數(shù)控立車進(jìn)給系統(tǒng)及其平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計【說明書+CAD】

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畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯 原 文 題 目： Microthreading in Whirling 原 文 來 源： ASME美國機(jī)械工程師學(xué)會期刊 學(xué) 生 姓 名： 馬鑫 學(xué) 號： 231120522 所在院(系)部： 工業(yè)中心 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 微螺紋的旋風(fēng)式加工 旋風(fēng)式切削用于細(xì)軸微螺紋的加工，為此，開發(fā)了微型旋風(fēng)式切削設(shè)備。為了抑制工件的振動，細(xì)絲軸被插在在金屬桿上的聚氨酯管中。通過向線軸中心施加脈沖載荷對系統(tǒng)進(jìn)行了頻率分析。由于開封的夾持系統(tǒng)減小夾持力的振動，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)得到改進(jìn)。應(yīng)用開發(fā)的機(jī)床，在0.3mm直徑的不銹鋼絲軸上加工出表面質(zhì)量較好的三十微米寬的微槽。 簡介 微螺釘用于機(jī)械接頭和運動控制在微器件。不銹鋼和鈦合金難切材料，用于醫(yī)療和牙科設(shè)備。 由于其生物相容性。雖然，到現(xiàn)在為止，大多數(shù)微元件已通過化學(xué)腐蝕和能源束過程，一些生產(chǎn)成本和生產(chǎn)利率問題依然存在。更有效和靈活的流程是對于微細(xì)的大規(guī)模生產(chǎn)要求。微機(jī)械處理，一個替代的過程，有顯著的進(jìn)展隨著微型工具和運動控制。微尺度切割、成型和注塑成型的研究最近被應(yīng)用于微細(xì)[1,2]制造。螺紋旋轉(zhuǎn)，這是一個用工具的材料去除過程和工件旋轉(zhuǎn)，已應(yīng)用于螺桿制造在許多機(jī)械行業(yè)，因為它是由是用硬材料制成的，是用旋轉(zhuǎn)機(jī)械加工的。刀具磨損和切屑控制方面有許多優(yōu)點，旋轉(zhuǎn)已被廣泛應(yīng)用于軸承和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。莫漢和孫姆緹提出數(shù)學(xué)控制切削過程的模型和確定的工具在旋轉(zhuǎn)[ 4 ]的配置文件。提出了一個完整無缺的模型芯片形狀來估計最大芯片的切削力厚度和刀具工作接觸長度。他們分開了切削形成的材料去除前切邊和邊切割邊，并估計切割力由有限元（有限元）分析[ 5 ]。歌與作一種基于等效切削體積的新模型在鐵的商業(yè)工具的切屑形成，[ 6 ]等。測量切削力分量與非接觸旋轉(zhuǎn)工具測功機(jī)與測量使用有限元分析工具，變形和模擬力亞當(dāng)斯[ 7 ]。郭等。還分析了刀具的加工角在旋轉(zhuǎn)[ 8 ]。雖然旋轉(zhuǎn)是有效的線程，在大直徑軸上的螺絲是一般的加工。這項研究適用于旋轉(zhuǎn)的細(xì)線切割細(xì)線微機(jī)械裝置。本文首先提出了一個概述旋轉(zhuǎn)過程及其加工優(yōu)勢?；谛L(fēng)機(jī)構(gòu)，微旋轉(zhuǎn)機(jī)床一直開發(fā)的細(xì)線上加工微螺釘。因為薄絲的剛度和阻尼較低，夾緊設(shè)備也被開發(fā)，以支持電線。振動試驗已經(jīng)進(jìn)行了驗證改進(jìn)的動態(tài)工件與夾持裝置的響應(yīng)。微螺釘已在0.3mm直徑鈦加工合金和不銹鋼絲，表面精細(xì)，使用發(fā)達(dá)機(jī)床。一種機(jī)械模型描述獲得。 刀具 圖：1螺紋旋轉(zhuǎn) 空心電動機(jī) Y軸 空心電動機(jī) 旋轉(zhuǎn)軸 工件 圖2：microwhirling機(jī)床 在切削參數(shù)切削厚度。這個切削厚度進(jìn)行驗證其效果的螺紋薄絲旋風(fēng)。 旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)是應(yīng)用于機(jī)械螺絲的組合工具和工件的旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。切割工具固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的半徑，以及環(huán)的旋轉(zhuǎn)在角速度XT。隨著工件半徑RW在與在旋轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度XW偏心電子控制著切割的深度。在旋轉(zhuǎn)的在低轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)工件被切割切割邊旋轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速。螺絲的鉛由旋轉(zhuǎn)環(huán)的傾斜和進(jìn)給速度控制關(guān)于工件軸。在車削一個小直徑的工件時，切削速度受到限制要低的最大限度的主軸轉(zhuǎn)速，作為結(jié)果，表面光潔度變差。在旋轉(zhuǎn)，切割速度是由旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)控制在旋轉(zhuǎn)環(huán)的切削工具率XT。因此，表面可以在一個細(xì)的電線上完成，即使是高的切削速度雖然最大主軸速度是有限的。因為工具和工件旋轉(zhuǎn)偏心中心，切削和非切削的交替旋轉(zhuǎn)。因此，由于冷卻過程中的溫度上升空，工具邊緣不那么高。材料的去除量也被控制要小，如切削厚度后來描述計算模型。切削力，因此，變得很小，在中斷切割。因為刀具磨損取決于應(yīng)力和溫度[ 9 ]，刀具磨損被抑制。因此，很難把材料是用長工具加工的，生活在旋轉(zhuǎn)的。因為在旋轉(zhuǎn)，芯片上執(zhí)行中斷的切割形成是間歇的，形成的芯片是短。 刀具 圖3：安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具 因此，一個精細(xì)的表面沒有刮傷的芯片完成工件上。 微旋轉(zhuǎn)機(jī)床 機(jī)床結(jié)構(gòu)。圖2顯示了microwhirling用于線徑較低的薄絲機(jī)1mm。工件裝夾在夾頭兩空心電機(jī)。一個電機(jī)安裝在兩個線性階段（x0和y0軸）對工件的直線度進(jìn)行調(diào)整，對工件夾緊 到旋轉(zhuǎn)環(huán)的進(jìn)給。