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VH50型数控立车X轴进给系统结构设计【优秀数控机械设备全套课程毕业设计含12张CAD图纸+带开题报告+外文翻译+34页加正文15400字】

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VH50型数控立车X轴进给系统结构设计-英文翻译

X轴传动箱A1.dwg

十字托板A1.dwg

压块A4.dwg

定位套A4.dwg

带轮1A4.dwg

带轮2A3.dwg

打印副本.zip

挡块A4.dwg

法兰盖A4.dwg

滚珠丝杠A2.dwg

电机安装板A2.dwg

装配图A0.dwg

轴承座A3.dwg

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关键词：: vh50 数控进给系统结构设计机械设备课程毕业设计 VH50型数控立车X轴进给系统结构设计数控机械设备全套课程毕业设计

资源描述：

VH50型数控立车X轴进给系统结构设计【优秀数控机械设备全套课程毕业设计含12张CAD图纸+带开题报告+外文翻译+34页加正文15400字】

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VH50型数控立车X轴进给系统结构设计-英文翻译

X轴传动箱A1.dwg

十字托板A1.dwg

压块A4.dwg

定位套A4.dwg

带轮1A4.dwg

带轮2A3.dwg

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法兰盖A4.dwg

滚珠丝杠A2.dwg

电机安装板A2.dwg

装配图A0.dwg

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轴承座A3.dwg

摘要

摘要：

文章主要进行了VH50数控立车X轴进给系统的设计。VH50数控立车X轴进给系统主要用于实现对进给运动速度和对刀具相对于工件的位置的自动控制。课题采用了类比的方法对进给系统进行了设计。通过一级皮带联接电机和丝杠，将电机的回转运动转换为工作台的直线运动。它选用交流伺服电机，能够保证对整个速度区内的平滑控制，基本上没有振动，有很高的可靠性；选用滚动导轨和滚珠丝杠副，能够提高传动效率，也可以提高定位精度和重复定位精度；选用同步齿形带联接，结构简单、传动平稳，能缓冲吸振，传动效率高。因此这种设计方式具有极高的使用价值。

关键词：数控车床进给系统滚珠丝杠导轨

Title The Design of VH 50 CNC vertical lathe X axis feed system architecture

Abstract

This paper has been designed VH50 CNC vertical lathe X-axis feed system. VH50 CNC vertical lathe X axis feed system is mainly used to achieve the velocity and position of the tool relative to the workpiece feeding automatically. Subjects using the method of analogy feed system was designed. By a belt coupling the motor and the screw, the rotary motion of the motor into linear motion table. It is the choice of AC servo motor, to ensure smooth control of the speed of the entire region, virtually no vibration, high reliability; the choice of rolling guide and ball screw can improve transmission efficiency can also be improved positioning accuracy and repeatability positioning accuracy; selected timing belt coupling, simple structure, smooth transmission, can buffer the shock-absorbing, high transmission efficiency. Therefore, this design has a very high value.

Keywords CNC lathes ; Feed System ; ball screw; the guide way.

前言 1

第一章：绪论 2

1.1 引言 2

1.2 选题的背景和意义 3

1.3 研究现状 3

1.3.1 国外的发展现状 4

1.3.2 国内的发展状况 4

1.4. 发展趋势 5

第二章：总体方案设计 7

2.1 进给系统的设计要求 7

2.2 进给系统的基本结构和传动类型 7

2.2.1 进给系统的结构 7

2.2.2 进给系统传动类型的选择 8

2.3 伺服电机类型的选择 8

2.4 电动机与丝杠传动方式的选择 8

第三章：X向进给系统结构设计 10

3.1 电机型号的确定 10

3.2 丝杠的选用 10

3.2.1 丝杠型号的确定 11

3.2.2 滚珠丝杠的调整 11

3.3 轴承的选择 13

3.3.1 轴承的选择 13

3.3.2 轴承支撑方式的选择 13

3.3.3 轴承间隙的调整和预紧 14

3.4 导轨的选择 15

3.4.1 导轨的分类 15

3.4.2 导轨的选择 16

3.4.3. 导轨的安装 16

第四章：系统结构计算 17

4.1 X轴向惯量匹配分析计算 17

4.2 X轴向转矩匹配分析计算 18

4.3 X轴向进给力计算 18

4.4 X向滚珠丝杠与拉伸量的分析计算 19

第五章：润滑与防护 20

5.1. 滚珠丝杠的润滑与防护 20

5.2. 轴承的润滑 20

5.3. 导轨的润滑与防护 21

5.3.1. 导轨的润滑 21

5.3.2. 导轨的防护 21

第六章技术经济分析 23

6.1 技术成本分析的目的与意义 23

6.2 成本计算依据 23

6.3 成本材料构成 24

6.3.1 非标准件 24

6.3.2 标准件外购费用 25

第七章结论 27

参考文献 28

致谢 29

前言

计算机交流现在变成了数控技术中最普遍的通讯方式，由于计算机拥有极高的精确性，使用十分简单方便，因此有很多用户都喜欢使用这种方式[1]。数字控制机床可以称为CNC，每一台数控机床上都安装了程序监控装置。数控车床也是数控机床里面的一种，也被叫做CNC车床，是我国们国家使用的最多的机床，同时该类数控机床的销售量是最高的，每年它的产量是机床生产总数的四分之一。它是一种机电一体化产品，它里面包含了电气功效，机械结构，气动机械，液压装备，信息管理和微电子技术和其他许多个技术机器,该数控机床在对工件进行粗加工的效率非常高，相当高的精度，灵活性和自动化程度高的特性。由于现在技术水平一直提高，大家对这样类型的数控车床的加工速度，柔性化，可靠性的一些要求一直增加，不过正由于这种情况数控水平才会不断发展[2]。

