C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床設(shè)計論文說明書

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1、C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文) 設(shè)計(論文)題目: C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 系 別:機(jī)械工程系 專 業(yè):機(jī)電一體化 班 級: 姓 名: 學(xué) 號: 指導(dǎo)老師: 完成時間: 目錄 序言 --------------------------------------------------------------------------------------3 一、 設(shè)計方案的確定--------------------------------

2、---------------------------------4 (一) 設(shè)計任務(wù)------------------------------------------------------------------------4 (二) 總體設(shè)計方案的確定---------------------------------------------------------4 二、機(jī)械部分改造與設(shè)計------------------------------------------------------------4 (一) 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算------------------

3、------------------------------4 (二) 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計與計算------------------------------------------------10 三、步進(jìn)電機(jī)的選擇------------------------------------------------------------------13 (一)步進(jìn)電機(jī)選用的基本原則---------------------------------------------------13 (二)步進(jìn)電機(jī)的選擇-----------------------------------------

4、----------------------14 四、機(jī)床導(dǎo)軌改造---------------------------------------------------------------------15 五、自動轉(zhuǎn)位刀架的選用------------------------------------------------------------16 六、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造時數(shù)控系統(tǒng)的選用------------------------------------17 七、典型零件的工藝設(shè)計及應(yīng)用程序的編制------------------------------------18

5、(一)工藝分析------------------------------------------------------------------------18 (二)工作坐標(biāo)系的設(shè)定------------------------------------------------------------19 (三)手動鉆孔------------------------------------------------------------------------19 (四)編制加工程序--------------------------------------------------

6、----------------19 小結(jié)---------------------------------------------------------------------------------------21 參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------------------------------------22 序言 畢業(yè)設(shè)計課題:C616型普通車床改造為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 課題簡介: 本課題是圍繞將普通機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床展開設(shè)計的,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是指價格低廉、操作使用方便,適

7、合我國國情的裝有簡易數(shù)控系統(tǒng)的高效自動化機(jī)床。中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn),常希望對原有舊機(jī)床進(jìn)行改造,實現(xiàn)數(shù)控化、自動化。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實的的生產(chǎn)實際,結(jié)合我國國情,在滿足系統(tǒng)基本功能的前提下,盡可能降低價格。價格便宜、性能價格比適中是其最主要的特點,特別適合在設(shè)備中占有較大比重的普通車床改造,適合在生產(chǎn)第一線大面積推廣。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控型系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行改造后,將提高產(chǎn)品加工精度和批量生產(chǎn)的能力,同時又能保持“萬能加工”和“專用高效”這兩種屬性,提高設(shè)備自身對產(chǎn)品更新?lián)Q代的應(yīng)變能力,增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。 利用微機(jī)改造現(xiàn)有的普遍車床,主要應(yīng)該解決的問題是如何將機(jī)械傳動的進(jìn)給和手工控

8、制的刀架轉(zhuǎn)位,進(jìn)給改造成由計算機(jī)控制的刀架自動轉(zhuǎn)位以及自動進(jìn)給加工車床,即經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。 進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的改造是非常有必要的。數(shù)控機(jī)床可以很好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及多變零件的加工問題。能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率,但是數(shù)控機(jī)床的運用也受到其他條件的限制。如:數(shù)控機(jī)床價格昂貴,一次性投資巨大等,因此,普通車床的數(shù)控改造,大有可為。它適合我國的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平,已成為我國設(shè)備技術(shù)改造主要方向之一。 現(xiàn)我選用C616普通車床為例進(jìn)行數(shù)控改造。 一、設(shè)計方案的確定 C616型車床是一種加工效率高,操作性能好,社會擁有量大的普通車床。實踐證明,把這種車床改造為數(shù)控

