立式车床进给系统结构设计毕业设计.docx

摘要数控技术和数控装备是制造工业现代化的根底，这个根底是否牢固直接影响到一个国家的经济开展和综合国力，关系到国家的战略地位。立式加工中心主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统。包括电动机、传动系统和主轴部件。本文介绍了立式加工中心的一些根本概况，简述了机床主传动系统方面的原理和类型,分析了各种传动方案的机理.立式加工中心主传动系统包括r主轴电动机、主轴传动系统和主釉组件三局部组成。本文详细介绍了立式加工中心主传动系统的设计过程，该立式加工中心选用例弧齿同步带传动，该种传动方式的特点在于它能使主传动系统的结构比拟简单，而且防止尚轮传动的振动和噪声。文中介绍r立式加工中心主传动系统各种传动方案优缺点的比拟、主传动方案的选择和确定、主传动变速系统的设计计算、主轴组件的设计以及关键零件的校核等设计过程。关键词：数控机床；立式加工中心；主传动系统；主轴组件Abstracthenumerica1.contro1.techno1.ogyandthenumerica1.contro1.equipmentarethefactoryindustrym(x1.ernizationfoundations,doesIhiSfoundationwheherre1.iab1.eimmediateinf1.uencetoacountr>,seconomicdeve1.opmentandthecomprehensivenationa1.strength,re1.ateIhccountrythestrategicposition.MachiningCentertoo1.masterdrivesystemisusesfortorea1.izetheenginebedmainmovementtransmissionSysteinJnc1.udinge1.ectricmotor,transmissionsystemandspind1.eunit.Somebasicconceptsand(hegenera1.know1.edgeofthevertica1.machiningcenterwereintroducedinthispaper.Briefdescriptiontheprincip1.eandtypesofthemaindrivesystem,ana1.ysismechanismofthetransmissionproject.Thespind1.edrivesystemofvertica1.machiningcenter,inc1.udingspind1.edrivenoor,transmissionandspind1.esubassemb1.y.Thedesignprocessofvertica1.machiningcentermaindrivesystemwereintroducedindetai1.inthispaper.Thevertica1.machiningcenterusedarctoothtimingbe1.tdrive,theSPeCieStransmissionfeaturesisthatitenab1.esthestructureofmaindrivesystemisre1.ative1.ysimp1.e,and(oavoidthenoiseandvibration.Tinspapera1.sodetai1.edcompareoftheprogrammeritanddemerit,detai1.edtheprogramoptionsanddeterminesofvertica1.machiningcenterspind1.edrivesystem,thedesignofmaingearshiftsystemandspind1.esubassemb1.y.KeyWords:CNC;Vertica1.machiningcenier;Maindrivesystem;Spind1.esubassemb1.y目录I绪论0错误!未定义书签.错误!未定义书签错误!未定义书签.错误!未定义书签.1.3 立式车削中心的概述22立式车削中心主传动系统方案幽实定4错误!未定义书签.2.2 立式车削中心主传动系统的设计要求42.3 主传动方案确实定43主传动系统的设计计算53.1 主传动系统的设计要求53.2 主轴组件的设计6错误!未定义书签.，去京书售3.3 主轴最其组件的总计与校核9错误!未定义书签.3.3.2主轴主要参数确实定I1.错误!未定义书签.错谩!未定义书签.错误!未定义书筌.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.21错误!未定义书签.错误!未定义书筌.幡误!未定义书签.错误!未定义书签.4根底结构部件的设计34错误!未定义书签.幡误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.4.3工作台的设计40错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.错误!未定义书签.43献44论文谢考结参致1绪论装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是开展高新技术产业和尖端工业(如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空,航天等国防工业产业)的高能技术和最根本的装备。制造技术和装备是人类生产活动的最根本的生产资料，而数控技术那么是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业兴旺国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取道大措施来开展自己的数控技术及其产业而且在“高精尖”数控关键技术和装驾方面对我国实行封锁和限制政策.