从数控技术出现开始，它的水平一直在发展，它的使用范围已经占据了大部分的制造（汽车制造，医疗器械，轻工业）整体市场。总括而言，数控车床的发展方向主要在以下几个方面看出来：具有高速和高精度的优点，加工又稳定，水平可靠，能够实现数控车床CAD简化设计和模块化设计。现在,我国的研发和制造能力继续进步,我国目前从进口数控车床进入到数控车床制造的国家,这几十年里的进步反映了我们数控行业已经能够与外国数控行业竞争,而且迟早会超越他们。

数控机床的进给系统，是能够自己操纵刀架的坐标和进给速度的运动机构。其控制系统的数值对进给运动进行控制，机床传动结构，数控机床坐标和工件外形的位置精度取决于几何准确度，精密度，稳定性和敏感性。

参考文献

1.李艳敏.现代机械加工中数控技术的应.价值工程，2014，21：1-3.

2.吴凤和,刘成勋．数控车床的发展趋势，制造技术与机床，2012，10：1-2.

3.陶晓杰.车床进给系统.制造业自动化.2000,22(9)：2-2.

4.孙宏成，易广建，静毅昕.用伺服电机改造车床的进给系统，.MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE .004, 3：1-1.

5.徐鑫.数控进给伺服系统与驱动电机的发展及趋势.装备制造技术.2011,6：1-4.

6.陈罡，彭代波，马蕾等.数控车床发展现状研究.机械工程师.2007，1：1-4

7.钱平.伺服系统.北京.机械工业出版社，2011.2:201.

8. 经涛,王平双.数控铣工、加工中心操作技术要领图解.济南.山东科学技术出版社.2010:258-282.

9. 王栋臣,李常峰.数控铣工(加工中心)操作技能实训图解.济南.山东科学技术出版社.2007.

10.刘兆甲,王树逵,张文明.数控铣工实际操作手册.沈阳.辽宁科学技术出版社.2007: 53-58.

11.黄福麟,陶冉,海岩等.国内外轴承对照手册.南京.江苏科学技术出版社.2009:629-630.

12.龚仲华.现代数控机床设计典例.北京.机械工业出版社.2014,2:71

13.汪星桥，盛伯浩.机床设计手册.北京.机械工业出版社.1986:510-520

14.王爱玲，武文革，辛志杰等.现代数控机床.北京.国防工业出版社，2011.8:256-279.

