XK2125水平进给系统设计(总体方案设计)【说明书+CAD】
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XK2125
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XK2125水平进给系统设计(总体方案设计)【说明书+CAD】,XK2125,水平,进给,系统,设计,总体,方案设计,说明书,CAD
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1、绪论1.1基本生产概况机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度提高生产效率。随着国民经济的持续发展和国家对国产数控机床的大力支持,我国许多重要行业对龙门加工中心和数控龙门镗铣床的需求愈来愈大。有需求有市场,就有生产,这是市场经济规律。所以国内不少从未涉及制造龙门镗铣床的厂家,都纷纷上阵,通过引进技术、合作生产等形式,开发研制各种龙门加工中心和数控龙门镗铣床,满足广大用户的需求。根据中国机床工具工业协会对重点骨干企业的统计资料和其他有关资料表明,2005年我国已有11个企业批量生产各种龙门加工中心422台,生产特种数控龙门镗铣床75台。其中年产超过80台的企业有3家:沈阳机床(集团)有限责任公司、宁波海天精工机械有限公司、威海华东数控股份有限公司。而沈阳机床集团在2005年生产包括五轴联动龙门加工中心等各种产品135台,占龙门加工中心总产量的32%。1.2产品结构形式龙门镗铣床是集机、电、液等先进技术于一体的机械加工设备,适用于航空、重机、机车、造船、发电、机床、汽车、印刷、模具等行业半精加工和精加工,也可以用于粗加工。龙门镗铣床总体结构由一个龙门架组成,龙门架由双立柱、活动横梁、连接梁、横向溜板及铣头滑枕组成刚性框架,横梁沿立柱导轨上下运动(W轴),横梁上配置一台立式大功率多功能滑枕式镗铣头,镗铣头溜板沿横梁导轨左右运动(Y轴)及其上下运动(Z轴),龙门框架沿床身纵向运动(X轴)。配置自动换刀结构的数控龙门镗铣床即为龙门加工中心。目前,我国生产的龙门加工中心和数控龙门镗铣床产品的主要品种,根据机床结构布局形式划分为:按龙门架是否移动,分为龙门固定工作台移动式和龙门移动式;按横梁是否在立柱上运动,分为动梁式和定梁式两种;横梁在高架床身上移动称为高架式;按机床净重和工作台承载能力,分为轻型、中型和重型(超重型)等。目前生产的主要规格范围是工作台宽度为800-5000毫米,长度为2000-28000毫米等各种规格尺寸段。应该指出,在2005年国内生产的龙门加工中心和数控龙门镗铣床中,90%左右的规格都集中在1000-2000毫米尺寸段,而95%的品种几乎都是横梁固定工作台移动式。相比之下,工作台宽度在3米以上,尤其是宽度为4000-5000毫米的动梁式超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床,技术难度较大,技术含量较高,目前国内只有一两家能生产。1.3产品技术水平 “十一五”期间,是我国机床工具行业发展最快的五年,通过引进技术合作生产等形式,在新产品研发方面取得较大进展。在高速、高精、多轴、复合等方面都有较大突破,尤其是龙门加工中心和数控龙门镗铣床更为突出。从1999年江苏多棱(原常州机床总厂)带头打破西方封锁,试制成功具有自主知识产权的我国第一台五轴联动数控龙门镗铣床以来,已有济南二机、桂林机床、北京一机等多家公司推出五轴联动龙门加工中心和数控龙门镗铣床。尤其是今年2月份在上海举办的中国数控机床展览会(CCMT2006)上,实力雄厚的沈阳机床集团,一次推出6台大型龙门加工中心,其中3台具有五轴联动功能,1台具有五面加工功能,1台为车铣加工中心,这也突出体现了我国龙门加工中心和数控龙门镗铣床在五轴联动功能上,开始走向成熟。近年来,有的厂产品在主轴转速、快速进给、机床精度等主要技术参数已接近或达到国际先进水平。尤其是北京一机截止到今年6月底,仅一年半的时间就签约生产工作台宽度4米、5米的超重型动梁龙门加工中心和数控龙门镗铣床10台,说明我国生产中、高档重型和超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床的厂家在产量和技术水平上有的已迈进国际机床大厂的行列。