【33页】机电系论文数控机床改进.doc源文档全文在线看

驱动 电路采用离低压驱齿轮间隙采用双薄片调隙方式为提高横向进给系统刚 为了提高支承刚度，采用向心推力球轴承 对加止推轴承支承方式。

重点对机床数控机 床与普通机床相比，其主要有以下的优点 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件在数控机床上改变加工工件 时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。

加工精度高 生产效率高 减轻劳动强度，改善劳动条件 良好的经济效益 有利于生产管理的现代化。

二研究的基本内容与拟解决的主要内容 对车床主进行数控改造。

对数控车床的些主要机构主轴 箱及典型机构主进给机械结构改造方法，为了提高支承刚度，采用向心 推力球轴承对加止推轴承支承方式。

齿轮间隙采用双薄片调隙方式。

横向进给 机械结构改造方法，为提高横向进给系统刚度，支承方式采用两端装止推轴承。

减速机构改造方法，采用同步齿形带传动机构。

轴组件改造方法，主轴采用空 心形状大大减小了应力的集中，使轴的刚度有很大提高。

大难点，通过查阅有关以往普通数控车床资料，经过反复修改计 算，将其性能提高。

纵向对数控车床的些主要机构主轴 箱及典型机构主传动系统进给传动系统自动回转刀架机床尾座进行分析， 了解其的大致结构组成。

二研究的基本内容与拟解决的主要内容 加工精度高 生产效率高 减轻劳动强度，改善劳动条件 良好的经济效益 有利于生产管理的现代化。

强，适合加工单件或小批量的复杂工件在数控机床上改变加工工件 时，只需重新编制新工件的加工程序，就它的执行元件，加工出所需的工件。

数控机 床与普通机床相比，其主要有以下的优点 适应性部分内容简介择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数 字记录在控部分内容简介择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数 字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算， 发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。

数控机 床与普通机床相比，其主要有以下的优点 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件在数控机床上改变加工工件 时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。

加工精度高 生产效率高 减轻劳动强度，改善劳动条件 良好的经济效益 有利于生产管理的现代化。

二研究的基本内容与拟解决的主要内容 对车床主进行数控改造。

对数控车床的些主要机构主轴 箱及典型机构主传动系统进给传动系统自动回转刀架机床尾座进行分析， 了解其的大致结构组成。

重点对机床进给伺服系统机械部分以及步进电动机改 造设计和计算和同步带传动改造设计。

为了提高支承刚度，采用向心推力球轴承 对加止推轴承支承方式。

齿轮间隙采用双薄片调隙方式为提高横向进给系统刚 度，支承方式采用两端装止推轴承。

对数控系统驱动的电路进行设计。

驱动 电路采用离低压驱动方式。

润滑系统的改造。

采用油气润滑方式，这种润滑 方式不同于油雾润滑方式，油气润滑是用压缩空气把小油滴送进轴承空隙中，油 量大小可达最佳值。

压缩空气有散热作用，润滑油可回收，不污染周围空气。

三研究的方法与技术路线 通过观察普通车床和普通数控车床，确定其改造方向，并对其进 行改造，并查阅有关资料，对进给伺服机构机械部分和轴组件部分重新进行计算， 使其提高性能。

对进给伺服机构机械部分和轴组件部分重新进行计算是这次设计 中的大难点，通过查阅有关以往普通数控车床资料，经过反复修改计 算，将其性能提高。

纵向进给机械结构改造方法，为了提高支承刚度，采用向心 推力球轴承对加止推轴承支承方式。

齿轮间隙采用双薄片调隙方式。

横向进给 机械结构改造方法，为提高横向进给系统刚度，支承方式采用两端装止推轴承。

减速机构改造方法，采用同步齿形带传动机构。

轴组件改造方法，主轴采用空 心形状大大减小了应力的集中，使轴的刚度有很大提高。

计算并验证分析解决上 述改造相关问题所拟定的设计参数。

数控控制板改造方法，为提靠性和处理速度， 采用硬件环形分配器产生脉冲控机的运转。

为增强系统的抗干扰能力，输入输出 信号要经电隔离。

驱动电路改造方法，采用离低压驱动方式。

隔离电路和功率放 大电路改造方法，隔离电路采用的光电隔离电路功率放大电路采用双电源型。

润滑方式的改造方法，采用油气润滑方式替代传统的油雾润滑方式。

四研究的总体安排与进度 月号听指导老师讲授如何写作毕业论文，选题目。

月号到月号，根据指导老师的指导看有关论文的书籍。

毕业论文第稿在指导老师全面修改后完成。

年月号开始写第二稿，写完成后，交给指导老师修改，月号打印出 第二稿。

月号开始写第三稿，在指导老师的辅导下于月号完成。

月号把论文二三稿电子稿都上交给班主任 指导教师审核意见 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 设计任务及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 车床主传动变速箱结构分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 二数控车床头箱结构分析„„„„„„„„„„„„„相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具 的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制 介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指 令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。