X轴传动箱A1.gif

带轮1A4.gif

带轮2A3.gif

挡块A4.gif

定位套A4.gif

法兰盖A4.gif

滚珠丝杠A2.gif

压块A4.gif

轴承座A3.gif

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内容简介：: he of NC It is to a to a NC of -Z C as as in a 29 mm x 483 in of be as in It of 5.5 It is be to of a 1 of of a up to or as 9. on by 10 an of to of to of 1, 9. is to to of 9. as or 9. to in or 11 12, it of to of of be is 11 et (2007) 21, on of is CD to of to of in of to of 11 a in of of 50 22 to 11,23 in et 24 of in in in to is of as of as as of 2004 25; 2004 26; 2005 27; 2006 28). 2002) 11,29 or of (2005) 30 in to of et al 0 in of up 60,000 of 0 00 .3 m/00 m/to a in Its an of up is to be to in is a of up m. of 00m 29. is a a to or be or in 31 is to of of in on is a NC -Z is a to on is of to of by in in ) 31. In is a on in a b c . on (a) b) (c) NC as of on x z by on To it is to a to a is to to of a b . -Z (a) (b) in -Z as of on is -Z is of to be to a to n C of is of it 33: 1) ) 3) of it is to 4) to of of of of C at . of C C C 0 0 0 ( to -Z to be in of of a b c d . 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J. of on of 5, 2, 682he of NC It is to a to a NC of -Z C as as in a 29 mm x 483 in of be as in It of 5.5 It is be to of a 1 of of a up to or as 9. on by 10 an of to of to of 1, 9. is to to of 9. as or 9. to in or 11 12, it of to of of be is 11 et (2007) 21, on of is CD to of to of in of to of 11 a in of of 50 22 to 11,23 in et 24 of in in in to is of as of as as of 2004 25; 2004 26; 2005 27; 2006 28). 2002) 11,29 or of (2005) 30 in to of et al 0 in of up 60,000 of 0 00 .3 m/00 m/to a in Its an of up is to be to in is a of up m. of 00 m 29. is a a to or be or in 31 is to of of in on is a NC -Z is a to on is of to of by in in ) 31. In is a on in a b c . on (a) b) (c) NC as of on x z by on To it is to a to a is to to of a b . -Z (a) (b) in -Z as of on is -Z is of to be to a to n C of is of it 33: 1) ) 3) of it is to 4) to of of of of C at . of C C C 0 0 0 ( to -Z to be in of of a b c d . (a) (b) (c) d) in a of on to to be to of of In is at 4 329 mm x 483 of of . . 40 30 00 7 0 0 be be 34in be of be by be be to It is is to of . of on . . on 1). on of (1) of of mm/. C 2 30 1/600 0 2 of be by to 1): It is of 5.5 It is it be he be C as of of NC . 00 in , of is 5 DR is in it NC is 0 0 5 0 DR it in of -Z as to up 5.5 be or is it 5DR in so it t be he to 011 on of NC to on to to 1 . u., 1997, 132 of 2000, 143 ., ., . ., of 000 n 9594 of 2000, 87- 90. 5 ., ., l., . ., 2000, 986 . ., of a rm a of 001 001, 14447 ., . ., 2000, 1378 ., . . ., a J. 6, 4101996. 9 T. L. A. G. . 10 L. 11 a. a. a. of a 15, 113011. 12 M.; S. K. , of on of 52007, 30113 . 009, 14 se 2, 2, 105011. 15 C 2, 1, 41011. 16 44 - 47, 956010. 