毕业设计(论文)任务书学生姓名专业班级机制１０６７班指导教师黄老师工作单位机械制造及其自动化设计(论文）题目:车铣复合数字控制机床设计——车削进给系统模块设计设计（论文）主要内容:车铣复合数字控制机床设计——总体参数及总体布局设计、铣削进给系统模块设计及主要零件设计的基本要求完成的主要任务:设计说明书。必读参考资料:机床设计手册ﻩ第一册:机床设计手册第二册：上、下机床设计手册ﻩ第五册:机械设计手册指导教师签名:教研室主任签名:毕业设计（论文)开题报告题目车铣复合数字控制机床设计——车削进给系统设计１.目的及意义(含国内外的研究现状分析)数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,存在广泛的应用领域和广阔的应用前景。随着计算机技术的快速地发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检验测试、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制,工艺流程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,ＣNC只能作为非智能的机床运动控制器。工艺流程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAＡＭ及自动编程系统来进行编制。CAD/ＣAＭ和CNC之间没有反馈控制环节,整个制作的完整过程中CＮC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境和多变条件下,工艺流程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD／CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNＣ向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制作的完整过程，因此,全力发展以数控技术为核心的先进制造技术已是我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要方法。复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床来加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法有着非常明显的优势。工艺流程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Iｎdeｘ公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的逐步的提升，大量的多轴联动数字控制机床慢慢的受到各大企业的欢迎。设计方法与实施方案２．1机床总体尺寸参数的选定根据设计的基本要求并参考真实的情况,初步选定机床主要参数如下:床身上最大回转直径400mm刀架上最大工件回转直径214ｍｍ主轴通孔直径52ｍｍ主轴无级转速范围０0~１８0０r/min工作台宽度长度０016０0ｍm工作台最大纵向行程０0ｍm工作台最大横向行程375ｍm主轴箱最大垂直行程400ｍm刀架快速速度６m/min最大加工工件主电动机的功率4.0KW主轴电动机转速0mｍ2．2机床总体布置三维模型2.3机床主要部件及其运动方式的选定数控车铣复合机床主要在完成工件车削加工之后可以直接进行铣削加工,在普通数控机床的基础上另外安装了一个铣削头．车削进给系统模块设计:数控车床进给运动是由数控装置经伺服系统控制的，它由伺服驱动装置,物理运动装置,位置检测元件及位置调节器等组成，进给伺服系统的控制方式选择半闭环伺服控制管理系统,速度反馈位置反馈来分别来保证速度位置.2.３.1.滚珠丝杠的选择滚珠丝杠的名义直径、滚珠的列数和工作圈数，应按当量动载荷选择。根据计算,查滚珠丝杠样本中与相近的额定动载荷,使得，然后由此确定滚珠丝杠副的型号和尺寸。2.３.２.滚珠丝杠的支承选择本传动系统的丝杠采用一端轴向固定,另一端浮动的支承形式。固定端采用一对接触的角接触球轴承面对面组配，简支端支承采用深沟球轴承,只承受丝杠的重力。2．3.３.伺服电机的选择伺服电机的选择,应考虑三个要求:最大切削负载转矩,不允许超出电机的额定转矩;电机的转子惯量应与负载惯量相匹配（匹配条件可根据伺服电机样本提供的匹配条件，也可根据一般的匹配规律）;快速移动时,转矩不允许超出伺服电机的最大转矩。伺服电机的转子惯量应与负载惯量相匹配。负载惯量可以按以下次序计算：工件、夹具与工作台折算到电机轴上的惯量根据上述计算可初步选定伺服电机。2.３.4导轨的选择（1)导轨形式选择机床导轨的功用是起导向及支承作用,它的精度、刚度及结构及形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了能够更好的保证数字控制机床具有较高的加工精度和较大的承载能力,要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性,同时应尽量使导轨结构相对比较简单，便于制造、调整和维护。数字控制机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。在数字控制机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。液体静压导轨:在两导轨工作面间通入具有很多压力的润滑油，形成静压油膜,使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态，摩擦系数极低,多用于进给运动导轨。气体静压导轨：在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体,使两导轨面形成均匀分离,以得到高精度的运动。这种导轨摩擦系数小,不易引起发热变形，但会随空气压力波动而使空气膜发生明显的变化，且承载能力小,故常用于负荷不大的场合。贴塑导轨：在动导轨的摩擦表面上贴上一层由塑料等其它化学材料组成的塑料薄膜软带,其优点是导轨面的摩擦系数低,且动静摩擦系数接近,不易产生爬行现象；塑料的阻尼性能好,具有吸收振动能力，可减小振动和噪声;耐磨性、化学稳定性、可加工性能好;工艺简单、成本低。 而滚动导轨的最大优点是摩擦系数很小，一般为0.0025～0．0 ０5,比贴塑料导轨还小很多,且 动、静摩擦系数很接近,因而运动轻便灵活，在很低的运动速度下都不出现爬行,低速运动平稳性好, 位移精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差,结构很复杂，制造成本比较高。 综上分析贴塑导轨完全满足我们中型数控车铣复合机床要求,因此选择贴塑导轨; （2)导轨截面选择 三角形导轨导向精度高,不会产生间隙能自动补偿磨损,水平力大于垂直力，两侧压力健在不均 时采用不对称导轨.矩形导轨承载能力大,制造简便但必须留有侧面间隙,磨损后不能自动补偿需用镶 条调整各面间隙．燕尾形导轨尺寸紧凑,适用于高度小层次多的部件,刚度不如矩形导轨，不适于 受大的力矩.根据以上分析结合机床要求选择导轨截面,矩形导轨和三角形导轨配合使用.其导轨精度好加工 装配也较为方便.气温变化也不会改变导轨面的接触情况. 3.设计(论文)的进度安排 1．15—３.0 查阅有关的资料;2.1 ４—4.１７论文大纲（初步方案设计,草图绘制，必要的初步设计计算); ３．１０—３.20 开题报告（资料收集、调研,完成开题报告）; ４．１８—5.10 论文初稿(完成结构改进设计的具体方案,主要图纸工作和设计计算工作); 5.11—5．１８交老师审稿(对论文中的问题进行即时修改); 5.20—6.10 论文终稿、提交（完成正式图纸及设计说明明书撰写工作)； ４．已查阅参考文献 １范云涨,陈兆年主编金属切削机床设计简明手册 机械工业出版社 李金伴,马伟民主编实用数字控制机床技术手册 化学工业出版社 陈婵娟主编数控车床设计化学工业出版社 ４戴曙主编金属切削机床设计手册 机械工业出版社 5.指导教师意见 开题报告应根据教师下发的毕业设计(论文）任务书,在教师的指导下由学生独立撰写,在毕业设计开始后三周内完成; 2．设计的目的及意义至少80 ０字，基本内容和技术方案至少400 3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发,阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题,达到预期的目标。 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文 中特别加以标注引用的内容外, 本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本 人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 本人签名： 要...............................................................................................................10Abst ｒａｃt....................................................................................................11 １绪论.............................................................................................................13 ２数字控制机床的设计概念....................................................................................14 ２.1 数字控制机床的基本工作原理简介..................................................................14 2．２数控机床的一般设计步骤.......................................................................15