2、主题这次的设计是定梁数控龙门镗铣床溜板箱进给系统,主要是传动系统结构设计、导轨、液压系统方案制定。2.1数控机床的组成主要有以下四个方面:(1)控制介质 数控机床工作时,不需要工人去摇手柄操作机床,但又要自动地执行人们的意图,这就必须在人和数控机床之间建立某种联系,这种联系的媒介物称之为控制介质(或称程序介质、输入介质、信息载体)。(2) 数控装置 数控装置是数控机床的中枢,在普通数控机床中一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。数控装置接收输入介质的信息,并将其代码以识别、储存、运算,输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统,进而控制机床动作。 (3) 伺服系统 伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动,使工作台(或溜板)精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,最后加工出符合图纸要求的零件。在数控机床的伺服系统中,常用的伺服驱动元件有功率步进电机、电液脉冲马达、直流伺服电机和交流伺服电机等。 (4) 机床本体 数控机床中的机床,在开始阶段使用通用机床,只是在自动变速、刀架或工作台自动转位和手柄等方面作些改变。实践证明:数控机床除由于切削用量大、连续加工发热多等影响工件精度外,并且由于是自动控制,在加工中不能像在通用机床上那样可以随时由人工进行干预。所以其设计要求比通用机床更严格,制造要求更精密。因而后来在数控机床设计时,采用了许多新的加强刚性、减小热变形、提高精度等方面的措施,使得数控机床的外部造型、整体布局、传动系统以及刀具系统等方面都已发生了很大的变化。2.2数控龙门镗铣床的系列种类与结构:X21系列龙门镗铣床 产品简介:该系列机床为横梁移动式龙门镗铣床。在横梁上装有一个大功率的滑枕式镗铣头,有四个进给轴和一个辅助轴(工作台-X轴;镗铣头-Y轴;滑枕-Z轴;横梁-W轴;辅助轴:附件头库-U轴)。按用户加工需要可配各种快换附件头(直角铣头、万能角铣头、加长主轴头、反锪铣头等),在工件一次装卡下能完成内外五个面的镗、铣、钻、铰孔、攻丝等加工工序。数控系统控制可实现任意三轴联动,实现轮廓铣削。结构特点:主轴可自动拉刀、拉附件,附件铣头可4*90转位,可实现90自动定向,自动定向,自动让刀,可完成刀具和附件头的全自动装卡更换。溜板有前后倾防扫刀功能,滑枕有液压平衡装置,横梁有卸荷辅助梁,横梁进给采用双电机双检测同步驱动,工作台床身导轨、横梁溜板导轨采用小流量多头泵恒流供油的闭式静压导轨。机床配全数字Siemens Sinumerik 840D数字系统,主传动用AC交流主轴电机,各轴线驱动用AC交流伺服电机,配相应的调速装置及驱动装置。各进给轴线采用Hadenhan光栅尺检测闭环控制,机床配ATC自动换刀装置组成龙门加工中心。XK21系列数控龙门镗铣床产品简介:该系列机床为横梁移动式龙门镗铣床。在横梁上装有一个大功率的滑枕式镗铣头,有四个进给轴和一个辅助轴(工作台-X轴;镗铣头-Y轴;滑枕-Z轴;横梁-W轴;辅助轴:附件头库-U轴)。按用户加工需要可配各种快换附件头(直角铣头、万能角铣头、加长主轴头、反锪铣头等),在工件一次装卡下能完成内外五个面的镗、铣、钻、铰孔、攻丝等加工工序。数控系统控制可实现任意三轴联动,实现轮廓铣削。结构特点:主轴可自动拉刀、拉附件,附件铣头可4*90转位,可实现90自动定向,自动定向,自动让刀,可完成刀具和附件头的全自动装卡更换。溜板有前后倾防扫刀功能,滑枕有液压平衡装置,横梁有卸荷辅助梁,横梁进给采用双电机双检测同步驱动,工作台床身导轨、横梁溜板导轨采用小流量多头泵恒流供油的闭式静压导轨。机床配全数字Siemens Sinumerik 840D数字系统,主传动用AC交流主轴电机,各轴线驱动用AC交流伺服电机,配相应的调速装置及驱动装置。各进给轴线采用Hadenhan光栅尺检测闭环控制,机床配ATC自动换刀装置组成龙门加工中心。XK24系列数控定梁龙门镗铣床产品简介:XK24系列数控定梁龙门镗铣床是山东亚盛重工自行开发研制的数控机床,主机结构均为工作台移动、横梁固定式龙门框架结构。