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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
X52K立式銑床數(shù)控化改造總體及
橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
本全面闡述了數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計(jì)特點(diǎn)，論述了采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核，并進(jìn)行了分析。另外匯總了有關(guān)技術(shù)參數(shù)。
其中著重介紹了滾珠絲杠的原理及選用原則，系統(tǒng)地對(duì)滾珠絲杠生產(chǎn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹。包括種類(lèi)選擇、參數(shù)選擇、精度選擇、循環(huán)方式選擇、與主機(jī)匹配的原則以及廠(chǎng)家的選擇等。
關(guān)鍵詞：銑床，數(shù)控，伺服電機(jī)，滾珠絲杠
Abstract
Elaborated comprehensively the numerical control CNC planer type milling machine's structure principle, the design feature, elaborated has used step-by-steps the electrical machinery and the ball bearing guide screw nut vice-merit. Introduced in detail the numerical control CNC planer type milling machine's structural design and the examination, and have carried on the analysis. And has compiled the related technical parameter.
In which introduced emphatically the ball bearing guide screw principle and selects the principle，To ball bearing links and so on guide screw production, application has systematically carried on the introduction. Including the type choice, the parameter choice, the precision choice, the round-robin mode choice, the principle as well as the factory choice which matches with the main engine and so on.
Key Words: milling machine, Numerical control, Step-by-step, serve motor, Ball bearing guide screw nut
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展概述 1
1.1 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性 1
1.2 數(shù)控化改造的特點(diǎn) 2
1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.3.1 高速化 2
1.3.2 高精度化 3
1.3.3 功能復(fù)合化 3
1.3.4 控制智能化 4
1.3.5 體系開(kāi)放化 5
1.3.6 驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化 5
1.3.7 極端化(大型化和微型化) 5
1.3.8 信息交互網(wǎng)絡(luò)化 6
1.3.9 新型功能部件 6
1.3.10 高可靠性 6
1.3.11 加工過(guò)程綠色化 7
1.3.12 多媒體技術(shù)的應(yīng)用 7
第2章 數(shù)控機(jī)床總體方案的制訂及比較 8
2.1總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容 8
2.2 改造方案的確定 8
第3章 確定切削用量及選擇刀具 11
3.1 科學(xué)選擇數(shù)控刀具 11
3.1.1 選擇數(shù)控刀具的原則 11
3.1.2 選擇數(shù)控車(chē)削用刀具 11
3.1.3 選擇數(shù)控銑削用刀具 12
3.2 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) 12
3.3 確定切削用量 13
3.3.1 確定主軸轉(zhuǎn)速 13
3.3.2 確定進(jìn)給速度 13
3.3.3 確定背吃刀量 13
第4章 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14
4.1 對(duì)立式數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 14
4.2 對(duì)立式數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 15
4.3 主傳動(dòng)的類(lèi)型及方案選擇 15
4.4 計(jì)算切削功率 16
4.4.1切削力的計(jì)算 16
4.4.2切削功率的計(jì)算 17
4.4.3主軸轉(zhuǎn)速范圍的確定 17
4.5 計(jì)算主傳動(dòng)功率 17
4.6 分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主軸電動(dòng)機(jī)的功率的確定 18
4.6.1 變速級(jí)數(shù)Z的確定 19
4.6.2 電動(dòng)機(jī)的功率的確定 19
4.6.3 電動(dòng)機(jī)參數(shù) 20
4.6.4 分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)的確定 20
第5章 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22
5.1設(shè)計(jì)方案的確定 22
5.2橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22
結(jié) 論 30
致謝 31
參考文獻(xiàn) 32
第1章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展概述
1.1 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性
從微觀(guān)上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來(lái)自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。
1)可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線(xiàn)、曲面等復(fù)雜的零件。由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬間準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以符合成復(fù)雜的曲線(xiàn)或曲面。
2)可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化。而且是柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3~7倍。由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來(lái)，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”。
3)加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。
4)可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬動(dòng)。
5)擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管加工。
6)由以上5條派生出的好處。如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反映等等。
以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。
從宏觀(guān)上看，工業(yè)發(fā)呆國(guó)家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其實(shí)質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過(guò)程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱(chēng)之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達(dá)到20.8%，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀(guān)上說(shuō)明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。
1.2 數(shù)控化改造的特點(diǎn)
1)減少投資額、交貨期短。同購(gòu)置新機(jī)床相比，一般可省下60%~80%的費(fèi)用，改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤為明顯。一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤(pán)自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢(qián)，往往改造成本提高2~3倍，與購(gòu)置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資50%左右。
2)機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限。所利用的車(chē)床、立株等基礎(chǔ)條件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種接焊構(gòu)件，改造后的機(jī)床女性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。
