专用数控铣床自动进出料系统设计

格式：RAR 上传：2022-06-24 19:08:50

《专用数控铣床自动进出料系统设计》修改意见稿

1、“.....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......”。

2、“.....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......”。

3、“.....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......”。

4、“.....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......”。

5、“.....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。总体方案设计.方案拟定总体方案主要包括输送机构设计和专用夹具设计两个方案。根据设计要求，结合实际生产经验，每个部分的设计至少初定两个方案，并加以比较，从而选择有利于设计的最优方案。输送机构的设计方案输送机构主要是能实现待加工工件的自动进出料。进料系统与出料系统分开工作，进料完成后，工件在数控铣床加工中心进行加工，加工完毕，由出料系统完成工件输送至指定位置的工作。对于输送机构，初步设计两种方案加以比较进行选择，方案如下方案是采用液压系统进行自动进出料。液压系统用油液作为工作介质，在定功率条件下，可大大减小工件的尺寸。液压系统的加速能力较好，易实现无极调速。初步采用液压泵液压阀推杆轴等来输送工件。但是液压系统装置容易漏油，因而会影响运动的平稳性，并使效率降低液体粘度受温度影响......”。

6、“.....成本高。液压系统实现自动进出料的示意图如下图所示电动机液压泵过滤器块式集成液压阀组冷却器液压缸排屑油过滤器电机齿轮泵组随动油箱推进装置推杆油封头进油软管油封头对开式轴承座工件三爪卡盘液压马达座液压马达液压马达油管床身图液压系统实现自动进出料结构示意图方案二是采用机电装置实现自动进出料。机电装置机械结构紧凑，灵活，准确，调整和维修方便。初步采用步进电机提供动力，设计控制系统控制电机的正反运转与停止，实现工件到达加工位置及出料指定位置。利用滚珠丝杠副使工件移动。示意图如下图所示图机电装置实现自动进出料结构示意图两种方案的分析比较液压系统主要用于系统的动力部分比较合适，不宜在控制系统中采用，而机电装置能很好地满足本设计的要求，因此采用方案二。机电装置进料系统动力采用步进电机提供，利用滚珠丝杠副来移动工件。工件设计托板加以支承，并在进料机构处增加导向板。托板固定在丝杠上，设计导轨以完成移动部件的要求......”。

7、“.....传动效率较高。丝杠与联轴器联接时，支撑部件之间采用向心轴承支承以保证转动平稳可靠。出料系统装置与进料系统装置相同，但出料装置不加导向板，并且只要控制电机的正反转即可实现进出料。设计控制系统实现电机的正反转与停止。采用光电传感器确保工件中心移动至加工中心位置。专用夹具的设计方案设计套专用夹具用于工件的定位与夹紧。采用内外压杆作为夹紧元件，台面板与底板用于工件的定位。其中夹具的动力装置初步设计两种方案加以比较供选择。方案如下是采用液动夹紧，二是采用电动夹紧。方案液动夹紧采用的是油缸结构，用压力油作为动力源，通过管道液压阀液压缸等元件夹紧工件。需要单独为液压装置专门配备专门泵站，成本高，对密封性能要求高，需要套压力油供应系统，为单夹具设计不经济。如下图所示气缸油缸图液动夹紧装置方案二是采用电动夹紧，设计的是凸轮机构，用低速大扭矩步进电机提供动力。凸轮只要适当地设计出其轮廓曲线，就可以使推杆得到预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。如下图所示.推杆......”。

8、“.....凸轮.键槽图电动夹紧凸轮机构本设计使用夹具是从工件两边进行夹紧，需要动力夹紧装置从两边同时夹紧，同步性要好，而液压系统同步性差，而且成本高，不能满足此要求。电动夹紧可满足本设计的要求。故选择电动夹紧凸轮机构。专用数控铣床自动进出料装置机械结构设计专用数控铣床自动进出料装置的机械结构设计主要包括以下部分输送机构动力的设计，如电机输送机构传动部件的设计，如滚珠丝杠副传动部件的支承部件设计，如导轨各部件之间的联接设计，如联轴器等。.滚珠丝杠副的设计滚珠丝杠副是在丝杠和螺母的滚道之间放入适量的滚珠，使螺纹间产生滚动摩擦。其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动。丝杠或螺母转动时，带动滚珠沿螺纹滚道滚动，螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置，滚珠通过此装置自动返回其入口，形成循环回路。滚珠丝杠副外形如图所示图滚珠丝杠副外形图滚珠丝杠副外形滚珠丝杠副具有传动效率高运动平稳使用寿命高等特性，广泛运用于数控机床等。滚珠丝杠副由专门工厂制造，当型号计算选定后......”。

9、“.....滚珠丝杠副主要尺寸参数滚珠丝杠副的主要尺寸参数公称直径节圆直径通常与公称直径相等导程公称导程行程有效行程此外还有丝杠螺纹外径丝杠螺纹底径螺母体外径螺母体螺纹底径螺母体螺纹内径滚珠直径丝杠螺纹全长等。滚珠丝杠副的支承形式滚珠丝杠副的支承主要用来约束丝杠的轴向窜动，其结构形式可分为四种类型，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......”。