9、車床,已經(jīng)收到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 (一) 設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計任務(wù)是對C616普通車床進(jìn)行數(shù)控改造。利用微機(jī)對縱橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制。縱向脈沖當(dāng)量為0.01mm/脈沖,橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖,驅(qū)動元件采用步進(jìn)電機(jī),傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副,刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。 (二)總體設(shè)計方案的確定 由于是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造,所以在考慮具體方案時,基本原則是在滿足使用要求的前提下,對機(jī)床的改動盡可能減少,以降低成本.根據(jù)C616車床有關(guān)資料以及數(shù)控車床的改造經(jīng)驗,確定總體方案為:采用微機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理,由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖。經(jīng)一級齒輪減速后,帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)縱向、橫向進(jìn)給運動

10、。 二、機(jī)械部分改造設(shè)計與計算 1. 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的改造一般是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速驅(qū)動絲杠,螺母固定在溜板箱上,帶動刀架左右移動。步進(jìn)電機(jī)的布置,可放在絲杠的任意一端。對車床改造來說,外觀不必象產(chǎn)品設(shè)計要求那么高,而從改造方便、實用方面來考慮,一般把步進(jìn)電機(jī)放在縱向絲杠的右端。 2. 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算 已知條件: 工作臺重量: W=80kgf=80N(根據(jù)圖紙粗略計算) 時間常數(shù): T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程:L0=6mm 行程: S=640mm 脈沖當(dāng)量: δp=

11、0.01mm/step 步距角: α=0.75°/step 快速進(jìn)給速度: Vmax=2mm/min (1)切削計算 由〈〈機(jī)床設(shè)計手冊〉〉可知,切削功率 Nc=NηK 式中 N——電機(jī)功率,查機(jī)床說明書,N=4KW; η——主傳動系統(tǒng)總效率,一般為0.6~0.7取η=0.65; K——進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù),取為K=0.96。 則: Nc=4×0.65×0.96=2.496KW 又因為 NC=

12、 FZ= 所以 式中 v——切削線速度,取v=100m/min。 主切削力 FZ =152.76(kgf)=1527.6(N) 由〈〈金屬切削原理〉〉可知,主切削力 FZ=CFz apx Fz fYFz KFz 查表得: CFz=188kgf/mm21880Mpa XFz=1 YFz=0.75 KFz=1 則可計算FZ 如表(1)所示: 表(1) FZ計算結(jié)果

13、 ap(mm) 2 2 2 8 8 8 f(mm) 0.2 0.3 0.4 0.2 0.3 0.4 FZ(N) 1125 1524 1891 1687 2287 2837 當(dāng)FZ=1520N 時,切削深度ap=2mm, 走刀量f=0.3mm,以此參數(shù)做為下面計算的依據(jù)。 從〈〈機(jī)床設(shè)計手冊〉〉中可知,在一般外圓車削時: FX =(0.1~0.6)FZ FZ=(0.15~0.7) FZ ?。? FX=0.5 FZ=0.5×1527.6=763.8N

14、 FY=0.6 FZ=0.6×1527.6=916.5N (2)滾珠絲杠設(shè)計計算 綜合導(dǎo)軌車床絲杠的軸向力: P=KFX+f′(FZ+W) 式中 K=1.15,f′=0.15~0.18,取為0.16。 則 P=1.15×763.8+0.16×(1527.6+800)=1250.8N 1) 強(qiáng)度計算: 壽命值 L1= n1== 取工件直徑 D=80 mm,查表得T I=15000h 則: n1==20r/min L1==18 最大動負(fù)載 Q= 查表得:

15、 運轉(zhuǎn)系數(shù) fw=1.2 硬度系數(shù) fH=1 則 Q=×1.2×1×1250.8=39933.6N 根據(jù)最大動負(fù)載Q的值,可選擇滾珠絲杠的型號。例如,滾珠絲杠參照漢江機(jī)床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列,滾珠絲杠直徑為φ32mm,型號為FC1B32×6—5—E2,其額定動載荷是10689N,所以強(qiáng)度足夠用。 2)效率計算:根據(jù)〈〈機(jī)械原理〉〉的公式,絲杠螺母副的傳動效率η為: η= 式中 摩擦角ψ=10′  螺旋升角γ=3°25′ 則 η= 3)剛度驗算:滾珠絲杠受到工作負(fù)載P引起的導(dǎo)程的變化量