3)熟悉設(shè)備、便于操作維修。購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備時(shí)，不了解新設(shè)備是否能滿(mǎn)足其加工要求，改造則不然。可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力：另外，由于多年使用，操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見(jiàn)效快。改造的機(jī)床一安裝好，就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
4)分利用現(xiàn)有的條件?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有地基，不必像購(gòu)入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。
5)以采用最新的控制技術(shù)，可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。
1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 高速化
隨著汽車(chē)、國(guó)防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來(lái)越高。
（1）主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min；
（2）進(jìn)給率：在分辨率為0.01μm時(shí)，最大進(jìn)給率達(dá)到240m/min且可獲得復(fù)雜型面的精確加工；
（3） 運(yùn)算速度：微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障，開(kāi)發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數(shù)控系統(tǒng)，頻率提高到幾百兆赫、上千 兆赫。由于運(yùn)算速度的極大提高，使得當(dāng)分辨率為0.1μm、0.01μm時(shí)仍能獲得高達(dá)24～240m/min的進(jìn)給速度；
（4）換刀速度：目前國(guó)外先進(jìn)加工中心的刀具交換時(shí)間普遍已在1s左右，高的已達(dá)0.5s。德國(guó)Chiron公司將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到刀的換刀時(shí)間僅0.9s。
1.3.2 高精度化
數(shù)控機(jī)床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償越來(lái)越獲得重視。
（1） 提高CNC系統(tǒng)控制精度：采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精細(xì)化，并采用高分辨率位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（日本已 開(kāi)發(fā)裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器的交流伺服電機(jī)，其位置檢測(cè)精度可達(dá)到0.01μm/脈沖），位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線(xiàn)性控制等方法；
（2）采用誤差補(bǔ)償技術(shù)：采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，對(duì)設(shè)備的熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%～80%；
（3）采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運(yùn)動(dòng)軌跡精度，并通過(guò)仿真預(yù)測(cè)機(jī)床的加工精度，以保證機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長(zhǎng)期穩(wěn)定，能夠在不同運(yùn)行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。
1.3.3 功能復(fù)合化
復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類(lèi)。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆 復(fù)合——加工中心、車(chē)銑復(fù)合——車(chē)削中心、銑鏜鉆車(chē)復(fù)合——復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車(chē)削中心等。采用復(fù)合機(jī) 床進(jìn)行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及中間過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市 場(chǎng)反應(yīng)能力，相對(duì)于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
加工過(guò)程的復(fù)合化也導(dǎo)致了機(jī)床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國(guó)Index公司最新推出的車(chē)削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠完成車(chē)削、銑削、鉆削、滾 齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復(fù)雜零件的全部加工。隨著現(xiàn)代機(jī)械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床越來(lái)越受到各大企業(yè)的歡迎。
在2005年中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2005）上，國(guó)內(nèi)外制造商展出了形式各異的多軸加工機(jī)床（包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等）以及可實(shí)現(xiàn)4～5軸聯(lián)動(dòng)的五軸高速門(mén)式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)高速銑削中心等。
1.3.4 控制智能化
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為了滿(mǎn)足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求，數(shù)控機(jī)床的智能化程度在不斷提高。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1） 加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù)：通過(guò)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識(shí)別，以辯識(shí)出刀具的受力、 磨損、破損狀態(tài)及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度、降 低加工表面粗糙度并提高設(shè)備運(yùn)行的安全性；
（2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇：將工藝專(zhuān)家或技師的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律，用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)造基于專(zhuān)家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”，利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的；
（3）智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法實(shí)現(xiàn)故障的快速準(zhǔn)確定位；
（4）智能故障回放和故障仿真技術(shù)：能夠完整記錄系統(tǒng)的各種信息，對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事故進(jìn)行回放和仿真，用以確定錯(cuò)誤引起的原因，找出解決問(wèn)題的辦法，積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；
（5）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置：能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)，包括智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)識(shí)別電機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳運(yùn)行；
（6） 智能4M數(shù)控系統(tǒng)：在制造過(guò)程中，加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑，將測(cè)量（Measurement）、建模 （Modelling）、加工（Manufacturing）、機(jī)器操作（Manipulator）四者（即4M）融合在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn) 測(cè)量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。
1.3.5 體系開(kāi)放化
（1）向未來(lái)技術(shù)開(kāi)放：由于軟硬件接口都遵循公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，只需少量的重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有系統(tǒng)所采納、吸收和兼容，這就意味著系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)費(fèi)用將大大降低而系統(tǒng)性能與可靠性將不斷改善并處于長(zhǎng)生命周期；
（2）向用戶(hù)特殊要求開(kāi)放：更新產(chǎn)品、擴(kuò)充功能、提供硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿(mǎn)足特殊應(yīng)用要求；