電機(jī)旋轉(zhuǎn)的工具旋轉(zhuǎn)環(huán)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（軸）控制的傾向旋轉(zhuǎn)環(huán)；三線性階段（X，Y，和Z軸）控制切削位置和旋轉(zhuǎn)環(huán)的進(jìn)給。旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)環(huán)和工件同時控制，與電機(jī)的最大主軸轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)。切割工具被夾緊在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，如圖所示圖3。因為工具邊緣對齊對 加工精度，刀具的懸進(jìn)行一設(shè)備如圖4所示。工件夾在相對的夾頭，如圖5所示（一）。工件振動發(fā)生薄絲的剛度很低，切割被中斷了旋轉(zhuǎn)過程。為了支持工件，緊密貼合聚氨酯管被滑到它，一個到每邊的切割區(qū)域。這些都是在一個支持的金屬槽鉗位酒吧，并通過旋轉(zhuǎn)的環(huán)，如圖5（b）。這為工件提供了很高的剛度和阻尼。 夾緊工件的動態(tài)響應(yīng)。動力響應(yīng)進(jìn)行了測試，以驗證該支持系統(tǒng)的有效性，如圖6所示。薄絲的位移不被測量，因為測量面積是小的和圓形。因此，振幅和頻率夾頭的夾緊力的振動進(jìn)行比較三當(dāng)產(chǎn)生沖擊力時，不同的夾緊條件在電線的中心。一個0.49n自重掛從線的線。脈沖產(chǎn)生的切割燃燒火焰的線。由此產(chǎn)生的振動在夾緊用壓電測功儀測量。圖7比較了（軸向）和垂直（垂直）組件夾緊力振動，如圖6所示。圖7（一） 圖4：邊對齊調(diào)整 配套設(shè)備 空心電動機(jī) 工件 彈簧夾頭 彈簧夾頭 空心電動機(jī) 聚氨酯管 刀具 配套設(shè)備 圖5：工件夾緊系統(tǒng)：（一）工作區(qū)域和（二）工件支承裝置 彈簧夾頭 壓電測力計 工件 支撐桿 砝碼 工件 支撐桿 圖6：脈沖響應(yīng)測試 零件 圖7：夾緊力振動：（一）不配套的電線，（二）鋼絲固定在配套設(shè)備，（三）鋼絲固支與聚氨酯管配套設(shè)備 圖8：頻率分析：（一）無支撐線的電線，（二）線夾持在支護(hù)裝置，和（三）鋼絲固定在支撐裝置上，用聚氨酯管 沒有支撐裝置的自然振動。大振幅在γ和x分量的測量和振動繼續(xù)很長一段時間。圖7（乙）顯示振動沒有聚氨酯管支撐的金屬桿限制了工件。的幅度被限制接觸的槽在支撐桿上。該振動持續(xù)1秒左右，可能在圖7（三），支持與聚氨酯管是有效的控制細(xì)導(dǎo)線的振動。小幅度測量的振動和高阻尼。圖8比較的頻率分量的振動。一個大組件在730赫茲出現(xiàn)在自然振動的薄電線，如圖8所示（一）。支撐桿降低了這一條轉(zhuǎn)移到更高的頻率為982赫茲，如圖8（乙）。圖8（碳）顯示，支持與聚氨酯管安裝在支撐桿消除任何突出組分。根據(jù)模型試驗，所開發(fā)的支持系統(tǒng)工作很好。 切削厚度分析 工件 刀具 切除區(qū)域 刀具 工件 刀具軌跡 切削試驗，在旋轉(zhuǎn)過程中切削厚度這里考慮。宋與左提出了一個模型來獲得切削厚度一般在旋轉(zhuǎn)的過程[ 6 ]。在線在這項研究中，在這項研究中的切割，一個模型是沒有傾斜角旋轉(zhuǎn)的描述戒指在這里。在模型中，只有軌跡的切割點在切削刃的中心進(jìn)行了討論。忽略工具幾何。工具邊緣運動。工件以角速度旋轉(zhuǎn)XW在實際切削，如圖9所示（一）。在模 圖9：旋風(fēng)加工：（一）實際切削過程中旋轉(zhuǎn)和（二）分析模型的旋轉(zhuǎn) 型中，同時，工件不旋轉(zhuǎn)。相反，中心在半徑為半徑的工件上繞工件旋轉(zhuǎn)的工具角速度XW在相反方向旋轉(zhuǎn)的工具方向，如圖9所示（乙）?！皔”是參考坐標(biāo)工件的系統(tǒng)，在那里的起源，哎喲，y是工件中心。x0 y0 z0是––工具坐標(biāo)系繞流和沿工件軸線，Z.然后，該工具在坐標(biāo)系的角速度下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)–y0 z0–x0。坐標(biāo)（x0，y0，和Z0）一點P在邊緣的變化隨著切削時間t 在你的角度位置的切削刃。例如，當(dāng)四個邊被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上時，角是0，P 2，P，和3P / 2，分別。旋轉(zhuǎn)方向是順時針方向圖9。因為起源的x0 y0 z0––繞流在工件的中心半徑在逆時針角速度XW和移動沿Z軸的進(jìn)給速度F，P點的邊上是 當(dāng)磷的旋轉(zhuǎn)半徑在X Y Z––小于工件半徑RW 因此，切削面積是通過公式確定。（2）及（3）。 切削厚度 圖10顯示的切割區(qū)域劃分為區(qū)域的一個，乙和B–C區(qū)–B，切削厚度由切割了位置P和工件表面的點Q1。在地區(qū)B–C，切削厚度由P和A點Q2前角的軌跡的前角的c是差異之間的角位置的美國為例 工件 刀具 圖10：切削區(qū) 被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，角為2。因為Q1或Q2位于OTP的延長線，切割厚度由1或2給出。Q1或Q2的 其中n是參數(shù)決定Q1或Q2。當(dāng)材料去掉，n是大區(qū)的–B比RT，N在Q1的確定 由下面的工件表面方程和方程（4）： 其中H是在工件坐標(biāo)系中的Q1的角X Y Z––在區(qū)域中，在前角的前角的邊緣一個T C = xttdt時間 在DT是這樣確定的，Q2是OTP的延伸線。n在Q2確定滿足方程。（4）及（6）。因為進(jìn)料沿Z軸是一個非常小的，它忽視了n在X-Y平面。切削厚度由下式給出與確定的氮： 圖11顯示了在X–Y在切削厚度的變化飛機(jī)在螺絲在0.3mm直徑鋼絲加工。 時間 未經(jīng)切割切削厚度 圖：11 切削厚度 以前的邊緣軌跡 邊座 去除區(qū) 工件表面 以前扦插去除區(qū) 邊緣軌跡 以前的邊緣軌跡 工件表面 圖12：工件表面的刀具運動軌跡：（一）在四分之一的工件和（二）放大 圖13：機(jī)械加工實例：（一）例1，（二）例2，和（三）例3 工件轉(zhuǎn)速為0.5轉(zhuǎn)四刀具，安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，在旋轉(zhuǎn)半徑3000轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)14毫米。進(jìn)給速度為0.2毫米/分鐘的切削深度是30流明與偏心6.88毫米。圖12（一）顯示一個季度工件。