16、 △L1=± 式中 L0=6mm=0.6cm; E=20.6×166N/ cm2。 滾珠絲杠截面積 F=()2π=()2×3.14 則 △L1=±=±5.9×10-6㎝ 滾珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量△L2很小,可忽略,即:△L=△L1。所以: 導(dǎo)程變形總誤差△為 △ ==×5.9×10-6=9.8μm/m 查表知E級精度絲杠允許的螺距誤差(1m長)為15μm/m,故剛度足夠。 4)穩(wěn)定性驗算:由于機(jī)床原絲杠直徑為φ30mm,現(xiàn)選用的滾珠絲杠直徑為φ32 mm,支承方式不變

17、,所以穩(wěn)定性不存在問題。 (3)齒輪及轉(zhuǎn)距的有關(guān)計算 1)有關(guān)齒輪計算 傳動比 i===1.25 故取 Z1=32mm Z2=40 m=2mm b=20mm α=20° d1=m Z1=2×32=64mm d2= m Z2=2×40=80mm dα1 =d1 +2ha*=68mm dα2=d2+2ha*=84mm α===72㎜ 2) 轉(zhuǎn)動慣量計算 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量: J1=()2W=()2×80=0

18、.468㎏·㎝2 =4.68N·㎝2 絲杠的轉(zhuǎn)動慣量: JS=7.8×10-4×D4L1=7.8×10-4×3.24×140.3 =11.475㎏·㎝2=114.75N·㎝2 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量: JZ1=7.8×10-4×6.44×2=2.617㎏·㎝2=26.17 N·㎝2 JZ2=7.8×10-4×84×2=6.39㎏·㎝2=63.9 N·㎝2 電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。 因此,總的轉(zhuǎn)動慣量: J=(JS+JZ2)+ JZ1+ J1 =(11.475+6.39)+2.617+0.468 =14.519㎏·㎝2=

19、145.19N·㎝2 3)所需轉(zhuǎn)動力矩計算 快速空載啟動時所需力矩 M=Mamax+Mf+M0 最大切削負(fù)載時所需力矩 M=Mat+Mf+M0+Mt 快速進(jìn)給時所需力矩 M= Mf+M0 式中 Mamax ——空載啟動時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩; Mf ——折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩; M0 ——由于絲杠預(yù)緊所引起,折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩; Mat ——切削時折算到電機(jī)軸上的加速度力矩; Mt ——折算到電機(jī)軸

20、上的切削負(fù)載力矩。 Ma=×10-4N·m 當(dāng)n=nmax時 Mamax =Ma nmax===416.7r/min Mamax=×10-4=2.52N·m=25.72㎏f·㎝ 當(dāng)n=nt時 Ma=Mat nt====24.88r/min Mat=×10-4=0.1505N·m=1.536㎏f·㎝ Mf == 當(dāng)η0=0.8 f′=0.16時 Mf ==1.223㎏f·㎝ M0 =(1-η02) 當(dāng)η0=0.9時預(yù)加載荷P0=Fx則: M0===0.462㎏f·㎝=4.62N·㎝ Mt===7.297㎏f·㎝=72.97 N·㎝ 所

21、以, 快速空載啟動時所需力矩: M=Mamax+Mf+M0 =25.72+1.223+0.462=27.405㎏f·㎝ =274.05N·㎝ 切削時所需力矩: M=Mat+Mf+M0+Mt =1.536+1.223+0.462+7.297=10.518㎏f·㎝ =105.18 N·㎝ 快速進(jìn)給時所需力矩: M= Mf+M0=1.223+0.462=1.685㎏f·㎝ =16.85 N·㎝ 由以上分析計算可知: 所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時, Mmax=27.405㎏f·㎝=274.05 N·㎝ (二)橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計和計算 1. 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 經(jīng)

