勢(shì)
一個(gè)這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，預(yù)行程變化比運(yùn)動(dòng)學(xué)探針因?yàn)橛|針的變形本身負(fù)責(zé)trigging事件要低得多。由于這個(gè)原因，這種探針是非常準(zhǔn)確和使得有可能使用觸筆只要200毫米（圖3）
圖.3.預(yù)行程變化：比較運(yùn)動(dòng)探針（TP20）與應(yīng)變計(jì)探針（TP800）的性能（Renishaw的[1]）。探頭采用固體電子學(xué)，提供了長(zhǎng)壽命和低磨損。根據(jù)模擬信號(hào)的校準(zhǔn)，這些系統(tǒng)能夠檢測(cè)0.2 N.接觸力
5.2.2缺點(diǎn)
與這些探頭有關(guān)的缺點(diǎn)依靠高收購(gòu)成本，極其先進(jìn)的電子設(shè)備，使得它非常微妙的設(shè)備和事實(shí)，也有極少數(shù)的文獻(xiàn)和信息專接近這些系統(tǒng)。
5.3激光
這些探頭操作使用光電開關(guān)的傳感器。透鏡系統(tǒng)匯聚LED發(fā)出的光束并聚焦在差動(dòng)光電池上。當(dāng)觸針偏轉(zhuǎn)，差分光電管產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，（約翰的Heidenhain博士[13]）。
5.3.1優(yōu)勢(shì)
如果與其他設(shè)備提供類似的性能之一的這些設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是與它的成本，相對(duì)低的。
5.3.2缺點(diǎn)
有對(duì)差分光電點(diǎn)所在的平行光發(fā)生，并產(chǎn)生了“觸發(fā)信號(hào)”，首先改變，針尖和被測(cè)定，將需要的部分之間的力偏轉(zhuǎn)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)，類似于什么情況與有關(guān)到它的電觸點(diǎn)的開“運(yùn)動(dòng)探測(cè)”。由于這個(gè)原因，這兩個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)類似預(yù)行程變化特性，表現(xiàn)出對(duì)方向的方法的準(zhǔn)確性依賴于部分進(jìn)行測(cè)量和兩個(gè)系統(tǒng)都沒有指示要使用觸筆長(zhǎng)于30毫米。
5.4壓電式傳感器
壓電探針基于用于該壓電晶體的兩個(gè)面之間產(chǎn)生，當(dāng)它被按下時(shí)的電勢(shì)差的原理。使用此物理原理，有可能設(shè)計(jì)出能夠產(chǎn)生從在探頭觸針到達(dá)部分的瞬間所產(chǎn)生的電位“觸發(fā)信號(hào)”探針。
5.4.1優(yōu)勢(shì)
他們是非常準(zhǔn)確和重復(fù)的系統(tǒng)。像應(yīng)變計(jì)探頭，預(yù)行程變化比運(yùn)動(dòng)學(xué)探針低得多，這是可能的校準(zhǔn)系統(tǒng)是敏感的力在0.2 N的順序
5.4.2缺點(diǎn)
他們可能是一些低頻噪聲的碰撞一樣敏感，啟動(dòng)電機(jī)，主軸高加速/減速，機(jī)械振動(dòng)等?；诤?jiǎn)單的電接觸6.關(guān)于模型的這項(xiàng)工作的目的是利用基本的和眾所周知的技術(shù)，設(shè)計(jì)和制造成本低，堅(jiān)固耐用和準(zhǔn)確的觸發(fā)式測(cè)頭能夠測(cè)量數(shù)控車床外徑。為此，精確的機(jī)械加工的零件和裝配的設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)一種能夠在大觸發(fā)式探針的應(yīng)用中使用的系統(tǒng)。
6.1。該系統(tǒng)
所提出的設(shè)備的工作原理是由上閉觸筆（接地）和內(nèi)部目標(biāo)（正極）之間的電接觸。在這個(gè)特殊的時(shí)刻，“觸發(fā)信號(hào)”，并且由無(wú)線電（無(wú)線）發(fā)送到探頭的接口，就可以負(fù)責(zé)發(fā)送一個(gè)24伏的直流到CNC的適當(dāng)?shù)妮斎?。由于這樣的事實(shí)，該滑架將繼續(xù)由慣性后的“觸發(fā)信號(hào)”發(fā)生移動(dòng)時(shí)，目標(biāo)應(yīng)該有一個(gè)缺點(diǎn)機(jī)制能夠吸附該移動(dòng)，確保其表面完整性（圖4）。
圖.4在測(cè)量過(guò)程中的缺陷機(jī)制動(dòng)態(tài)行為。
因此，開發(fā)了觸發(fā)式探頭的可重復(fù)性是直接與缺點(diǎn)系統(tǒng)觸發(fā)事件發(fā)生之后，精確座椅返回到其原始位置的能力有關(guān)。如果其缺點(diǎn)系統(tǒng)不能正常工作，會(huì)出現(xiàn)在測(cè)量和測(cè)定的下一個(gè)部分的直徑后探頭的長(zhǎng)度的預(yù)置的變化將表現(xiàn)為比實(shí)際的不同。出于這個(gè)原因，其缺點(diǎn)系統(tǒng)的開發(fā)都非常小心，保證了系統(tǒng)良好的性能。探針被設(shè)計(jì)為在VDI刀柄使用的，根據(jù)DIN 69880和VDI 3425標(biāo)準(zhǔn)。
6.2。系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性（R＆R）