在這個規(guī)模，切割面積小。圖12（乙）顯示放大的數(shù)字。切削刃滲透到工件在；通過B在最大切削厚度；從工件到乙，被拆除的區(qū)域工件表面與刀具軌跡之間的關(guān)系。這個切削厚度的增加在高變化率在時間（圖11）從 0.04128毫秒 0.04125毫秒。然后，從B到了，刪除的區(qū)域是工具和以前的兩個位點之間的關(guān)系工具。切削厚度逐漸減小后 0.04125毫秒，如圖11所示。這里的分析是為了削減除了第一個削減。切削厚度是30流明在第一次接觸到工件的邊緣，因為切削厚度只取決于地區(qū)之間工件表面和刀具軌跡。后二的邊緣接觸，最大切削厚度不超過0.02376流明。這比那小得多30流明的螺紋深度。據(jù)研究在微切削[ 10 ]，切屑形成切削厚度時比“最小切屑厚度”，因為分析切削厚度，0.02376流明，比最小的芯片體積更小厚度，預(yù)計將發(fā)生材料去除一些切邊。分析支持切割的選擇切削力與切削力有關(guān)的參數(shù)厚度。 表1切削參數(shù) TiAin涂層 硬質(zhì)合金刀具 不銹鋼 不銹鋼 潤滑 部分深度 進(jìn)給速度 刀具主軸轉(zhuǎn)速 刀具旋轉(zhuǎn)直徑 刀具數(shù) 刀具前角 刀具的楔角 刀具 工件去除 工件直徑 工件 掃描線 工件 掃描長度 圖14：表面輪廓：（一）三維圖像 切削試驗 圖13顯示了在鈦無旋轉(zhuǎn)的例子合金（ti-6al-4 V）和不銹鋼絲的直徑，是0.3毫米。用單點工具加工的螺紋以60°為TiAlN涂層刀具材料楔角碳化物。表1顯示了使用的切削參數(shù)。圖13（a），1例顯示在表面的鋸齒在一個螺絲削減四個邊。雖然對齊的四個邊緣被控制在徑向方向，如圖4所示，軸向方向上有對準(zhǔn)誤差。這導(dǎo)致鋸齒。圖13（乙），例如2顯示一個不銹鋼螺絲切割鋼絲由一邊。圖14（一）顯示了表面輪廓沿著圖14（圖2）所指定的線路。表面輪廓是用激光共聚焦顯微鏡測量。毛刺的形成在一個高度為10的LM在槽的左側(cè)觀察，槽的深度是按規(guī)定的。它演示了有效性工件支承系統(tǒng)的高剛度。這個提出了旋轉(zhuǎn)還使一個高鉛螺桿加工在一個進(jìn)給速度為2毫米/轉(zhuǎn)（1毫米/分鐘），如圖3圖13（丙）。因為切削速度取決于旋轉(zhuǎn)的直徑在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具，在高切削加工表面完成速度。這些例子中的切削速度，132米/分鐘在刀具旋轉(zhuǎn)直徑14mm和主軸轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)。在車削時，主軸轉(zhuǎn)速為140056轉(zhuǎn)需要為0.3mm直徑相同的切削速度工件。在旋轉(zhuǎn)的槽形狀是一致的芯片粘連。這些例子證明，旋轉(zhuǎn)是在微線程的支持裝置有效工件的。 結(jié)論 旋轉(zhuǎn)已應(yīng)用于薄的微螺釘加工電線。在旋轉(zhuǎn)的切割，工件和工具旋轉(zhuǎn)他們中心的偏心。因為材料被移除在一個小批量的高速切削速度，旋轉(zhuǎn)的優(yōu)勢在表面光潔度，刀具磨損，和芯片控制相比車削。一個microwhirling機(jī)床已開發(fā)加工上的溝槽直徑小的細(xì)導(dǎo)線超過1毫米。為了提高剛度和阻尼工件的線，它夾在夾頭，也在金屬桿上，將其插入一個緊密裝配的聚氨酯管。已經(jīng)進(jìn)行了動態(tài)響應(yīng)測試驗證支撐系統(tǒng)的效果。振幅和夾頭的夾緊力的振動頻率測量時，脈沖力被加載在中心的電線。他們展示了支持系統(tǒng)的有效性抑制振動。一個機(jī)械模型應(yīng)用于考慮小毛邊切屑厚度。微槽群已加工0.3mm直徑鈦合金和不銹鋼絲。因為一個高切削速度可以保持刀具的旋轉(zhuǎn)半徑，無粘連的芯片表面光潔度提高。在提出的加工實例，切削厚度遠(yuǎn)小于槽深。因為沒有切屑厚度與切削力、規(guī)定溝槽的深度是產(chǎn)生一個小的切削力，與工件保持系統(tǒng)的高剛度。 工具書類 [1] Cheng, K., and Huo, D., 2013, Micro-Cutting: Fundamentals and Applications, Wiley, Hoboken, NJ. 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Tools Manuf., 46(3–4), pp. 313–332. 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯原 文 題 目： Microthreading in Whirling原 文 來 源： ASME 美國機(jī)械工程師學(xué)會期刊學(xué) 生 姓 名： 馬鑫 學(xué) 號： 231120522所在院(系)部： 工業(yè)中心 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 微螺紋的旋風(fēng)式加工旋風(fēng)式切削用于細(xì)軸微螺紋的加工，為此，開發(fā)了微型旋風(fēng)式切削設(shè)備。為了抑制工件的振動，細(xì)絲軸被插在在金屬桿上的聚氨酯管中。通過向線軸中心施加脈沖載荷對系統(tǒng)進(jìn)行了頻率分析。由于開封的夾持系統(tǒng)減小夾持力的振動，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)得到改進(jìn)。應(yīng)用開發(fā)的機(jī)床，在0.3mm直徑的不銹鋼絲軸上加工出表面質(zhì)量較好的三十微米寬的微槽。簡介微螺釘用于機(jī)械接頭和運動控制在微器件。不銹鋼和鈦合金難切材料，用于醫(yī)療和牙科設(shè)備。由于其生物相容性。雖然，到現(xiàn)在為止，大多數(shù)微元件已通過化學(xué)腐蝕和能源束過程，一些生產(chǎn)成本和生產(chǎn)利率問題依然存在。更有效和靈活的流程是對于微細(xì)的大規(guī)模生產(chǎn)要求。微機(jī)械處理，一個替代的過程，有顯著的進(jìn)展隨著微型工具和運動控制。微尺度切割、成型和注塑成型的研究最近被應(yīng)用于微細(xì)[1,2]制造。螺紋旋轉(zhuǎn)，這是一個用工具的材料去除過程 和工件旋轉(zhuǎn)，已應(yīng)用于螺桿制造在許多機(jī)械行業(yè)，因為它是由是用硬材料制成的，是用旋轉(zhuǎn)機(jī)械加工的。刀具磨損和切屑控制方面有許多優(yōu)點，旋轉(zhuǎn)已被廣泛應(yīng)用于軸承和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。莫漢和孫姆緹提出數(shù)學(xué)控制切削過程的模型和確定的工具在旋轉(zhuǎn)[ 4]的配置文件。