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C618 数控车床 传动系统 设计 说明书 CAD

资源描述：

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内容简介：

机床设计随着科学技术的进步和社会需求的变化，机床的设计理论和技术也在不断的发展。计算机技术和分析技术的飞速进步，为机床设计方法的发展提供了有力的技术支撑。计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（Computer Aided Engineering,缩写CAE0已在机床设计的各个阶段得到了应用，改变了传统的经验设计方法，使机床设计由传统的人工设计向计算机辅助设计，由定性设计向定量设计，有静态和线性分析向动态和非线性分析，由可行性设计向最佳设计过渡。数控技术的发展与应用，使得机床的传动与结构发生了重大变化。伺服驱动系统可以方便地实现机床的单轴运动及多轴联动，从而可以省去复杂笨重的机械传动系统，使其结构及布局产生很大的变化。随着生产的发展，社会需求也在发生变化。在机械制造业中，多种品种，小批量生产的需求日益增加，因此出现了与之相适应的FMS（柔性制造系统）等先进制造系统。数控机床是FMS的核心装备。前期的FMS，可以说是“以机床为主的系统”，即根据现有的机床的特点来构成FMS。但是，传统的机床（包括数控机床）设计时并未考虑到它在FMS中的应用，因此在功能上制约了FMS的发展。FMS的发展对机床提出了新的要求，要求机床设计向“以系统为主的机床设计发展”方向发展，即在机床设计时就要考虑他如何更好地适应FMS等先进制造系统的要求，例如要求具有时空柔性，与物流的可接近性等等，这就对机床设计的方法学提出了新的要求。机床的设计方法是根据其设计类型而定的。通用机床采用系列化设计方法。系列中基型产品属创新设计类型，其他属变型设计类型。有些机床，如组合机床属组合设计类型。在创新设计类型中，机床总体方案（包括运动功能方案和结构布局方案）的产生方法可采用分析式设计（又称试行设计）或创成式设计（又称解析式设计）。前者是用类比分析，推理方法产生方案，是目前创新设计一般采用的方法；后者则用创成解析的方法生成方案，创新能力强，这种方法尚在研究发展之中。机床设计步骤机床的类型和要求不同，设计步骤也不同。按新的原理进行加工的机床应按创新设计的步骤进行；成系列的机床产品应按系列化设计的步骤进行；通用化程度较高的机床产品，例如组合机床应按模块化设计的步骤进行。I.确定结构原理根据初步设计方案，确定被设计机床的结构原理方案的主要内容包括：（1）用途 即机床的工艺范围，包括加工件的材料类型，形状，质量和尺寸范围等。（2）生产率 包括加工件的类型，批量及所要求的生产率。（3）性能指标 加工件要求的精度（用户定货设计）或机床的精度，刚度，热变形，噪声等性能指标。（4）主要参数 即确定机床的加工空间和主要参数。（5）驱动方式 机床的驱动方式有电动机驱动和液压驱动方式。电动机驱动方式中又有普通电动机驱动，步进电动机驱动与伺服电动机驱动。驱动方式的确定不仅与机床的成本有关，还将直接影响传动方式的确定。（6）结构原理 主要零部件应满足的要求和结构原理，有时还需进行草图设计，确定关键零部件自制还是外协。（7）成本及生产周期 无论是订货还是工厂规划产品，都应确定成本及生产周期方面的指标。II.总体设计总体设计的内容（1）运动功能设计 包括确定机床所需运动的个数，形式（直线运动，回转运动），功能（主运动，进给运动，其它运动）及排列顺序，最后画出机床的运动功能图。（2）基本参数设计 包括尺寸参数，运动参数和动力参数设计。（3）传动系统设计 包括传动方式，传动原理图及传动系统图设计。