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實(shí)習(xí)總結(jié)
實(shí)習(xí)單位：黑龍江科技學(xué)院
實(shí)習(xí)時(shí)間：2012.3.12—2012.3.30
一、320mm數(shù)控車(chē)床簡(jiǎn)介
該車(chē)床為水平床身結(jié)構(gòu)，機(jī)床外觀造型為半封閉滑動(dòng)防護(hù)門(mén)結(jié)構(gòu)。車(chē)床的床座采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵整體鑄造而成，不但提高了機(jī)床的整體剛性，而且具有較好的吸振性。主軸變速有兩種方式，一種為手動(dòng)集中變速方式，所有變速機(jī)構(gòu)都集中在主軸箱內(nèi)，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)雙速電機(jī)的控制，在每一個(gè)手動(dòng)變速檔下，可以有高、低兩檔自動(dòng)變速。另一種為無(wú)級(jí)變速方式，由交流變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)三角膠帶直接帶動(dòng)主軸，在這種情況下，車(chē)床主軸采用高精度主軸專(zhuān)用角接觸球軸承支承，并采用高速潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。車(chē)床的進(jìn)給軸由混合式步進(jìn)電機(jī)（或交流伺服電機(jī)）直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，帶動(dòng)溜板運(yùn)動(dòng)。。該車(chē)床配置了立式四工位電動(dòng)刀架，可一次裝夾四把刀具，便于工件一次裝夾，多工序加工。對(duì)進(jìn)給軸進(jìn)行開(kāi)環(huán)（或半閉環(huán)）控制。該車(chē)床適用于中、小型軸類(lèi)、盤(pán)套類(lèi)零件的內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面和螺紋面的加工，特別適用于批量生產(chǎn)的加工中。
二、機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)和連接尺寸
項(xiàng)目
單位
參數(shù)
床身上最大回轉(zhuǎn)直徑
mm
Ф320
最大工件長(zhǎng)度
mm
750
刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑
mm
Ф170
主軸通孔直徑
mm
Ф55
主軸內(nèi)孔錐度
?
莫氏6號(hào)
主軸頭部形式
?
A2－5
主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)
?
無(wú)級(jí)
主軸轉(zhuǎn)速范圍
r.p.m
50~2500
進(jìn)給軸快速移動(dòng)速度
mm/min
7000（X軸減半）
進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率
kw
1.0
進(jìn)給軸最小設(shè)定單位
mm
0.001
進(jìn)給軸重復(fù)定位精度
mm
X軸：±0.007?
Z軸：±0.01
主電機(jī)功率
kw
>=5.5
電動(dòng)刀架刀具容量
支
4
尾座套筒內(nèi)孔錐度
?
莫氏6號(hào)
加工標(biāo)準(zhǔn)試件的表面粗糙度Ra
μm
≤1.6
外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）
mm
2100×1050×1500
機(jī)床凈重/機(jī)床總重
kg
1900/2100
三、機(jī)床精度的選擇
選擇機(jī)床的精度等級(jí)應(yīng)根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位加工精度的要求來(lái)定。
精度項(xiàng)目
普通型
精密型
單軸定位精度
0.01/0.300或全長(zhǎng)
0.005/全長(zhǎng)
單軸重復(fù)定位精度
0.006
0.003
銑圓精度
0.03~0.04
0.02
數(shù)控機(jī)床的其它精度與表中所列數(shù)據(jù)都有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。定位精度和重復(fù)定位精度綜合反映了該軸各運(yùn)動(dòng)元部件的綜合精度。尤其是重復(fù)定位精度，它反映了該控制軸在行程內(nèi)任意定位點(diǎn)的定位穩(wěn)定性。這是衡量該控制軸能否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。目前的數(shù)控系統(tǒng)軟件功能比較豐富，一般都具有控制軸的螺距誤差和累積誤差可以用螺距補(bǔ)償功能，能對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)鏈上各環(huán)節(jié)系統(tǒng)誤差進(jìn)行穩(wěn)定的補(bǔ)償。如絲杠的螺距補(bǔ)償來(lái)消除。但這是一種理想的做法，實(shí)際造成這反向運(yùn)動(dòng)量損失的原因是，存在驅(qū)動(dòng)元部件的反向死區(qū)、傳動(dòng)鏈各環(huán)節(jié)的間隙、彈性變形和接觸剛度等變化因素。其中有些誤差是隨機(jī)誤差，它們往往隨著工作臺(tái)的負(fù)載大小、移動(dòng)距離長(zhǎng)短、移動(dòng)定位的速度改變等反映出不同的損失運(yùn)動(dòng)量。這不是一個(gè)固定的電氣間隙補(bǔ)償值所能全部補(bǔ)償?shù)摹Ｋ?，即使是?jīng)過(guò)仔細(xì)的調(diào)整補(bǔ)償，還是存在單軸定位重復(fù)性誤差，不可能得到高的重復(fù)定位精度。
總之，力求提高每個(gè)數(shù)控坐標(biāo)軸的重復(fù)定位精度是機(jī)床制造廠和用戶(hù)的共同愿望。