17 ., 2, 5, 2007. 18 19 G. , 1/043/2001. 20 , of a 21, 6, p. 1509, 2002. 21 H. K. L. . . of a of 2, 007, 13322 L. . M. A. J. of on of 5, 2, 682-69 南京工程学院毕业设计 (论文 )外文资料翻译原文题目： of 原文来源： F 013 学生姓名：宋春峰学号： 231120526 所在院 (系 )部：工业中心专业名称：机械设计制造及其自动化低成本紧凑的模块化小型的设计（ - 数控车床国际杂志应用工程研究 03/2013 罗尼廷顿弥散要 :新兴的微型工厂的技术鼓励发展数控机床成开发向小型化设计发展。它的目的是开发小型的机床，可以节省一些空间，降低生产成本，并降低能耗。在没有降低其精度等级的前提下，这项研究进行的数控车床的设计包括床头箱，主轴，身，工具保持架，和成。该设计采用三爪卡盘夹持方法和无刷直流电电机作为每个轴的电动致动器，额外的谐波齿轮用作传输系统。在提供的 329 483毫米紧凑设计中，模块化设计组装由几个若干模块组成，并被认为即使是在低成本模块国内市场中都是具有高可用性的组件。有人算过这个紧凑型模块化的解决小型数控车床精度能够达到米。据认为，这个设计将能够支持特别适用于多行业的那些谁需要小部分高精度低成本的生产。关键词：数控机床，小规模，车床，结构紧凑，模块化，低成本。引言微型工厂是在这十年二十年内很多流行的新兴发展的技术之一 1这种普及是因为需要的机械零部件是一个较小的尺寸，对于许多应用达到微或纳米尺度，如电子控制，汽车部件，医用部件等 9。之前，大大小小的传统产业机械部件通过标准的大型设备生产。大型设备意味着更大空间和更高的能量消耗 10及增加新兴生产的成本。日本是最早提出加工尺寸的减小正比于所产生的部件尺寸的国家之一 1,9。这个建议是为了降低生产成本，节省能耗，提高空间，并保持每个资源对应生成 9成分的初始大小。此外，该概念可以促进更高的精度机制和更简单的设备比常规的机器。因此，这个概念适合用于高精度如行业对小型微型组件审查或微执行机构 9。本定义为降低生产成本的低成本微机械装置。在近几十年中，许多研究已进行开发了多个微机应用，甚至是在模的实验室 11在山中井野的文章中 12，它是关于使用不同的经营和根据加工生产一部分的规模来使用几何精度车床的说明。详细说明指出，当机器的大小变化，精度也将被改变，并得出结论认为，制作一个小小的组件比使用一个高精密机床是更有利的 11对大岛等人来说（ 2007） 21，工具的位置的图形计算是采用相机指向工具端部的方法。这种技术允许位置反馈给控制单元和车床任何可能产生立体干扰的检测。由大岛进一步研究推出了采用电子显微镜和描电子显微镜）以提供更多的细节和更高的精度。后来他们的研究 11报告的定位误差校正的 6 微米的量级和 150 微米的顺序的切削深度。麦金托什考德尔和约翰逊 22还研究了生产植入组织工程与控制体系结构 ,可以满足生物活性的要求和塑造需求。 3协助细胞附着和生长在表面的相互作用。 24讨论的条款体外相互作用和体内生物分布在一些动物模型探讨微植入药物输送。生物医学目的是一款显影段作为用于生产骨聚合物和骨陶瓷的复合植入物，以及特殊用途机器的发展（基罗加， 2004 年 25;罗德里格斯和罗哈斯， 2004 年 26;内拉， 2005 年 27;克韦多，罗哈斯和2006年 28）。罗哈斯 2002年 11月 29日有报道关于人类骨折为加入生产指定螺杆或其他医疗应用程序需要先进的复合生物材料制造。杰克逊等人，（ 2005） 30，也在研究以谨慎处理适当的生物相容性微束的表面微加工。人使用 70 微米直径旋转与多达 360,000 转的速度，在 50 至 100 微米的切削深度为 /分钟进给工具和切削的100 米 /分钟的速度，在一个层状型结构，以产生芯片与高致变形率是一致的。它创建了一个最佳的表面纹理和增加刀具的速度高达 1百万转。整个先前的研究证明微加工开发支持许多应用程序是很重要的。本文提出的设计是一个紧凑型模块化小型（ - 数控车床两轴和准确的顺序一根主轴模块可达 2微米。指定机器将在 10029验证医疗建筑水平的可加工性。数控车床系统设计车床系统是一台机器，使工件旋转打击工具，以产生圆柱形或圆锥形部件，也可以用于钻井过程中或在圆柱形零件 31孔。计算机化数字控制（控制在基于来自操作员的数值数据的车床加工用工具的每个马达制动器的位置和速度的一种方法。因此，数控车床是一个电脑数控车床系统的数控车床，主要由车头，主轴，，工具保持架，和车头车头是数控车床机的一部分，用于保持电动马达和传动。它的作用是控制主轴和主轴转向和转速。主轴主轴是车床的一部分用来保持工件并与加工工件一起旋转。主轴旋转的角速度是通过传输系统搭载可调的电动马达来调节的。工件有多种夹紧方式，即三个爪卡盘，夹头，四爪卡盘（如图在图 1） 31。在目前的设计，使用夹紧工件的方式是三个爪卡盘，因为它的具有国内市场的高可用性，简单，定心过程更加容易的优点。 (a) (b) (c) 图（ a）三爪卡盘 ;（ b）夹头 ;（ c）四爪卡盘。 X 轴和 Z 轴平台轴平台是数控车床刀架的基础组件，可移动两个轴为： x 轴和 z 轴。两个轴是通过电动机在沿其相应的轴线线性轨迹移动。实现每个轴的沿线性运动时，需要调度从旋转运动的运动转换器沿工作轴线线性平移。此外，还需要一个电机驱动器，以实现更精确和更硬的运动。该轴使用滚珠丝杠和直线导轨，实现指定运动。图 2 是直线导轨和滚珠丝杠组件。 (a) (b) 图于将电机的旋转运动变为直线运动（ a）滚珠丝杠 ; （ b）直线导轨。刀柄刀架附着在 X 平台（滑架），用作本车床机上的切削工具的基体。这部分是沿着 x 动的平台。床身这部分是支持部分，需要的数控车床机设计提供一个坚实的基础来保存整个机器并消除任何可能的干扰振动。电机驱动器在床的设计过程中， X 轴和 Z 轴的运动是从东方电机直流电机无刷供电。这种方法使用电机是因为它有利的特征，即 33： 1）高效率，因为使用永久磁铁的转子和具有较少二次损失 2）可还原转动惯量和高速响应。 3）由于其高效率，所以可以降低电动机的尺寸。 4）能力波动其速度甚至轻微的负荷变化。除了上述所有的技术考虑，实惠的价格也成为首要考虑的问题之一。根据所有这些特点，这种电机的价格与其他电机相比是算便宜的。