可广泛适用于汽车、航空航天、机车车辆、纺织机械、印刷机械、造纸机械、机床工具等行业中对各种板类、箱体类、机架类和模具等精密零件的数控机加工,工件一次装夹后可进行铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序加工,配备合适的附件铣头后,还可对工件进行五面加工,以及对各种复杂型面进行三坐标数控加工。主要结构性能与特点:机床大件采用钢板焊接结构或铸铁件结构。为保证焊件的焊接质量,钢板焊前均进行表面喷丸、涂漆、烘干处理,提高了钢板表面质量和防锈能力,全部焊接件和铸铁件均已进行热时效处理,最大限度地消除了焊接和铸造应力。主铣头采用滑枕减速箱分离式设计,使铣头精度得以提高,减速箱内采用两档齿轮自动变速机构,以获得低速大扭矩和高速恒功率,可同时满足粗加工和精加工的工艺要求。高精度主轴组合轴承,保证了主铣头的高性能、高精度。滑枕铣头还采用液压油缸进行平衡,运动平稳。X、Y轴导轨副的最佳设计与配置,即使在重载荷下仍可保证机床具有良好的性能;X、Y轴均采用超重型直线运动导轨或镶钢一滚动块导轨,负载大、精度高,而超重型数控机床的X轴则采用静压导轨副,达到无摩擦传动,导轨使用寿命长。Y轴横梁导轨采用阶梯式设计,可确保机床的加工精度和长期的稳定性。三轴传动均采用进口高精密级预载滚珠丝杠或双齿轮齿条无间隙传动,从而确保传动精度。三轴反馈采用光电编码器实现半闭环位置反馈,也可根据用户要求,采用光栅尺实现全闭环位置反馈,以提高机床的精度。根据用户的不同要求,机床的数控系统可分别配置SIEMENS、FANUC、FIDlA、NUM、FAGOR等数控系统。深圳市盛红机械有限公司生产的数控龙门镗铣床机械特性:一、高钢性、重切削全部采用优质树脂砂耐磨铸件,强韧筋骨,超大立柱,宽低座,蜂巢式结构。经退火处理,清除应力长久不变形。三轴采用钢性极强的矩形导轨,可承受重切削,工作台精密研磨,淬火处理,大大增强了表面硬度。二、高精度 三轴传动均采用台湾C3级精密滚珠丝杆,安装P3级轴承,确保了定位精度和重复定位精度。 三轴均采用日本三菱伺服马达和主轴电机,直联传动,提供了强劲的动力,确保了在强大承载能力下的进给精度。 采用国际知名品牌的P3级主轴,确保了主轴的可靠性高、寿命长、噪音小、震动小、精度高的优点。控制系统特性:稳定性好、速度快、精度高 采用世界先进顶级的三菱数控系统,M60S系列均采用伺服驱动,确保了控制系统的稳定性高、速度快,表面光滑,精度高等优点,具备了制造模具应有的功能,是模具生产的最佳选择。所有M60S系列控制器都标配备了RISC64位CPU。可对应内含以太网络和IC卡界面。坐标显示值转换可自由切换(程序值显示或手动插入量显示切换)。标准内载波形显示功能,工作位置座标及中心点测量功能。缓冲区修正机能扩展:可对应IC卡/计算机链接B/DNC/记MDI模式。编辑画面中的编辑模式,可自行切换成整页编辑或整名编辑。图形显示机能改进:可含有道具路径资料,以充分显示工作坐标及道具补偿的实际位置。简易式对话程序软件(使用APLC所开发的,Magicpro_NAVIMILL对话程序)。3总结我觉得这次的毕业设计是非常有意义的,对我个人而言,是对xxxxx学习的知识的综合应用,是自身能力的又一次提高,使我们对数控机床又有了进一步的了解,随着机械制造业的不断发展,数控机床的地位越来越重要,我们这次研究的定梁数控龙门镗铣床,是数控机床的一个种类,数控龙门镗铣床是能源、航空、航天、船舶、舰船推进器、机车车辆、军工、汽车、机械工程、重型机床行业不可缺少的重要工艺加工设备,通过对定梁数控龙门镗铣床溜板箱进给系统的设计,对该种机床的传动系统结构、导轨、液压系统等方面都进行了深入研究,在研究的过程中,我们严格在规定的时间内完成任务,既独立完成分配的任务又集体合作探讨,我想这种精神才是最重要的,这也为以后的工作奠定了良好的基础。4、参考文献1 刘新德,袖珍液压工程手册,北京理工大学出版社,1998年2 陈祝年,焊接设计简明手册,机械工业出版社,1997年3 汤文成,易红,打包机主板结构分析及其设计,机械制造,1998(7)4杨春东,油箱的改进,中国棉花加工,2001(1)5王学玲,打包车间潜在的危险,中国棉花加工,1998(6)6汤文成,易红,W型
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