【42页】毕业论文_自动进给压电式振动钻床文档在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

机床总体布局。

调查分析对加工对象的了解铸鋁鋁合金有色金属铸铁结构钢和易切钢调质钢渗碳钢氮化钢铁素体和奥氏体钢不锈钢钛钢镍钢。

对使用要求与制造条件的了解本次设计的机器主要是通过步进电机，实现自动控制同时，方便了工人的劳动。

对同类及类同设备的了解通过调研分析，我选择了些类同设备的资料，作为此次毕业设计题目的比较。

现就选其中种普通机械振动装置来比较说明偏心轮摆杆机构偏心轮摆杆机构提供复合振动装置的振源。

电机经级皮带传动，使偏心轴产生的转速，偏心轴的旋转使摆杆以及固联在摆杆上的滑块产生的摆转振动。

滑块的摆转振动将传递给与之相连的滚珠丝杠螺母机构，从而带动枪钻头振动，这种机构结构紧凑，振动未经任何放大，较好地限制了系统的附加振动和噪音。

在这里，改变摆杆摆转频率有两种办法是采用更换皮带轮的方法改变传动比另种方法是采用调速电机实现无级调速。

改变摆杆摆幅的方法也有两种是更换偏心轴，使摆杆的摆幅改变二是采用活动偏心轴，通过改变偏心轴的偏心量进行无级调偏从而使摆杆实现无级调幅。

本次设计的机构在振动钻削效果方面毫不逊色于以上这种装置，并且综合了机电体化方面的知识，使振动钻床向着更现代化的方面发展，自动进给压电陶瓷振动钻床更方便，唯不足之处是对电的损耗，这也将在以后的实际应用中得以改进。

工艺分析工艺方法的选定同种工件的加工可以有众多的工艺方案。

工艺方法对机床的结构和性能毕业设计论文纸共页第页装订线的影响很大，工艺方法的改变常导致机床的运动传动布局结构经济效果等方面的系列变化。

由于应用振动切削技术，能解决难加工材料或难加工工序的精密深孔加工问题，我们对低频振动钻削精密深孔进行了较深入的实验研究。

研究中发现振动参数的选择对于断屑表面质量及切削力等的影响很大振幅越大，深孔钻削时的断屑效果孔表面质量越好。

但振幅太大会带来其它问题，是大振幅会增加刀具的磨损，影响刀具的寿命二是大振幅使系统的振动和噪声加剧。

因此对振动装置要求是能根据工件材料刀具耐磨性机床抗振性等因素调节振幅的大小，同时在结构设计上应考虑尽量降低系统的附加振动和噪音。

振动方式对断屑效果孔表面加工质量工具寿命都有直接影响。

振动方式般有轴向振动周向振动和二者合成振动种，具体的选择与工件材料硬度可切削性有关。

轴向振动方式容易形成分离型切屑，适用于较软不易断屑的纯铝纯铜等材料。

但轴向振动时刀具与切削面的分离易造成刀具损坏，故淬火钢等较硬材料不宜选用这种方式，以免崩刃周向振动般为非分离型切屑，其断屑效果虽比普通切削强得多，但比轴向振动要差些。

但这种振动方式对刀具保护好，寿命长，适用于较硬易断屑的淬火钢等材料轴向与周向的合成振动断屑效果最好，但刀具磨损也最严重，可用于难加工材料，如不锈钢等。

选定了工艺方案后，即可进行机床的运动分配确定机床的运动时，应当在满足工作要求的前提下，尽可能减少运动数目，特别是减少要求高的运动数目例如分度运动等。

尽可能简化运动装置和传动装置的结构，减少运动执行件的数目，用个执行件完成多个运动。

具体的运动方案是手动调节内六角长螺栓，实现在大方向上的大概位置。

再在步进电机的带动下实现自动进给。

主轴自行旋转，并在压电陶瓷的作用下产生振动，在步进电机下面是谐波齿轮减速器，然后经过同步带齿轮齿条实现钻头的上下运动。

机床的总体布局本项工作的基本要求保证刀具和工件间的相对位置和相对运动足够的刚性，抗振性便于操作维修排屑等材料消耗低，占地面积小造型美观总体布局的具体内容包括运动分配时应考虑的结构因素机床传动毕业设计论文纸共页第页装订线形式的确定，结合本设计题目的总体布局如图所示机床支承结构形式的确定，结合本设计题目的支撑方式如图所示。

图总体布局示意图图支撑方式示意图机床主要技术参数的确定主要技术参数包括主参数和基本参数。

主参数表征机床的主要规格，机床的加工范围基本参数包括尺寸参数运动参数动力参数。

机床运动参数的确定主轴转速的确定，本次为主轴的最高最低转速步进电机刚轮波发生器柔轮带轮同步带齿轮齿条毕业设计论文纸共页第页装订线式中常用的经济加工的最大最小直径。