表 1示出在相同的马达直流无刷电机步进，以及马达伺服的比较功率。表进电机和伺服电机的比较功能无刷直流步进交流伺服功率 30瓦 30瓦 30 瓦速度控制可用可用可用位置控制 N / A 可用可用反馈信号可用 N / A 可用预测价格速器（谐波齿轮）连接到数控车床的轴，由马达致动器产生的动力通过传输系统传递。传输系统作用是根据发射的功率，降低速度，增加扭矩，并升级沿在此要使用的可能的传输类型设计是蜗轮，齿轮小齿轮，皮带轮，和谐波齿轮。图 3示出这四个透射型的描述。谐波齿轮传动式之所以选择这个设计，因为它的优势，即更严格的，大比例小巧的体积，极低的反弹，低损失等。 (a) (b) (c) (d) 图 3的传输系统的类型 ; （ a）蜗轮 ; （ b）小齿轮 ; （ c）皮带轮 ;（ d）谐波齿轮。床原型结果与讨论主轴， X 轴电机，刀具定位马达制动器，工具架，和床身组成的车床。这床的设计是基于模块化概念匹配小规模的工厂，能够实现微纳米级精度。纳米级精度由具有高刚性和缓慢的振动来实现。紧凑的设计目前的设计中， 4 纸大小（ 330毫米 483毫米）。设计中。表 2. 尺寸规格规格尺寸单位长度 440 度 230 度 200 量 27 轴最大行程 60 轴最大行程 60 块化设计可以被描述的模块化设计，整个模块可以分成几个较小的模块，可以在不同的系统下独立工作 34。这种原型设计，其中可以容易地组装到此外，本电时，可以扩大，并且还可以配置服务于另一个不同的系统。图 4 显示了床构建的分解图在它的复合材料部件。图 5 示出从另一单元的另一配置用铣刀切削工具模块更换主轴箱主轴单元，并能还与工件夹持器模块更换刀架模块。事实证明，重新配置可以升级这个图 6显示了完整的技术原型车床。图图轴移动铣床图小型解决方案关于此 1）。表 3 显示了 (1) 其中：器分辨率 /机器精度（毫米）机分辨率 /马达精密（动比（弧度 / 转换率（毫米 /弧度）表 3. 组件类型参数规格直流无刷电机电机分辨率 2 30 谐波齿轮传动分辨率 1/600 珠丝杠转换器分辨率 10 2 作设计的进入规格数据到等式（ 1）中得到：这表明，从理论上说，这个分辨率设计的据认为，它可以被称为纳米加工。低成本经济方面的分析表明，该软件可以是自行开发和出现的主要成本是用于便携式个人计算机作为主处理单元和硬件。表 4是价格表，表示这数控车床机的组件的可用性。表组件价格可用性 1 主处理硬件在国内市场 2 主要处理软件 N / A 可以是自主开发 3 二次加工五金在国内市场 4 二次加工软件 N / A 可以是自主开发 5 机械原料在国内市场 6 机械加工过程在国内市场 7 在国内市场 8 主轴驱动器在国内市场 9 传动系统在国内市场总额总体而言，在整个处理系统的成本是 3500万用性较高，即使在国内市场。这种生产成本算低的，因为它可以实现微观尺度上的精度，甚至纳米级精度。数控车床的平均成本为微观尺度为其他品牌约 30亿，增加至 5000万纳米级的机器。所以，这样的设计可以节省大约 1500至 2000万它的量产时 ,可以节省更多。结论这项研究的结论是，头，主轴，，床身，工具保持架，和器。这种设计有很多优点，如紧凑型设计，模块化机生产成本低，而且能够执行精度达到达加工。这种设计可升级成 3轴移动铣床或甚至更多的轴。该生产成本低，因为它只有约 3,500万的成分在国内市场有很高的可用性，所以它不会需要任何额外的报关费。当分辨率达到纳米尺度，进一步研究将需要减少任何环境中的干扰。感谢作者要感谢印尼东丽科学基金会 (011 年的研究资助 ,并为电力研究中心和机电一体化提供支持和便携式的设备完成数控的研究。作者还要感谢滇际资源巨大的持续支持。作者还希望感谢各方支持这项研究。参考文献 1 . u., 1997, 132 of 2000, 143 ., ., . ., of 000 n 9594 of 2000, 87- 90. 5 ., ., l., . ., 2000, 986 . ., of a rm a of 001 001, 14447 ., . ., 2000, 1378 ., . . ., a J. 6, 4101996. 9 T. L. A. G. . 10 L. 11 a. a. a. of a 15, 113011. 12 M.; S. K. , of on of 52007, 30113 . 009, 14 se 2, 2, 105011. 15 C 2, 1, 41011. 16 44 - 47, 956010. 17 ., 2, 5, 2007. 18 19 G. , 1/043/2001. 20 , of a 21, 6, p. 1509, 2002. 21 H. K. L. . . of a of 2, 007, 13322 L. . M. A. J. of on of 5, 2, 682009. 23 . in 15, 3, 1592005. 24 . . A. . . . In in of by 44, 1, 65(997. 25 of de 004. 26 J. . of 2004). 27 E. de de de de . C., 005. 28 y de la de de de y 20, 45006. 29 de a da de 002. 30 M. J. G. M. H. . R. to 14, 3, 293005. 31 13. 32 i 18, 4012008. 33 (2013, “ . 34 007., . 35 . in 003, 24 26. 36 of a of 84, 192004. 37 of 22, 971 978, (2009). 38 T. , of of of 49, 2, 4732000. 39 (2010, 40 86K 6L), 2466T 07/10, 2010. 41 828K 28L), 2467X 06/11, 2011. 42 (2013, 43 (2013, 44 (2013, 45 (2013, 南京工程学院毕业设计 (论文 )外文资料翻译原文题目： of 原文来源： F 013 学生姓名：宋春峰学号： 231120526 所在院 (系 )部：工业中心专业名称：机械设计制造及其自动化低成本紧凑的模块化小型的设计（ - 数控车床国际杂志应用工程研究 03/2013 罗尼廷顿弥散要 :新兴的微型工厂的技术鼓励发展数控机床成开发向小型化设计发展。