XK714數(shù)控銑床總體設計及主傳動系統(tǒng)的設計 立柱設計 床身設計【三維SW建?！俊竞珻AD圖紙+PDF圖】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 小型數(shù)控立式銑床機械結(jié)構(gòu)設計李武波( 華南理工大學 機械與汽車工程學院, 廣東 廣州 510640)摘? 要: 介紹了一種小型數(shù)控立式銑床的總體布局、 主傳動系統(tǒng)、 主軸組件以及伺服進給系統(tǒng)等主要機械結(jié)構(gòu)設計, 并分析了機床的功能及其應用范圍。該機床能夠滿足于教學上使用, 有利于提高學生對數(shù)控銑床的認識。關(guān)鍵詞: 數(shù)控銑床; 機械結(jié)構(gòu)設計; 進給系統(tǒng)中圖分類號: T G 659 ? ? 文獻標志碼: BMechanical Structure Design of Small?sized CNC Vertical Milling MachineLI Wubo( College of M echanical & Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract:This paper introduces the major mechanical structure design of a small ?sized CNC vertical milling machine,such as the overall layout, main drive system, principal axis components and servo ?feed system. And then the functions andapplications of the machine were analyzed. T he machine can meet the requirements in teaching application, and is helpful toimprove the studentsknowledge of CNC milling machine.Key words: CNC machine tools, Mechanical structure design, Servo?feed system? ? 數(shù)控機床作為一種高自動化、 高柔性、 高精度、高效率的機械加工設備, 決定了它在現(xiàn)代制造業(yè)中占有越來越重要的作用。近年來, 我國在中高檔數(shù)控機床關(guān)鍵技術(shù)上有了較大突破, 創(chuàng)造出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果。目前, 在實際應用中有部分工件在加工微型孔或銑削平面時, 加工精度不高。如果我們用傳統(tǒng)的數(shù)控銑床對其加工, 將導致加工效率低且加大設備和電力的損耗。根據(jù)這種情況, 我們設計了一種小型數(shù)控立式銑床。該銑床造價大大低于傳統(tǒng)數(shù)控機床, 還能夠滿足教學上的使用, 提高學生對數(shù)控銑床的理解與認識。下文就對它的機械結(jié)構(gòu)設計作一介紹。1? 機床的總體布局本機床是一臺采用立式布置的小型數(shù)控銑床,機床床身尺寸( 長? 寬? 高) 為 600 mm ? 800 mm ?1 405 mm, 主要由( 如圖 1 機床的結(jié)構(gòu)簡圖所示) 機床底座, 橫向溜板, X 、 Y、 Z 方向進給步進電動機, 工作臺, 機床床身, 三相異步電動機, 主軸箱以及相關(guān)的電氣系統(tǒng)等部分組成。機床的加工過程為: 被加工零件固定于工作臺 4上, 能夠?qū)崿F(xiàn)橫向、 縱向的進給運動; 銑刀裝夾在主軸箱 8 上, 能夠沿立柱的上下移動, 進行銑削加工。整個加工過程由 PC 進行控制, 實現(xiàn)工件的自動加工。該數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)為:最大鉆孔直徑: 28 mm;最大銑削能力: 平面 2. 6? 105mm2;主軸箱上下移動最大行程: 345 mm;工作臺工作面積: 730 mm ? 350 mm;工作臺最大縱向行程: 450 mm;工作臺最大橫向行程: 250 mm;機床底座面積: 400 mm ? 680 mm;主軸變速范圍: 80 1 650 r/ min。圖 1? 機床的結(jié)構(gòu)簡圖2? 機床主傳動系統(tǒng)及主軸組件設計2. 1? 