数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件在数控机床上改变加工工件 时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。

加工精度高 生产效率高 减轻劳动强度，改善劳动条件 良好的经济效益 有利于生产管理的现代化。

数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。

我国数控机机床近 几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步，特别是在机床的高速化多轴化 复合化精密化方面进步很大。

但是，国产数控机床与先进国家的同类产品相比， 还存在差距，还不能满足国家建设的需要。

我国是个机床大国，有三百多万台 普通机床。

但机床的素质差，性能落后，单台机床的平均产值只有先进工业国家 的左右，差距太大，急待改造。

数控车床主轴箱结构分析 机床主轴箱是个比较复杂的传动件表达主轴箱各传动件的结构和装配关 系时常用展开图展开图基本上是按各传动链传递运动的先后顺序，沿轴心线剖 开，并展开在个平面上的装配图如图 花键套带轮法兰箱体钢球齿 轮销螺母 齿轮滑套元宝销制动盘制动带 齿条拉杆 拨叉齿扇圆键 型车床主轴箱展开图如上图所示 该图是沿轴的轴线剖切面展开的。

展 开图把立体展开在个平面上，因而其中有些轴之间的距离拉开了。

如轴画 得与轴较远，因而使原来相互啮合的齿轮副分开了。

读展开图时，首先弄 清楚传动关系。

卸荷带轮电动机经皮带将运动传至轴左端的带轮见图的左上部分。

带轮与花键套用螺钉连接成体，支承在法兰内的两个深沟球轴承上。

法 兰固定在主轴箱体上，这样带轮可通过花键带动轴旋转，皮带的拉力 则经轴承和法兰传至箱体。

轴的花键部分只传递转距，从而可避免因皮带 拉力而使轴产生弯曲变形。

这种带轮是卸荷的既把径向载荷卸给体。

二数控车床头箱结构分析 主传动系统 数控车床主运动要求速度在定范围内可调，有足够的驱动功率，主轴回转轴 心线的位置准确稳定，并有足够的刚性与抗振性。

如下图所示为济南第机床厂生产的型数控车床的传动系统图。

进给传动系统 数控车床进给传动系统是用数字控制坐标轴的直接对象，工件最后的尺寸 精度和轮廓精度都直接受进给运动的传动精度灵敏度和稳定性的影响。

为此， 数控车床的进给传动系统应充分注意减少摩擦力，提高传动精度和刚度，消除传 动间隙以及减少运动件的惯量等。

为使全功能型数控车床进给传动系统要求高精度快速响应低速大转矩，采用 交直流伺服进给驱动装置，通过滚珠丝杠螺母副带动刀架移动。

刀架的快速移 动和进给移动为同条传动路线。

自动回转刀架 数控车床的刀架是机床的重要组成部分，其结构直接影响机床的切削性能和工 作效率。

回转式刀架上回转头各刀座用于安装或支持各种不同用途的刀具，通过 回转头的旋转﹑分度和定位，实现机床的自动换刀。

回转刀架分度准确，定位可 靠，重复定位精度高，转位速度快，夹紧性好，可以保证数控车床的高精度和高 效率。

机床尾座 如下图所示为数控车床出厂时配置的标准尾座结构简图。

从它上面我们可以看出，对车床的改造的方向。

三机床进给伺服系统机械部分以及步进电动机的设计和计算 进给伺服系统机械部分的结构改造设计方案 纵向进给机械结构改造方案 拆除原机床的进给像溜板箱滑动丝杠光杠等，装上步进电机齿轮减速箱 和滚珠丝杠螺母副。

为了提高支承刚度，采用向心推力球轴承对加止推轴承支承 方式。

齿轮间隙采用双薄片调隙方式。

利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装齿轮箱体。

滚珠丝杆仍安置在原来的位 置，两端仍采用原固定方式。

这样可减少改装工作量，并由于滚珠丝杠的摩擦系 数小于原丝杠，且外径比原先的大，从而使纵向进给整体刚度只可能增大。

纵向进给机构都采用了级齿轮减速。

双片齿轮间没有加弹簧自动消除间 隙。

因为弹簧的弹力很难适应负载的变化情况。

当负载大时，弹簧弹力显小，起 毕业论文