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（答辩稿）半闭环数控车床进给部件设计（CAD图纸+DOC论文）

动直线滑轨是种滚动导引，它由钢珠在滑块与滑轨之间作无限滚动循环，使得负载平台能沿着滑轨轻易的以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的，使之能轻易地达到级的定位精度。现在滑块与滑轨间的末制单元设计，使得线形滑轨可同时承受上下左右等各方向的负荷，专利的回流系统及精简化的结构设计使线性滑轨有更平顺且低噪音的运动。与滑动导轨相比优点灵敏度高，且其动摩擦与静摩擦系数相差甚微，因而运动平稳，低速移动时不易出现爬行现象。定位精度高，重复定位精度可达.。摩擦阻力小，移动轻便，磨损小精度保持性好。缺点滚动导轨的抗震性较差，对防护要求较高。滚珠导轨导轨以滚珠作为滚动体，运动灵敏度好，定位度高但其承载能力和刚度较小，般都需要通过预紧提高承载能力和刚度。为了避免在导轨上压出凹坑而丧失精度，般采用淬火钢制造导轨面。滚珠导轨适用于运动部件质量不大，切削力较小的数控机床。滚柱导轨导轨的承载力及刚度都比滚珠导轨要大，但对于安装的要求也高。安装不良，会引起偏移和侧向滑动，使导轨磨损加快降低精度。目前数控机床特别是载荷较大的机床，通常都采用滚柱导轨。滚针导轨滚针导轨的滚针比同直径的滚柱长度更长。滚针导轨的特点是尺寸小，结构紧凑。为了提高工作台的移动精度，滚针的尺寸应按直径分组。滚针导轨适用于导轨尺寸受限制的机床上。结论选择滚珠导轨导轨材料的选择选择直线导轨材料时，应注意它们的耐磨性能摩擦系数温度膨胀系数加工后可能达到的粗粕度及热处理性能等。导轨的品质往往决定了直线导轨价格，圆柱面直线导轨般采用钢均需经淬火与非淬火钢或青铜相配棱柱面直线导轨可用钢与青铜钢与非淬火钢钢与铸铁等相配。结论选择淬硬钢直线滚动导轨副的精度选择由于直线滚动导轨副具有误差均化效应，在同平面内使用两套活两套以上时，可选用较低的安装精度达到较高的运动精度。直线滚动导轨副分四个精度等级，即级，其中级精度最高。期中级精度主要适用于数控床的方向进给系统。由于本设计要求较高，故选用级精度。结论选用级精度。直线滚动导轨副型号的确定各项要求选择其中为直线滚动导轨副代号为导轨结构类型为四个方向等载荷型为公称尺寸分别为滑块宽度和滑块上连接孔形式，其中第个指款型，第个指螺孔为每根导轨上使用滑块数为为直线导轨副预加为中载荷为同平面内使用导轨数为为导轨长度为等级精度刀架的设计.数控车床刀架系统简介数控刀架是数控车床最普遍的种辅助装置，它可使数控车床在工件次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。数控刀架的发展趋势是随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀电液组合驱动和伺服驱动方向发展。工位刀塔目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。立式刀架有四六工位两种形式，主要用于简易数控车床卧式刀架有八十十二等工位，可正反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。数控刀架的市场分析国产数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架，兼有液压刀架伺服刀架立式刀架等品种，近年来需要量可达台数控刀架的发展趋势是随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀电液组合驱动和伺服驱动方向发展。目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。立式刀架有四六工位两种形式，主要用于简易数控车床卧式刀架有八十十二等工位，可正反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。数控刀架的市场分析国产数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架，兼有液压刀架伺服刀架立式刀架等品种，近年来需要量可达台发展方向是高速可靠，追求的目标是换刀时间尽量的短，以换取加工中心和车削中心的高效性二是简单实用造价低使用可靠，但换刀速度不快。数控刀架的功能数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件，许多刀架还直接参与切削工作，如卧式车床上的四方刀架，转塔车床的转塔刀架，回轮式转塔车床的回轮刀架，自动车床的转塔刀架和天平刀架等。这些刀架既安放刀具，而且还直接参与切削，承受极大的切削力作用，所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。随着自动化技术的发展，机床的刀架也有了许多变化，特别是数控车床上采用电液换位的自动刀架，有的还使用两个回转刀盘。加工中心则进步采用了刀库和换刀机械手，定现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能，这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把，自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。因此，刀架的性能和结构往往直接影响到机床的切削性能切削效率和体现了机床的设计和制造技术水平。基本要求换刀时间短，以减少非加工时间。减少换刀动作对加工范围的干扰。刀具重复定位精度高。识刀选刀可靠，换刀动作简单可靠。刀库刀具存储量合理。刀库占地面积小，并能与主机配合，使机床外观协调美观。刀具装卸调整维修方便，并能得到清洁的维护。.各种刀架的方案比较及选择排式刀架排式刀架般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。其结构形式为夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的坐标轴方向排列在横向滑板上。