（3） 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)的建立：國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP-NC），以提供一種不依賴(lài)于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品 整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過(guò)程乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言，既方便用戶(hù)使用，又降低了和操作效率直接有關(guān) 的勞動(dòng)消耗。
1.3.6 驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化
并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，在機(jī) 床主軸（一般為動(dòng)平臺(tái)）與機(jī)座（一般為靜平臺(tái)）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐 標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能，更能滿(mǎn)足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。
并聯(lián)機(jī)床作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，受到了國(guó)際機(jī)床行業(yè)的高度重視，被認(rèn)為是“自發(fā)明數(shù)控技術(shù)以來(lái)在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”和“21世紀(jì)新一代數(shù)控加工設(shè)備”。
1.3.7 極端化(大型化和微型化)
國(guó)防、航空、航天事業(yè)的發(fā)展和能源等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)裝備的大型化需要大型且性能良好的數(shù)控機(jī)床的支撐。而超精密加工技術(shù)和微納米技術(shù)是21世紀(jì)的戰(zhàn)略技術(shù)，需發(fā) 展能適應(yīng)微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，所以微型機(jī)床包括微切削加工(車(chē)、銑、磨)機(jī)床、微電加工機(jī)床、微激光加工機(jī)床和微型壓力機(jī)等 的需求量正在逐漸增大。
1.3.8 信息交互網(wǎng)絡(luò)化
對(duì)于面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，使數(shù)控機(jī)床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在車(chē)間各個(gè)部門(mén)間暢通無(wú)阻是非常重要的。既可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又 能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、培訓(xùn)、教學(xué)、管理，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝備的數(shù)字化服務(wù)(數(shù)控機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)等)。例如，日本Mazak公司推出新 一代的加工中心配備了一個(gè)稱(chēng)為信息塔(e-Tower)的外部設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、手機(jī)、機(jī)外和機(jī)內(nèi)攝像頭等，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音、圖形、視像和文本的通信故障報(bào) 警顯示、在線(xiàn)幫助排除故障等功能，是獨(dú)立的、自主管理的制造單元。
1.3.9 新型功能部件
為了提高數(shù)控機(jī)床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應(yīng)用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括：
高頻電主軸：高頻電主軸是高頻電動(dòng)機(jī)與主軸部件的集成，具有體積小、轉(zhuǎn)速高、可無(wú)級(jí)調(diào)速等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各種新型數(shù)控機(jī)床中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；
直 線(xiàn)電動(dòng)機(jī)：近年來(lái)，直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，雖然其價(jià)格高于傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，但由于負(fù)載變化擾動(dòng)、熱變形補(bǔ)償、隔磁和防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)得到簡(jiǎn)化，機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能有了提高。如：西門(mén)子公司生產(chǎn)的1FN1系列三相交流永磁式同步直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)已開(kāi)始廣泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機(jī) 床以及動(dòng)態(tài)性能和運(yùn)動(dòng)精度要求高的機(jī)床等； 德國(guó)EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅(qū)動(dòng)均采用兩個(gè)直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)；
電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲桿的集成，可以大大簡(jiǎn)化數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，具有傳動(dòng)環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn)。
1.3.10 高可靠性
數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，增加了數(shù)控系統(tǒng)和相應(yīng)的監(jiān)控裝置等，應(yīng)用了大量的電氣、液壓和機(jī)電裝置，易于導(dǎo)致出現(xiàn)失效的概率增大；工業(yè)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和干擾 對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性極為不利，而數(shù)控機(jī)床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)，要求平均無(wú)故障時(shí)間在2萬(wàn)小時(shí)以上。為了保證數(shù)控機(jī)床有高的可靠性，就要精 心設(shè)計(jì)系統(tǒng)、嚴(yán)格制造和明確可靠性目標(biāo)以及通過(guò)維修分析故障模式并找出薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間在7～10萬(wàn)小時(shí)以上，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)平均無(wú)故 障時(shí)間僅為10000小時(shí)左右，國(guó)外整機(jī)平均無(wú)故障工作時(shí)間達(dá)800小時(shí)以上，而國(guó)內(nèi)最高只有300小時(shí)。
1.3.11 加工過(guò)程綠色化
隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來(lái)越重要，而中國(guó)的資源、環(huán)境問(wèn)題尤為突出。因此，近年來(lái)不用或少用冷卻液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能 環(huán)保的機(jī)床不斷出現(xiàn)，并在不斷發(fā)展當(dāng)中。在21世紀(jì)，綠色制造的大趨勢(shì)將使各種節(jié)能環(huán)保機(jī)床加速發(fā)展，占領(lǐng)更多的世界市場(chǎng)。
1.3.12 多媒體技術(shù)的應(yīng)用
多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對(duì)用戶(hù)界面提出了圖形化的要求。合理的人性化 的用戶(hù)界面極大地方便了非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤 和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。除此以外，在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生 產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等，因此有著重大的應(yīng)用價(jià)值。
第2章 數(shù)控機(jī)床總體方案的制訂及比較
2.1總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容
數(shù)控系統(tǒng)總體方案的擬定應(yīng)包括以下內(nèi)容:系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定、伺服系統(tǒng)的選擇、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方式的確定、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。
2.2 改造方案的確定
在我國(guó)設(shè)備數(shù)控改造時(shí)，較多采用步給電機(jī)作為私服驅(qū)動(dòng)元件。步給電機(jī)是一種特殊結(jié)構(gòu)的電機(jī)，它利用通電激磁繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩，將脈沖電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械位移的機(jī)電執(zhí)行元件，當(dāng)激磁繞組按一定規(guī)律獲得分配比例關(guān)系，而且轉(zhuǎn)動(dòng)與輸入脈沖在時(shí)間上同步，因此可以利用這些特點(diǎn)控制運(yùn)動(dòng)的速度和位移量。