。

可能加工的最大直径，本次的最大钻孔直径为系数按机床不同有所不同，例如摇臂钻床普通车床计算直径范围。

选用公比的原则越小，越小在已定的和之间，越小，转速级数越多，传动系统越复杂。

进给量的确定进给机构具有无级和有级变速两种形式。

当采用有级变速时，般均采用等比数列，其标准公比同前述。

特殊情况下采用等差数列，例如采用棘轮机构实现间歇进给时，进给量数列只能属等差数列。

机床电机功率的确定主运动电机功率的确定方法主要包括实测法计算法统计分析法。

实测法指选台传动与结构跟所设计机床相近似的机床，并选择特定工序或典型工序，用电表测量其定时间内的输入电功千瓦小时，电动机功率计算法是根据切削原理公式或估算公式计算的。

进给电机功率的确定方法和主电机的相同。

快速运动电机功率的确定般采用统计法。

在设计时常用种以上的方法，相互比较，经分析修正而最后确定电机功率。

伺服机构所谓的伺服机构是指以机械位置或角度作为被控参数的自动控制系统，有时也被称为随动系统或伺服系统。

伺服系统若按有无检测装置可分为两类开环伺服系统和死循环伺服系统。

开环伺服系统主要由驱动控制环节执行组件和机床三大部分组成死循环伺服系统主要由反馈检测单元比较环节驱动线路执行组件和机床五部分组成。

毕业设计论文纸共页第页装订线本次设计是用单片机控制钻床进给系统，加工对象为微小孔，主轴具有较高的转速，因此要求伺服系统具有较高的灵敏度和稳定性，而步进电机其转速不受主轴具有的较高转速电压高低的影响，步距误差不会长期积累，易于采用脉冲信号控制，可以达到本次设计的要求，成本比较低，性能良好，所以本次设计采用步进电机开环伺服系统。

下面是典型的开环伺服系统结构示意图图开环伺服机构单片微型计算机简称单片机。

它把组成微型计算机的各功能部件中央处理器，随机存取存储器，只读存储器，可编程存储器，并行及串行输入输出口接口电路及其它功能部件如定时器计数器中断系统等集成在块半导体芯片上，构成个完整的微型计算机。

随着大规模集成电路技术的发展，单片机内还可包含，转换器，高速输入输出部件，通道，浮点运算等新的特殊功能部件。

由于它的结构和指令都是按工业控制要求设计的，特别适合于工业控制及与控制有关的数据处理场合，因而目前应确切称其为微控制器。

单片机的特点具有优异的性能价格比集成度高体积小可靠性高控制功能强低电压低功耗。

微机接口电路功放电路执行元件机械传动机构机械执行机构毕业设计论文纸共页第页装订线第章主轴部分的设计由于本设计中要求主轴转速达到，因此在设计中直接采用电主轴实现。

电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为体的新技术，它与直线电机技术高速刀具技术起，将会把高速加工推向个新时代。

电主轴是套组件，它包括电主轴本身及其附件电主轴高频变频装置油雾润滑器冷却装置内置编码器换刀装置等。

电主轴中融合了高速轴承技术高速电机技术。

电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍有时也采用电磁悬浮轴承，或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限长。

电主轴是电机与主轴融合在起的产物，电机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作台高速电机，其关键技术是高速度下的动平衡。

电主轴的润滑般采用定时定量油气润滑也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。

所谓定时，就是每隔定的时间间隔注次油，所谓定量，就是通过个叫做定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的注油量。

而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。

油量控制很重要，太少，起不到润滑作用太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。

为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。

为了实现自动换刀以及刚性攻丝，电主轴内置脉冲编码器，以实现准确的相位控制以及与进给的配合。

为了适用于加工中心，电主轴配备了能进行自动换刀的装置，包括碟形簧拉刀油缸。

瑞士公司在电主轴行业技术领先，公司成立于年，生产漫漫，主轴已经有年的历史了。

现在就以这个公司的产品为例，让大家了解下电主轴的最新技术与发展趋势电主轴最早是用在磨床上，后来才发展到加工中心。

瑞士强大的精密机械工业例如制表工业不断提出要求，早在年前高速切削就在瑞士变得越来越流行，使电主轴的功率和品质都不断得到提高。

公司提供几乎任何转速扭矩功率尺寸的电主轴，产品范围很宽，其电主轴最大转速可达，直径范围，功率范围，扭矩范围。

用户可能提出自己希望的功率扭矩曲线，还可以为用户做特殊的机械结构。

现在的机械加工工艺要求的主轴转速越来越高，高转速也越来越成为衡量个产品水平的标志，成为商家竞争的焦点，谁先采用了更高转速的主轴，谁毕业设计论文纸共页第页装订线便在激烈的竞争中拥有了张硬牌。

电主轴将会像直线导轨样成为机床标准部件。

我国济南二机床集团有限公司常州多棱数控机床股份有限公司宁江机床集团股份有限公司秦川机床集团有限公司东风设备制造厂湖南大学海捷制造公司东莞科挺自动化公司昆山模具工具制造公司等都已在其产品上采用了公司的电主轴。

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