提出了一個完整無缺的模型芯片形狀來估計最大芯片的切削力厚度和刀具工作接觸長度。他們分開了切削形成的材料去除前切邊和邊切割邊，并估計切割力由有限元（有限元）分析[ 5]。歌與作一種基于等效切削體積的新模型在鐵的商業(yè)工具的切屑形成，[ 6 ]等。測量切削力分量與非接觸旋轉(zhuǎn)工具測功機(jī)與測量使用有限元分析工具，變形和模擬力亞當(dāng)斯[ 7 ]。郭等。還分析了刀具的加工角在旋轉(zhuǎn)[ 8]。雖然旋轉(zhuǎn)是有效的線程，在大直徑軸上的螺絲是一般的加工。這項研究適用于旋轉(zhuǎn)的細(xì)線切割細(xì)線微機(jī)械裝置。本文首先提出了一個概述旋轉(zhuǎn)過程及其加工優(yōu)勢?；谛L(fēng)機(jī)構(gòu)，微旋轉(zhuǎn)機(jī)床一直開發(fā)的細(xì)線上加工微螺釘。因為薄絲的剛度和阻尼較低，夾緊設(shè)備也被開發(fā)，以支持電線。振動試驗已經(jīng)進(jìn)行了驗證改進(jìn)的動態(tài)工件與夾持裝置的響應(yīng)。微螺釘已在0.3mm直徑鈦加工合金和不銹鋼絲，表面精細(xì)，使用發(fā)達(dá)機(jī)床。一種機(jī)械模型描述獲得。 圖：1螺紋旋轉(zhuǎn)刀具 圖2：microwhirling機(jī)床在切削參數(shù)切削厚度。這個切削厚度進(jìn)行驗證其效果的螺紋薄絲旋風(fēng)。旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)是應(yīng)用于機(jī)械螺絲的組合工具和工件的旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。切割工具固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的半徑，以及環(huán)的旋轉(zhuǎn)在角速度XT。隨著工件半徑RW在與在旋轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度XW偏心電子控制著切割的深度。在旋轉(zhuǎn)的在低轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)工件被切割切割邊旋轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速。螺絲的鉛由旋轉(zhuǎn)環(huán)的傾斜和進(jìn)給速度控制關(guān)于工件軸。在車削一個小直徑的工件時，切削速度受到限制要低的最大限度的主軸轉(zhuǎn)速，作為結(jié)果，表面光潔度變差。在旋轉(zhuǎn)，切割速度是由旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)控制在旋轉(zhuǎn)環(huán)的切削工具率XT。因此，表面可以在一個細(xì)的電線上完成，即使是高的切削速度雖然最大主軸速度是有限的。因為工具和工件旋轉(zhuǎn)偏心中心，切削和非切削的交替旋轉(zhuǎn)。因此，由于冷卻過程中的溫度上升空，工具邊緣不那么高。材料的去除量也被控制要小，如切削厚度后來描述計算模型。切削力，因此，變得很小，在中斷切割。因為刀具磨 損取決于應(yīng)力和溫度[ 9 ]，刀具磨損被抑制。因此，很難把材料是用長工具加工的，生活在旋轉(zhuǎn)的。因為在旋轉(zhuǎn)，芯片上執(zhí)行中斷的切割形成是間歇的，形成的芯片是短。圖3：安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具因此，一個精細(xì)的表面沒有刮傷的芯片完成工件上。 微旋轉(zhuǎn)機(jī)床機(jī)床結(jié)構(gòu)。圖2顯示了microwhirling用于線徑較低的薄絲機(jī)1mm。工件裝夾在夾頭兩空心電機(jī)。一個電機(jī)安裝在兩個線性階段（x0和y0軸）對工件的直線度進(jìn)行調(diào)整，對工件夾緊 旋轉(zhuǎn)軸工件空心電動機(jī) Y軸空心電動機(jī) 刀具 到旋轉(zhuǎn)環(huán)的進(jìn)給。電機(jī)旋轉(zhuǎn)的工具旋轉(zhuǎn)環(huán)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（軸）控制的傾向旋轉(zhuǎn)環(huán)；三線性階段（X，Y，和Z軸）控制切削位置和旋轉(zhuǎn)環(huán)的進(jìn)給。旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)環(huán)和工件同時控制，與電機(jī)的最大主軸轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)。切割工具被夾緊在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，如圖所示圖3。因為工具邊緣對齊對加工精度，刀具的懸進(jìn)行一設(shè)備如圖4所示。工件夾在相對的夾頭，如圖5所示（一）。工件振動發(fā)生薄絲的剛度很低，切割被中斷了旋轉(zhuǎn)過程。為了支持工件，緊密貼合聚氨酯管被滑到它，一個到每邊的切割區(qū)域。這些都是在一個支持的金屬槽鉗位酒吧，并通過旋轉(zhuǎn)的環(huán)，如圖5（b）。這為工件提供了很高的剛度和阻尼。夾緊工件的動態(tài)響應(yīng)。動力響應(yīng)進(jìn)行了測試，以驗證該支持系統(tǒng)的有效性，如圖6所示。薄絲的位移不被測量，因為測量面積是小的和圓形。因此，振幅和頻率夾頭的夾緊力的振動進(jìn)行比較三當(dāng)產(chǎn)生沖擊力時，不同的夾緊條件在電線的中心。一個0.49n自重掛從線的線。脈沖產(chǎn)生的切割燃燒火焰的線。由此產(chǎn)生的振動在夾緊用壓電測功儀測量。圖7比較了（軸向）和垂直（垂直）組件夾緊力振動，如圖6所示。圖7（一） 圖4：邊對齊調(diào)整圖5：工件夾緊系統(tǒng)：（一）工作區(qū)域和（二）工件支承裝置配套設(shè)備空心電動機(jī) 刀具聚氨酯管彈簧夾頭配套設(shè)備彈簧夾頭 工件 空心電動機(jī) 圖6：脈沖響應(yīng)測試 圖7：夾緊力振動：（一）不配套的電線，（二）鋼絲固定在配套設(shè)備，（三）鋼絲固支與聚氨酯管配套設(shè)備 支撐桿 工件砝碼 支撐桿工件彈簧夾頭壓電測力計 零件 圖8：頻率分析：（一）無支撐線的電線，（二）線夾持在支護(hù)裝置，和（三）鋼絲固定在支撐裝置上，用聚氨酯管沒有支撐裝置的自然振動。大振幅在γ和x分量的測量和振動繼續(xù)很長一段時間。圖7（乙）顯示振動沒有聚氨酯管支撐的金屬桿限制了工件。的幅度被限制接觸的槽在支撐桿上。該振動持續(xù)1秒左右，可能在圖7（三），支持與聚氨酯管是有效的控制細(xì)導(dǎo)線的振動。小幅度測量的振動和高阻尼。