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（图纸+论文）专用数控铣床自动进出料系统设计（全套完整）

系统的响应速度和灵敏度。驱动功率小，只相当于普通机械的十分之。承载能力大，刚度高。导轨副滚道截面采用合理比值沟槽曲率半径，为钢球直径的圆弧沟槽，因而承载能力及刚度比平面与钢球接触大大提高。能是实现高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高倍。采用滚动直线导轨副可简化设计制造装配工作保证质量缩短时间降低成本。导轨副具有“误差均化效应”从而降低基础件的加工精度，精铣或精刨即可满足要求。直线滚动导轨副的工作原理与装配方式由上述可知直线滚动导轨副具有摩擦系数小不易爬行便于安装和预紧结构紧凑等优点。考虑到工件质量较大，所需运动需要平稳可靠，导向精度要高，由上述导轨类型可知，矩形和燕尾形导轨组合有调整方便承受力巨大的特点，这两种导轨的刚度高，承载能力强，加工检验和维修方便。为提高低速性能，减少爬行，提高导轨寿命，初选直线滚动导轨副。直线滚动导轨副由导轨和滑块两部分组成，滑块中装有两组滚珠，当滚珠从工作轨道滚到滑块端部时，会经端面挡板和滑块中的返回轨道返回，在导轨和滑块之间的滚道内循环滚动。装配时常将两根导轨固定在支承件上，每根导轨上般有两个滑块，滑块固定在移动件上。直线滚动导轨副的计算与选型初选直线滚动导轨副的型号为，其尺寸参数如下表直线滚动导轨副型号装配后组合尺寸导轨尺寸滑块尺寸.导轨面的尺寸其中为斜镶条小端厚度，滑座及镶条斜度为。导轨面尺寸包括宽度和厚度。导轨的尺寸燕尾导轨选取，则,斜镶条小端厚度导轨跨度，取矩形导轨当,则，压板厚度,额定寿命的计算当滚动体为球时式中为距离额定寿命，单位为为额定动载荷，单位为为滑块上的工作载荷，单位为分别为硬度系数取.温度系数.接触系数.精度系数.载荷系数.计算得到额定寿命为，即大于球导轨的距离期望寿命，初选的导轨型号符合设计要求。直线滚动导轨副的安装联接耐磨性与导轨副的材料匹配情况受力情况加工精度润滑方式及防护装置的性能等因素有关，导轨及其支撑件的剩余盈利等会影响导轨的精度保持。具有足够的承载能力和刚度，使用寿命长。导轨受力后的变形将影响部件之间的相对位置和导轨精度，这对于高精度机械和仪表尤为重要对温度变化的适应性。环境温度变化和机械局部热源产生的不均匀性的温度场，都会引起导轨变形，导轨应有良好的适应能力结构简单工艺性好便于调整和维修具有良好的润滑和防护装置。导轨的设计程序和内容根据工作条件载荷特点，确定导轨的类型截面形状和结构尺寸。进行导轨的力学计算，选择导轨材料表面经加工和热处理方法以及摩擦面硬度匹配。设计导轨的配合间隙和预加载荷调整机构。设计导轨的润滑系统及防护装置。制定导轨的精度和技术条件。有些导轨如非水平放置的导轨在移动之后，要求将它的位置固定，因而要用专用的锁紧装置。常用的锁紧方式有机械锁紧和液压锁紧。本设计选用的是直线滚动导轨。在相配的两导轨面之间放置滚动体或滚动支承，是导轨面间的摩擦性质成为滚动摩擦，这种导轨就叫滚动导轨。滚动导轨的最大优点就是摩擦因素小，动静摩擦因数差小，因此运动轻便灵活，运动所需功率小，摩擦发热少，磨损少，精度保持性好，低速运动平稳性好，移动精度和定位精度高。滚动导轨还具有润滑简单有时可用油脂润滑，高速运动时不会像滑动导轨那样因为动压效应而使导轨浮起等优点。但滚动导轨结构复杂制造比较困难，成本比较高抗震性较差。对赃物比较敏感，因此必须有良好的保护。滚动直线导轨副是由导轨滑块钢球返向器保持架密封端盖及挡板组成，当导轨与滑块做相对运动时，钢球沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过返向器进入反向孔后在进入滚道，钢球就这样周而复始的进行运动，返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘屑末进入滑块内部。