用于測(cè)試的觸發(fā)式測(cè)頭數(shù)控車床是一種INDEX-TRAUB，模型GU600，22千瓦的功率。數(shù)控系統(tǒng)是西門子810D，能夠提供實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量功能。確定總系統(tǒng)的R＆R（探針+機(jī)床），實(shí)驗(yàn)完成采取其一部分的直徑是預(yù)先加工和規(guī)范化。
在此之后，車削操作是使用硬質(zhì)合金刀具VBMT160404UC6010制成，切割0.010毫米從部件的直徑，采取一切必要的照顧與切削參數(shù)，以減少在過(guò)程中的工具磨損。
該器件然后檢查使用觸發(fā)式測(cè)頭的發(fā)展，連續(xù)探測(cè)60次在同一地點(diǎn)。還提供了手動(dòng)測(cè)量是在使用普通的千分點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)被保存在CNC和下載到PC。的轉(zhuǎn)動(dòng)操作和連續(xù)測(cè)量步驟重復(fù)五次，從而獲得相對(duì)于直徑的每一個(gè)（圖5）的五個(gè)數(shù)據(jù)樣本。
圖.5例證的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的用于確定所述探針的R＆R和探針檢查部的照片。
7.結(jié)論
數(shù)控機(jī)床的使用觸發(fā)式測(cè)頭已成為一個(gè)世界性的必要性。然而，一些障礙仍然需要被轉(zhuǎn)置，像在測(cè)量例程編程困難，準(zhǔn)備技術(shù)員低數(shù)量和有關(guān)此主題的技術(shù)文獻(xiàn)和這些設(shè)備的高的購(gòu)置成本。這個(gè)場(chǎng)景使用的中小型企業(yè)幾乎不可能，準(zhǔn)確地對(duì)他們來(lái)說(shuō)，這對(duì)付小批量配套，其中過(guò)程控制容易超出范圍的工具。
這項(xiàng)工作是表示基于內(nèi)部交換機(jī)上的一個(gè)無(wú)線觸發(fā)式探頭模型，與所需要的特性和成本低，在數(shù)控車床中使用的開發(fā)的可行性。盡管探針簡(jiǎn)單起見，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié)果顯示了0.003毫米（±3秒或99.73％置信區(qū)間）一個(gè)可重復(fù)性。這些特點(diǎn)是高兼容大部分用于工業(yè)車床應(yīng)用的需求。該探測(cè)器將繼續(xù)發(fā)展使得其在測(cè)量和改進(jìn)其無(wú)線功能三個(gè)方向提供將采取。
湖 南 科 技 大 學(xué)
英文文獻(xiàn)翻譯
學(xué) 生 姓 名： 文 華
學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)及班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化五班
學(xué) 號(hào)： 1103010522
指導(dǎo)教師： 萬(wàn)林林
2015 年 5 月 27 日
摘 要
此次設(shè)計(jì)介紹了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及其應(yīng)用情況，并概括了數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。主要設(shè)計(jì)了CK6140數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，其主要內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)速圖的擬定、變速齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，編碼器的選擇與安裝等。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，該機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修，且性價(jià)比高。
CK6140數(shù)控車床主軸箱由安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。數(shù)控車床主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足不同加工切削要求。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；主軸箱；主傳動(dòng)系統(tǒng)
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ABSTRACT
The design of the development and application of NC machine tools was introduced, and the structure characteristics of the NC machine tools are summarized. Main design is CK6140 NC machine tool main driving system, its main contents include: speed figure drawing up, the design and calculation of change gear, belt transmission design and calculation, the selection of the encoder and the installation and so on. The design results show that the machine has simple structure, easy maintenance and cost-effective.