22、濟(jì)型數(shù)控改造的橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計比較簡單,一般是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠,使刀架橫向運動。步進(jìn)電機(jī)安裝在大拖板上,用法蘭盤將步進(jìn)電機(jī)和機(jī)床大拖板連接起來,以保證其同軸度,提高傳動精度。 2.橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計和計算 由于橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計和計算與縱向類似,所用到的公式不再詳細(xì)說明,只計算結(jié)果。 已知條件: 工作臺重(根據(jù)圖紙粗略計算) W=30㎏f=300N 時間常數(shù) T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程 L0=4㎜ 左旋 行程 S=190㎜ 脈沖當(dāng)量

23、 δp=0.005㎜/step 步距角 α=0.75°/ step 快速進(jìn)給速度 vmax=1m/min (1)切削力計算 橫向進(jìn)給量為縱向的1/2~1/3,取1/2,則切削力約為縱向的1/2 FZ=0.5×152.76=76.38㎏f=763.8N 在切斷工件時: Fy=0.5 FZ=0.5×76.38=38.19㎏f=381.9N (2)滾珠絲杠設(shè)計計算 1)強(qiáng)度計算:對于燕尾型導(dǎo)軌: P=KFy+f′(Fz+W) 取K=1.4 f′=0.2 則 P=1

24、.4×38.19+0.2(76.38+30) =74.74㎏f=747.4N 壽命值 L1===13.5 最大動負(fù)載 Q===213.55㎏f=2135.5N 根據(jù)最大動負(fù)載Q的值,可選擇滾珠絲杠的型號。例如,滾珠絲杠參照漢江機(jī)床廠的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列,滾珠絲杠公稱直徑為φ20㎜,型號為FC1B20×4—5—E2左,其額定動負(fù)載為5393N,所以強(qiáng)度足夠用。 2)效率計算:螺旋升角γ=3°38′,摩擦角ψ=10′   則傳動效率 η===0.956 3)剛度驗算:滾珠絲杠受工作負(fù)載P引起的導(dǎo)程的變化量 △L1=±=±=±5.96×10-6㎝ 滾珠絲杠受扭矩引起的

25、導(dǎo)程變化量△L2很小,可忽略, 即:△L=△L1所以導(dǎo)程變形總誤差為 △= 查表知E級精度絲杠允許的螺旋誤差(1m長)為15μm/m,故剛度足夠。 4)穩(wěn)定性驗算:由于選用滾珠絲杠的直徑與原絲杠直徑相同,而支承方式由原來的一端固定、一端懸空,一端固定,一端徑向支承,所以穩(wěn)定性增強(qiáng),故不再驗算。 (3)齒輪及轉(zhuǎn)矩有關(guān)計算 1)有關(guān)齒輪計算 傳動比 i= 故取 Z1=18 Z2=30 m =2㎜ b=20㎜ α=20° d1=36㎜ d2=20㎜ dα

26、1 =40㎜ dα1=64㎜ a=48㎜ 2)傳動慣量計算 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量: J1=㎏·㎝2 絲杠的轉(zhuǎn)動慣量: JS=7.8×10-4×D4L1=7.8×10-4×24×50=0.624㎏·㎝2 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量: JZ1=7.8×10-4×3.64×2=0.262㎏·㎝2 JZ2=7.8×10-4×64×2=2.022㎏·㎝2 電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。 因此,總的轉(zhuǎn)動慣量: J= =1.258㎏·㎝2 3)所需轉(zhuǎn)動力矩計算 nmax= Mamax=N·m=2.23㎏f·㎝ nt==33.17r/min Mat

