经济型中挡精度数控机床横向进给设计说明书

盐城工学院本科毕业设计指南20040，简介本设计主题为经济型数控车床侧进给系统设计。因为在精密的加工工具和自动化系数等各方面都远低于西欧等。因此，我国机械制造业与他们的有很大不同的原因。制造业是关系到国际民生的大事，是富民强国的必不可少的要素，为了我国取得更好的发展，我们必须建立一个具有丰富自身特色的现代化制造体制。随着时代的发展技术日新月异的发展CNC技术的应用越来越广泛CNC机床及其系统已经成为现代机械制造业不可缺少的一部分目前，鉴于我国机床拥有的数量少、产业生产规模小的特点，将机械产业落后的生产面貌迅速转变为较少的资金，尽可能提高自动化水平，保障加工质量，减少劳动强度，提高经济效率，是一项突出的任务。“水平输送系统”“主驱动系统”和“垂直输送系统”是车床的三大核心系统，其重要性不言而喻。三大系统的准确度、准确度将影响加工产品的性能。执行这项工作的有效和基本方法是经济型数控机床的普及和现有机床的数控。这就是我们主题的目的。前提条件：1。床的最大旋转直径为400mm2.快速移动速度x轴4m/min3.位置精度x轴0.035mm4.重复位置精度x轴0.0075mm、刀架0.010mm设计要求：设计要求：在水平进给运动设计中，电动机和螺钉使用灵活的结构，电动机选择伺服电动机，验证电动机的尺寸选择，并加强滚珠螺钉直径和支承形状的选择，以使设计精度达到原始数据。本课题设计的输送系统以经济型中档数控车床为对象。该系统如果设计成功地应用于生产实践，将加强工厂生产的数字化水平，大大提高生产率水平，降低劳动强度，提高经济效益。按照三个多月的设计过程，编写了这部设计说明书，这本书肯定有领导和教师需要批评和纠正的相当大的问题。1、介绍国内外发展概况和现状从20世纪50年代到1965年开发的数控装置经历了五代的发展，从第一个管部件、晶体管部件、集成电路到至今比较普遍的小型计算机和微处理器使用。世界主要工业国家的数控机床已经进入手指生产阶段。数控机床的产量、持有量、数控率都在迅速上升。我国从1958年开始研究CNC加工技术，以60年代的壁锥、非圆齿轮等复杂形状的毛坯为对象，开发了CNC壁锥铣床、CNC非圆齿轮整形器等设备。保证加工质量，减少废品，提高效率，取得了良好的效果。20世纪70年代迫切需要加工航空产业等复杂形状部件的1973年以后，组织了CNC机床攻防战，经过3年的努力，到1975年，开发了40多种300多种CNC机床。经过30年的努力，我国CNC机床及CNC系统的开发也经历了第一代电子管传感控制、第二代晶体管数控及第三代集成电路数控等。1975 1979年7年间累计生产的4108台数控机床(其中约4/3以上的数控线切割机)。进入20世纪80年代，我国重新考虑了发型提出了数控技术，暂时从海外引进控制器和伺服驱动器系统，补充国内主机的方针。1981年，我国在日本FANVC公司引进了FANVC 3系列、5系列、7系列的CNC系统和直流伺服电动机、直流主轴电机技术，并在北京机床研究所建立了CNC设备工厂。从1981年底开始接受和启动，1982年约有40个系统，1982年约有100个系统，1985年约有400个系统，伺服马达和主轴马达也一起启动。这些系统具有国外70年代水平、更完整的功能、更高的可靠性性能，因此为机床产业的发展奠定了稳定的基础，在我国主机品种和技术水平上具有陷阱的开发和改进。经济型CNC设备包括由步进电动机驱动的开环CNC设备、由直流电动机驱动的半闭环NC设备和点式经济型CNC设备。对于数控车床改造，通常选择步进电动机驱动开环数控装置。主要考虑CPU类型、可用容量、控制轴或从动轴数、设置单位、插值类型、编程大小和编程标准、g、m、s、t、f功能、刀具补偿功能、间隙补偿功能和循环功能、显示方法和显示信息等性能。绝对编程、增量编程、程序输入方式和警报、诊断等。根据需要选择适当的性能。步进电动机驱动设备的性能参数：步进电动机性能参数和安装尺寸、控制框和电动机接线类型。系统的快速速度、空载启动频率、静态转矩、系统上升频率减少时间、启动力矩特性、启动频率特性、工作力矩特性。驱动电路的样式：高压和低压驱动电路、斩波驱动电路、调频调压驱动电路、细分驱动电路、电流检测功率放大电路等。不同回路样式的工作性能不同，可以根据处理需要合理选择。刀架控制和驱动系统主要考虑4或8个电动刀架或6个刀架等刀架类型。