步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電氣控制和驅(qū)動(dòng)電路也簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，價(jià)格便宜，實(shí)際制造較簡(jiǎn)單，容易調(diào)試，使用維修方便。位移精度較好，對(duì)各種干擾因素不敏感，結(jié)構(gòu)誤差不會(huì)累積。另外，機(jī)電時(shí)間常數(shù)小，反應(yīng)快。但步給點(diǎn)饑也有缺點(diǎn)，主要是容易丟步，啟動(dòng)頻率低，工作頻率也不夠高，低頻率振動(dòng)大，沖擊大，有時(shí)還有自激振蕩。補(bǔ)給電機(jī)沒(méi)有過(guò)載能力，當(dāng)工作條件變動(dòng)時(shí)，可能造成失誤，因此步進(jìn)電機(jī)多用于負(fù)載較小，負(fù)載變化不大或要求不高的經(jīng)濟(jì)型簡(jiǎn)易型數(shù)控設(shè)備中。
功率放大
光電隔離
微 機(jī)
步進(jìn)電 機(jī)
橫向工作臺(tái)
步進(jìn)電 機(jī)
功率放大
光電隔離
采用直流或交流伺服閉環(huán)控制方案，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)難度大，調(diào)試和維修困難得多，造價(jià)也高。閉環(huán)控制可以達(dá)到很好的機(jī)床精度，能補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中各種誤差，消除間隙、干擾等對(duì)加工精度影響，一般應(yīng)用與要求高的數(shù)控設(shè)備中。另外，由于閉環(huán)控制使機(jī)械傳動(dòng)得各個(gè)環(huán)節(jié)都綜合作用于反饋信號(hào)，因此對(duì)系統(tǒng)得穩(wěn)定性造成影響因素都嚴(yán)格控制把關(guān)。由于改造數(shù)控車(chē)床的目標(biāo)工件加工精度不十分高，采用閉環(huán)系統(tǒng)的必要性不大。
采用直流或交流伺服電機(jī)的半閉環(huán)控制，其性能介于開(kāi)環(huán)和閉環(huán)之間。由于調(diào)速范圍寬，過(guò)載能力強(qiáng)，又采用反饋控制，因此性能遠(yuǎn)優(yōu)于步給電機(jī)開(kāi)環(huán)控制：反饋環(huán)節(jié)不包括大部分機(jī)械傳動(dòng)元件，調(diào)試比閉環(huán)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較易保證，所以比閉環(huán)容易實(shí)現(xiàn)。但是采用半閉環(huán)控制，調(diào)試比開(kāi)環(huán)控制步給要困難些，設(shè)計(jì)上也要有其自身的特點(diǎn)；另外反饋環(huán)節(jié)外的傳動(dòng)元件將會(huì)直接影響機(jī)床精度和加工精度，因此在設(shè)計(jì)也必須重視。
查看了銑床的有關(guān)資料，按銑床改造后擬加工的零件要求，確定數(shù)控系統(tǒng)的選用步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，縱向脈沖當(dāng)量為0.001mm/脈沖，橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖。該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步給電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，使不給電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱(chēng)之為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步給電機(jī)角位移精度，齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單調(diào)，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。
數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝，一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無(wú)間隙；功率大；便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上任要求。不恩能夠認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相與的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。
滾珠絲杠副是精密元件，工作時(shí)要嚴(yán)防灰塵特別是切削及硬砂粒進(jìn)入渠道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護(hù)罩。滾珠絲杠參照漢江機(jī)床廠(chǎng)的產(chǎn)品樣本選取FC1B系列，即外插管變螺距型滾珠絲杠副。其優(yōu)點(diǎn)是螺母的軸向尺寸小，切已經(jīng)預(yù)加載荷消除間隙。
縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造。拆除原機(jī)床的進(jìn)給箱和溜板箱，利用原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷(xiāo)釘孔安裝齒輪箱體。滾珠絲杠仍安置在原絲杠的位置，兩端仍采用原固定方式。這樣可減少改裝工作量，并由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而使縱向進(jìn)給整體剛度只可能增加。
橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造。保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于微進(jìn)給和機(jī)床刀具對(duì)零的操作，原有的支承結(jié)構(gòu)也保留。步給電機(jī)-齒輪箱體安裝在機(jī)床后側(cè)。為了便于安裝滾珠絲杠，絲杠軸不是整體的，而采用分移式，然后用套筒剛性聯(lián)接。
縱、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)都采用一級(jí)齒輪減速，并用雙片齒輪錯(cuò)齒法消除間隙。雙片齒輪間沒(méi)有加彈簧自動(dòng)消除間隙。因?yàn)閺椈傻膹椓茈y適應(yīng)負(fù)載的變化。當(dāng)負(fù)載變大時(shí)，彈簧力顯小，起不到消除間隙的目的；當(dāng)負(fù)載小時(shí)，彈簧力有顯大，則加速齒輪的磨損。應(yīng)次，采用定期人工調(diào)整、螺釘緊固的方法消除間隙。
拖板與滑動(dòng)導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對(duì)防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進(jìn)入滑動(dòng)面損傷導(dǎo)軌。在溜板箱上安裝縱、橫向快速進(jìn)給按鈕和急停按紐。
31
第3章 確定切削用量及選擇刀具
3.1 科學(xué)選擇數(shù)控刀具
3.1.1 選擇數(shù)控刀具的原則
刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí),應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種,前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定,后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。?
選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具,由于換刀時(shí)間 短,為了充分發(fā)揮其切削性能,提高生產(chǎn)效率,刀具壽命可選得低些,一般取15-30min。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化加 工刀具,刀具壽命應(yīng)選得高些,尤應(yīng)保證刀具可靠性。車(chē)間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)率的提高時(shí),該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間 內(nèi)所分擔(dān)到的全廠(chǎng)開(kāi)支M較大時(shí),刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí),為保證至少完成一次走刀,避免切削時(shí)中途換刀,刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái) 確定。與普通機(jī)床加工方法相比,數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求,不僅需要岡牲好、精度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,耐用度高,斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方 便,這樣來(lái)滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。
3.1.2 選擇數(shù)控車(chē)削用刀具
數(shù)控車(chē)削常用的一般分成型車(chē)刀、尖形車(chē)刀、圓弧形車(chē)刀以及三類(lèi)。成型車(chē)刀也稱(chēng)樣板車(chē)刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車(chē)刀刀刃的形伏和尺寸決定。數(shù)控車(chē)削加 工中,常見(jiàn)的成型車(chē)刀有小半徑圓弧車(chē)刀、非矩形車(chē)槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中,應(yīng)盡量少用或不用成型車(chē)刀。尖形車(chē)刀是以直線(xiàn)形切削刃為特征的車(chē)刀。這類(lèi) 車(chē)刀的刀尖由直線(xiàn)形的主副切削刃構(gòu)成,如900內(nèi)外圓車(chē)刀、左右端面車(chē)刀、切槽(切斷)車(chē)刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車(chē)刀。尖形車(chē)刀幾何參數(shù)(主要 是幾何角度)的選擇方法與普通車(chē)削時(shí)基本相同,但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)(如加工路線(xiàn)、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮,并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。?