27、==0.0174 N·m=0.1775 f·㎝ Mf===0.287㎏f·㎝=0.028 N·m M0=0.116㎏f·㎝=0.011 N·m Mt=1.824㎏f·㎝=0.182 N·m 所以,快速空載啟動時所需轉(zhuǎn)矩: M=Mamax+Mf+M0 =2.23+0.287+0.116=2.633㎏f·㎝=26.33N·㎝ 切削時所需力矩: M=Mat+Mf+M0+Mt =0.1774+0.287+0.116+1.824 =2.404㎏f·㎝=24.04 N·㎝ 快速進(jìn)給時所需力矩: M= Mf+M0=0.287+0.116 =0.403㎏f·㎝=4.03 N·㎝ 從

28、以上計算可知:最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生在快速啟動時,Mmax=2.633㎏f·㎝=26.33 N·㎝ 三、步進(jìn)電機(jī)的選擇 (一) 步進(jìn)電機(jī)的選擇的基本原則 合理選用步進(jìn)電機(jī)是比較復(fù)雜的問題,需要根據(jù)電機(jī)在整個系統(tǒng)中的實際工作情況,經(jīng)過分析后才能正確選擇?,F(xiàn)僅就選用步進(jìn)電機(jī)最基本的原則介紹如下: 1. 步距角α 步距角應(yīng)滿足:α≤ 式中 i——傳動比 αmin——系統(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)所驅(qū)動部件的最小轉(zhuǎn)角。 2. 精度 步進(jìn)電機(jī)的精度可用步矩誤差或積累誤差衡量。積累誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開始,經(jīng)過任意步后,轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值。用積累誤差衡量精度比較實用。所以

29、選用不進(jìn)電機(jī)應(yīng)滿足 △Q≤i[△θs] 式中 △Q——步進(jìn)電機(jī)的積累誤差; [△θs]——系統(tǒng)對步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動部件允許的角度誤差。 3.轉(zhuǎn)矩 為了使步進(jìn)電機(jī)正常運行(不失步、不越步),正常啟動并滿足對轉(zhuǎn)速的要求,必須考慮: 1)啟動力矩 一般啟動力矩選取為: Mq≥ 式中 Mq——電動機(jī)啟動力矩; ML0——電動機(jī)靜負(fù)載力矩。 根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù),啟動力矩選取如表(2)所示。Mjm為步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩,是步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的。 表(2) 步進(jìn)電機(jī)相數(shù)、拍數(shù)、啟動力矩表 運行 方式 相數(shù) 3 3 4 4

30、5 5 6 6 拍數(shù) 3 6 4 8 5 10 6 12 Mg /Mjm 0.5 0.866 0.707 0.707 0.809 0.951 0.866 0.866 2)在要求的運行頻率范圍內(nèi),電動機(jī)運行力矩應(yīng)大于電動機(jī)的靜載力力矩與電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量(包括負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量)引起的慣性矩之和。 3. 啟動頻率 由于步進(jìn)電機(jī)的啟動頻率隨著負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的增大而降低,因此相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的極限啟動頻率應(yīng)滿足: ft≥[fcp]m 式中 ft——極限啟動頻率; [fcp]m——要求步進(jìn)電機(jī)最高啟動頻率。 (二)步進(jìn)電機(jī)

31、的選擇 1.C616縱向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定 Mq = 685.125 N·㎝ 為滿足最小步矩要求,電動機(jī)選用三相六拍工作方式,查表知:Mq/Mjm=0.866所以步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為: Mjm=791.14 N·㎝ 步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率 fmax=Hz 綜合考慮,查表選用110BF003型直流步進(jìn)電機(jī),能滿足使用要求。 4. C616橫向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定 Mq = N·㎝ 電動機(jī)仍選用三相六拍工作方式,查表知: Mq/Mjm=0.866 所以,步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為: Mjm= N·㎝ 步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率 fmax==3333.3 H