位置精度和重复位置精度，刀具交换时间，刀具选择时刀柄的转向，夹紧力。杆尺寸和夹紧刀具结构类型等性能参数。我国已开始有少数产品进入国际市场，合作生产的一些机床销往国外。目前，我国不仅可以独立设计和生产现有的数控机床，而且由五坐标数控铣床、加工中心及北京机床研究所开发的JCS-FMC=1，JCS=FMC-2柔性加工设备，XH715垂直加工中心，民明机床文物THK4680型全闭环精密加工中心，也就是说，我国的机床数控技术进入了新的发展时期，预计在不远的未来，将赶上或超过世界先进国家水平。2.整体计划演示2.1电源系统选择经济的数控机床电力系统可分为三类。1.步进电动机使用步进电动机驱动器和定位的开环系统，受成本限制，不再使用其他措施补偿位置错误。目前功率步进电机转矩还不大，机床空选速度低，一般用于半精加工。软件控制界面具有2到3种插值功能，可处理圆锥形、螺纹、简单形状的曲面等。性价比比较合适，一般中小企业在技术和财力上都很容易实现，因此在全国范围内很容易普及，也很容易普及。2.交流点使用交流电动机变频驱动器并通过光栅数字点进行控制，与步进电动机相比，提高了位置精度。光栅分辨率可达0.001mm，重复位置精度为0.005mm，因此加工精度更高。由交流电机驱动，功率大，能加工很多锯屑的零件加工尤其有效。目前，交流点系统只能加工气缸，曲面和螺纹功能有限，成本高，性能价格相对降低，一般用于大型企业或专业化工厂，国内很少使用。半闭环连续控制由直流伺服电动机驱动的脉冲编码器检测位置，实现半闭环连续控制。由高性能直流伺服电动机驱动，扭矩大，速度快，过载大，可强力切削。螺杆的螺杆为6mm左右时，可以快速达到8 9m/min，并且效率很高，不会丢失步骤。该系统具有全部功能，还具有可编程逻辑控制器，可以大大简化强大的电力系统。上述三种推进方式各有优缺点。选择速度快、过载大、具有可编程顺序控制器的直流伺服电动机驱动器容易学习，在机床伺服控制系统中，步进电动机微执行器易于控制，可靠性高，价格低廉，适用于开环控制，因此广泛应用于简单的数控机床。但是，由于步进角、功率小、振动等弱点的限制，步进电机不适合高精度高功率应用领域，请考虑控制伺服电动机。2.2选择驱动器可透过齿轮对(或同步齿形带对)检视Cnc机床半闭环进给系统中的伺服马达螺丝拖曳工作台。反馈设备与马达连接，发出反馈信号(也可以在螺丝端安装反馈设备)。伺服电动机可直接与螺杆连接数控机床的驱动机是整个机器驱动链及其接头的紧固，它将电动机的旋转运动转换为工作台的直线运动。包括齿轮减速器、螺丝螺母对、导轨、工作台等。在Cnc机床数字调整技术表达式中，驱动器是伺服系统的重要组成部分，因此，CNC机床的驱动器与普通机床的驱动机大不相同，因此该设备的设计与普通机床的设计不同。除了高位置精度外，数控机床传动的设计要求还必须具有良好的动态响应特性，即系统跟踪命令信号的响应速度快、稳定，在设计机械传动时，为了保证数控机床传动系统的传输精度和运行稳定性，一般都有无间隙、低摩擦、低惯性、高刚度、高谐振频率心脏能够适应阻尼比的要求。完成设计工作的设计是水平进给系统的设计，通常这些系统中的齿轮使用螺旋传动。螺杆传动主要用于将旋转驱动更改为直线运动，或将直线驱动更改为旋转运动。其中包括基于传递能量的力螺旋、基于传递运动的驱动螺旋、需要更高传递精度的驱动螺旋和调整整个零件的相互位置的调整螺旋。螺杆传动机构有滚珠丝杠螺母和液压螺丝螺母机构。螺旋传动在经济型数控机床的进给系统中主要用于精密进给运动，广泛使用滚珠丝杠传动机构。滚珠丝杠传动机构的特点如下：1.驱动器效率高，摩擦损失小。滚珠螺丝对的驱动效率为: 0.92 0.96，比一般螺丝螺帽对提高了3 4倍(滑动螺丝效率为0.2 0.4)，因此耗电量仅为一般螺丝对的1/4至1/3。2.施加适当的预紧力，可以消除螺杆和螺母的螺纹间隙，反转时消除空死区。位置精度高，刚度好。3.具有反作用力，可以从旋转运动转换为直线驱动，或从直线驱动转换为旋转运动。也就是说，螺钉和螺帽都可以是作用中的零件。4.磨损少，寿命长，准确度好。3、具体设计说明3.1侧进给滚珠丝杠设计选项：一般而言，设计滚珠螺杆时，必须知道寿命t(根据最大工作负载Fmax(或平均工作负载Fm)、螺杆的工作长度l(或螺帽的有效行程)、螺杆的速度n(平均速度n)、滚子的硬度HRC和螺杆的工作情况，然后按照以下步骤进行设计：1，计算作用于滚珠丝杠的最大动态载荷Ca的值。2、在滚珠螺钉设计标