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毕业论文
题目C6140数控车床纵向进给系统设计
姓名学号
系(院)机电工程系班级
指导教师职称高校讲师
年月
目录
摘要 2
第一章前言 3
第二章数控车床设计概述 4
第三章进给伺服系统概述 5
第四章横向进给系统的设计计算 9
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齿轮及转矩的相关计算 12
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第五章步进电机的选择 18
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总结与体会 28
致谢词 29
参考文献 30
摘要
本课题为设计一经济型数控车床。经济型数控车床就是指价格低廉、操作使用方便、比较适合我国国情的,动化的机床。采用数控机床,可以降低工人的劳动强度,节省劳动力(一个人可以看管多台机床),减少工装,缩短新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应。在设计的时候具体进行了详细的各部件的选型和计算。比如:导轨的设计选型、滚珠丝杠螺母副的选型与计算。还进行了进给传动系统的刚度计算、进给传动系统的误差分析、驱动电机的选型计算、驱动电机与滚珠丝杠的联接、驱动电机与进给传动系统的动态特性分析等。
【关键词】车床、数控、传动系统
1前言
我国目前机床总量380余万台,,即我国机床数控化率不到3%。近10年来,~,年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6%。这些机床中,役龄10年以上的占60%以上;10年以下的机床中,自动/半自动机床不到20%,FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数(美国和日本自动和半自动机床占60%以上)。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床,而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。
而相对于传统机床,数控机床有以下明显的优越性:
1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
2、可以实现加工的柔性自动化,从而效率比传统机床提高3~7倍。
3、加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。
4、可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。
5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,可实现长时间无人看管加工。
因此,采用数控机床,可以降低工人的劳动强度,节省劳动力(一个人可以看管多台机床),减少工装,缩短新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应。此外,机床数控化还是推行FMC(柔性制造单元)、FMS(柔性制造系统)以及CIMS(计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
本次设计的内容是机床横向伺服进给机构的理论计算、结构设计分析,并撰写毕业设计论文。
设计的目的是培养综合运用基础知识和专业知识,解决工程实际问题的能力,提高综合素质和创新能力,受到本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能得到训练和提高,培养正确的设计思想、严肃认真的科学态度,加强团队合作精神。
在设计分析中,先通过参观及查阅等了解有关系统的工作原理,作用及结构特点。选择合适的算法,根据计算结果查阅手册,得出相关的结构或零件。
2 数控车床设计概述
用数控机床加工零件时,首先应将加工零件的几何信息和工艺信息变成加工程序,由输入部分送入数控装置,经过数控装置的处理、运算,按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路,经过转换、放大进行伺服电动机的驱动,带动各轴运动,并进行反馈控制,使刀具和工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条件不紊乱地作,从而加工出零件的全部轮廓。
数控机床具有很好的柔性,当加工对象变换时,只需重新编制加工程序即可,原来的程序可存储备用,不必像组合机床那样需要针对新加工零件重新设计机床,致使生产准备时间过长。
经济型数控车床,对于保证和提高被加工零件的精度,主要依靠两方面来实现:一是系统的控制精度;二是机床本身的机械传动精度。数控车床的进给传动系统,由于必须对进给位移的位置和速度同时实现自动控制。所以,。数控改造对