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MK7120 精密 数控 磨床 砂轮 垂直 进给 机构 立柱 设计 说明书 CAD

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MK7120型精密数控磨床砂轮架及垂直进给机构和立柱设计【说明书+CAD】,MK7120,精密,数控,磨床,砂轮,垂直,进给,机构,立柱,设计,说明书,CAD

内容简介：

毕业设计开题报告 题目 MK7120型精密数控磨床砂轮架 及垂直进给机构和立柱设计 姓名 赫荣玉 学院 机电工程学院 专业 机械设计制造及其自动化 学号 1103010124 指导老师 邓朝晖 二一五 年 三 月 十八 日湖南科技大学 2015 届毕业设计（论文）开题报告题 目MK7120型精密数控平面磨床砂轮架及垂直进给机构和立柱设计作者姓名赫荣玉学号1103010124所学专业机械设计制造及其自动化1、 研究的意义，同类研究工作的国内外现状 （1）国内外现状： 据1997年欧洲机床展览会（EMO）的调查数据表明，25%的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术，车削只占23%，钻削占22%，其它占8%；而磨床在企业中占机床的比例高达42%，车床占23%，铣床占22%，钻床占14%。由此可见，在精密加工当中，有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的，而精密磨削加工要在相应的精密磨床上进行，因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。 50年代初我国开始生产液压传动的平面磨床。在上海机床厂首先制造了磨头移动式卧轴矩台平面磨床372B后, 杭州机床厂、天津市机床厂相继制造了平面磨床。到目前为止已有28 家工厂生产平面磨床。平面磨床的型式发展成拖板移动式、立柱移动式和磨头移动式等三种型式。 平面磨床的类型及结构特点分析：系号 结构形式 精度及性能 贯标情况 备注1 拖板移动 好 容易达到 结构限制，做不了大规格机床2 立柱移动 好 容易达到 由厂家做，产量相对较小3 龙门式 最好 完全贯标 产量在逐年增加4 磨头移动 较好 不易达到 由于磨头移动产生变形精度不易保证，但市场产量最大 国内生产的磨头移动式平面磨床一般都是普通级精度, 规格较少, 各制造厂往往只生产一种或二种规格, 都不形成系列产品。磨头移动式平面磨床具有工艺简单,加工装配方便等优点, 使用最广泛, 国内生产量最大的M7120A、M7130平面磨床就是这种型式。国外各工业发达国家都有磨头移动式平面磨床的制造厂。例如美国Thompson公司、英国Snow 公司、西德Abe公司、意大利Favretto公司、Minini 主公司、Camut公司、Alpa 公司。这些公司生产的平面磨床都形成系列产品, 规格从小到大, 品种从普通平面磨床到CNC 成形磨床。许多厂商把卧轴矩台平面磨床的设计扩大到卧轴圆台平面磨床, 使品种规格成倍增长。磨床的工作精度相当于我国精密级平面磨床的精度。由此可见, 国外公司在平面磨床系列设计方面的效果, 值得我们重视。当前世界上意大利生产磨头移动式平面磨床的公司最多, 各公司的技术水平不相上下。国内北京、上海、天津、宁夏等地已有这些公司的产品, 用户普遍反映质量与性能较好, 机床规格也能满足各类用户的要求,意大利Favretto公司的平面磨床系列更新设计的概况如下, 可能对我们在平面磨床的设计制造方面有所启示。