（4）总体结构布局设计 包括运动功能分配，总体布局结构形式及总体结构方案图设计。（5）控制系统设计 包括控制方式及控制原理，控制系统图设计。III.结构设计设计机床的传动系统，确定各主要结构的原理方案，设计部件装配图，对主要零件进行分析计算或优化，设计液压原理和相应的液压部件装配图，设计电气控制系统原理图和相应的电气安装接线图，设计和完善机床总装图和总联系尺寸图。IV工艺设计机床的全部自制零件图，编制标准件，通用件和自制件明细表，撰写设计说明书，使用说明书，指定机床的检验方法和标准等技术文档。V机床整机综合评价对所设计的机床进行整机性能分析和综合评价。可对所设计的机床进行计算机建模，得到所谓的数学化样机，又称虚拟样机。采用虚拟样机对所设计的机床进行运动学仿真，在实际样机试造出来之前对其进行综合评价，可以大大减少新产品研制的风险，缩短研制的周期，提高研制的质量。上述步骤可以反复进行，知道达到设计结果满意为止。在设计过程中，设计与评价反复进行可以提高一次设计成功率。VI定型设计在上述步骤完成后，可进行实物样机的制造，实验及评论。根据实物样机的评论结果进行修改设计，最终完成产品的定型设计。关于深孔加工的工艺要求深孔加工 ，是本设计的重中之重 。所谓深孔，就是当加工孔的长度与直径之比达10倍左右，往往对精度及表面光洁度又有较高要求，使用一般的加工方法就比较难满足。I.深孔加工必须解决的问题：1） 刀具细长刚度差，易引起刀具偏斜及与孔壁摩擦，因此在刀头上均具有导向套来保证正确引入；同时，根据需要设置刀杆支承以减少刀杆的变形和振动。2） 切屑不易排出，采用分级进给或者通过高压切削液的内排和外排刀具结构排出切屑。3） 刀具冷却困难，通入高压切削液对刀具进行充分冷却。II深孔加工的类型： 结合深孔加工的特点，关于深孔加工的工艺困难，已有相应的方法进行克服。1）分级进給深孔加工：使用普通麻花钻头在铸铁件或钢件上钻直径610mm以下的孔时，一般一次钻深不宜大于610倍孔径。当钻孔方向为水平时，在钢件上一次钻深不宜大于6倍孔径，在铸铁上可达10倍左右孔径。如果加工的孔深超过这个范围时，可采用分级进給的加工方法，即在钻削过程中，使钻头加工一定深度后自动退出工件，借以排出切屑，并进行冷却，然后再重新向前加工，不断往复，直至加工完毕（每次钻深，铸铁件取36倍孔径；钢件取0.52倍孔径，孔较深时取小值）。这种加工方法适于钻削较小直径的孔深，但生产率及技工精度都比较低。2）一次进給深孔加工它主要是用各种类型的特殊刀头，并配备形影的接杆、传动导向系统、切削液输入器等，在深孔机床上进行钻、铰、镗及套料加工。从切屑的排出方式，可分外排屑（对铰、镗还可有向前或向后外排屑）及内排屑；从切削刃数目，可以分单刃、双刃及多刃，切削刃可采用高速钢或硬质合金。刀头上均具有不同数量的导向支承块，在加工过程中起导向作用，保证孔的平直度，同时也起挤光作用，提高加工孔的表面光洁度。内排屑深孔钻具有单管内排屑和双管内排屑（即喷射钻）。双管内排屑深恐钻比单管内排屑深恐钻及外排屑深孔钻的加工效率和精度都较高。对不通的深孔进行套料时，在套料完成后卸下套料刀，装上芯棒切断刀并使它的刀夹靠在芯棒上，通过专用进給装置进行切断，切断到芯棒直径4/55/6便退回切断刀，稍加外力把芯棒折断取出。一般来说，采用内排屑比外排屑的加工直径大，获得的加工精度和表面光洁度高。III.深孔加工的工作要点 机床在前及加工过程中，应检查和注意如下几点： 1） 主轴、刀具导向套、刀杆支承套、工件支承套等中心线的不同轴度应符合要求。2） 检查切削液系统是否畅通和正常工作，特备是多刃内排屑深孔钻（喷吸钻）的喷吸效应，尤其应该认真检查。3） 工件的加工端面上部应有中心孔，并避免在斜面上钻孔。4） 切屑形状是否正常。它与工件材料、刀具几