它的目的是开发小型的机床，可以节省一些空间，降低生产成本，并降低能耗。在没有降低其精度等级的前提下，这项研究进行的数控车床的设计包括床头箱，主轴，，床身，工具保持架，和动机执行器组成。该设计采用三爪卡盘夹持方法和无刷直流电电机作为每个轴的电动致动器，额外的谐波齿轮用作传输系统。在提供的 329 483 毫米紧凑设计中，模块化设计组装由几个若干模块组成，并被认为即使是在低成本模块国内市场中都是具有高可用性的组件。有人算过这个紧凑型模块化的解决小型数控车床精度能够达到米。据认为，这个设计将能够支持特别适用于多行业的那些谁需要小部分高精度低成本的生产。关键词：数控机床，小规模，车床，结构紧凑，模块化，低成本。引言微型工厂是在这十年二十年内很多流行的新兴发展的技术之一 1这种普及是因为需要的机械零部件是一个较小的尺寸，对于许多应用达到微或纳米尺度，如电子控制，汽车部件，医用部件等 9。之前，大大小小的传统产业机械部件通过标准的大型设备生产。大型设备意味着更大空间和更高的能量消耗 10及增加新兴生产的成本。日本是最早提出加工尺寸的减小正比于所产生的部件尺寸的国家之一 1,9。这个建议是为了降低生产成本，节省能耗，提高空间，并保持每个资源对应生成 9成分的初始大小。此外，该概念可以促进更高的精度机制和更简单的设备比常规的机器。因此，这个概念适合用于高精度如行业对小型微型组件审查或微执行机构 9。本定义为降低生产成本的低成本微机械装置。在近几十年中，许多研究已进行开发了多个微机应用，甚至是在模的实验室 11在山中井野的文章中 12，它是关于使用不同的经营和根据加工生产一部分的规模来使用几何精度车床的说明。详细说明指出，当机器的大小变化，精度也将被改变，并得出结论认为，制作一个小小的组件比使用一个高精密机床是更有利的 11对大岛等人来说（ 2007） 21，工具的位置的图形计算是采用相机指向工具端部的方法。这种技术允许位置反馈给控制单元和车床任何可能产生立体干扰的检测。由大岛进一步研究推出了采用电子显微镜和描电子显微镜）以提供更多的细节和更高的精度。后来他们的研究 11报告的定位误差校正的 6 微米的量级和 150 微米的顺序的切削深度。麦金托什考德尔和约翰逊 22还研究了生产植入组织工程与控制体系结构 ,可以满足生物活性的要求和塑造需求。 3协助细胞附着和生长在表面的相互作用。 24讨论的条款体外相互作用和体内生物分布在一些动物模型探讨微植入药物输送。生物医学目的是一款显影段作为用于生产骨聚合物和骨陶瓷的复合植入物，以及特殊用途机器的发展（基罗加， 2004 年 25;罗德里格斯和罗哈斯， 2004 年 26;内拉， 2005 年 27;克韦多，罗哈斯和， 2006 年 28）。罗哈斯 2002 年 11 月 29 日有报道关于人类骨折为加入生产指定螺杆或其他医疗应用程序需要先进的复合生物材料制造。杰克逊等人，（ 2005） 30，也在研究以谨慎处理适当的生物相容性微束的表面微加工。人使用 70 微米直径旋转与多达 360,000 转的速度，在 50 至 100 微米的切削深度为 /分钟进给工具和切削的100 米 /分钟的速度，在一个层状型结构，以产生芯片与高致变形率是一致的。它创建了一个最佳的表面纹理和增加刀具的速度高达 1 百万转。整个先前的研究证明微加工开发支持许多应用程序是很重要的。本文提出的设计是一个紧凑型模块化小型（ - 数控车床两轴和准确的顺序一根主轴模块可达 2 微米。指定机器将在 100米 29验证医疗建筑水平的可加工性。数控车床系统设计车床系统是一台机器，使工件旋转打击工具，以产生圆柱形或圆锥形部件，也可以用于钻井过程中或在圆柱形零件 31孔。计算机化数字控制（控制在基于来自操作员的数值数据的车床加工用工具的每个马达制动器的位置和速度的一种方法。因此，数控车床是一个电脑数控车床系统的数控车床，主要由车头，主轴，，床，工具保持架，和车头车头是数控车床机的一部分，用于保持电动马达和传动。它的作用是控制主轴和主轴转向和转速。主轴主轴是车床的一部分用来保持工件并与加工工件一起旋转。主轴旋转的角速度是通过传输系统搭载可调的电动马达来调节的。工件有多种夹紧方式，即三个爪卡盘，夹头，四爪卡盘（如图在图 1） 31。在目前的设计，使用夹紧工件的方式是三个爪卡盘，因为它的具有国内市场的高可用性，简单，定心过程更加容易的优点。 (a) (b) (c) 图（ a）三爪卡盘 ;（ b）夹头 ;（ c）四爪卡盘。 X 轴和 Z 轴平台轴平台是数控车床刀架的基础组件，可移动两个轴为： x 轴和 z 轴。两个轴是通过电动机在沿其相应的轴线线性轨迹移动。实现每个轴的沿线性运动时，需要调度从旋转运动的运动转换器沿工作轴线线性平移。此外，还需要一个电机驱动器，以实现更精确和更硬的运动。该轴使用滚珠丝杠和直线导轨，实现指定运动。图 2 是直线导轨和滚珠丝杠组件。 (a) (b) 图于将电机的旋转运动变为直线运动（ a）滚珠丝杠 ; （ b）直线导轨。刀柄刀架附着在 X 平台（滑架），用作本车床机上的切削工具的基体。这部分是沿着 x z 轴车床过程中运动的平台。床身这部分是支持部分，需要的数控车床机设计提供一个坚实的基础来保存整个机器并消除任何可能的干扰振动。电机驱动器在床的设计过程中， X 轴和 Z 轴的运动是从东方电机直流电机无刷供电。这种方法使用电机是因为它有利的特征，即 33： 1）高效率，因为使用永久磁铁的转子和具有较少二次损失 2）可还原转动惯量和高速响应。 3）由于其高效率，所以可以降低电动机的尺寸。 4）能力波动其速度甚至轻微的负荷变化。除了上述所有的技术考虑，实惠的价格也成为首要考虑的问题之一。根据所有这些特点，这种电机的价格与其他电机相比是算便宜的。表 1 示出在相同的马达直流无刷电机步进，以及马达伺服的比较功率。表进电机和伺服电机的比较功能无刷直流步进交流伺服功率 30 瓦 30 瓦 30 瓦速度控制可用可用可用位置控制 N / A 可用可用反馈信号可用 N / A 可用预测价格速器（谐波齿轮）连接到数控车床的 X 和 Y 轴，由马达致动器产生的动力通过传输系统传递。传输系统作用是根据发射的功率，降低速度，增加扭矩，并升级沿 Z 轴的移动精度。在此要使用的可能的传输类型设计是蜗轮，齿轮小齿轮，皮带轮，和谐波齿轮。图 3 示出这四个透射型的描述。谐波齿轮传动式之所以选择这个设计，因为它的优势，即更严格的，大比例小巧的体积，极低的反弹，低损失等。 (a) (b) (c) (d) 图 3 的传输系统的类型 ; （ a）蜗轮 ; （ b）小齿轮 ; （ c）皮带轮 ;（ d）谐波齿轮。床原型结果与讨论床目前的设计是产生了一个技术原型由车头，主轴， X Z 轴平台，主轴电机，刀具定位马达制动器，工具架，和床身组成的车床。这床的设计是基于模块化概念匹配小规模的工厂，能够实现微纳米级精度。纳米级精度由具有高刚性和缓慢的振动来实现。紧凑的设计目前的设计中， 4 纸大小（ 330 毫米 483 毫米）。设计中。表 2. 尺寸规格规格尺寸单位长度 440 度 230 度 200 量 27 轴最大行程 60 轴最大行程 60 块化设计可以被描述的模块化设计，整个模块可以分成几个较小的模块，可以在不同的系统下独立工作 34。这种原型设计，其中可以容易地组装到此外，本电时，可以扩大，并且还可以配置服务于另一个不同的系统。图 4 显示了床构建的分解图在它的复合材料部件。图 5 示出从另一单元的另一配置用铣刀切削工具模块更换主轴箱主轴单元，并能还与工件夹持器模块更换刀架模块。事实证明，重新配置可以升级这个床成多轴。图 6 显示了完整的技术原型车床。图图轴移动铣床图小型解决方案关于此 1）。表 3 显示了 (1) 其中：器分辨率 /机器精度（毫米）机分辨率 /马达精密（动比（弧度 / 转换率（毫米 /弧度）表 3. 件的规格组件类型参数规格直流无刷电机电机分辨率 2 30 谐波齿轮传动分辨率 1/600 珠丝杠转换器分辨率 10 2 作设计的进入规格数据到等式（ 1）中得到：这表明，从理论上说，这个分辨率设计的据认为，它可以被称为纳米加工。低成本经济方面的分析表明，该软件可以是自行开发和出现的主要成本是用于便携式个人计算机作为主处理单元和硬件。表 4 是价格表，表示这数控车床机的组件的可用性。表组件价格可用性 1 主处理硬件在国内市场 2 主要处理软件 N / A 可以是自主开发 3 二次加工五金在国内市场 4 二次加工软件 N / A 可以是自主开发 5 机械原料在国内市场 6 机械加工过程在国内市场 7 动器在国内市场 8 主轴驱动器在国内市场 9 传动系统在国内市场总额总体而言，在整个处理系统的成本是 3500 万用性较高，即使在国内市场。这种生产成本算低的，因为它可以实现微观尺度上的精度，甚至纳米级精度。数控车床的平均成本为微观尺度为其他品牌约 30 亿，增加至 5000 万纳米级的机器。所以，这样的设计可以节省大约 1500 至 2000 万它的量产时 ,可以节省更多。结论这项研究的结论是，头，主轴，，床身，工具保持架，和动机制动器。这种设计有很多优点，如紧凑型设计，模块化机生产成本低，而且能够执行精度达到达这种设计可升级成 3轴移动铣床或甚至更多的轴。该生产成本低，因为它只有约 3,500 万的成分在国内市场有很高的可用性，所以它不会需要任何额外的报关费。当分辨率达到纳米尺度，进一步研究将需要减少任何环境中的干扰。感谢作者要感谢印尼东丽科学基金会 (011 年的研究资助 ,并为电力研究中心和机电一体化提供支持和便携式的设备完成数控的研究。作者还要感谢滇际资源巨大的持续支持。作者还希望感谢各方支持这项研究。参考文献 1 . u., 1997, 132 of 2000, 143 ., ., . ., of 000 n 9594 of 2000, 87- 90. 5 ., ., l., . ., 2000, 986 . ., of a rm a of 001 001, 14447 ., . ., 2000, 1378 ., . . ., a J. 6, 4101996. 9 T. L. A. G. . 10 L. 11 a. a. a. of a 15, 113011. 12 M.; S. K. , of on of 52007, 30113 . 009, 14 se 2, 2, 105011. 15 C 2, 1, 41011. 16 44 - 47, 956010. 17 ., 2, 5, 2007. 18 19 G. , 1/043/2001. 20 , of a 21, 6, p. 1509, 2002. 21 H. K. L. . . of a of 2, 007, 13322 L. . M. A. J. of on of 5, 2, 682009. 23 . in 15, 3, 1592005. 24 . . A. . . . In in of by 44, 1, 65(997. 25 of de 004. 26 J. . of 2004). 27 E. de de de de . C., 005. 28 y de la de de de y 20, 45006. 29 de a da de 002. 30 M. J. G. M. H. . R. to 14, 3, 293005. 31 13. 32 i 18, 4012008. 33 (2013, “ . 34 007., . 35 . in 003, 24 26. 36 of a of 84, 192004. 37 of 22, 971 978, (2009). 38 T. , of of of 49, 2, 4732000. 39 (2010, 40 86K 6L), 2466T 07/10, 2010. 41 828K 28L), 2467X 06/11, 2011. 42 (2013, 43 (2013, 44 (2013, 45 (2013, 南京工程学院工业中心本科毕业设计（论文）开题报告题目：数控立车 X 轴进给系统结构设计专业：机械设计制造及其自动化班级： D 机加工 123 学号： 231120526 学生姓名：宋春峰指导教师：刘桂芝 2016 年 3 月 10 日本科毕业设计 (论文 )开题报告学生姓名宋春峰学号 231120526 专业机械设计制造及其自动化指导教师姓名刘桂芝职称教授级高工所在院系工业中心课题来源课题性质课题名称数控立车 X 轴进给系统结构设计毕业设计的内容和意义采用比较法，综合分析法，进行数控立车 X 轴进给系统结构的设计，使其能够对进给运动的速度和对刀具相对于工件的位置实现自动控制，并且保证机床的加工精度。毕业设计的具体内容： 1、调研并熟悉课题及有关资料，完成外文翻译，写出开题报告； 2、计算机绘制装配图、零件（总工作量以上 0 号图）； 3、完成课题的设计计算； 4、课题技术经济分析； 5、完成毕业设计说明书 15000 字以上。