钢球承载的形式与角接触球轴承相似，个滑块就像是个直线运动的角接触球轴承，导轨轴的安装形式可以水平，也可以竖直或者倾斜。可以两条或多条导轨轴平行安装，也可以条导轨安装，也可以将导轨接长成为长导轨，条导轨上可以安装个滑块和两个滑块，以适应各种行程的需要。类型，根据轴向刚度要求高无压杆稳定性问题，本次设计选择了双推双推支承形式。滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧为了提高滚珠丝杠副的传动精度和轴向刚度，安装时需要消除丝杠与螺母之间的传动间隙，并对丝杠螺母进行预紧。单螺母的丝杠副在出厂前通常采用过盈滚珠预紧或变导程自预紧，丝杠与螺母之间几乎没有间隙，所以用户使用时不必考虑。对于双螺母丝杠副，常采用垫片调整预紧和螺纹调整预紧两种方式。本设计选择了单螺母丝杠副，采用过盈滚珠预紧，在出厂前已经过预紧。滚珠丝杠副的计算与选型最大工作载荷的计算表实验计算公式及参考系数导轨类型实验公式矩形导轨燕尾导轨三角形导轨.式中为进给方向载荷，横向载荷，为垂直载荷，单位均为为移动部件总重力，单位为为颠覆力矩影响系数为导轨的摩擦系数。最大动载荷的计算最大动载荷的计算公式如下式中为滚珠丝杠的寿命，单位为.其中为使用寿命，数控机床的为,为丝杠每分钟转数为载荷系数，平稳或轻度冲击为，中等冲击，较大冲击或振动为为硬度系数，等于时，取.为滚珠丝杠副的最大工作载荷，单位为。根据设计参数，工件质量,输送机构直线移动速度取.滚动副承受的负载为输送机构部分重量以及其负载重量工件重量，估算为，即。由转数导程丝杠转速，导程取,算得丝杠转数为，则算得，则规格型号的初选选择滚珠丝杠副的规格时，应使其额定动载荷。当滚珠丝杠副在静态或低速状态下长时间承受工作载荷时，还应使其额定静载荷，查表初选型号参数如下表表系列滚珠丝杠副尺寸参数单位规格代号公称直径导程滚珠直径丝杠外径额定载荷螺母安装尺寸滚珠丝杠副的传动效率可用下式计算式中为丝杠的螺旋升角，由算得为摩擦角，取。则刚度的验算滚珠丝杠副的的轴向变形将引起丝杠导程发生变化，从而影响定位精度和运动的平稳性。轴向变形主要包括丝杠的拉伸或压缩变形丝杠与螺母之间滚道的接触变形等。丝杠的拉伸或压缩变形量在总变形量中占的比重比较大，可按下式计算式中为丝杠的最大工作载荷，单位为为丝杠两端支承间的距离，单位为为丝杠材料的弹性模量，钢的为丝杠按底径确定的截面积，单位为为转矩，单位为为丝杠按底径确定的截面惯性矩,单位为其中，号用于拉伸，号用于压缩。由于转矩般较小专用,数控,铣床,自动,进出,系统,设计,毕业设计,全套,图纸国内数控机床业自动进出料的发展状况及存在问题.课题研究的目的及意义.课题主要任务总体方案设计.方案拟定输送机构的设计方案专用夹具的设计方案专用数控铣床自动进出料装置机械结构设计.滚珠丝杠副的设计滚珠丝杠副主要尺寸参数滚珠丝杠副的支承形式滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧滚珠丝杠副的计算与选型滚珠丝杠副的安装联接尺寸.导轨的选型直线滚动导轨副的工作原理与装配方式直线滚动导轨副的计算与选型直线滚动导轨副的安装联接尺寸导轨间隙的调整导轨材料的热处理导轨的润滑和防护.联轴器的选型.电机的选型专用夹具设计.定位方案定位方案的选择.夹紧方案.夹具装配图.夹具装配图上的尺寸公差和技术要求.夹具经济性分析主机支架设计自动进出料装置控制系统简介总结谢辞参考文献引言随着机械制造产业的发展，自动控制系统在工业上的应用越来越广泛，如工业自动化机床控制，计算机控制，机器人等。随着我国数控铣床业的发展，工件的加工质量趋于准确，加工速度更加快，但对工件的自动进出料也提出了更高的要求。移动工件功能的自动化装置能代替人类完成危险重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。自动化装置越来越广泛的得到了应用，在机械行业里它可用于加工工件的搬运装卸，特别是在自动化数控机床组合机床上使用更加普遍。它适用于大批量生产，结构紧凑，而且适应性很强。