數控銑床畢業(yè)設計論文

1、前言 1第1章 概論 21.1 數控機床的產生及發(fā)展 21.2 數控機床的組成及分類 21.3 數控機床的特點及應用范圍 4第2章 設計主要參數及基本思想 52.1 課題要求 52.2 設計原則 52.3 總結構設計 5第3章 立式數控銑床的設計和計算 83.1主傳動系統(tǒng)的設計 83.2 主軸系統(tǒng)計算 113.3 進給伺服系統(tǒng)的設計 133.4 進給傳動的計算 15第4章 微機控制系統(tǒng)的設計 254.1 微機控制系統(tǒng)組成及特點 254.2 微機控制系統(tǒng)設備介紹 254.3 程序部分 29致 謝 33參考文獻 34 畢業(yè)設計是在原有普通銑床的基礎上,對其進行改造,成為三坐標數控銑床。該機床能通過

2、三軸聯動，實現曲線直線等不同的加工路線。所設計的三坐標數控銑床，三個坐標方向的移動均由步進電機帶動，主軸電機采用交流電機，所有電機均由單片機進行控制。設計主要對數控銑床的機構進行設計，了解單片機的工作原理，主要有以下幾個方面：X、Y,Z工作臺的傳動機構設計，主要是滾珠絲杠的運用；機床整體結構的設計，了解優(yōu)缺點，充分考慮主要矛盾，擇優(yōu)選取；單片機控制系統(tǒng)的設計，進一步熟悉其應用。在數控機床系統(tǒng)中，加工精度和加工可靠性是伺服系統(tǒng)決定的，本文對普通銑床的數控化改造進行了分析和設計，通過對普通銑床的數控化改造，提高了普通銑床的加工能力和加工范圍，節(jié)省了直接購買機床的部分資金，具有很好的經濟效益。關鍵詞

3、 銑床, 數控, 改造, 三坐標數控銑床畢業(yè)設計論文數控立式銑床工作臺滑鞍結構設計第一章 概述 現在，隨著社會和科學技術的發(fā)展，機械產品的日趨精密復雜，且需頻繁改型。普通機床已不能適應這些需求。數控銑床是機械和電子技術相結合的產物，它的機械結構隨著電子控制技術在銑床上的普及應用，以及對銑床性能提出的技術要求，而逐步發(fā)展變化。數控銑削是機械加工中最常用和最主要的數控加工方法之一，它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要25坐標聯動的各表面輪廓和立體輪廓。 數控銑床機械結構的主要特點， （1） 高剛度和高抗震性 銑床剛度反映了銑床結構抵抗變形的能力。為了滿足數控

4、銑床高速度、高精度、 高生產率、高可靠性和高自動化的要求，與普通機床相比，數控銑床應有更高的靜、動剛度，更好的抗震性。 （2） 減少銑床熱變形的影響 銑床熱變形是影響銑床加工精度的主要影響因素之一。由于數控銑床主軸轉速、進給速度遠高于普通銑床，在切削過程中產生大量的熱，從而發(fā)生熱變形，嚴重影響了加工精度。 （3） 傳動系統(tǒng)機械結構簡化 數控銑床的主軸和進給驅動系統(tǒng)主要是用交流、直流電動機和伺服電機驅動，因為他們調速范圍大，并可無極調速，這樣使傳統(tǒng)大為簡化，箱體結構簡單。 （4） 高傳動效率和無間隙傳動裝置 數控銑床在高進給速度下，工作要求平穩(wěn)，有高定位精度。因此，對進給系統(tǒng)中的機械傳動裝置和元

5、件要有高壽明、高剛度、無間隙、高靈敏度和低摩擦阻力的特點。 （5）低摩擦因數的導軌 要求導軌在高速進給時不振動，低速時不爬行，具有很高的靈敏度，耐磨性要高，精度保持性要好。 數控銑床主要機械部件包括底座、滑鞍、工作臺、立柱、主軸箱箱體等,它們的剛度等影響著數控機床的幾何精度和加工精度,所以對數控銑床工作臺，滑鞍設計對我認識機床有重要的意義。第二章 導軌的選擇 當導軌與滑塊作相對運動時，鋼球就沿著導軌上經過淬硬并精密磨削加工而成的四條滾道滾動；在滑塊端部，鋼球通過反向器反向，進入回珠孔后再返回到滾道，鋼球就這樣周而復始地進行滾動運動。反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進入滑塊內部

6、。反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進入滑塊內部。 滾珠導軌： 導軌的選擇原則： 一、求較大剛度和承載能力時，采用矩形導軌；中、小型臥式車床床身是由三角形和矩形導軌的組合；而重型車床上則采用雙矩形導軌、以提高承裁能力； 二、要求導向精度高的機床采用三角形導軌。能自動補償間隙、導向性好； 三、矩形導軌和圓形導軌工藝性好；三角形導軌和燕尾形導軌工藝性差； 四、要求結構緊湊、高度小、調整方便的機床采用燕尾形導軌。 所以，根據導向精度、剛度、承載能力和制造工藝性等綜合考慮，該數控立式銑床采用矩形滾動導軌作為機床的導軌方案一。 經計算校核GGB45AA型滾動導軌符合要求 組成：主要由絲桿

7、、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。 工作原理：在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成螺旋滾道，并在滾道內裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動，并經回珠管作周而復始的循環(huán)運動?；刂楣軆啥诉€起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。 珠絲桿螺母副所承受的主要是軸向載荷。它的徑向載荷主要是臥式絲桿的自重。安裝時，要保證螺母座的孔與工作螺母之間的良好配合，并保證孔與端面的垂直度等。這時主要是根據載荷的大小和方向選擇軸承。 一端固定、一端游動的支承方式（F-S方式），這種安裝方式在一端裝可以承受雙向軸向載荷與徑向載荷的推力角接觸球軸承或推力滾針/圓柱滾子軸承，另一端裝深溝球軸承，僅作徑向支撐，軸向游動。與G-Z方式相比，提高了臨界轉速的抗彎強度，可以防止絲桿高速旋轉時的彎曲變形，其他方面與G-Z方式相似。可以適用絲桿長度，行程較長的情況。圖b 兩端固定的方式（F-F方式），這種安裝方式在兩端都裝可以承受雙向軸向載荷和徑向載荷的推力角接觸球軸承或推力滾針軸承，絲桿兩端采用雙重支承，并進行預緊，提高了剛度。這種結構方式可使絲桿的熱變形轉化為軸承的預緊力，但設計時要注意提高軸承的承載能力和支承剛度 圖c