CK6140 CNC lathe headstock by the installation in the precision bearing of hollow spindle and a series of change gear. CNC lathe spindle can get any speed within the speed range, in order to meet different processing requirements of cutting.
Key words: CNC lathe; headstock ; main driving system
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湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
機(jī)電工程學(xué) 院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系（教研室）
系（教研室）主任: （簽名） 2015 年 1 月 30 日
學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題：CK6140車床主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2015年 1月30 日開始至 2015 年5月 25 日止
3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：
①上一學(xué)期所搜集的相關(guān)文獻(xiàn)資料；
②相關(guān)教材及機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝手冊(cè)；
③要求熟練使用AutoCAD、PRO/E繪圖軟件。
4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：
① 分析確定CK6140車床主軸系統(tǒng)的整體傳動(dòng)方案；②主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；③零部件的校核與設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 ；④裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)；⑤本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ；⑥典型零件加工工藝及圖形交互式（CAD/CAM）或手工數(shù)控程序編制 ；⑦編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；
5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求：
①零件圖、裝配圖（Pro/E或AutoCAD完成），折合0號(hào)圖2.5張；
②編寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書不少于40頁(yè) ；
③課題相關(guān)論文的翻譯（英譯中，不少于2000字）一篇 ；
6 發(fā)題時(shí)間： 2015 年 1 月 30 日
指導(dǎo)教師： （簽名）
學(xué) 生： （簽名）
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）
題目
CK6140車床主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
作者
文 華
學(xué)院
機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師
二〇一五 年 五 月 二十六 日
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
機(jī)電工程學(xué) 院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系（教研室）
系（教研室）主任: （簽名） 2015 年 1 月 30 日
學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題：CK6140車床主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2015年 1月30 日開始至 2015 年5月 25 日止
3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：
①上一學(xué)期所搜集的相關(guān)文獻(xiàn)資料；
②相關(guān)教材及機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝手冊(cè)；
③要求熟練使用AutoCAD、PRO/E繪圖軟件。
4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：
① 分析確定CK6140車床主軸系統(tǒng)的整體傳動(dòng)方案；②主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；③零部件的校核與設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 ；④裝配圖的設(shè)計(jì)、零件工作圖的設(shè)計(jì)；⑤本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)分析 ；⑥典型零件加工工藝及圖形交互式（CAD/CAM）或手工數(shù)控程序編制 ；⑦編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；
5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求：
①零件圖、裝配圖（Pro/E或AutoCAD完成），折合0號(hào)圖3張；
②編寫的設(shè)計(jì)說(shuō)明書不少于40頁(yè) ；
③課題相關(guān)論文的翻譯（英譯中，不少于2000字）一篇 ；
典型零件的數(shù)控加工程序；
6 發(fā)題時(shí)間： 2015 年 1 月 30 日
指導(dǎo)教師： （簽名）
學(xué) 生： （簽名）
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ)
[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作態(tài)度，研究?jī)?nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用，創(chuàng)新性，實(shí)用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]
指導(dǎo)人： （簽名）
年 月 日
指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī)：
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)
[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究?jī)?nèi)容與方法，實(shí)用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]
評(píng)閱人： （簽名）
年 月 日
評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)：
湖 南 科 技 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄
日期：
學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：
題目：
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)下列材料：
1 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 頁(yè)
2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙 共 頁(yè)
3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：
[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究思路，設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）的介紹，回答問題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)]
答辯委員會(huì)主任： （簽名）
委員： （簽名）
（簽名）
（簽名）
（簽名）
答辯成績(jī)：
總評(píng)成績(jī)：
3 科技譯文 Modular machine tool profession present situation and development ponder ABSTRACT Present state and development direction of modular machine tool technology and equipment at home and abroad are summarized Some concepts of the author are set forth Keywords Modular machine Development thinking Technological innovation Our country joins after WTO the manufacturing industry faces opportunity and challenge coexisting The Modular machine tool profession enterprise at the right moment adjusts the strategy adopted positively should to the strategy appeared has produced Sells two prosperous good tendencies up to September 2002 an Modular machine tool profession enterprise only Modular machine tool product item the output has reached 800 according to incomplete statistics the output value reaches 3 above the hundreds million in 2001 the same ratio grew above 10 moreover Modular machine tool profession industry increase in value Product sales rate Whole staff total wages The exportation delivery value and so on the economic indicator has the varying degree growth new product The new technology goes to the yearly average to have the large scale enhancement the obvious profession enterprise operation condition is good 1 Modular machine tool technical equip present situation and trend of development The Modular machine tool and from the generation is the collection mechanical and electrical in a body synthesis automatic high technique of manufacture and the complete craft equipment Its characteristic is highly effective High grade The economy is practical thus is widely applied in the project machinery Transportation Energy War industry Light industry Professions