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1、 目 录摘 要IAbstractII第一章 绪 论11.1 数控技术与数控机床11.2 数控机床的特点与开展趋式11.3 数控铣床与其进给系统31.4 总体设计方案的拟定3第二章 机床横向进给系统机械局部计算与设计52.1 脉冲当量的选择与切削力的计算5滚珠丝杆螺母副的计算和选型62.3 伺服电机的选择12 2.4 导轨的设计与滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧15联轴器的选用16第三章 三维实体造型设计与图纸生成173.1 工具软件UG的介绍173.2 造型过程173.3 二维图纸的生成20第四章 零件的数控加工与程序编制214.1 数控工艺分析和加工路线确实定214.2 数控机床的选型21定位基
2、准、装夹方案和对刀点214.4 选择刀具224.5 确定切削用量224.6 数控程序23结 论26参考文献27致28 / 数控铣床320mmY轴进给系统三维设计与加工 专 业： 学 号： 学生： 指导教师：摘 要近年来，我国经济飞速开展，既促进和带动了制造业的开展，也使其遇到了严峻的挑战，迫切地需要改造传统的加工制造模式。这其中很重要的一条就是使用更高速、更准确、更可靠的数控机床来代替普通的人工机床。本文就是在这样的背景下，借助先进的CAX软件，通过对其他数控机床的分析与观察，根据实际要求，分析、设计数控铣床320mm横向进给系统。特别值的一提的是，本文摒弃了传统的二维设计方法，利用UG进展三
3、维参数化造型设计，直接生成工程图纸和加式代码，这对于缩短设计周期，提高设计质量和产品的加工生产效率有着重要的意义。关键词：数控铣床；进给系统；加工Three-dimensional Design And Manufacturing Of Feed Machanism In NC Mill Machine ToolAbstractThese years,the economy of China is developing very fast which pushes the manufacturing industry to a new step as well as bringing grea
4、t challenge,making it necessary to refresh the traditional mode of manufacture.Using numerical control(NC) machine tool in stead of ordinary machine tool is one of the important ways to reach our goals,as the fomer is faster,more accurate and more relliable.On the background of this,thanks to the po
5、werfull three-dimensional CAX software,it is very convenient to analyse,design and produce,pared of the traditional two-dimensional method.In this paper,after careful studying of the other NC machine tools,based on pratical requriment which has been provided by our teacher,we have designed the feed
6、mechanism(Y-oritation) of mill NC machine tool(320mm).One of the things that Im eager to share with you is what a wonder to use UG in the process of design and shaping.With the help of UG, we can produc the engineering deawing and code for production immediently after three dimensional modeling whic
7、h is a great help to the production.All in all , we can design a better machine in a shorte time.Keyword:NC Mill Machine Tool;Feed System;Manufacturing第一章 绪 论1.1 数控技术与数控机床数控技术是现代制造技术的根底。它综合了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精细机械等高新技术，因此广泛应用于机械制造业。数控机床替代普通机床，从而使得制造业发生了根本性的变化，并带来了巨大的经济效益。目前，数控技术已被世界各国列为优先开展的关键工业技术，
8、成为国际间科技竞争的重点。数控技术的应用将机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代控制理论、检测技术以与光电磁等多种学科技术融为一体，使制造业成为知识、技术密集的大学科畴的现代制造业，成为国民经济的根底工业。数控技术是当今柔性自动化和智能自动化的技术根底之一，它使传统制造工艺发生了显著的、本质的变化。随着数控技术的不断开展和应用，工艺方法和制造系统的不断更新，形成了CAD、CAM、CAPP、CAT、FMS等一系列具有划时代意义的新技术、 新工艺的制造系统。在国际贸易中，很多兴旺国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润主要电机出口产品。世界贸易强国在进展国机电产品贸易的同时，把高技术的机电产品