本课题研究的意义：本课题对数控立车 X 轴进给系统结构进行了设计，其意义如下： 1、对数控车床的当前水平，发展趋势，以及国内外数控车床的发展有了详细的了解。 2、对数控车床的进给系统有了深刻的了解，知道了进给系统中减速齿轮、联轴节、滚珠丝杠螺母副、丝杠支承、导轨副、传动数控回转工作台的蜗杆涡轮等机械环节的刚性、制造精度、摩擦阻尼特性等对执行件能否实现每一脉冲的微量移动有重要影响。 3、提高了自己的学习能力，查找能力，归纳能力和总结能力。 4、通过本次对数控立车 X 轴进给系统结构的设计，让我对大学四年所学的工程制图、工程力学、金属材料、机械原理、机械设计、数控机床等专业课程有了一个系统的复习和总结。文献综述从 20 世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。随着计算机技术和现代设计技术的飞速发展以及装备制造业对数控机床的大量需求，数控机床的应用范围在不断扩大并不断发展以更适应生产加工的需要。 1 数控机床是一种综合应用了计算机控制、精密测量、精密机械、气动、液压、润滑等技术的典型机电一体化产品，是现代制造技术的基础。当前，数控机床已称为企业的主要加工设备，在机械加工各领域得到了极为广泛的应用。近年来，数控机床的变化日新月异，各种结构新颖、性能先进的车削中心、加工中心，以及五轴加工、多主轴加工、复合加工等高速、高精度机床不断出现，它们正在逐步替代传统结构的数控机床，而成为主要产品。 2 我国在数控机床应用方面，越来越多地为航天、航空、汽车和能源等国家重点行业提供数控机床产品，并且开始出口；在数控系统方面，经济型数控系统已普及应用，还开发出了五轴联动以及多通道多轴联动的高档控制系统，应用于国产数控机床，打破了国外的技术封锁和限制，并制约了国外产品的价格。在数控机床品种构成方面，不仅在车、铣、镗、磨等通用型机床方面已实现数控化，数控技术还在加工中心、超精密机床、混联机床、复合机床、特种加工机床和一些专用机床产品上得到成功应用。 3 国外工业发达国家对数控车床的研究时间较长，而且经验丰富，技术水平较高，其特点如下：（ 1）高速高精与多轴加工成为数控车床的主流，纳米控制已经成为高速高效加工的潮流。（ 2）多任务、多轴加工数控车床越来越多地应用到航空航天、能源、汽车及船舶等行业。（ 3）智能化加工与监测功能不断扩充，车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床的状态，提前进行相关的维护，避免事故的发生，减少机床的故障率，提高机床的利用率。（ 4）机床误差检测与补偿功能越来越强大，能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量。与传统的激光干涉仪相比，对机床误差的补偿精度能够提高 3 4 倍，同时效率得到大幅度提升。（ 5）最新的术为多轴、多任务数控车床提供了强有力的支持，可以大幅度提高加工效率。 4 数控机床的发展日新月异 , 高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为现代数控机床发展的趋势和方向。 5 本次我的设计课题是立式数控车床简称为数控立车 , 车床的主轴垂直于水平面 , 有一个直径很大的装夹工作元件的圆形工作台。由于本身主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件 , 所以体积一般较大 , 属大型机床类。与其它机床相比 , 立式数控车床的结构有以下特点 :1) 体积较大 , 适用于加工大型工件。 2 ) 由于刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动 , 所以它的传动链短 , 不必使用挂轮、光杠等传动部件。 3 ) 为了拖动轻便 , 数控车床的润滑都比较充分 , 同时由于本身造价较高 , 为延长使用时间 , 文献综述间 , 滑动导轨也要求耐磨性好。 4) 具有加工冷却充分、防护较严密等特点 , 自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。 5 ) 一般配有排肩装置。 6 数控车床的进给运动是由数控装置经伺服系统控制的，进给伺服系统是数控车床的一个重要组成部分，其性能的优劣，直接影响零件的加工质量和生产效率。它由伺服驱动装置、机械传动装置、位置检测元件及位置调节器等组成。 7 数控车床的进给传动方式和结构特点与普通车床、自动和半自动车床截然不同。它只用于伺服电动机（直流或交流）驱动，通过滚珠丝杠带动刀架完成纵向和横向的进给运动。由于数控车床采用了脉宽调整伺服电动机及伺服系统，因此进给和车螺纹范围很大。快速移动和进给传动均经同一传动路线。一般数控车床的快速移动速度可达（ 1015） m/控车床所用的伺服电动机除有较宽的调速范围并能无级调速外，还能实现准确定位。在走刀和快速移动下停止，刀架的定位精度和重复定位精度误差不超过 8 数控机床对进给运动的要求主要考虑如下几点： (1) 尽量减少运动件之间的摩擦阻力 (2) 提高进给系统中传动件的精度和刚度 (3) 减少每个元件的运动惯量 (4) 各传动部件的稳定性要好、寿命长 (5) 使用维护要方便快捷。机械传动机构是进给伺服系统的重要组成部分，它包括减速齿轮、联轴节、滚珠丝杠螺母副、丝杠支承、导轨副、传动数控回转工作台的蜗杆涡轮等机械环节。它们的刚性、制造精度、摩擦阻尼特性等对执行件能否实现每一脉冲的微量移动有重要影响。为保证进给伺服系统的准确性，以达到较高的定位精度指标，特别要求机械机构的传动间隙小，摩擦阻尼小。另外，进给传动系统的驱动力矩很大，负载变化频繁，故对刚度也有特殊要求。 9 数控车床一般采用半闭环控制伺服进给系统控制，在正常加工过程，丝杠由伺服电机控制进行反方向运转时，会出现空隙的空运转现象，造成反向间隙误差。同时数控车床的传动和运动机构在外力作用下会产生弹性变形，并且加工部位与车床其他部位受力不同，造成弹性间隙发生也影响加工精度。此部分误差为反向间隙误差和正向传动运转误差的叠加。 10 数控车床丝杠进给系统刚度对系统的失动量和定位精度影响较大

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