圖8比較的頻率分量的振動。一個大組件在730赫茲出現(xiàn)在自然振動的薄電線，如圖8所示（一）。支撐桿降低了這一條轉(zhuǎn)移到更高的頻率為982赫茲，如圖8（乙）。圖8（碳）顯示，支持與聚氨酯管安裝在支撐桿消除任何突出組分。根據(jù)模型試驗，所開發(fā)的支持系統(tǒng)工作很好。切削厚度分析切削試驗，在旋轉(zhuǎn)過程中切削厚度這里考慮。宋與左提出了一個模型來獲得切削厚度一般在旋轉(zhuǎn)的過程[6 ]。在線在這項研究中，在這項研究中的切割，一個模型是沒有傾斜角旋轉(zhuǎn) 的描述戒指在這里。在模型中，只有軌跡的切割點在切削刃的中心進(jìn)行了討論。忽略工具幾何。工具邊緣運動。工件以角速度旋轉(zhuǎn)XW在實際切削，如圖9所示（一）。在模刀具 圖9：旋風(fēng)加工：（一）實際切削過程中旋轉(zhuǎn)和（二）分析模型的旋轉(zhuǎn)型中，同時，工件不旋轉(zhuǎn)。相反，中心在半徑為半徑的工件上繞工件旋轉(zhuǎn)的工具角速度XW在相反方向旋轉(zhuǎn)的工具方向，如圖9所示（乙）?！皔”是參考坐標(biāo)工件的系統(tǒng)，在那里的起源，哎喲，y是工件中心。x0y0z0是––工具坐標(biāo)系繞流和沿工件軸線，Z.然后，該工具在坐標(biāo)系的角速度下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)–y0z0–x0。坐標(biāo)（x0，y0，和Z0）一點P在邊緣的變化隨著切削時間t 在你的角度位置的切削刃。例如，當(dāng)四個邊被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上時，角是0，P2，P，和3P/2，分別。旋轉(zhuǎn)方向是順時針方向圖9。因為起源的x0y0z0––繞流在工件的中心半徑在逆時針角速度XW和移動沿Z軸的進(jìn)給速度F，P點的邊上是當(dāng)磷的旋轉(zhuǎn)半徑在XY Z––小于工件半徑RW 因此，切削面積是通過公式確定。（2）及（3）。切削厚度圖10顯示的切割區(qū)域劃分為區(qū)域的一個，乙和B–C區(qū)–B，切削厚度由切割了位置P和工件表面的點Q1。在地區(qū)B–C，切削厚度由P和A點Q2前角的軌跡的前角的c是差異之間的角位置的美國為例 圖10：切削區(qū)被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，角為2。因為Q1或Q2位于OTP的延長線，切割厚度由1或2給出。Q1或Q2的其中n是參數(shù)決定Q1或Q2。當(dāng)材料去掉，n是大區(qū)的–B比RT，N在Q1的確定 由下面的工件表面方程和方程（4）：其中H是在工件坐標(biāo)系中的Q1的角X YZ––在區(qū)域中，在前角的前角的邊緣一個T C =xttdt時間 刀具工件 在DT是這樣確定的，Q2是OTP的延伸線。n在Q2確定滿足方程。（4）及（6）。因為進(jìn)料沿Z軸是一個非常小的，它忽視了n在X-Y平面。切削厚度由下式給出與確定的氮：圖11顯示了在X–Y在切削厚度的變化飛機(jī)在螺絲在0.3mm直徑鋼絲加工。 圖：11切削厚度 未經(jīng)切割切削厚度 時間 圖12：工件表面的刀具運動軌跡：（一）在四分之一的工件和（二）放大 圖13：機(jī)械加工實例：（一）例1，（二）例2，和（三）例3工件轉(zhuǎn)速為0.5轉(zhuǎn)四刀具，安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，在旋轉(zhuǎn)半徑3000轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)14毫米。進(jìn)給速度為0.2毫米/分鐘的切削深度是30流明與偏心6.88毫米。圖12（一）顯示一個季度工件。在這個規(guī)模，切割面積小。圖12（乙）顯示放大的數(shù)字。切削刃滲透到工件在；通過B在最大切削厚度；從工件到乙，被拆除的區(qū)域工件表面與刀具軌跡之間的關(guān)系。這個切削厚度的增加在高變化率在時間（圖11）從 0.04128毫秒 0.04125毫秒。然后，從B到了，刪除的區(qū)域是工具和以前的兩個位點之間的關(guān)系工具。切削厚度逐漸減小后 0.04125毫秒，如圖11所示。這里的分析是為了削減除了第一個削減。切削厚度是30流明在第一次接觸到工 工件表面以前的邊緣軌跡邊緣軌跡以前扦插去除區(qū) 工件表面去除區(qū) 邊座 以前的邊緣軌跡 件的邊緣，因為切削厚度只取決于地區(qū)之間工件表面和刀具軌跡。后二的邊緣接觸，最大切削厚度不超過0.02376流明。這比那小得多30流明的螺紋深度。據(jù)研究在微切削[ 10]，切屑形成切削厚度時比“最小切屑厚度”，因為分析切削厚度，0.02376流明，比最小的芯片體積更小厚度，預(yù)計將發(fā)生材料去除一些切邊。分析支持切割的選擇切削力與切削力有關(guān)的參數(shù)厚度。 表1切削參數(shù) 圖14：表面輪廓：（一）三維圖像切削試驗圖13顯示了在鈦無旋轉(zhuǎn)的例子合金（ti-6al-4V）和不銹鋼絲的直徑，是0.3毫米。用單點工具加工的螺紋以60°為TiAlN涂層刀具材料楔角碳化物。表1顯示了使用的切削參數(shù)。圖13（a），1例顯示在表面的鋸齒在一個螺絲削減四個邊。雖然對齊的四個邊緣被控制在徑向方向，如圖4所示，軸向方向上有對準(zhǔn)誤差。這導(dǎo)致鋸齒。圖13（乙），例如2顯示一個不銹鋼螺絲切割鋼絲由一邊。圖14（一）顯示了表面輪廓沿著圖14（圖2）所指定的 工件工件直徑工件去除刀具刀具的楔角刀具前角刀具數(shù)刀具旋轉(zhuǎn)直徑刀具主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度部分深度 潤滑 不銹鋼 不銹鋼硬質(zhì)合金刀具TiAin涂層 掃描長度 工件掃描線 線路。表面輪廓是用激光共聚焦顯微鏡測量。毛刺的形成在一個高度為10的LM在槽的左側(cè)觀察，槽的深度是按規(guī)定的。它演示了有效性工件支承系統(tǒng)的高剛度。這個提出了旋轉(zhuǎn)還使一個高鉛螺桿加工在一個進(jìn)給速度為2毫米/轉(zhuǎn)（1毫米/分鐘），如圖3圖13（丙）。因為切削速度取決于旋轉(zhuǎn)的直徑在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具，在高切削加工表面完成速度。這些例子中的切削速度，132米/分鐘在刀具旋轉(zhuǎn)直徑14mm和主軸轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)。在車削時，主軸轉(zhuǎn)速為140056轉(zhuǎn)需要為0.3mm直徑相同的切削速度工件。在旋轉(zhuǎn)的槽形狀是一致的芯片粘連。