二是圓弧形車(chē)刀。圓弧形車(chē)刀是以一圓度或線(xiàn)輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車(chē)刀。該車(chē)刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車(chē)刀的刀尖,應(yīng)此,刀位點(diǎn)不在圓弧 上,而在該圓弧的圓心上。圓弧形車(chē)刀可以用于車(chē)削內(nèi)外表面,特別適合于車(chē)削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車(chē)刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)車(chē)刀切削刃的圓弧 半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑,以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小,否則不但制造困難,還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車(chē)刀 損壞。
3.1.3 選擇數(shù)控銑削用刀具
在數(shù)控加工中,銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀,該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:一是銑刀半徑RD應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑 Rmin,一般取RD=(0.8-0.9)Rmin。二是零件的加工高度H<(1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑 削內(nèi)槽底部時(shí),由于槽底兩次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,即直徑為d=2Re=2(R-r),編程時(shí)取刀具半徑為 Re=0.95(Rr)。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)銑刀。?
目前,數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具,對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀等的刀柄和刀頭都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號(hào)對(duì)于加工中心及有自動(dòng)換刀裝置的機(jī) 床,刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定,如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為T(mén)SG-JT,直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為DSG-JZ,此外,對(duì)所選擇的刀具,在 使用前都需對(duì)刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量以獲得精確數(shù)據(jù),并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng),經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過(guò)程,從而加工出合格的工件。
3.2 設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)
刀具究竟從什么位置開(kāi)始移動(dòng)到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開(kāi)始,必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置,這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件 運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),所以稱(chēng)程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過(guò)對(duì)刀來(lái)確定,所以,該點(diǎn)又稱(chēng)對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí),要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是: 便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。易于找正并在加工過(guò)程中便于檢查；引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上,也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上,為了提高零 件的加工精度,對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基誰(shuí)上。實(shí)際操作機(jī)床時(shí),可通過(guò)手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上,即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀 點(diǎn)”的重合。所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn),車(chē)刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線(xiàn)與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀是球頭的球心,鉆 頭是鉆尖等。用手動(dòng)對(duì)刀操作,對(duì)刀精度較低,且效率低。而有些工廠(chǎng)采用光學(xué)對(duì)刀鏡、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等,以減少對(duì)刀時(shí)間,提高對(duì)刀精度。加工過(guò)程中需 要換刀時(shí),應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置,換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部,以換刀時(shí)不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。
3.3 確定切削用量
數(shù)控編程時(shí),編程人員必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫(xiě)人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法,需要選 用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發(fā)揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度,并充分發(fā)揮機(jī)床的性能,最大限度 提高生產(chǎn)率,降低成本。
3.3.1 確定主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來(lái)選擇。其計(jì)算公式為:?
n=1000v/71D?
式中:v—速度,單位為m/m動(dòng),由的耐用度決定；n一一主軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min,D—工件直徑或刀具直徑,單位為mm。?
計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n,最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。
3.3.2 確定進(jìn)給速度
進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),主要根據(jù)零件的精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限 制。確定進(jìn)給速度的原則:當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí),為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100一200mm/min范圍內(nèi)選??；在切 斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí),宜選擇較低的進(jìn)給速度,一般在20一50mm/min范圍內(nèi)選??；當(dāng)加工精度,表面粗糙度要求高時(shí),進(jìn)給速度應(yīng)選小 些,一般在20--50mm/min范圍內(nèi)選取；刀具空行程時(shí),特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí),可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。
3.3.3 確定背吃刀量
背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來(lái)決定,在剛度允許的條件下,應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。為了保證 加工表面質(zhì)量,可留少量精加工余量,一般0.2一0.5mm,總之,切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類(lèi)比方法確定。
同時(shí),使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng),以形成最佳切削用量。?
切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù),而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充 分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能(功率、扭矩),在保證質(zhì)量的前提下,獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。
第4章 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 對(duì)立式數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，他應(yīng)具有一定的轉(zhuǎn)速和一定的變速范圍，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料、不同尺寸、不同要求的工作、并能方便的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)等。