32、z 為了便于設(shè)計和采購,仍選用110BF003型直流步進(jìn)電機(jī),能滿足使用要求。 四、機(jī)床導(dǎo)軌改造 臥式車床上的運動部件,如刀架、工作臺都是沿著機(jī)床導(dǎo)軌面運動的。導(dǎo)軌就是支承和導(dǎo)向,即支承運動部件并保證運動部件在外力作用下,能準(zhǔn)確的沿著一定的方向運動。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度、精度保持性和低速運動平穩(wěn)性,直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用性能。 數(shù)控機(jī)床上,常使用滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小,動靜摩擦系數(shù)接近,因而運動靈活輕便,低速運行時不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。精度高,但價格貴。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控一般不使用滾動導(dǎo)軌,尤其是數(shù)控改造,若使用滾動導(dǎo)軌,將太大增加機(jī)床床身的改造工作量和改造成本。因此,數(shù)

33、控改造一般仍使用滑動導(dǎo)軌。 滑動導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單,剛性好,抗振性強(qiáng)等優(yōu)點。普通機(jī)床的導(dǎo)軌一般是鑄鐵—鑄鐵或鑄鐵—淬火鋼導(dǎo)軌。這種導(dǎo)軌的缺點是靜摩擦系數(shù)大,且動摩擦系數(shù)隨速度的變化而變化,低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象,影響行動平穩(wěn)性和定位精度,為克服滑動導(dǎo)軌的上述缺點,數(shù)控改造一般是將原機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行修整后貼塑,使其成為貼塑導(dǎo)軌。 貼塑導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小,且動靜摩擦系數(shù)差很小,能防止低速爬行現(xiàn)象;耐磨性、抗咬傷能力強(qiáng)、加工性和化學(xué)性能穩(wěn)定,且 有良好的自潤滑性和抗振性,加工簡單,成本低。 目前應(yīng)用較多的聚四氟乙?。≒TEE)貼塑軟帶,如美國生產(chǎn)的Twrcite—B和我國生產(chǎn)的TSF軟帶材料,次、此種軟帶

34、厚度為0.8㎜、1.6㎜、3.2㎜等幾種規(guī)格??紤]承載變形,宜厚度小的規(guī)格,如果考慮到加工余量,選用厚度為1.6㎜為宜。 貼塑軟帶粘貼工藝非常簡單,可直接粘結(jié)在原有的滑動導(dǎo)軌面上,不受導(dǎo)軌形式的限制,各種組合形式的滑動導(dǎo)軌均可粘結(jié)。粘結(jié)前按導(dǎo)軌精度要求對金屬導(dǎo)軌面進(jìn)行加工修理。根據(jù)導(dǎo)軌尺寸長度放大3~4㎜,切下貼塑軟帶。金屬粘結(jié)面與軟帶結(jié)面應(yīng)清洗干凈,用特殊配制的粘合劑粘結(jié),加壓固化,待其完全固化后進(jìn)行修整加工。作為導(dǎo)軌面的表面,根據(jù)需要可進(jìn)行磨、銑、刮研、開油槽、鉆孔等加工,以滿足裝配要求。 五、自動轉(zhuǎn)位刀架的選用 自動轉(zhuǎn)位刀架的選用是普通機(jī)床數(shù)控改造機(jī)械方面的關(guān)鍵,而由數(shù)控系統(tǒng)控制的

35、自動轉(zhuǎn)位刀架,具有重復(fù)定位精度高,工件剛性好,性能可靠,使用壽命長以及工藝性能襖等優(yōu)點。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的自動刀架,在生產(chǎn)中最常用的是常州武進(jìn)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的系列刀架,具有重復(fù)定位精度高,工作剛性好,使用壽命長,工藝性能好等優(yōu)點達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,在生產(chǎn)中大量使用?,F(xiàn)選用常州武進(jìn)機(jī)床數(shù)控設(shè)備廠生產(chǎn)的LD4—工型系列四工位自動刀架。C616適配刀架。 刀架技術(shù)參數(shù): 刀位數(shù):4 電動功率:60W 電機(jī)轉(zhuǎn)速:1400r/min 夾緊力:1t 上刀體尺寸:152×152 下刀體尺寸:161×171 技術(shù)指標(biāo):重復(fù)定位精度:≤0.005㎜ 工作可靠性:>30000次 換刀時間:

