14毕业论文：数控雕铣机总体设计

直流电机具有以下特点调速范围宽其转子转速可在宽广的范围内连续调节并稳定运行。

特性呈线性不论机械特性还是调节特性都呈现良好的线性度。

即在整个调节范围内，转速随转矩的变化关系或是转速随控制电压的变化关系都是线性的。

快速反应在输入控制信号的作用下，转子能迅速地反应动作，时间常数小。

故选用直流电机带动主轴机构的方案。

直流电机通过弹性夹头直接与刀具连接。

进给系统方案设计在数控机床中，为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常需满足低摩擦低惯量高精度无间隙，高谐振以及有适宜阻尼比的要求。

机床的精度很大程度取决于进给丝杠的精度和机床导轨的精度，因此，雕铣机进给系统采用内循环浮动式垫片预紧滚珠丝杠副，采用高精度直线导轨。

滚珠丝杠副的选择本设计中工作台的丝杆选用的是滚珠丝杆副。

滚珠丝杠副是由丝杠螺母滚珠等零件组成个调节范围内，转速随转矩的变化关系或是转速随控制电压的变化关系都是线性的。

快速反应在输入控制信号的作用下，转子能迅速地反应动作，时间常数小。

故选用直流电机带动主轴机构的方案。

直流电机通过弹性夹头直接与相对昂贵。

因此，从经济性的角度出发，采用直流电机带动主轴机构。

直流电机具有以下特点调速范围宽其转子转速可在宽广的范围内连续调节并稳定运行。

特性呈线性不论机械特性还是调节特性都呈现良好的线性度。

即在整各轴系统的设计方案向主传动系统的方案设计主运动方案通常有两种是直接采用专用的雕铣刀头，二是采用直流电机带动的主轴机构。

专用的雕铣头的优点虽很多，但是必须配以与之配套的变频调速装置，价格加强刚性。

由于采取了这些措施，所设计的数控雕铣机的最大优点是能进行比较细小的加工，加工精度比较高，对软金属可进行高速切削。

字型筋配合的网状结构，确保了对轴工作台和立柱的刚性支承，使机床动态加工的稳定性可达最好。

因机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击，所以导轨和丝杆在设计时应尽量要求粗些，以滚动导轨之间的跨距，从整体布置上有效保证了机床的刚性。

因铸铁具有良好的稳定性吸振性和耐冲击性，可使床身的结构强度和刚性有显著提高，故本机床整体式床身底座采用铸铁铸造而成。

它为箱形结构，内部筋板采用米高速切削设备的首选结构。

本机床总体布局采用立式铣床结构，为克服不良力矩的问题，尽量加宽了三向的两根直线所示。

图示教型雕铣机的总体结构布局设计方案分析本设计中，数控雕铣机选用立式结构。

立式结构工作台在水平面内，工件的安装调整比较方便。

工作台由导轨支撑，刚性好，切削平稳。

立式机床床的加工精度高。

直是构应满足非移动部件刚性要好，移动部件在保证其具有良好刚性的前提下，尽可能轻巧，灵活性要好。

要从机械上满足既轻巧又刚性好的要求，关键在于机械结构的合理设计上。

理论设计上，示教型雕铣机的总体结构布局见图而且要求实现高速切削，其主轴转速高达左右。

其移动部件不但要刚性好，而且要尽可能轻巧，以保证其灵活性。

对数控系统，要求其具有高的速度和极好的伺服电机特性。

对于数控雕铣机，从机械的角度分析，其结数控加工设备。

它集雕刻与铣削功能为体，既保证了铣削小型工件所需要的低转速大功率输出又具备了雕刻所需要高转速的双重要求。

数控雕铣机主要用于较小铣削量或软金属材料的工件的加工。

不但要求加工精度较高，功率机器轴联动数示教型雕铣机总体布局设计方案机床总体布局设计数控模具雕铣机是种高效率多功能的中小型经济型工件尺寸最大刀具直径最大进给速度主轴电机功率主轴转速范围分辨率脉冲定位精度重复定位精度外型尺寸长宽高机器总在左右最高切削速度在之间。

示教型雕铣机的主要技术参数示教型雕铣机的主要技术参数见表表示教型雕铣机的主要技术参数名称参数工作台尺寸最大行程最大特别适用于注塑模，冷冲模等各种钢模以及滴塑模烫金模紫铜电极等铜模的制作加工。

通过上述两台同类型数控雕铣机性能的综合比较。

目前，国内雕铣机的最大主轴转速般都在主轴电机功率口矩形直线导轨副，精密细分驱动系统，满足模具加工所需要的刚性和精度要求，意大利变频电主轴使此款模具雕刻机拥有更大的切削率。

主轴电机最高转速刀柄直径外型尺寸图模具雕刻机特点及应用年最新推出的新型模具雕刻机，机身采用双立柱龙门式结构，装夹进料都十分方便采用德国原装滚珠丝杆，进口主轴电机最高转速刀柄直径外型尺寸图模具雕刻机特点及应用年最新推出的新型模具雕刻机，机身采用双立柱龙门式结构，装夹进料都十分方便采用德国原装滚珠丝杆，进口矩形直线导轨副，精密细分驱动系统，满足模具加工所需要的刚性和精度要求，意大利变频电主轴使此款模具雕刻机拥有更大的切削率。