數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件，它與普通機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)相比在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樽兯俟δ苋炕虼蟛糠种鬏S電動(dòng)機(jī)的無(wú)極調(diào)速來(lái)承擔(dān)，省去了復(fù)雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，有些只有二級(jí)或三極齒輪變速系統(tǒng)用以擴(kuò)大電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍。
在主傳動(dòng)系統(tǒng)方面，具有下列特點(diǎn)：
(1)目前數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)電機(jī)已不再采用普通的交流異步電機(jī)或傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)，它們已逐步被新型的交流調(diào)速電機(jī)和直流調(diào)速電機(jī)所代替。
(2)轉(zhuǎn)速高，功率大。它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。
(3)變速范圍大。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)要求有較大的調(diào)速范圍，一般Rn＞100，以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。
(4)主軸速度的變換迅速可靠。數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。由于直流和交流主軸電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，不僅能夠方便地實(shí)現(xiàn)寬范圍的無(wú)級(jí)變速，而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)，提高了變速控制的可靠性。
4.2 對(duì)立式數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求
（1）主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)，以滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求。
（2）主電動(dòng)機(jī)具有足夠的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有是夠的強(qiáng)度和剛度，以滿(mǎn)足機(jī)床的動(dòng)力要求。
（3）主傳動(dòng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗振性，熱變形和噪聲要小，傳動(dòng)效率要高，以滿(mǎn)足機(jī)床的工作性能要求。
（4）操縱靈活可靠，調(diào)整維修方便，潤(rùn)滑密封良好，以滿(mǎn)足機(jī)床的使用要求。
（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工藝性好，成本低，以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求。
4.3 主傳動(dòng)的類(lèi)型及方案選擇
數(shù)控機(jī)床的調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)凋速系統(tǒng)。為擴(kuò)大調(diào)速。
為了適應(yīng)不同的加工要求，目前主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有三種變速方式
1．具有變速齒輪的主傳動(dòng)
這是大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多的一種變速方式。通過(guò)幾對(duì)齒輪降速，增大輸出扭矩，以滿(mǎn)足主軸輸出扭矩特性的要求，見(jiàn)圖1-1所示。一部分小型數(shù)控機(jī)床也采用此種傳動(dòng)方式以獲得強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩。
圖1.1 圖1.2 圖1.3
2．通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)
通常選用同步齒形帶或多楔帶傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式多見(jiàn)于數(shù)控車(chē)床，它可避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)和噪聲，見(jiàn)圖1-2所示。
3．由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)
這種主傳動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸，即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接裝在主軸上，因而大大簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。如圖1-3所示。
近年來(lái)，出現(xiàn)了一種新式的內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸，即主軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體。其優(yōu)點(diǎn)是主軸組件結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，慣量小，可提高起動(dòng)、停止的響應(yīng)特性，并利于控制振動(dòng)和噪聲。缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量亦使主軸產(chǎn)生熱變形。因此，溫度控制和冷卻是使用內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸的關(guān)鍵問(wèn)題。日本研制的立式加工中心主軸組件，其內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20000r/min。
本次設(shè)計(jì)采用變速齒店主傳動(dòng)系統(tǒng)。使主軸獲得較高的轉(zhuǎn)速和驕傲大的轉(zhuǎn)矩。二級(jí)以上齒輪變速系統(tǒng)雖然此種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維修費(fèi)用高，但和以上兩種驅(qū)動(dòng)方式比，變速裝置多采用齒輪變速結(jié)構(gòu)，可以使用可調(diào)的交、直流無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)，經(jīng)齒輪變速后，實(shí)現(xiàn)分段無(wú)級(jí)變速，調(diào)速范圍增加，且能滿(mǎn)足各種切削運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，因此選用二級(jí)以上齒輪變速系統(tǒng)作為主傳動(dòng)的變速方式。
4.4 計(jì)算切削功率
4.4.1切削力的計(jì)算
銑削時(shí)的切削力，公式如下
（3-1）
式中——銑削時(shí)的主切削力（N）
——加工材料影響的系數(shù)
——每齒進(jìn)給量（mm）
——背吃刀量（mm）
——銑削寬度
——銑刀齒數(shù)
——銑刀直徑(mm)
用直徑=50mm的四齒錐柄立銑刀，銑刀寬=40mm的剛工件，=0.05mm，=4mm，=68mm，
計(jì)算得：=132N
4.4.2切削功率的計(jì)算
切削時(shí)所消耗的功率稱(chēng)為切削功率。
切削功率的公式計(jì)算：
（3-2）
式中：——切削功率（kw）
——切削力（N）
——切削速度（m/min）
根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)典型加工條件以及鋼材料的銑削速度范圍，取=100m/min
計(jì)算得：=2.2kw
4.4.3主軸轉(zhuǎn)速范圍的確定
2 主軸轉(zhuǎn)速范圍：50-2000r/min；
4.5 計(jì)算主傳動(dòng)功率
用下列粗略估算主電動(dòng)機(jī)的功率
（3-3）
式中，為銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)總機(jī)械效率，主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，；主運(yùn)動(dòng)為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，。
取主傳動(dòng)的總效率=0.7
則初選電動(dòng)機(jī)功率
取
電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為
；
額定最高轉(zhuǎn)速為
4.6 分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主軸電動(dòng)機(jī)的功率的確定
由3.2中初選電動(dòng)機(jī)功率為4kw，
計(jì)算轉(zhuǎn)速依據(jù)如下公式計(jì)算:
（3-4）
則電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍:
主軸恒功率調(diào)速范圍:
因此主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)所能提供的恒功率圍，所以在電動(dòng)機(jī)與主軸之間要串聯(lián)一個(gè)分級(jí)變速箱，來(lái)擴(kuò)大電動(dòng)功率變速范圍。
4.6.1 變速級(jí)數(shù)Z的確定
如取變速箱的公比
則由于無(wú)級(jí)變速時(shí)
故變速箱的變速極數(shù)
可取Z=3 （3-5）
雖然此中方法功率特性圖示連續(xù)的、無(wú)缺口(即沒(méi)有功率降低區(qū))和無(wú)重但是Z=3，變速箱機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。
因此為簡(jiǎn)化變速箱機(jī)構(gòu)，取Z=2。
4.6.2 電動(dòng)機(jī)的功率的確定
由公式（3—5）可知，應(yīng)增大
即
所以比大很多。
此時(shí)變速箱每擋內(nèi)有部分低轉(zhuǎn)速只能恒轉(zhuǎn)矩變速，主傳動(dòng)系統(tǒng)的功率特性圖中出現(xiàn)缺口區(qū)。
缺口處的功率為
低谷處功率應(yīng)保證傳遞全部功率，只有選擇額定功率較大的電機(jī)給予補(bǔ)償。所以選用的交流變頻電動(dòng)機(jī)。