这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿轴移动预先设定的距离后，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。这种换刀方式迅速省时，有利于提高机床的生产效率。回转刀架回转刀架是数控车床最常用的种典型换刀刀架，般通过液压系统或电气来实现机床的自动换刀动作，根据加工要求可设计成四方六方刀架或圆盘式刀架，并相应地安装把把或更多的刀具。回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。它的动作是由数控系统发出指令完成的。回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置，分为立式刀架和卧式刀架两种。带刀库的自动换刀装置上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多，即使是装备两个刀架，对刀具的数目也有定限制。当由于种原因需要数量较多的刀具时，应采用半闭环数控车床进给部件设计摘要闭环,数控车床,进给,部件,设计,优秀,优良,系统图纸绪论目前的数控车床大多采用交流伺服电机，控制系统半闭环形式，进给方向的精度般为向.毫米，向.毫米。传动机构主要为滚珠丝杠副，导向机构多为滚动导轨少数为滑动导轨小型数控机床。刀架形式般为回转或液压式。电机般为通常通过联轴器多为弹性联轴器直接与丝杠相连接，排屑装置多为平板履带式。为提高设计产品的质量，要重视所有的资料，深入探索研究要重视考察实际现有产品与理论的结合要重视采用有效的设计方法和现代化的设计工具，要积极推广应用价值工程，优化设计，可靠性设计等方面。数控机床是新型的自动化机床，它对解决复杂型面和高精度零件的加工，对单件小批量的自动化等，都具有重要意义。数控车床利用数字化的信息对车床运动及加工过程进行控制，是种可编程的通用加工设备，能自动完成内外圆柱面圆锥面圆弧面端面螺纹等工序的切削加工，所以特别适合加工形状复杂的轴类和盘套类零件。与通用机床和专用机床相比，数控车床具有加工灵活通用性强能适应产品的品种和规格频繁变化的特点，能够满足新产品的开发和多品种小批量生产自动化的要求，是种柔性的高性能的自动化车床，代表了现代控制技术的发展方向，是种典型的机电体化产品，因此被广泛应用于机械制造业。数控车床的主传动系统包括主轴电机传动系统与主轴组件，与普通机床相比，变速功能绝大部分由主轴电机的无级调速来承担，省去了繁杂的齿轮变速机构，结构简单，有些只有两极或三级齿轮变速机构系统用以扩大电机无级调速的范数控机床作为高自动化的机电体化设备，其主传动系统的设计般应满足以下基本要求。使用性能要求高首先应满足机床的运动特性。如机床主轴有足够的转速范围和转速级数，不仅有低速大转矩功能而且还要有较高的转速。传动系统设计合理，操作方便灵活迅速安全可靠。传递动力要求主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和转速，具有较高的传递效率。工作性能要求主传动中所有零部件要有足够的刚度精度和抗振性热变形特性稳定，才能保证加工零件有较高的质量。电动机主轴及传动部件都是热源，低温升小变形是对主轴传动系统的重要指标主轴要较高的旋转精度与运动精度主轴轴颈尺寸轴承类型及装配方式，轴承预紧量大小主轴组件的质量分布是否均匀及主轴组件的阻尼对主轴组件的静刚度和抗振性都会产生影响主轴组件必须有足够的耐磨性，使之保持良好的精度轴承处还要有良好的润滑。此外，还要求主创动系统结构简单，便于调整与维修工艺性好，便于加工与装配防护性好使用寿命长。数控机床以其高效率高精度和高柔性而占据大部分市场，数控机床的进给伺服系统是数控机床技术水平的标志，因此进给伺服系统的速度控制位置控制伺服电机控制都必须具有很高的质量控制要求，基于数控机床的各式加工任务，其对进给伺服系统的要求有以下几点随时可实现反转。实际加工工件的时候，要求机床执行部件要灵活地正反转运行，这些工作指令是随机的，而且是根据加工轨迹要求来完成的。精度相对较高。数控机床的定位精度和进给跟踪精度是保证数控机床加工精度的重要内容，也是保证精度的关键。传动刚性高且速度稳定性好。数控机床的伺服系统在负载发生变化或者切削条件产生波动时应保证进给速度恒定，这样就能使负载力矩变化对进给速度不影响或者影响很小。可实现低转速大转矩。在低速大进给量加工零件时要求伺服系统进给驱动输出较大的转矩。伺服系统使物体的位置方位状态等输出被控量能够跟随输入目标或给定值的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到个脉冲，就会旋转个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到.。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便换碳刷，产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。双轴半闭环数控车床总体布局车床为机电液三位体，按照人体工程学宜人化进行布局设计，全封闭防护，操作简便，使用方便。机床采用卧式车身，倾斜道轨布局形式，以利于排屑。床身为整体高刚性结构。矩形导轨，采用宽支撑窄导向的设计以增加运动的平稳性。床身左端为主轴箱，其结构简单，无齿轮传动。主轴由交流调速主轴电机驱动，机床在低速下也具有高功率输出，恒功率区宽。主轴轴承为超精密角接触球轴承和双列圆柱滚子轴承以保证主轴的刚度和精度。主轴轴承采用高润滑，温度低，热变形小。机床纵向和横向运动均采用交流伺服电机，它们两者均直接采用消隙联轴器把电机与滚珠丝杠连接起来。纵向驱动直接安装在纵向床身道轨之间。机床卡盘采用液压控制。液压夹紧油缸为高速卡盘液压缸。卡盘的松紧由控制面板上的按钮来控制。机床尾座亦采用液压控制。通过液压油来控制尾座套筒的进退，它也是由控制面板上的按钮来控制的。机床的床鞍溜板道轨上装有位的电动轨塔刀架，具有分度转位快平稳可靠无渗漏等优点。机床配有自动对刀仪，通过接触式传感器，可以快而准确的测出刀具安装时的偏差值，传输给计算机系统，在加工时可以进行刀具的自动补偿。机床具有良好的扩展性，机床配有排屑器，实现自动排屑。机床配有防护外壳。机床数控系统配有日本系统。伺服进给部件的方案比较和确定.数控系统的比较点位控制系统这种控制系统只要求控制每次移动行程终点的坐标位置，即每个程序段的行程，终点