目前我国的自动化装置技术及其工程应用的水平和国外相比还有定的距离，应用规模和产业化水平低，为提高我国的自动化技术水平，进行铣床的自动进出料装置设计是十分必要的。目前，在国内很多工厂的生产线上，数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大，生产效率低。为了提高生产加工的工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代自动化大生产，针对具体生产工艺，利用现在自动化技术，设计套与数控铣床加工中心相匹配的自动进出料装置代替人工工作，以提高劳动生产率，改善现代工人劳动条件。绪论.国外数控机床业自动进出料的发展状况及趋势国外数控机床自动进出料技术现状高速高精与多轴加工成为数控机床的主流，纳米控制已经成为高速高精加工的潮流。多任务和多轴加工数控机床越来越多地应用到能源航空航天等行业。机床与机器人的集成应用日趋普及，且结构形式多样化，应用范围扩大化，运动速度高速化，多传感器融合技术实用化，控制功能智能化，多机器人协同普及化。智能化加工与监测功能不断扩充，车间的加工监测与管理可实时获取机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床的状态。最新的机床误差检测与补偿技术能够在较短的时间内完成对机床的补偿测量，与传统的激光干涉仪相比，对机床误差的补偿精度能够提高倍。最新的技术为多轴多任务数控机床的加工提供了强有力的支持，可以大幅度提高加工效率。刀具技术发展迅速，众多刀具的设计涵盖了整个加工过程，并且新型刀具能够满足平稳加工以及抗振性能的要求。国外数控系统自动进出料的发展趋势平台数字化。运行高速化。加工高精化。功能复合化。控制智能化。伺服驱动高性能控制。.国内数控机床业自动进出料的发展状况及存在问题数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历了年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场,种数控机床，覆盖超重型机床高精度机床特种加工机床锻压设备前沿高技术机床等领域，产品种类可与日德意美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床数控超重型机床立式卧式加工中心数控车床数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴坐标联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之。由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床自动进出料的性能水平和可靠性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控自动进出料系统的控制可靠性还较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控自动进出料系统的工程化商品化，尽快建成与完善数控机床自动进出料和数控产业成为当前的主要任务。目前存在着核心技术严重缺乏民族品牌与国际品牌差距明显技术创新和成果转化与市场脱节缺乏先进的管理机制等问题。.课题研究的目的及意义在机械加工的过程中，人工上下料不仅劳动强度大，而且效率低，工作环境也差。相对于人工上下料而言，自动上下料装置具有动作快速定位准确以及可以长时间连续作业等优点。设计自动进出料装置能够改善工人工作条件，提高产品生产效率，提高数控铣床的零件加工质量。.课题主要任务本次毕业设计拟设计个适合与加工中心工作台匹配的自动进出料装置，该装置主要能够实现以下功能具有与主机联控的独立动力，能够自动将指定工件输送至加工正确位置设计套专用夹具实施定位夹紧动作，以确保加工过程的位置稳定加工完毕后，工件能够自动退出到指定位置。总体