36、90° 180° 270° 2.9s 3.4s 3.9s 六、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造時數(shù)控系統(tǒng)選用 數(shù)控系統(tǒng)是一臺數(shù)控機(jī)床的核心。對系統(tǒng)的選擇在機(jī)床數(shù)控改造中是至關(guān)重要的 現(xiàn)從系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和實用性選擇為開環(huán)伺服系統(tǒng)為JWK—15T。 現(xiàn)將該經(jīng)濟(jì)性數(shù)控系統(tǒng)性能參數(shù)列表如下: 1 生產(chǎn)廠家 南京微分電機(jī)廠江南機(jī)床數(shù)控工程公司 2 用戶容量 24K 3 設(shè)定單位 X=0.005 Z=0.01 4 控制軸數(shù) X、Z兩軸 5 聯(lián)動軸數(shù) 二軸 6 編程尺寸 ±9999.99 7 快速(X/Z)向 316/

37、㎜ 8 G功能 G00~G04 G22~G29 G32、G33、G36、G37、G9、G80、G92 9 M功能 M00~M09 M20~M29 M92~M99 10 S功能 S01~S04 S05~S10 11 T功能 T1X~T8X 12 步進(jìn)電機(jī) ~220V ±10%50HZ 13 控制精度 1步 14 功耗W 360 15 環(huán)境溫度 0~40°C 16 相對溫度 80%(25°C) 17 外形尺寸(㎜) 340×400×220 18 系統(tǒng)重量 17 kg 七、典型零件的工藝設(shè)計及應(yīng)用程序編制 所需加工零件的

38、材料為45號鋼,加工零件如下圖所示: (一)工藝分析 1、該零件分七個工步來完成加工,即先用φ16的麻花鉆來鉆孔;再粗車外圓;第三步粗鏜孔;第四步精鏜內(nèi)孔;第五步精車外圓;第六步車M30的細(xì)牙螺紋(螺距F=0.75);最后切斷。 2、較為突出的問題是如何保證φ38、φ18和長度50的尺寸公差,長度方向的中間凹槽,粗車、粗車刀的副偏角大于45°,棒料伸出三爪卡盤65mm裝夾工件。 3、選擇01號車刀(副偏角大于45°),02號螺距紋刀、03號內(nèi)孔鏜刀,04號割槽刀共四把刀。 4、G73進(jìn)行外圓粗加工時,單邊粗車吃刀量1.75,U=1.75,R是切削次數(shù)4次,精車余量0.5mm;

39、G71進(jìn)行內(nèi)孔粗加工時,單邊粗車吃刀量1mm,U=1,R退刀量的值0.5mm,精車余量0.5mm。 (二)工件坐標(biāo)系的設(shè)定 選取工件的右端面的中心點O為工件坐標(biāo)系的原點。 (三)手動鉆孔 夾好工件,用φ16的麻花鉆手動鉆孔,孔深55mm。 (四)編制加工程序 23 N001 G94G54T1 M03S700M08 N002 G00Z0X32 N003 G01X-1F30 N004 G00Z1X30.6 N005 G01Z-44F80 N006

40、 G00X31Z1 N007 G00X27 N008 GO1Z-22.4F80 N009 G00X28Z1 N010 G00X25 N011 G01Z-22.4F80 N012 G00X26Z1 N013 G00X23.9 N014 G01Z-20 N015 G00Z1X25 N016 G00X80Z120M09M05 N017 T2M06M08M03 N018 G00Z0X24 N019 G01X2.5F30 N020 G01X23.9 CHF=2 N021 G01Z-8F80 N022 G01X