70年代卧轴矩台平面磨床1、总体布局磨头移动式卧轴矩台平面磨床的总体布局有二种。1）、磨头拖板在立柱的侧面。这种型式由于制造工艺及装配简单，使用最广泛。我们大家熟知的M7120A、M7130 平面磨床就是这种型式。缺点是磨头和拖板在立柱侧面，颠覆力矩较大， 因此磨头垂直进给灵敏较差, 微量进给较难达到。2）、 磨头拖板在立柱的中间。这种型式消除了拖板磨头对立柱的颠履力矩，对提高磨头垂直进给灵敏度较有利。按照立住结构的不同，又可分为单立柱和双立柱二种。单立柱的立柱和拖板加工工艺复杂，装配方便。双立柱的立柱加工方便些，装配工艺复杂。2、床身为使床身有足够的刚度以保持机床精度稳定。这些系列平面磨床的前后床身铸造成一体,后床身居中间，上面安装立柱前床身中间安装液压部件, 底部作为油池贮油。后床身对称加宽处内部作为冷却液池。利用冷却液带走部分油池热量, 减小冷却液和油池油液的温差。为了减少热变形和降低油温, 床身较长的机床都安装散热器。3、 工作台工作台底部有平及V形导轨与前床身的导轨配合。导轨都经过刮削。工作台移动由安装在床身上的油缸带动。工作台顶面为安装电磁吸盘和夹具的基准面。工作面工作台宽度是最大磨削宽度减去砂轮宽度。这与国内的设计完全不同。国内的磨床一般的工作台宽度与最大磨削宽度相同。4、 立柱、拖板立柱是磨头随拖板做垂直运动的基础，在负载情况下应保证精度稳定。TA、TB、TO、TD平面磨床的立柱采用箱型截面的铸铁件。两侧壁用双层壁结构以加强刚度。拖板是一个相当复杂的铸件,其形状相当于字母“T”, 其上有两组相互垂直的导轨。方形导轨与立往导轨相互配合, 能沿着立柱导轨作垂直上下移动。横向燕尾形导轨与磨头体壳导轨相配合, 使磨头能沿着拖板燕尾形导轨作横向移动。这两组导轨应相互垂直。拖板内安装横进给机构及作横向移动的油缸。拖板的燕尾形导轨加工工艺复杂,需要配备专用机床铣削和磨削,这种结构加工工时长,效率低。5、横进给机构横进给机构安装在拖板上部, 其功能是使磨头作自动横向连续进给、自动横向断续进给和手动横向进给。自动横向进给时由油缸传动。6、 垂直进给机构垂直进给机构安装在床身前端面左面。转动手轮通过蜗杆斜齿轮传到丝焊螺母使磨头上升下降。快速升降是作为特殊附件供应的。在手轮轴中间加一套蜗杆斜齿轮接上快速电机可以进行快速升降运动。自动垂直进给是通过液压油缸推杆带动棘轮棘爪进行的, 用手柄通过凸轮推动棘轮棘爪实现手动微量垂直进给。80年代卧轴矩台平面磨床 从机床外形图看, 外形整齐, 线条清晰。立柱在床身左侧, 拖板和磨头侧挂在立柱侧面, 沿着立柱的垂直导轨上下移动。磨头可沿着拖板燕尾形导轨作横向移动。工作台安装在床身导轨上, 由二只柱塞式油缸拖动作纵向运动。工作台两端有折叠式防护罩以保护床身导轨。机床的操作手轮, 手钮都安装在正前方，操作很方便。床身右端安置冷却水箱和磁性过滤装置。床身左端安装电磁工作台的控制器。电气控制柜安装在立柱右侧面。油泵和液压系统装置安装在独立油箱顶部, 油箱被安放在后床身后面。 床身为铸件, 箱形结构, 形状如“T” 字。床身顶端有一V 一平的导轨。在导轨顶面上铸有油坑。油坑里可安装油环, 油环用耐磨塑料做成,中间以弹簧片支承, 平时油环端面高出导轨面约0.5mm, 当工作台导轨在其端面上擦过时,使油环旋转并把润滑油涂到导轨面上。 立柱也为一个箱形结构, 其上的垂直导轨为矩形。其特点是立柱的导轨把拖板的导轨包围住，而引成立柱体积大于拖板的体积，使立柱本身的刚性大大增加。立柱与拖板结合的滑动导轨位于立柱中心线的一侧, 移动拖板上下滑动的丝杆也位于同一侧。这种设计的优点是当磨头在拖板燕尾导轨上作横向移动时, 其重心始终在立柱导轨跨距间来回移动,由于立柱刚性好，因而提高了横向移动的精度。拖板是磨头移动式平面磨床的主要铸件。