微型數控三軸聯動數控銑床得設計—畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 接長導軌安裝時需使對接端的編號相同，任何情況下均需避免滑座脫出導軌；4. 保證充分的潤滑，在高速(≥15m/min)時建議使用N32潤滑油(20號機械油)，在低速(15m/min)時建議使用鋰基潤滑脂；5. 在開放工況下建議采用伸縮防護罩整體防護。 步進電機選型計算步進式伺服驅動系統是典型的開環控制系統。由文獻[24]可知，在系統中，執行元件是步進電機。它受驅動控制線路的控制，將代表進給脈沖的電平信號直接變換為具有一定方向、大小和速度的機械轉角位移，并通過齒輪和絲杠帶動工作臺移動。由于該系統沒有反饋檢測環節，它的精度較差，速度也受到步進電機性能的限制。但它的結構和控制簡單、容易調整，故在速度和精度要求不太高的場合具有一定的使用價值。 綜上所述交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當的控制電機。1. 初選步距角2. 轉動慣量的計算移動部件質量折算到電機軸上的轉動慣量絲杠的轉動慣量電機轉動慣量很小，故可忽略。因此，總的轉動慣量為3. 所需轉動力矩計算快速空載啟動時所需力矩 (413)最大切削負載時所需力矩 (414)快速進給時所需力矩 (415)式中 ——空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩。 ——折算到電機軸上的摩擦力矩。 ——由絲杠預緊所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力矩。 ——切削時折算到電機軸上的加速度力矩。 ——折算到電機軸上的切削負載力矩。最高轉速當，時，所以快速空載啟動時所需力矩最大切削負載時所需力矩 快速進給時所需力矩由以上分析計算可知：所需最大力矩發生在切削工件時為滿足最小步距的要求，電機選用兩相四拍的工作方式則 (416)式中 ——電動機啟動力矩，；——電動機靜負載力矩。為了加大機床的過載能力，選擇二相混合式步進電機57BYG HS步進電機，參數為：步距角，步距精度，電阻精度，電感精度，溫升80度，環境溫度20度至+50度，絕緣電阻100，耐壓500V AC，定位力矩，轉動慣量，機身長76mm，引線數4，重量1060g，另外步進電動機的步距角從理論上說是固定的，但實際上還是有誤差的。負載轉矩也將引起步進電動機的定位誤差。應將步進電動機的步距誤差、負載引起的定位誤差和傳動機構的誤差全部考慮在內，使總的誤差小于數控機床允許的定位誤差。第5章 基于CATIA的設計與裝配 CATIA設計CATIA是一個大型的設計軟件，世界60%以上的航空和汽車企業都使用該軟件。從概念設計到最終產品，CATIA廣泛的集成解決方案加快了產品研發的全過程。CATIA涵蓋的范圍是一個跨行業的解決方案，包括汽車、航天航空、消費品、制造與裝配、工廠設計、火車及重型機械等，比其他任何CAD/CAM的產品都廣泛，它提供了一套全面的解決方案，可以建設一個完善的產品開發環境。CATIA的解決方案是一個可以信賴的、經過實踐檢驗的、先進的解決方案。CATIA特有的并行工程能力使所有的設計者、制造廠及供應商都能共享相同的數據庫，大幅度降低了生產改變時及修改零件時的費用。CATIA軟件一直是本次設計的主要輔助軟件，軟件的參數化設計和裝配設計為本次設計提供了很多方便，尤其是在解決一些修改的問題上，充分的體現了CATIA軟件的優越性能，隨著使用者的經驗的提高，其優勢越來越明顯，使用起來越來越方便。設計零件的過程本身就是不停的修改的過程，在定義零件尺寸的時候，要考慮哪一些尺寸是重要的尺寸，基準在何處。盡量使需要修改尺寸不要與重要尺寸相關聯，這樣的設計就會使修改的時候很方便，否則一個參數的變化就會引起很多重要尺寸的變化，或者說設計者不想變動的尺寸的變化。有了這樣強大的軟件，設計者就可以很方便的通過一個或者幾個參數的改變，來生成不同的設計方案，通過不同方案的比較選出比較合理的設計方案。如圖51可以很清楚的比較兩種方案的優劣。 圖51 側板比較圖 CATIA裝配虛擬裝配是在計算機上完成零部件的實體造型，進行計算機裝配、干涉分析等多次協調的設計過程，并通過統一的產品數據管理。實現三維設計過程與零部件制造、裝配過程高度統一。虛擬裝配技術的應用是一種全新的設計理念，它為研制提供了一種新的設計方法與實施途徑它的成功依賴于對總體設計進程的控制。同時零部件模型數據的合理流動與彼此共享是實施虛擬裝配技術的基礎。CATIA軟件的裝配設計很直觀的反應產品裝配時的狀態，一個產品它的相關尺寸很多，所以設計出的零件裝配在一起有時就會產生干涉的現象，如果等生產出樣機才發現這些問題，損失就會很大，在沒有這樣強大的軟件時，工程師們會通過用紙制造模型來模仿零件的方法來發現這個問題，這種方法很有效但是很浪費時間。