41、22Z-9.6 N023 G01Z-19.8 N024 G01X24.6 N025 G01X27 N026 G01X30.5Z-38.4 N027 G01Z-44 N028 G00X31Z-8 N029 G00X24 N030 G01X23.9 N031 G01X20.8Z-9.6 N032 G01Z-19.8 N033 G02X24.6Z-22.4CR=5.6F50 N034 GO1X30.4Z-38.4 N035 G01Z-44 N036 G00X80Z100M09M05 N037 T3M06M0

42、8M03 N038 G00Z3X23.3 N039 G33Z-11K=0.75 N040 G00X25 N041 G00Z3 N042 G00X23.1 N043 G33Z-11K=0.75 N044 G00X25 N045 G00Z3 N046 G00X23 N047 G33Z-11K=0.75 N048 G00X25 N049 G00X80Z120M09M05 N050 T4M06M08M03 N051 G00Z3X0 N052 G01Z-44F15 N053 G01Z3F50 N054

43、G00X80Z120M09M05 N055 T5M06M08M03 N056 G00X14.2Z1 N057 G01Z-41F50 N058 GOOX14Z1 N059 GOOX14.4 N060 G01Z-41 N061 G00X14Z1 N062 G00X16Z0 N063 G01X14.4Z-8 N064 G00Z0 N065 G00X17.6 N066 G01X14.4Z-8 N067 G00Z1 N068 G00X80Z120M09M05 N069 T6M06M08M03 N070 G00

44、X32Z-40 N071 G01X12F30 N072 G00X80Z120 N073 M05M09M02 小結(jié) 三年的大學(xué)學(xué)習(xí),讓我們對機(jī)械設(shè)計與制造方面的知識有了一個系統(tǒng)而又全新的的認(rèn)識。畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)習(xí)中最后一個重要的實踐性環(huán)節(jié),是一個綜合性較強(qiáng)的設(shè)計任務(wù),它為我們以后從事技術(shù)工作打下了一個良好的基礎(chǔ),對我們掌握所學(xué)知識情況進(jìn)行了全面而又直觀的檢測。為了能夠較好的完成這次畢業(yè)設(shè)計,我投入了 萬分的精力做了充分的準(zhǔn)備工作。 首先,我先針對畢業(yè)課題來考慮,在指導(dǎo)老師的指點和幫助下,對所需的資料進(jìn)行搜集和整理,根據(jù)設(shè)計的要求,再對資料做一個簡單的歸類。 其次,

45、依據(jù)指導(dǎo)老師給出的設(shè)計任務(wù)要求,先制定設(shè)計的總體方案,按照指導(dǎo)老師要求的設(shè)計進(jìn)度,一步步的完成此次的設(shè)計任務(wù)。前幾周的數(shù)控拆裝綜合實驗,為我此次的畢業(yè)設(shè)計做了很好的鋪墊,讓我做起來沒有太多陌生的感覺,更加得心應(yīng)手些。 畢業(yè)設(shè)計雖已結(jié)束,但想想我在其中所學(xué)到的知識,所遇到的困難,仍記憶猶新。它讓我明白了無論是設(shè)計新產(chǎn)品,還是改造原先的老產(chǎn)品,都是一個復(fù)雜的技術(shù)過程,容不得半點含糊。設(shè)計人員應(yīng)先明白設(shè)計的目的,了解產(chǎn)品的價值和實用性,其次要對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)思,確定總體方案,查閱資料,最后編寫產(chǎn)品的設(shè)計說明書,進(jìn)行繪圖。 這次的畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我獨立設(shè)計思考和分析解決問題的能力,拓寬了我的知識面,是一次很好的鍛煉機(jī)會!感謝指導(dǎo)老師主任和課外指導(dǎo)老師鄒工對我此次畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)! 參考文獻(xiàn) 張新義 《經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床設(shè)計》 機(jī)械工業(yè)出版社 余英良 《機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計與實例》 機(jī)械工業(yè)出版社 何銘新 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社 徐 灝 《機(jī)械設(shè)計手冊》第2版 第4卷 機(jī)械工藝出版社

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