本课题是以加工中心为研究目标，从其主传动系统结构及其电气系统控制系统入手，对其系统结构设计、结构组成分析、分级变速分析、传动件的计算分析和主传动电气控制系统的设计的几个方面进行设计研究.为优化传动系统结构和改善传动系统的精度及稳定特性提供必要的理论依据通过本课题的研究，使加工中心结构更加紧凑，性能更加优越，生产加工更加精密。与普通数控机床的工艺装备相比拟，加工中心工艺装备的制造精度更高、灵活性好、适用性更强，一般采用电动、气动、液压以及计算机控制，其自动化程度更高。合理使用加工中心的工艺装备，能提高零件的加工精度0各种类型加工中心所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能根本相同。总之，大力开展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各兴旺国家加速经济开展.提高综合国力和国家地位的重要途径。数控机床是数字控制机床(Computernumerica1.contro1.machinetoo1.s)的简称，是-种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能筋逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装理“经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺J,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了发杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的开展方向，是种典型的机电一体化产品。以下图1-1所示为数控组成图：图I-I数控机床的根本组成1952年，美国PARSON公司与麻省理工学院(MIT)合作，研制出世界上第一台数控机床.从此机床行业，乃至整个制造业和相关产业进入了一个新的开展阶段。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业开展.对丁整个制造业，由于大量引用数控机床，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短，满足了广阔消费者求新和追求个性化的要求，从而形成了制造业与市场相互促进的开展趋势。段时期内机床行业在技术开展上曾被视为“夕阳工业”，如今再度受到全世界的高度武视。在这一历史转变中，数控机床的产生与开展功不可没。此外，数控机床的开展，还带动了众多相关产业和技术的开展.综上所述，数控机床在促进技术进步和经济开展，提高人类生存质量和创造新的就业时机等方面，起着非常重要的作用。(I)加工中心的根本概念在数控车床的根底上，如果再配以刀具库和自动换刀系统,就构成加工中心。加工中心的特点是它的刀具库能存放几十把甚至更多的刀具，由程序控制换刀机构自动调用与更换，这样就可以在没有人工干预的情况下，一次完成很多工艺内容。加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行许多工序加工的数控机床。在加工中心上，工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给母、刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能，依次完成工件个或几个面上多工序的加工。加工中心能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件周转、搬运和存放时间，使机床的切削利用率(切削时间和开放时间之比)可达80%以上,高于普通机床34倍。尤其是在加工形状比拟史杂，精度要求较高、品种更换频掇的零件时，加工中心更表达出良好的加工效果。所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。加工中心最先是在镣铳类机床上开展起来的，可称为镣铳加工中心，习惯上简称为加工中心。（2）加工中心的分类按照加工中心的形态不同进行分类，可分为立式、卧式和五册标加工中心。I）立式加工中心立式加工中心的主轴轴心线为垂直状态配置，结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，适合加工小型板类、盘类、亮体类零件。立式加工中心结构简单，占地面积小，价格底，配符各种附件后，可进行大局部工件的加工。2）卧式加工中心卧式加工中心的主轴轴心线为水平状态配置，通常都带有可进行分度回转运动的工作台，适合加工箱体类零件。它与立式加工中心相比，结构复杂、占地面积大、质量大、价格亦高。3）五坐标加工中心五坐标加工中心兼具立式和卧式加工中心的功能，工件一次3装夹后能完成除安装面外的所仃测面和顶面等五个面的加工，因此也叫五面加工中心。常见的五坐标加工中心有两种结构形式，一种是主轴可以90°旋转,另一种是工作台可以900旋转。1.3立式车削中心的概述立式车削中心是以数控立式车床为主机，配以自动换刀系统，可实现车、铳、镣多工序集中加工的机床。具有自动对刀，刀具磨损自动补偿、工件尺寸自动检测等功能.单柱立式车削中心为单柱固定型（包括单柱横梁固定式和单柱横梁升降式两种），通常带有一个垂直刀架，一个12把刀的盘式刀库的自动换刀装置，还可根据用户需要扩大附件范用，单柱立式车削中心见图1-2,它的最大车削直径（mm）X最大车削高度（mm）为；I25O×IO,I6OO×I6,2000X1600,2500X200,3150X2000,图1-2单柱立式车削中心I-刀架滑枕2-立柱3-滑座4-横梁5-水平进绐箱6-刀库7-底座双柱立式车削中心是在双柱数控立式车床根底上，增设一套自动换刀装置，在横梁的端设置个刀库，自动换刀时，刀架返回刀库换刀位置，滑枕下移至刀库取刀点，利用机械手将其用过的刀具送回刀阵，同时从刀库中取出下一工序所需刀具。进入到卜一个加工循环。图1-3所示为双柱立式车削中心，它的最大车削直径(mm)X最大车削高大(mm)：315O×2(XM)(2500),4000X2000(