and so on electrical appliances Our country tradition Modular machine tool and the Modular machine tool mainly use from the generation machine Electricity Gas The hydraulic control its processing object mainly produces the Modular machine tool processing connecting rod which the batch quite big major and medium flask body class and the axis class components the recent years developed The board and so on also occupies certain share completes the drill hole Broaching Reams processes each kind of thread Bore Surfacing and lug boss in hole boring each kind of shape trough as well as milling plane and formed surface and so on he Modular machine tool classification is many has the large scale Modular machine tool and the small Modular machine tool has one sided Two sided Three Horizontal type Vertical Inclined type Compound expression but also has the multi location rotation table model Modular machine tool and so on Along with the technical unceasing progress one kind of new Modular machine tool the flexibility Modular machine tool more and more receives people s favor it applies the multi position headstock May trade the headstock The code retinue jig and the cutting tool automatic replacement matches by programmable controller PLC Numerical control NC and so on Along with market competition aggravating and to product demand high accuracy High productivity Flexibility Multi varieties Short period The numerical control engine bed and is attacking the traditional Modular machine tool profession from the generation therefore the Modular machine tool equips the development mentality must be by increases the group bed processing precision Modular machine tool flexibility The Modular machine tool operational reliability gathers the engine bed technology the complete set for the main attack direction At the same time the enhancement technology application enhances the Modular machine tool product numerical control rate On the other hand further develops the new part the multi coordinates part causes its modulation in particular Flexibility adaptation adjustable invariable Multi variety processing market demand Super velocity and super elevation precision processing technical equip and compound Multi purpose The multiple spindle control device and so on is welcome deeply However more essential is the Modern Communication Technology in the engine bed equipment application the information communication introduction causes the modern engine bed the automatic further to enhance also has the quite big disparity in these aspect our country Modular machine tool equipment therefore our country Modular machine tool technical equip high velocity High accuracy Flexibility Modulation Adjustable invariable Random workable as well as the communication application will be the next development direction 2 Modular machine tool profession development ponders in the recent two years although the Modular machine tool profession production and marketing presents the trend of escalation but in the profession some enterprise similar existence debt management situation the primary cause is the traditional Modular machine tool product can satisfy the user flexibility High accuracy The short period market demand simultaneously Modular machine tool profession some enterprises have the modern management level to be low The brain drain is serious The achievements in scientific research cannot transform rapidly as flaws and so on productive forces For this proposed suggested as follows 1 enhancement modern management level after China joins WTO the urgent need enterprise raises the modern management level further deepens the enterprise interior reform establishes the perfect adaptation market economy the operational mechanism The establishment enterprise s science management system achieves the centralization to be correct Decentralization order The authorization has the chapter With the power having responsibility right intrinsic unification organic synthesis is enhances the enterprise controlling force to have must completely change the backward system must set up the globalization management idea sharpens the international market competitive ability establishes the market rapid reaction mechanism adapts the market demand which develops day by day 2 urgently awaited to sharpen the enterprise innovation ability enterprise s survival the key lies in the product the vitality to march into Electronic Age today the traditional Modular machine tool already cannot meet the high speed development domestic and foreign market requirement this request enterprise had to adapt the science and technology rapid development established the technological innovation system the advancement enterprise s technology advancement accelerated to the flexibility Numerical control High accuracy The short period direction develops enhances the Modular machine tool applicable scope and the market coverage Simultaneously implements the name brand strategy the struggle creates the world brand accelerates our country Modular machine tool development advancement causes Our country Modular machine tool Profession Enterprise to be in an impregnable position in the world manufacture domain In summary the Modular machine tool profession must develop the technical attack attacking and capturing current profession enterprise technological development difficult problem Two must strengthen and the overseas joint capital cooperation the use and the study overseas vanguard technology enhances the enterprise the modern management level and the technical level Three must through to introduce technical the digestion absorption to carry on innovates again develops own product through ours endeavor causes our country truly by to make the great nation to turn makes the powerful nation