其上有二组导轨, 一组作为磨头垂直移动用, 另一组作为磨头横向移动用, 这二组导轨相互垂直。另外，随着电子信息技术的快速发展，世界磨床行业已经迈入了以数字化制造技术为一体的机电一体化时代，数控磨床就是其代表作品之一。我国数控磨床起步较晚，起源于上世纪80年代，经过了30年的跌宕起伏式发展，已经由成长期迈入成熟期。数控磨床作为制造业的加工母机主要应用于航天工业、造船工业、汽车制造业、兵器制造业等。目前我国正处于工业化中期，汽车、钢铁、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，未来磨床市场特别是数控磨床市场需求旺盛。2010年，数控磨床全年产量239万台，同比增长56%，2005-2010年间数控磨床年均增长率为30.2%，行业增长迅速。（2）研究意义：行业规模不断扩大，国产高档数控磨床明显进步，中高档产品取得重大突破，我国数控磨床整体水平全面提升。产业的快速发展，问题也随之而来：1、数控化水平较低。目前生产值数控化率不到30%，消耗值数控化率还不到50%，而发达国家则在70%左右，高档次的数控磨床配套部件只能靠进口；2、功能部件生产发展缓慢。功能部件性能好坏直接影响着数控磨床整体的技术水平与性能，制约着主机的发展速度，其发展状况与磨床市场竞争能力密切相关。目前我国功能部件企业发展十分滞后；3、产品结构水平偏低。从行业总体上来看，产业规模虽然很大，但产品仍处于全球产业链的中低端，国内市场需求与行业供给能力不适应，进口磨床大量进入国内市场。 所以本次设计研究有以下意义：(1)了解数控平面磨床的结构、特点及功能部件；(2)提高数控磨床结构性能；(3)培养学生的自主设计能力。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）（1）研究目标：设计一台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面，也可以磨削台阶平面。用于机械制造业及工具模具制造行业，能加工各种难加工材料。（2）研究设计的主要内容：1、 磨床总体布局设计；2、 砂轮架设计计算，绘制砂轮架机械结构装配图；3、砂轮架垂直进给机构的设计，伺服电机和滚珠丝杠副设计计算，垂直进给机构结构装配图，绘制相关零件图；4、磨床立柱设计；5、磨床数控系统设计和选用；6、翻译指定的英文专业文献；7、撰写毕业设计论文。（3）拟解决的关键问题：MK7120精密数控平面磨床垂直进给机构的设计，其中包括进给系统中滚珠丝杠副及伺服电机的设计计算，进给机构装配图及相关零件图的绘制以及其数控系统的设计、选用、硬件线路图的绘制。3、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线拟采取的研究方法（或技术路线）：1 在指导教师的安排下到湘潭三峰数控机床有限公司进行参观认识实习，对精密数控平面磨床的结构有初步认识；2 收集、查阅各种文献资料，了解数控平面磨床的整体布局及进给系统，进行精密数控磨床整体布局的设计；3 运动形式设计后，进行砂轮架垂直进给机构的设计，伺服电机和滚珠丝杠副设计计算，垂直进给机构结构装配图，绘制相关零件图；4 查阅手册，翻译、参考英文文献进行设计计算，用Auto CAD软件绘制进给系统的装配图、零件图及数控系统的硬件连线图；5 设计中遇到的疑点、难点问题通过广泛查阅文献资料或与组内同学相互讨论以及实地考察来解决。 4、 拟使用的主要设计、分析软件及仪器设备CAD、Pro/E绘图软件5、参考文献1、关慧贞 冯辛安、机械制造装备设计、第3版、北京、机械工业出版社、2009.11、4502、毛谦德 李