則缺口處的功率為。有很大的改善。
4.6.3 電動(dòng)機(jī)參數(shù)
一、電動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)
電機(jī)采用CTB系列變頻電機(jī),型號(hào)：CBT—43P5BXB50—4,主要技術(shù)指標(biāo)如下。
（1）電壓:三相380V/50Hz；
（2）變頻調(diào)速范圍:5～100Hz無(wú)級(jí)調(diào)速,5～50Hz恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,50～100Hz恒功率調(diào)速,級(jí)數(shù)為4級(jí),額定轉(zhuǎn)速1440r/min;
（3）電機(jī)應(yīng)能承受額定轉(zhuǎn)矩的60%過(guò)載,歷時(shí)1min,低速時(shí)轉(zhuǎn)矩平滑,無(wú)爬行現(xiàn)象;
能通過(guò)變頻裝置的電壓提升,保證電動(dòng)機(jī)頻率在5Hz時(shí)輸出額定轉(zhuǎn)矩而不致使電機(jī)因發(fā)熱而燒毀。
（4）CTB系列變頻電機(jī),型號(hào)：CBT—43P5BXB50—4 主要性能參數(shù)如表3.1所示：
表3.1
圖4.1為電動(dòng)機(jī)外形圖
圖3.1
4.6.4 分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)的確定
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)具有兩檔速度，低檔轉(zhuǎn)速為，高檔轉(zhuǎn)。采用二級(jí)變速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為的高速傳動(dòng)的低速傳動(dòng)兩種變速機(jī)構(gòu)，采用撥叉變速。顯然如果要求巧內(nèi)作恒功率的不停車(chē)變速可用高檔。如果要求在內(nèi)作恒功率的不停車(chē)變速可用低檔。轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖如圖3.2所示。
圖4.1
第5章 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1設(shè)計(jì)方案的確定
利用微機(jī)對(duì)縱橫垂直進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行半閉環(huán)控制，脈沖當(dāng)量都為0.01mm/脈沖，驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠副。
采用微機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖，經(jīng)一級(jí)齒輪減速滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)縱向、橫向、垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
5.2橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1．橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
采用半閉環(huán)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)經(jīng)一級(jí)減速齒輪傳動(dòng)副，滾珠絲桿拖動(dòng)工作臺(tái)。傳感器與電機(jī)軸相聯(lián)，用來(lái)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并把它們轉(zhuǎn)換為電信號(hào)反饋給數(shù)控裝置，傳感器采用脈沖編碼器。
2．橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
工作臺(tái)重量：W=889.2Kgf=8892N(根據(jù)圖紙粗略計(jì)算)
時(shí)間常數(shù)：T=25 ms
滾珠絲杠基本導(dǎo)程：Lo=6mm
行程：S=375mm
步距角： /step
快速進(jìn)給速度：500mm/min
（1）切削力計(jì)算 由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，切削功率
式中： N---電機(jī)功率，查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，N=7.5 KW；
---主傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，一般為0.7～0.85取=0.7；
K---進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，取為K=0.96。
則有：
Nc=7.5×0.7×0.96=5.04 kw
切向銑削力：
F=×10 N
式中： V---主軸傳遞全部功率時(shí)的最底切削速度（m/s）
則有：
V=D×95/60000=1.7m/s=102m/min
F==2964（N）
進(jìn)給工作臺(tái)工作載荷計(jì)算
從《數(shù)控銑床》中表2-1可得知，在一般立式銑削時(shí)，
工作臺(tái)縱向進(jìn)給方向載荷：
F=1.0Fz=5294 N
工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向載荷：
F=0.4Fz=0.4×2964=1185 N
工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向載荷：
F=0.2Fz=0.2×2964=592 N
（2)滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算：
由《數(shù)控技術(shù)》可知，采用燕尾導(dǎo)軌，導(dǎo)軌銑床絲杠的軸向力：
采用矩型導(dǎo)軌
式中K=1.1 =0.15
則有：
1）強(qiáng)度計(jì)算：
壽命值：
n---為絲桿轉(zhuǎn)速（r/min）
v---為最大切削力下的進(jìn)給速度（m/min）,取最高進(jìn)給速度的1/3
T---額定壽命，查表得 T=15000h
---滾珠絲桿導(dǎo)程，取=6mm
則有：
v=
r/min
L
最大動(dòng)負(fù)載C
查表得：運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù) 則
C
根據(jù)最大動(dòng)負(fù)荷C的值，可選則滾珠絲杠的型號(hào)。查表2-5得，選取滾珠絲杠直徑為50mm，型號(hào)為ND5006，其額定載荷為29350N，所以強(qiáng)度足夠。
效率計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械原理》的公式，絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為：
式中：---為絲桿螺旋升角，查得：
---為摩擦角，滾珠絲桿副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.003～0.004,其摩擦角約等于
則有：
3）剛度驗(yàn)算：滾珠絲杠受工作負(fù)載F引起的導(dǎo)程的變化量
絲桿的拉壓變形量
式中：mm=0.6cm;
E---為材料彈性模量，對(duì)鋼
A---為滾珠絲杠截面積
=6.15
則有：
cm
滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量
有預(yù)緊：
式中：---為滾珠直徑，查表得=3.969mm
Z圈數(shù)列數(shù)
2513=75
---為預(yù)緊力
則有:
2.3mm
則絲桿的總變形量
9um
查表知E級(jí)精度絲杠允許的螺距誤差（1m長(zhǎng)）為15um/m 故剛度足夠。
4)穩(wěn)定性驗(yàn)算
失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷
式中:E---為絲桿材料彈性模量,對(duì)鋼
I---為截面慣性矩,對(duì)絲桿圓截面
---為絲桿底徑,=48mm
則有：
260444
L---為絲桿最大工作長(zhǎng)度,取L=375mm
---為絲桿支承方式系數(shù),參考圖2-13和表2-7,取=2.0
則有:
穩(wěn)定安全系數(shù)：
1548
所選絲桿穩(wěn)定安全系數(shù)，查表得：
則有 ，故穩(wěn)定性不存在問(wèn)題。
（3）齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計(jì)算
1）有關(guān)齒輪計(jì)算
傳動(dòng)比
故取 Z1=40 Z2=50m=2 mm
B=20 mm
則有
2)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：
工作臺(tái)質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很少，可以忽略
因此，總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
=14.6874
所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算
快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩
式中 ---空載啟動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速度力矩；
---折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩；
---由于絲杠預(yù)金所引起，折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩；
式中：---為傳動(dòng)系統(tǒng)各部件慣量折算到電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（
---為電機(jī)最大角加速度（）
---為運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度對(duì)應(yīng)的電機(jī)最大轉(zhuǎn)速（）
t---為運(yùn)動(dòng)部件從靜止啟動(dòng)加速到最大快進(jìn)進(jìn)給速度所需時(shí)間（s）,取t=0.025s
則有：
空載摩擦力矩：
式中： G---運(yùn)動(dòng)部件總重力（N）
---為導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取0.2
i---齒輪傳動(dòng)降速比，i=1.25
---傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，取=0.8
---基本導(dǎo)程，取=0.6cm
則有：
附加摩擦力矩：
式中：
---為滾珠絲桿預(yù)加載荷，取的1/3
---為滾珠絲桿預(yù)緊是的傳動(dòng)效率，取=0.9
則有：
=
=192.2+127.43+29.3=348.93N.