銑圓精度是綜合評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床有關(guān)數(shù)控軸的伺服跟隨運(yùn)動(dòng)特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的指標(biāo)。由于數(shù)控機(jī)床具有一些特殊功能，因此在加工中等精度的典型工件時(shí)，一些大孔徑、圓柱面和大圓弧面可以采用高切削性能的立銑刀銑削。測(cè)定每臺(tái)機(jī)床的銑圓精度的方法是用一把精加工立銑刀銑削一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件；中小型機(jī)床圓柱試件的直徑一般在左右。將標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件放到圓度儀上，測(cè)出加工圓柱的輪廓線(xiàn)，取其最大包絡(luò)圓和最小包絡(luò)圓，兩者間的半徑差即為其精度（一般圓輪廓曲線(xiàn)僅附在每臺(tái)機(jī)床的精度檢驗(yàn)單中，而機(jī)床樣本只給銑圓精度允差）
從機(jī)床的定位精度可估算出該機(jī)床在加工時(shí)的相應(yīng)有關(guān)精度。如在單軸上移動(dòng)加工兩孔的孔距精度約為單軸定位精度的1.5~2倍（具體誤差值與工藝因素密切相關(guān)）。因此，普通型加工中心可以批量加工出8級(jí)精度零件，精密型加工中心可以批量加工出6~7級(jí)精度零件。這些都是選擇數(shù)控機(jī)床的一些基本參考因素。此外，普通型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)大都采用半閉環(huán)方式，對(duì)滾珠絲杠受溫度變化造成的位置伸長(zhǎng)無(wú)法檢測(cè)，因此會(huì)影響工件的加工精度。
四、無(wú)級(jí)變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（1）數(shù)控機(jī)床、重型機(jī)床和精密機(jī)床已廣泛地采用直流或交流無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)，作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸。從計(jì)算轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率區(qū)，從計(jì)算轉(zhuǎn)速至最低轉(zhuǎn)速為恒扭矩區(qū)，恒功率變速范圍比恒扭矩變速范圍大2-4倍。直流并激電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速向上至最高轉(zhuǎn)速，是采用調(diào)節(jié)磁場(chǎng)電流的辦法來(lái)調(diào)速的，屬恒功率調(diào)速；從額定轉(zhuǎn)速向下至最低轉(zhuǎn)速，是利用調(diào)節(jié)電樞電壓的方法來(lái)調(diào)速的，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。普通直流電機(jī)的n=1000r/min~2000r/min，恒功率調(diào)速范圍為2~4。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍達(dá)幾十甚至100以上；交流調(diào)速電機(jī)的n＝1500r/min，額定轉(zhuǎn)速向上至最高轉(zhuǎn)速為恒功率，范圍為3-5，由額定轉(zhuǎn)速n至最低轉(zhuǎn)速為恒轉(zhuǎn)矩，調(diào)速范圍達(dá)幾十或超過(guò)100。如果用它們驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸，則由于主軸要求的恒功率調(diào)速范圍遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)所能提供的恒功率范圍，常用串聯(lián)分級(jí)變速箱的辦法來(lái)擴(kuò)大其恒功率調(diào)速范圍。變速箱的公比原則上應(yīng)等于電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍Ｒp。
（2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)系統(tǒng)
通過(guò)一級(jí)帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)，本機(jī)床采用的就是這種傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，且在一定程序上能滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求，但調(diào)速范圍受電機(jī)調(diào)速范圍比的約束。
五、實(shí)習(xí)收獲和總結(jié)
為期三周的實(shí)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，通過(guò)這次實(shí)習(xí)，對(duì)320mm數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了較深的了解，對(duì)如何做畢業(yè)設(shè)計(jì)也有了初步想法。主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先要確定其傳動(dòng)方式。還要選擇其動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。然后確定其主軸組件及其他一系列問(wèn)題。畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)生大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的重要標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)這次實(shí)習(xí)，相信我一定能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
2012年 3月31日