機床主傳動系統(tǒng)數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)由主軸電動機、 傳動系統(tǒng)和主軸部件等部分組成, 它與普通機床主傳動系統(tǒng)相比結(jié)構(gòu)較簡單, 這是由于變速功能主要由無級變速電動機來承擔。機床主傳動為主軸的旋轉(zhuǎn)運動,負載為恒功率型, 選用 Y802- 4 型號的三相異步電動機即可滿足要求。由于主軸要求的恒功率變速范圍 Rnp遠大于電動機的恒功率變速范圍Rdp, 在電動?51?新技術(shù)新工藝? ?數(shù)字技術(shù)與機械加工工藝裝備? 2010年 ? 第 2期機與主軸之間串聯(lián)了一個分級變速箱, 以擴大其恒功率變速范圍, 滿足低速大功率切削時對電動機的輸出功率要求。通過計算, 變速箱的變速級數(shù)確定為 2 級傳動。對于降速傳動, 為防止從動齒輪的直徑過大而使變速機構(gòu)的徑向尺寸太大, 常限制傳動副的最大傳動比 im ax? 4, 并且采用? 前慢后快?的原則, 即前面?zhèn)鲃咏M的傳動比小些, 后面的傳動組的傳動比大些。由此可確定第 1 級的傳動比 i11= 2 ?65,第 2 級高速檔的傳動比 i21= 1, 第 2級低速檔 i22=3。 小齒輪齒數(shù)分別為 22、 40、 20, 即 i11=2258, i21=4040, i22=2060, 如圖 2 所示。圖 2? 機床的主傳動系統(tǒng)圖2. 2? 主軸組件主軸組件由主軸、 軸承、 傳動件和固定件等部分組成, 如圖 2 所示。機床工作時, 由主軸夾持著刀具直接進行表面成形運動。所以主軸組件的工作性能, 對加工零件的質(zhì)量和機床生產(chǎn)率都有重要的影響。機床主軸承受的軸向載荷較大, 徑向載荷稍小,精度要求不高。通過分析, 機床的主軸支撐方案確定為: 前軸承選用 3 個推力角接觸球軸承 7015AC,其中前面 2 個軸承開口向主軸前端, 接觸角為 25?,用以承受軸向載荷; 第 3 個軸承開口朝里, 接觸角為14?。3 個軸承的內(nèi)外圈軸向由軸肩和箱體孔的臺階固定, 以承受軸向載荷。后軸承由一對背對背的推力角接觸球軸承 7010AC 組成, 只承受徑向載荷。圖 2? 主軸組件結(jié)構(gòu)簡圖3? 機床伺服進給系統(tǒng)設計數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)作用是接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的進給速度和位移指令信號, 由伺服驅(qū)動電路作轉(zhuǎn)換和放大后, 經(jīng)伺服驅(qū)動裝置( 直流、 交流伺服電動機, 功率步進電動機, 電液脈沖電動機等) 和機械傳動機構(gòu), 驅(qū)動機床的工作臺、 主軸頭架等執(zhí)行部件實現(xiàn)工作進給和快速運動。機床的縱向進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖 3 所示, 它的基本參數(shù)為: 工作臺及夾具總重力為 1 000 N, 工作臺縱向行程為 450 mm, 進給速度為 10 400mm/ min, 快速進給速度為 Vmax= 15 m/ min, 定位精度為? 0. 02/ 300 mm。機床選擇 NL2505 型內(nèi)循環(huán)螺紋調(diào)整預緊的雙螺母滾珠絲杠副, 直徑為 25mm, 導程為 5 mm, 滾珠直徑為 3. 969 mm, 每個螺母滾珠有 4 列, 經(jīng)計算符合設計要求。機床的滾珠絲杠采用兩端軸向固定, 用一對接觸角為 25?的7001AC 型角接觸球軸承面對面組配。此種固定方法能對絲杠施加預緊力, 又能通過軸承端蓋來補償絲杠的熱變形, 保持預緊力幾乎不變。步進電動機軸的力矩經(jīng)計算, 選用 90BF003 型步進電動機可滿足設計要求。圖 3? 機床縱向進給結(jié)構(gòu)簡圖圖 4? 機床主軸箱進給結(jié)構(gòu)簡圖機床主軸箱的進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖 4所示, 工作臺上下運動最大行程為 345 mm, 進給速度為 10 200 mm/ min, 快速進給速度為 Vmax= 10 m/ min,?52?新技術(shù)新工藝? ?數(shù)字技術(shù)與機械加工工藝裝備? 2010年 ? 第 2期熱加工工藝技術(shù)與材料研究固體潤滑高分子涂層材料研究進展張? 利, 律微波, 王緒科, 張新恩, 李金輝, 王? 林, 張榮軍(山東省科學院 新材料研究所, 山東 濟南 250014)摘? 要: 固體潤滑材料已經(jīng)成為摩擦學研究的熱點之一。本文介紹了高分子基涂層材料研究發(fā)展和應用研究狀況, 綜述了聚苯硫醚( PPS) 、 環(huán)氧樹脂、 聚酰亞胺( PI) 、 聚四氟乙烯( PTFE) 、 聚醚醚酮( PEEK)作為固體潤滑材料的研究應用進展。