這些例子證明，旋轉(zhuǎn)是在微線程的支持裝置有效工件的。結(jié)論旋轉(zhuǎn)已應(yīng)用于薄的微螺釘加工電線。在旋轉(zhuǎn)的切割，工件和工具旋轉(zhuǎn)他們中心的偏心。因為材料被移除在一個小批量的高速切削速度，旋轉(zhuǎn)的優(yōu)勢在表面光潔度，刀具磨損，和芯片控制相比車削。一個microwhirling機(jī)床已開發(fā)加工上的溝槽直徑小的細(xì)導(dǎo)線超過1毫米。為了提高剛度和阻尼工件的線，它夾在夾頭，也在金屬桿上，將其插入一個緊密裝配的聚氨酯 管。已經(jīng)進(jìn)行了動態(tài)響應(yīng)測試驗證支撐系統(tǒng)的效果。振幅和夾頭的夾緊力的振動頻率測量時，脈沖力被加載在中心的電線。他們展示了支持系統(tǒng)的有效性抑制振動。一個機(jī)械模型應(yīng)用于考慮小毛邊切屑厚度。微槽群已加工0.3mm直徑鈦合金和不銹鋼絲。因為一個高切削速度可以保持刀具的旋轉(zhuǎn)半徑，無粘連的芯片表面光潔度提高。在提出的加工實例，切削厚度遠(yuǎn)小于槽深。因為沒有切屑厚度與切削力、規(guī)定溝槽的深度是產(chǎn)生一個小的切削力，與工件保持系統(tǒng)的高剛度。工具書類[1]Cheng,K.,andHuo,D.,2013,Micro-Cutting:FundamentalsandApplications, 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[10]Chae,J.,Park,S.S.,andFreiheit,T.,2006, “InvestigationofMicro-CuttingOperations,” Int.J.Mach.ToolsManuf.,46(3–4),pp.313–332. 南京工程學(xué)院 工 業(yè) 中 心 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題目：數(shù)控立車Z軸進(jìn)給系統(tǒng)及平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： D機(jī)加工123 學(xué) 號： 231120522 學(xué)生姓名 馬鑫 指導(dǎo)教師 劉桂芝 2016年 3月 日 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 馬鑫 學(xué) 號 231120511 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造 及其自動化 指導(dǎo)教師姓名 劉桂芝 職 稱 研究院級高工 所在院系 工業(yè)中心 課題來源 D.自擬課題 課題性質(zhì) A.工程設(shè)計 課題名稱 數(shù)控立車Z軸進(jìn)給系統(tǒng)及平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 內(nèi)容和意義? 采用比較法、文本細(xì)讀法、綜合分析法進(jìn)行數(shù)控立車進(jìn)給系統(tǒng)及其平衡結(jié)構(gòu)的設(shè)計。使其達(dá)到對進(jìn)給運動的速度及刀具相對位置實現(xiàn)自動控制，并且使平衡機(jī)構(gòu)能促進(jìn)改善立式機(jī)床Z軸的運動性能。 畢業(yè)設(shè)計的具體內(nèi)容： 1、機(jī)械制圖 a)CAD繪制立式加工中心Z軸驅(qū)動裝配圖1號圖 1張 b)繪制其它零件CAD圖紙） c)繪制立式加工中心Z軸運動簡圖,CAD圖紙折合0號2.5張 （約15個零件） 2、設(shè)計計算 Z軸（慣量匹配、轉(zhuǎn)矩匹配）計算，Z向（進(jìn)給力、滾珠絲杠預(yù)拉伸量）計算，Z向傳動機(jī)構(gòu)的平衡量的計算 3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 a)各零件成本分析 b) 課題成本計算 4、翻譯有關(guān)外文資料 5、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 本課題研究的意義： 本課題對數(shù)控立車Z軸進(jìn)給系統(tǒng)及其平衡結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，其意義如下： 1、了解了立式車床的發(fā)展方向與作用 2、提升了我們獨立思考、創(chuàng)新與動手的能力 3、對自己四年所學(xué)知識進(jìn)行了綜合的運用與總結(jié)歸納 4、讓自己更加靈活的運用自己學(xué)習(xí)的知識 5、提高了了自己的實際運用能力 文獻(xiàn)綜述 從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高[1]數(shù)控機(jī)床的特點及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。 進(jìn)入21世紀(jì)，我國機(jī)床制造業(yè)既面臨著提升機(jī)械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入WTO后激烈的市場競爭的壓力。從技術(shù)層面上來講，加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。而從國際上來說，代表機(jī)床制造業(yè)最高境界的是五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)[2]，從某種意義上來說，反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平狀況。 2003年我國機(jī)床消費額達(dá)到67．3億美元，居世界第一位，其中數(shù)控機(jī)床占57％(37．5億美元)。國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床3681 3臺(產(chǎn)值約10．4億美元)．創(chuàng)歷史新高。 但是，我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國外還有很大差距．技術(shù)含量較低的簡易數(shù)控車床仍占主導(dǎo)地位，高檔數(shù)控機(jī)床及功能部件大多數(shù)依靠進(jìn)口。特別應(yīng)該引起注意的是．國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場占有率逐年下降，1 999年是33．6％，2003 年僅占27．7％，而進(jìn)口額逐年上升，1999年為8．7 8億美元(7624臺)，2003年達(dá)27．