畢業論文數控車削中心主傳動系統設計(已修改)

　

【正文】 1 前 言主傳動系統是用來實現機床主運動的傳動系統，它的合理性對機床的整體性能起到整體的決定作用。機床主傳動系統的精度對于數控機床的加工精度有著非常重要的影響。數控機床主軸部件是機床的核心部件，它的性能好壞直接影響機床的加工精度。因此，對數控車削加工中心主傳動系統進行優化設計，對于穩定機床產品的質量，提高生產率，推動機床功能部件的發展，加快產品的更新換代具有重要意義。本畢業設計題目綜合性較強，可以鞏固所學專業科知識，提高本人綜合運用機械專業知識解決問題的能力。 車削中心的發展現狀精密、高速、復合、智能以及綠色是現今數控車削中心機床發展的總趨勢。近幾年來，數控車削中心在實用化和產業化等一些方面取得很多成績。這些主要表現在：1. 機床復合技術在數控加工中心上進一步擴展應用，隨著數控機床技術進步，復合加工技術也變的日趨完善。，數控車削中心的智能化技術有了新突破，數控系統的性能得到很大提升更加穩定。3. 數控車削中心精密加工技術有了新進展從原來的絲級提升到目前的微米級。4機器人是柔性化組合效率提高的典型體現，機器人與主機的柔性化組合得到了十分廣泛的應用，這使得柔性線更加靈活，功能得到進一步擴展，柔性線也進一步縮短，效率提高.。高精度∶精密的數控車削中心代替了過去的普通精度數控車床加工精度普遍提高。加工精度從過去的1T61T7提高到了現在的1T51T6。重復定位精度已經達12微米（），圓度達到了1微米，表面粗糙度達到了Ra 。所有的精度參數還在不斷提高。高效率∶現在數控車削中心正通過高速化、復合化不斷的提高加工效率。在高速化方面，主傳動功率大有提高，主軸轉速提升很大，一般的中等規格NC車床主軸轉速已從過去的30005000r/min提高到40008000r/min，、甚至2萬r/min，快速進給同樣提升很大，從過去的1020m/min提高到甚至40m/min。在復合化方面，具有銑削功能、Y軸功能的車削中心的比例增加很多，約占總數的15%。具有X、Z、Y、B、C 5軸功能的數控車削中心也逐步增多，并且出現了車床加工中心結合、車磨結合的復合加工機。高自動化∶與CAD/CAM相結合，現場交互編程，自動對刀；帶有ATC 、AWC、AJC等自動化外圍設備；能夠進行自動測量以及誤差補償；監控能力增強，部分可遠程監控與診斷；便于集成到自動化加工系統。高性能∶國外數控車削中心目前正處在全面向高性能發展，主要依靠改進工藝、布局、結構、驅動和控制五方面全方面的提高精度、速度、效率、自動化。在提高復合加工性能方面進步很大，數控加工中心的高性能發展備受矚目。 模塊化設計∶將數控車削中心的功能部件模塊化，在需要時按照功能需要，將基本模塊進行組裝，這樣針對需求各種功能部件靈活配置，加速發展了新系列產品、節約了成本和縮短了交貨期。 美、德、日等工業化國家已經先后完成了數控機床產業化進程，而我國從20世紀80年代開始起步，仍處于發展階段。我國與世界上其他工業發達國家在數控車削加工中心方面存在的主要差距為∶主機設計基本功比較差而且一味模仿缺乏創新；在精度、效率、自動化等方面存在不小差距；重要基礎元部件、數控系統主要依靠進口；模塊化設計較少；缺乏深入系統的科研工作，設計、試驗手段較落后；我國在數控車削中心方面的努力方向包括：加強基礎投入，解決關鍵部件的自產問題，努力提高精度，加強模塊化生產水平，加大科研投入，進行自我創新。 車削中心簡介 數控車削中心是擁有高精度和高效率的自動化機床，它通過數字信息自動控制加工過程中的運動部件的坐標位置、動作順序、輔助功能，操作者在加工過程中不能干預，不能對機床進行人為的補償，所以數控車削中心幾乎在任何方面都要求比普通機床設計得更加完善，制造的更加精密。與普通車床相比，數控車削中心加裝了C軸使其功能得到很大提升，使其可以一機多用，而且占地面積小，節約了投資，并且提高加工精度、加工效率等。在主傳動系統方面，具有下列特點：(1)目前數控車削中心的主傳動電機已經不再采用傳統的直流調速電機或普通的交流異步電機，已逐步采用了新型的交流調速電機和直流調速電機。(2)轉速高，功率大。(3)變速范圍大。(4)主軸速度的變換范圍大，并且迅速可靠。車削中心能一機多用，在一定意義上是數控車床的發展。很多回轉體零件常常要進行鉆孔、銑削等工序，最好能在只進行一次裝夾的情況下完成，這樣保證了加工精度、降低了成本、縮短加工周期，特別是對重型車床，優點更加明顯，因為加工重型工件吊裝困難，最好工件一次安裝能完成多道工序。這樣車削中心的優點就很明顯了，它以數控車床為主體，配有刀庫、分度裝置、和機械手等，可以實現多工序復合加工。工件在一次裝夾后，可以完成零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種工序。可以同時完成以車為主、以銑為輔，可用于加工精度較高的軸類零件上的鍵槽和平面，還可完成自動攻絲和鉆空等分空，也可完成花鍵軸的加工。數控車削中心結構原理。（a）為銑端面槽，加工時，機床主軸不轉，裝在刀架上的銑削主軸帶著銑刀旋轉。端面槽有三種情況：①端面槽位于端面中央，則刀架帶動銑刀作Z向進給，通過工件中心；②端面槽不在端面中央，（a）中的小圖所示，銑刀X向偏置；③端面不只一條槽，則需主軸帶動工件分度。（b）為端面鉆孔、攻螺紋，主軸或刀具旋轉，刀架作Z向進給。（c）為銑扁方。機床主軸不轉，刀架內的銑主軸帶著刀旋轉，可作Z向進給(如左圖)，也可作X向進給(如右圖)。如需銑削加工多邊形，則主軸分度。（d）為端面分度鉆孔、攻螺紋，鉆削(或攻螺紋)刀具主軸裝在刀架上，上偏置旋轉并作Z向進給，每鉆完一孔，主軸帶動工件分度。（e）、（f）、（g）分別為橫向鉆孔、橫向攻螺紋，以及斜面上鉆孔、攻螺紋。此外，車削中心還可以銑削螺旋槽。[3]　車削中心能完成的除車削以外的工序(a)銑端面槽。(b)端面鉆孔、攻螺紋。(c)銑扁方。(d)端面分度鉆孔、攻螺紋；(e)橫向鉆孔。(f)橫向攻螺紋。(g)斜面上鉆孔、攻螺紋 車削中心的組成(1)底座。是車床的基礎，用于支撐機床的各部件，連結電氣柜。(2)床身。固定在機床底座上，機床的基本支撐部件。車床的各主要部件安裝在床身上，床身使它們在工作時保持準確的相對位置。(3)主軸箱。安裝在床身的最左邊。主軸箱的功能為支撐、傳動主軸，使主軸帶動工件按照要求的轉速旋轉，實現了機床的主運動。 (4)尾座。安裝在床身導軌上，沿導軌可縱向移動，進行位置調整。尾座作用是安裝頂尖，以支撐工件，在加工時起到支撐輔助作用。 (5)刀架。安裝在機床的刀架滑板上，可實現自動換刀。刀架的作用是夾裝刀具，并且可以在加工時，準確、迅速的選