(4) 步進(jìn)電機(jī)的選擇
步進(jìn)電機(jī)的名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
為滿(mǎn)足最小步距要求，電機(jī)選用五相十拍工作方式，查表知
所以，步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩：
步進(jìn)電機(jī)最高工作頻率：
綜合考慮，查表選用 130BF001 型直流步進(jìn)電機(jī)，能滿(mǎn)足使用要求。
結(jié) 論
短短的幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)的機(jī)械知識(shí)的整體總結(jié)，也是理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們收益非淺，這次設(shè)計(jì)，主要是對(duì)立式數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多新的知識(shí)。我深刻的認(rèn)識(shí)到，要想成為一名合格技術(shù)人員只掌握本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí)。
首先從主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及主軸零件的選用，再定軸承的選型及其組配形式，然后對(duì)主軸電氣控制的設(shè)計(jì)。
在以上設(shè)計(jì)中，對(duì)零件的材料，對(duì)軸承，對(duì)裝配方法等等知識(shí)點(diǎn)溫習(xí)和學(xué)習(xí)。使以前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)能夠應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中去，更加深了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。對(duì)實(shí)際加工中的一些問(wèn)題有了進(jìn)一步的了解，并在設(shè)計(jì)中考慮和避免這些問(wèn)題的發(fā)生。
沒(méi)有具體的了解，經(jīng)常會(huì)有無(wú)從下手的感覺(jué)，碰到問(wèn)題只有去問(wèn)老師和看相關(guān)書(shū)籍，確實(shí)雖然完成了大概模型，有許多地方還是不是完全吃透的，這需要在以后的工作學(xué)習(xí)中進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)，期間我得到了許多教師的大力幫助。本次設(shè)計(jì)算基本符合設(shè)計(jì)要求。在此，我表示由衷地感謝！
致謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)很快已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，不僅僅感覺(jué)到的是忙碌，還有忙碌后作完一件令自己心動(dòng)的東西時(shí)的那種無(wú)聲的喜悅。
在寫(xiě)致謝信的這個(gè)時(shí)候心里想有一些說(shuō)出的東西，想想自己在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種種困難，在老師同學(xué)的用心幫助下也一一解決了，說(shuō)句實(shí)話(huà)，憑自己的能力要作完畢業(yè)設(shè)計(jì)是有些太困難了，但是在你的身邊總有一些人會(huì)給你帶來(lái)驚喜，自己的能力畢竟有限，在面對(duì)別人無(wú)私幫助的時(shí)候我的內(nèi)心十分感激，帶自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的王老師會(huì)有問(wèn)必答，有難必解，雖然接觸不是很多，但有些東西使用心感覺(jué)的。還有好多老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給于我一些幫助，我非常的感激。當(dāng)然還有我身邊的那些同學(xué)，在我有疑惑的時(shí)候總是不厭其煩的給我解釋清楚。在我設(shè)計(jì)的時(shí)候，因?yàn)槲乙郧皬臎](méi)接觸過(guò)的東西，一開(kāi)始很是迷茫，我的好幾位同學(xué)都在這時(shí)候一邊忙自己的事，一邊還要在我有疑惑的時(shí)候?yàn)槲規(guī)兔Ψ治?，共同解決。最終自己終于完成了主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一部分的畢設(shè)要求?，F(xiàn)在想起來(lái)，有時(shí)候最能讓自己感動(dòng)的事就發(fā)生在自己的身邊。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅給我?guī)?lái)了知識(shí)上的收獲，在做人方面也教會(huì)了我許多許多，在對(duì)待事情方面，尤其是有選擇的時(shí)候自己該放棄什么，該抓住什么。什么是該自己作的，什么時(shí)候做，我明白了好多。
在此，我對(duì)給我?guī)椭睦蠋?，同學(xué)至以誠(chéng)摯的謝意和由衷的感激。感謝您們對(duì)我的幫助，和教會(huì)我那些人生的道理。
在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利