1億美元(23320臺)，相當(dāng)于同年國內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值的2．7倍。因此，盡管當(dāng)前市場活躍、需求旺盛．如果只顧眼前生產(chǎn)，不了解國外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢，提高自主開發(fā)能力，積極培育新產(chǎn)品．那么在高潮過去以后，我國的機(jī)床工業(yè)將更加缺乏競爭力，有可能在家門口就被人家打得一敗涂地。[3] 隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，對數(shù)控機(jī)床的要求越來越高，例如，鋁合金的廣泛應(yīng)用，高速加工數(shù)控機(jī)床就成為當(dāng)前的熱點。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢是什么它有那些主要特征我認(rèn)為，應(yīng)首先滿足用戶以下要求：1、精度和可靠性高，機(jī)床的性能是穩(wěn)定的，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務(wù)、并能夠”保證“零件的加工質(zhì)量．而不是依靠加工后的檢驗工序。2、工序集約化，在一臺機(jī)床上盡可能加工完畢一個零件的所有工序，同時又保持機(jī)床的通用性，能夠迅速適應(yīng)加工對象的改變。3、機(jī)床的信息化和智能化．加工設(shè)備不僅提供”體力”，也有“頭腦”．能夠獨立自主地管理自己，并與企業(yè)的管理系統(tǒng)和人通信．從而使企業(yè)管理人員和操作者、供應(yīng)商和用戶能夠隨時知道機(jī)床的狀態(tài)和加工能力。4、機(jī)床的效率高、運行成本低，環(huán)境污染少，人機(jī)界面友好。[3] 數(shù)控車床幾何精度主要包括主軸回轉(zhuǎn)運動精度、線性軸直線運動精度。主軸軸承精度等級、主軸支承軸頸的圓度誤差、主軸前后支承的同軸度誤差、主軸箱體與主軸軸承系統(tǒng)的剛性、主軸及隨其回轉(zhuǎn)的零件的不平衡、主軸箱裝配質(zhì)量及主軸回 英文期刊文章引用：作者. 題名. 期刊名, 出版年份，期號：起止頁碼 文獻(xiàn)綜述 轉(zhuǎn)過程中熱變形等因素影響了主軸的幾何精度。機(jī)床床身底座剛性和動態(tài)特性一負(fù)荷切削下機(jī)床抗變形能力，導(dǎo)軌布置形式、導(dǎo)軌自身的幾何精度、導(dǎo)軌潤滑條件等因素影響了線性軸直線運動精度。GB／T 16462．4—2007之線性軸定位精度是指在該軸行程內(nèi)任意1個點定位時的誤差范圍，它綜合反映了機(jī)床存在的幾何誤差、運動誤差、熱變形誤差等，它與機(jī)床的幾何精度共同對機(jī)床切削精度產(chǎn)生重要的影響，是數(shù)控車床最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。線性軸重復(fù)定位精度，反映了該軸在行程內(nèi)任意定位點的定位穩(wěn)定性，這是衡量該軸能否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。影響數(shù)控車床位置精度主要有絲杠的導(dǎo)程誤差、傳動鏈的反向間隙誤差、導(dǎo)軌的摩擦阻尼、滾珠絲杠軸系的裝配精度、伺服電機(jī)的慣量匹配等因素。數(shù)控車床的電機(jī)、液壓泵、卡盤油缸等連續(xù)運轉(zhuǎn)的部件在運動過程中摩擦產(chǎn)生的熱量會引起機(jī)床結(jié)構(gòu)件的溫度產(chǎn)生波動。一方面，這些結(jié)構(gòu)件會因溫度變化產(chǎn)生線性尺寸的膨脹或收縮；另一方面，由于零件結(jié)構(gòu)的不對稱性，在內(nèi)部熱應(yīng)力的作用下，必然出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的扭曲變形。結(jié)構(gòu)件熱變形也是影響數(shù)控車床位置精度的一個重要因素。只有提高數(shù)控車床的幾何精度和位置精度，其工作精度才有可能得到保證。數(shù)控車床工作精度不僅與機(jī)床自身靜態(tài)精度有關(guān)，還與伺服系統(tǒng)跟蹤誤差、位置檢測誤差、刀具系統(tǒng)的位置誤差、工件裝夾誤差有關(guān)。另外，加工工藝的合理性，操作者的編程水平也影響到零件加工的穩(wěn)定性。因此，數(shù)控車床工作精度是一個綜合影響的結(jié)果[4]。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運動是數(shù)字控制的直接對象，機(jī)床的定位精度和輪廓加工精度都會受到進(jìn)給運動的傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。為此，數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給系統(tǒng)中的傳動裝置和元件要求具有高的壽命、高的剛度、無傳動間隙、高的靈敏度和低摩擦阻力的特點。[5] 數(shù)控車床的進(jìn)給運動方式和結(jié)構(gòu)特點與普通車床、自動和半自動車床截然不同。它只用于伺服電動機(jī)（直流或交流）驅(qū)動，通過滾珠絲杠帶動刀架完成縱向（Z軸）和橫向（X軸）的進(jìn)給運動[6]。 車床的進(jìn)給系統(tǒng)經(jīng)實際使用、檢驗，效果良好，滿足國家對普通車床的精度要求；能夠方便的控制進(jìn)給，實現(xiàn)數(shù)控，達(dá)到控制加工零件的形狀。通過必要的方法，包括上述的抗干擾方法，能有效的消除干擾，得到穩(wěn)定的進(jìn)給系統(tǒng)[7]。 伺服電機(jī)便于控制、工作可靠、使用方便，將伺服電機(jī)用于車床的進(jìn)給系統(tǒng)，達(dá)到方便地對橫向、縱向進(jìn)給進(jìn)行控制，對于現(xiàn)實普通車床的自動化，提高其加工的精度和生產(chǎn)加工效率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，有著非常重要的意義[8]。滾珠絲杠是數(shù)控機(jī)床的一個主要部件，因其具有精密、高效的傳動特點而被廣泛使用。滾珠絲杠作為傳動元件，其軸向剛度直接影響了數(shù)控機(jī)床的定位精度及機(jī)床的整體性能。滾珠絲杠系統(tǒng)的傳動部分通常由伺服電動機(jī)與滾珠絲杠直連，或者由伺服電動機(jī)經(jīng) 英文期刊文章引用：作者. 題名. 期刊名, 出版年份，期號：起止頁碼 文獻(xiàn)綜述 齒輪或同步帶減速后再滾珠絲杠相連。