9、出口打入国际市场，作为开展出口经济的重要战略措施，数控机床的技术水平上下与其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济开展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控铣床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置。1.2 数控机床的特点与开展趋式随着科学技术的开展，制造技术的进步，以与社会对产品质量和品种多样化的要求越来越强烈。中、小批量生产的比例明星增加，要求现代数控机床成为一种精细、高效、复合、集成功能和低本钱的自动化加工设备。同时，为满足制造业向更高层次开展，为柔性制造单元、柔性制造系统，以与计算机集成制造系统提供根底设备，也要求数控机床向更高水平发。世界数
10、控机床产业开展的根本共识是朝着高速高效化、精细化、复合化、智能化、信息化、环保化和设计模块化的方向开展。高速高效化高速和超高速加工技术可以提高加工效率，也是加工难削材料、提高加工精度、控制振动的重要保障。其技术关键是提高机床的主轴转速和进给速度。比如进一步提高高速电主轴最高转速与功率、扭矩，采用传感技术进展振动监测和诊断，进一步轻量化进给系统，采用直线电机和力矩电机的直接驱动方式，由刀具主轴部件实现机床的3个直线坐标运动等。精细化由于机床结构和各组件加工的精细化，机床达到微米级精度已不是问题。目前高档数控机床定位精度全行程已达，重复定位精度。同时，代表精度水平的超精细的纳米级机床已开始不断涌现
11、。复合化在零部件一体化程度不断提高、数量不断减少的同时，加工的产品形状日益复杂，多轴化控制的机床适合加工形状复杂的工件。另一方面，产品周期的缩短要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求，这就要求1台机床能够处理以往需要几台机床处理的工序。在保持工序集中和减少工件重新安装定位的前提下，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，以减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度和节能降耗的要求。智能化现代智能化数控机床可以根据切削条件的变化，自动调节工作参数，保持最优工作状态，得到较高的加工精度和较低的外表粗糙度值，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。此外，系统还可以随
12、时对C系统本身以与与其相连的各种设备进展自诊断、检查，实现故障停机、故障报警、提示发生故障的部位、原因等。智能化现代数控机床的开展趋势是采用人工智能专家诊断系统。信息化利用计算机技术和网络通信技术，机床制造商可以建立机床远程技术支持体系，实现工况信息的传输、存储、查询和显示，以与远程智能诊断。基于网络连接，机床用户可以与时获得机床制造商的远程技术支持，机床制造商可准确有效地得到用户方的机床工况资料数据，进展机床状态的网上在线诊断，实现机床全生产周期服务的开放式网络监控服务，可以提高售后服务效率，并有助于与时改良产品的质量。环保化环保是机床产品必须达到的条件。通过干切削、准干切削、硬切削等措施防
13、止冷却液、润滑液对周围环境造成生态危害以与采用全封闭的罩壳，全面防止切屑或切削液外溅是主要的两个环保化要求。设计模块化模块化的设计在机床制造中已应用得炉火纯青，横向系列，纵向系列，全系列，跨系列的模块化设计使得同样两台机床，外形上看，好象完全一样，但功能如此完全不同，所构成的模块很多如此是通用的。模块化设计将是贯穿产品设计全过程的一条主线，无论是机床技术开展的潮流还是市场竞争的要求，无论是降低本钱的需要，还是提高产品质量的需要，都要求在产品的开发设计中，切实做好模块化的设计工作。产品生产向社会协作、专业化方向开展，小而全的模式将被淘汰。1.3 数控铣床与其进给系统数控铣床可以人为立式、卧式和立
14、卧两用式数控铣床，各类铣床配置的数控系统不同，其功能也不尽一样，主要有点位控制功能、连续轮廓控制功能、刀具半径自动补偿功能、刀具长度自动补偿功能、镜像加工功能、固定循环功能和特殊功能。具备自适应功能的数控铣床可以在加工过程中把感受到的切削状况如切削力、温度等的变化，通过适应性控制系统与时控制机床改变切削用量，使铣床与刀具始终保持最优状态，从而可获得较高的切削效率和加工质量，延长刀具使用寿命。数控铣床在配置了数据采集系统后，就具备了数据采集功能。目前已出现既对实物扫描采集数据，又能对采集到的数据进展自动处理生成数控加工程序的系统，这些为进展设计制造一体化工作提供了手段。数控机床的进给系统是数控装
15、置与机床本体的传动环节，其作用是接收数控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置直流、交流伺服电机，功率步进电机，电液马达等和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。它能根据指令信号准确的控制执行部件的运动速度与位置，以与几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨迹。数控铣床进给伺服系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构与执行部件组成。伺服系统按使用的驱动装置分类可分为电液伺服系统和电气伺服系统；按使用直流伺服电机或交流伺服电机分类可分为直流伺服系统和交流伺服系统；按反响比拟方式分类可分为脉冲数字比拟伺服系统、相位比拟伺服系统、幅值比拟伺服系统与全数字伺服系统；按有无位置检测和反响可以分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统。伺服进给系统的根本要高精度、快的响应速度、宽的调速围、低速时的大转矩。 总体设计方案的拟定一、系统运动方式确实定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统和连续控制系统。本次设计的机床要求具有定位、直线插补、顺、逆圆弧插补、暂停、循环加工、公英制螺纹加工等功能，故应选择连续控制系统。二、控制方式的选择伺服系统可分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统中，没有检测反响装置，数控装置发出的信号的流向是