特别适用于注塑模，冷冲模等各种钢模以及滴塑模烫金模紫铜电极等铜模的制作加工。

通过上述两台同类型数控雕铣机性能的综合比较。

目前，国内雕铣机的最大主轴转速般都在主轴电机功率在左右最高切削速度在之间。

示教型雕铣机的主要技术参数示教型雕铣机的主要技术参数见表表示教型雕铣机的主要技术参数名称参数工作台尺寸最大行程最大工件尺寸最大刀具直径最大进给速度主轴电机功率主轴转速范围分辨率脉冲定位精度重复定位精度外型尺寸长宽高机器总功率机器轴联动数示教型雕铣机总体布局设计方案机床总体布局设计数控模具雕铣机是种高效率多功能的中小型经济型数控加工设备。

它集雕刻与铣削功能为体，既保证了铣削小型工件所需要的低转速大功率输出又具备了雕刻所需要高转速的双重要求。

数控雕铣机主要用于较小铣削量或软金属材料的工件的加工。

不但要求加工精度较高，而且要求实现高速切削，其主轴转速高达左右。

其移动部件不但要刚性好，而且要尽可能轻巧，以保证其灵活性。

对数控系统，要求其具有高的速度和极好的伺服电机特性。

对于数控雕铣机，从机械的角度分析，其结构应满足非移动部件刚性要好，移动部件在保证其具有良好刚性的前提下，尽可能轻巧，灵活性要好。

要从机械上满足既轻巧又刚性好的要求，关键在于机械结构的合理设计上。

理论设计上，示教型雕铣机的总体结构布局见图所示。

图示教型雕铣机的总体结构布局设计方案分析本设计中，数控雕铣机选用立式结构。

立式结构工作台在水平面内，工件的安装调整比较方便。

工作台由导轨支撑，刚性好，切削平稳。

立式机床床的加工精度高。

直是高速切削设备的首选结构。

本机床总体布局采用立式铣床结构，为克服不良力矩的问题，尽量加宽了三向的两根直线滚动导轨之间的跨距，从整体布置上有效保证了机床的刚性。

因铸铁具有良好的稳定性吸振性和耐冲击性，可使床身的结构强度和刚性有显著提高，故本机床整体式床身底座采用铸铁铸造而成。

它为箱形结构，内部筋板采用米字型筋配合的网状结构，确保了对轴工作台和立柱的刚性支承，使机床动态加工的稳定性可达最好。

因机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击，所以导轨和丝杆在设计时应尽量要求粗些，以加强刚性。

由于采取了这些措施，所设计的数控雕铣机的最大优点是能进行比较细小的加工，加工精度比较高，对软金属可进行高速切削。

各轴系统的设计方案向主传动系统的方案设计主运动方案通常有两种是直接采用专用的雕铣刀头，二是采用直流电机带动的主轴机构。

专用的雕铣头的优点虽很多，但是必须配以与之配套的变频调速装置，价格相对昂贵。

因此，从经济性的角度出发，采用直流电机带动主轴机构。

直流电机具有以下特点调速范围宽其转子转速可在宽广的范围内连续调节并稳定运行。

特性呈线性不论机械特性还是调节特性都呈现良好的线性度。

即在整个调节范围内，转速随转矩的变化关系或是转速随控制电压的变化关系都是线性的。

快速反应在输入控制信号的作用下，转子能迅速地反应动作，时间常数小。

故选用直流电机带动主轴机构的方案。

直流电机通过弹性夹头直接与刀具连接。

进给系统方案设计在数控机床中，为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常需满足低摩擦低惯量高精度无间隙，高谐振以及有适宜阻尼比的要求。

机床的精度很大程度取决于进给丝杠的精度和机床导轨的精度，因此，雕铣机进给系统采用内循环浮动式垫片预紧滚珠丝杠副，采用高精度直线导轨。

滚珠丝杠副的选择本设计中工作台的丝杆选用的是滚珠丝杆副。

滚珠丝杠副是由丝杠螺母滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进步延伸发展。

滚珠丝杠的摩擦系数小，传动效率高。

滚珠丝杠主要承受轴向载荷，因此对丝杠轴承的轴向精度和刚度要求较高。

选定进给传动用滚珠丝杠副时，主要考虑的内容是与机床定位精度要求相适应的丝杠精度丝杠的刚性与转动惯量。

在开环和半闭环数控机床中，滚珠丝杠的精度将直接影响机床的定位精度和随动精度。

为了获得高精度高刚度的进给系统，应选用精度高的滚珠丝杠传动副。

但是，随着丝杠精度的提高，其价格也将大大上升。

本机床进条件满足经校验，所选电机符合要求。

伺服电机主要计算值见表。

表伺服电机主要计算值负载惯量负载转矩有效转矩瞬时最大转矩最大转速电气部分设计硬件部分电路设计要设计硬件部分，就要进行硬件的开发，就是要在计算机与外设之间架设座桥，进行物理连接。

要开发硬件，总的说来有两种途径条是自己动手开发标准的计算机接口卡，另条途径是在现有的计算机硬件设备的基础上，稍加改进而利用已有的标准接口卡进行通讯。

在第种方法中，需要自己设计接口电路，劳动量大，且在使用时要占用机的个扩展槽若使用第二种方法，不但设计简单危险性小，而且节省计算机插槽空间。

因此本设计采用机的并口进行上下位机的通讯。

本部分主要用于控制雕铣机工作台进给步进电机的工作。

通过工作台两端安装的接近开关发出的信号控制工作台的启停以及反向。

任何个数控系统都由硬件和软件两部分构成。

硬件是整个系统的基础，其性能的好坏直接影响着整个系统的性能。