滾珠絲杠的軸向剛度對數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的軸向定位精度有很大的影響，絲杠剛性不足會影響到加工工件的尺寸精度甚至導(dǎo)致加工缺陷。設(shè)計時需要考慮在不同的應(yīng)用情況下選擇合理的滾珠絲杠安裝方式[9]。 隨著數(shù)控車床進(jìn)給運動方式的不同，控制形式的不同，數(shù)控機(jī)床對伺服系統(tǒng)設(shè)計要求也有所不同。對于點位控制的機(jī)床，主要應(yīng)滿足定位精度，盡量減少定位所需時間。而對于輪廓控制的機(jī)床，除了要求具有較高的定位精度外，尤其重要的應(yīng)保證具有良好的動態(tài)響應(yīng)特征[10]。 通常，數(shù)控車床對伺服系統(tǒng)的設(shè)計基本要求為：定位精度要高，跟蹤指令信號的響應(yīng)要快；系統(tǒng)的穩(wěn)定性要好。反映在伺服系統(tǒng)性能指標(biāo)上，即穩(wěn)定性、精度和快速響應(yīng)特征[10]。 影響整個伺服系統(tǒng)精度的因素除了伺服驅(qū)動單元和電動機(jī)外，也在很大程度上機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。因此，為保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，以達(dá)到較高的定位精度指標(biāo)，特別要求機(jī)械機(jī)構(gòu)的傳動間隙小、摩擦阻尼小。為此，對進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動要求提出以下要求。1）減少摩擦阻尼2）提高傳動精度和剛度3）消除傳動間隙4）減小運動慣量5）寬的進(jìn)給調(diào)速范圍6）響應(yīng)速度要快7）穩(wěn)定性好、壽命長8）使用維護(hù)方便[11]。 立式機(jī)床的主軸部件與垂直運動部件通常設(shè)計為一體。向下運動時的驅(qū)動力與重力方向一致，向上運動時的驅(qū)動力與重力方向相反，如果不消除重力的影響，不僅影響部件的運動平穩(wěn)性，而且影響機(jī)床加工精度的保持性，同時可能會導(dǎo)致在一定工況條件下，對運動部件、刀具，工件、產(chǎn)生破壞性的危害。雖然現(xiàn)代立式數(shù)控機(jī)床的傳動部件及驅(qū)動部件的性能有了極大的提高，運動部件的重力對驅(qū)動部件及傳動部件的影響越來越小，但是目前的立式數(shù)控機(jī)床大多采用滾珠絲杠傳動，而滾珠絲杠基本無自鎖，當(dāng)控制系統(tǒng)失電時，運動部件會因重力而下滑，這是不容許的。因此，在分析現(xiàn)有平衡機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出的平衡機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方案是一種新的獨特的垂直運動部件平衡即時同步機(jī)構(gòu)[12]。 參考文獻(xiàn)： 1、易紅.數(shù)控技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 2、吳祖育.數(shù)控機(jī)床.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1989：20-25 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數(shù)控立車Z軸進(jìn)給系統(tǒng)是機(jī)床在加工時直接帶動刀具做直接運動的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。本論文先從國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀以及新趨勢開始闡述，引到我國數(shù)控機(jī)床面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展機(jī)遇，并提出發(fā)展方向。進(jìn)而對數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行研究。主要從它的設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)部件，影響剛度，精度和動態(tài)性能的因素，伺服系統(tǒng)的分析，材料的選擇，進(jìn)給的特點以設(shè)計方面的注意點等方面進(jìn)行分析研究。 研究計劃 第1周 (2.22-2.26)?搜集資料，學(xué)習(xí)文獻(xiàn)，參觀工場，學(xué)習(xí)國家標(biāo)準(zhǔn) 第2周 (2.29-3.04)?提出思路和方法，完成技術(shù)路線、方案、要完成的任務(wù) 第3周 (3.07-3.11）完成開題報告及外文材料翻譯 第4周 (3.14-3.18)?完成裝配圖草圖設(shè)計，繪制進(jìn)給系統(tǒng)運動簡圖 第5周 (3.21-3.25)?完成Z軸的各項計算 第6周 (3.28-4.01)?滾珠絲杠預(yù)拉伸計算、平衡系統(tǒng)的配重確定、裝配圖設(shè)計 第7周 (4.04-4.08）畢業(yè)設(shè)計中期檢查 第8周 (4.11-4.15）進(jìn)行零件圖計算機(jī)繪圖 第9周 (4.18-4.22)?完成零件圖計算機(jī)繪圖 第10周(4.25-4.29）各零件及課題成本分析，件成本及課題成本計算 第11周(5.02-5.06)?修改論文并定稿 第12周(5.09-5.13)?修改論文并定稿 第13周(5.16-5.20)?論文評審及答辯資格確定 第15周(5.23-5.27)?畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯 第16周(5.30-6.03) 整理資料存檔 特色與創(chuàng)新 本論文特色與創(chuàng)新如下： 數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的新趨勢，效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。 本文從數(shù)控機(jī)床的歷史說起延生至數(shù)控車床的創(chuàng)新與發(fā)展，分析了立式數(shù)控車床Z軸進(jìn)給系統(tǒng)的材料、剛度、伺服機(jī)構(gòu)以及其他構(gòu)成部件以解決數(shù)控機(jī)床Z軸的精度、平衡和生產(chǎn)效率問題。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 2016年 月 日 分中心意見 中心意見 分中心主任簽名： 年 月 日 教學(xué)主任簽名： 年 月 日