關(guān)鍵詞: 固體潤滑; 摩擦; 高分子中圖分類號: T Q 31? ? 文獻標志碼: AResearch Advance on Solid Lubricant Polymer Coating MaterialsZHANG Li, LV Weibo, WANG Xuke, ZHANG Xinen, LI Jinhui, WANG Lin, ZHANG Rongjun( New Material Institute of Shandong Sciences Academy, Jinan 250014, China)Abstract:The research on the solid lubricant polymer coating materials are one of the hot points of the tribology re?search. In this paper, the research advance and applications of the polymer coating materials are introduced. Finally the re?search and application advances of the PPS, EP, PI, PTFE, PEEK composites are summarized.Key words: Solid lubricating, Friction, Polymer? ? 近年來, 固體潤滑已經(jīng)成為摩擦學( 摩擦、 磨損與潤滑) 領域重要的研究課題之一。固體潤滑涂層技術(shù)是指將固體物質(zhì)涂或鍍于摩擦副界面, 作為固體潤滑材料或固體潤滑劑, 對摩擦副界面進行潤滑的方法, 以降低摩擦或減少磨損。利用固體潤滑材料進行潤滑的方法稱為固體潤滑。摩擦副表面實施固體潤滑涂層處理可在高溫、 高負荷、 超低溫、 超高真空、 強氧化還原、 強輻射、 少油或無油潤滑的工況下使用, 明顯降低摩擦因數(shù), 提高耐磨性能, 既可簡化潤滑機構(gòu), 延長使用壽命, 同時又提高了設備的可定位精度為? 0. 02/ 300 mm。經(jīng)分析計算, 機床選用 NL3008 型內(nèi)循環(huán)螺紋調(diào)整預緊的雙螺母滾珠絲杠副, 滾珠絲杠采用一端軸向固定, 一端游動的支承方式。固定端采用 4 個接觸角為 25?的角接觸球軸承, 2 個同向、 面對面安裝, 加上預緊, 軸向剛度和承載能力能夠達到設計要求。進給驅(qū)動電動機選用由奧托尼克斯電子( 嘉興) 有限公司生產(chǎn)的具有制動功能的步進電動機, 型號為 A110K- G5913。4? 結(jié)語小型數(shù)控鉆銑床的機械部分設計的研究工作包括總體布局、 主傳動系統(tǒng)、 主軸組件和進給系統(tǒng)設計。歸納研究成果, 得出如下結(jié)論。1) 總體設計采用單立柱布置方案, 加工精度、生產(chǎn)率和自動化程度高, 結(jié)構(gòu)簡單、 緊湊、 具有較好的綜合特性。2) 機床主軸采用變頻電動機調(diào)速, 無級變速,調(diào)速范圍寬, 性能穩(wěn)定優(yōu)良。3) 機床進給系統(tǒng)采用步進電動機的開環(huán)控制,定位精度滿足要求, 穩(wěn)定性較好, 成本較低, 調(diào)試維修方便。本機床使用范圍較廣, 可進行中小型機械零部件的加工及修配。同時, 該機床具有鉆床、 立銑床等功能, 可以完成鉆直孔、 斜孔; 銑水平面、 鉛重面、 斜面、 圓弧面; 攻絲、 鏜孔、 鉸孔等加工, 配以適當?shù)墓ぞ呖蛇M一步擴大機床的功能。參考文獻1 文懷興, 夏田. 數(shù)控機床系統(tǒng)設計 M. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2005.2 北京航空學院機械加工教研室. 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)與傳動 M. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1977.3 機床設計手冊編寫組編. 機床設計手冊( 第二冊、 第三冊) M . 北京: 機械工業(yè)出版社, 1980.4 曹巨江, 趙云龍. 弧面凸輪加工專用數(shù)控銑床設計 J.制造技術(shù)與機床, 2003, 12: 26 ?28.作者簡介: 李武波(1986?) , 男, 碩士研究生, 主要研究方向為機電一體化。收稿日期: 2009 年 9 月 5 日責任編輯 ? 呂德龍?53?新技術(shù)新工藝? ?熱加工工藝技術(shù)與材料研究? 2010 年 ? 第 2 期