CATIA軟件裝配設計中的干涉檢查功能能更快更方便的發現這一個問題，當發現有干涉問題時，在裝配圖中就可以直接修改，而零件圖中的尺寸也會隨之變化，這也體現了CATIA軟件參數化設計的優勢，這些功能很大的程度上縮短了設計周期。如圖52為裝配效果圖。圖52 總裝配效果圖當在CATIA中裝配時發現問題就可以直接修改，直到把所有問題解決，當在CATIA中裝配沒有問題時才可以進行零件機械加工，這樣加工出的零部件裝配成的樣機基本不會出現問題。如圖53為本次設計的樣機。圖53 裝配成品結 論論文對微型精密三軸聯動數控銑床的結構、主軸系統、進給系統、CATIA軟件在本設計當中的應用等等都進行了詳細的論述和計算。本次設計學生通過老師的指導，需要設計出圖紙、編寫說明書、加工制造出真正的樣機、并且調試電氣部分做到機電結合。在設計中學生要結合實際生產情況來進行設計，在設計加工的過程中發現問題解決問題，從而提高自身的能力。設計的過程中得到了實訓中心很多老師的指導和鼓勵，許多問題都是老師提出的，這些問題的解決，使得本設計順利的完成。本設計最終加工裝配成樣機，行程X軸155mm、Y軸200mm、Z軸126mm。、。能切削木頭、石料、鋁合金等軟材料。本設計還有一些需要完善的地方如Z軸步進電機應放到后面，用同步帶與絲杠相連，這樣步進電機的重量與主軸電機相平衡。應預先留出行程開關和走線固定孔。Z軸直線軸承應采用過盈配合，不應用側固的形式。在Y軸導軌和絲杠上安裝防護罩。工作臺因改成T型槽的形式等等。希望以后能改正這次設計的不足，使這臺銑床更加完善。致 謝本次設計的順利完成得利于許多老師的關懷和幫助。首先我要感謝我的指導老師——鐘華燕老師，從設計的選題、材料的收集、結構的選定、鐘老師都進行細心地指導和幫助。在機械加工方面，鐘老師也是不辭辛苦加班加點的幫我們加工一些重要零件。在此我由衷的感謝鐘老師為我的幫助。然后我要感謝郭睿智老師、張海錄老師、李洪濤老師在結構設計、電氣調試、重要零件的加工等等方面這些老師都給與很大的幫助。在此由衷感謝。最后感謝我的隊友谷雙雙同學，在我設計出錯時給與理解和支持，在圖紙繪制和說明書編寫方面也給予了我很大的幫助。在此由衷感謝。參考文獻1 左常迪．小型五軸數控機床設計評價及結構動態特性分析[C]．哈爾濱工業大學碩士論文，2009．2 魯方霞，鄧朝暉．數控機床的發展趨勢及國內發展現狀[J]．工具技術，2006(40)：4448．3 梁偉，王先．數控機床發展趨勢[J]．桂林航天工業高等專科學校學報，2010(2)：163165．4 胡亞波，吳玉文．我國數控機床的狀況與發展[J]．機床與液壓，2004(7)：46．5 孫亞洲．微型銑床設計、仿真及誤差分析設計[C]．廣東工業大學碩士論文，2010．6 文懷興．數控銑床設計[M]．北京：化學工業出版社，2006．7 鄧三鵬，王先逵．數控機床結構及維修[M]．北京：國防工業出版社，2008．8 文懷興，夏田．數控機床設計實踐指南[M]．北京：化學工業出版社，2008．9 文懷興，夏田．數控機床系統設計[M]．北京化學工業出版社，2011．10 Hodd D. Morton. Embedded Microcontrollers[M]. Pearson Education North Asia Limited，2001．11 Geg Paul，New Processors Transform control[M]，Mechanical ．12 淮良貴，[M].北京:高等教育出版社，2006.13 周澤華．金屬切削原理[M].上海:上海科學技術出版社，1996．14 王利軍，賈振元，盧曉紅，賈德峰，[J].組合機床與自動化加工技術，2009,12 16.15 [M].青島:山東青華出版社，2005. 16etc．RollingElementBearingsDynamics[J]．JournalofBasicEngineering,1952(48)：4445．17A．BJanes．BallMotionandslidingFrictioninBallBearings[J]．JournalofBasicEngineering，1959(23)：1418．18 胡杰，文斌．談《數控機床結構及應用》課程教學方法[J]．科技信息．19 邱時前，陳志同．五坐標微銑削機床的研制[J]．機械制造，2007, 1．第45卷(第509期):30．20 譚亞明．基于微小型銑床的微細銑削加工試驗研究[J]．工具技術，2006(40)：4448．21 張策，高斯脫等編．機床試驗的原理和方法[M]．機械工業出版社，1986． 10．22 張明霖．數控微細銑削機床系統構建及性能研究 [M]．工學博士學位論文．北京航空航天大學．2007，12．512． 23 張海云，趙玉剛，侯仰海等．微型教學型三坐標數控銑床的研制[J]．機床與液壓，2009(37)：5253．24 詹涵菁，李俊濤，趙江洪等．數控機床結構與外觀造型關系研究及輔助系統構建[J]．床與液壓，2006(7)：3134