数控专业——毕业设计——XK715B数控铣床改造Y向.doc

目 录 一、设计题目及任务······························2 二、前 言····································3 三、机床数控改造的意义··························4 四、机床改造概述及改造背景······················4 五、Y向改造方案的确定··························5 六、机床机械部分设计····························9 七、数控系统及伺服系统的改造····················12 八、功能确定及分布······························14 九、机床调试验收································15 十、结束语······································20 十一、参考文献··································21 设计题目及任务 XK715B数控铣床改造Y向 根据所给条件，完成XK715B数控铣Y向改造工作 一、已知条件： 1、主轴电机最大功率为12KW，恒扭矩27N·M 2、Y向运动部件自重500Kg，滑动导轨，水平移动（铸铁—塑料） 二、要求： 1、说明书部分 1）Y向数控化改造方案的确定(机械部分和系统部分) 2）相关计算过程及元件选用 3）安装、调试过程说明 2、图纸部分 1）Y向数控化改造总装图 2）电机安装支架图 前 言 数控铣床是一种应用很广的数控机床，分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、样板及模具零件等。图为数控铣床的布局图，床身固定在底座上，用于安装和支承机床各部件，控制台上有彩色液晶显示器、机床操作按钮和各种开关及指示灯。纵向工作台、横向溜板安装在升降台上，通过纵向进给伺服电机、横向进给伺服电机和垂直升降进给伺服电机的驱动，完成X、Y、Z坐标的进给。电器柜安装在床身立柱的后面，其中装有电器控制部分。看有关资料，并且参照数控床的改造经验，确定总体改造方案为：对机床的改造部位是：拆掉普通丝杆、光杆进给箱、溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；端加数控系统选用数控系统。 3)执行机构结构的选择 执行机构的结构选择西门子伺服控制电机 4)机械传动方式的确定 机械传动方式采用滚珠丝杠副与电机用联轴节连接进行运动和力的传递。 5)机械精度的修复 机械精度的修复主要指Y向导轨精度的修复及主轴回转精度的修复等。 6)Y向导轨润滑装置 增加自动润滑装置润滑Y向导轨。 机械设计部分 滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。滚珠丝杠副有多种结构型式。按滚珠循环方式分为外循环和内循环两大类。外循环回珠器用插管式的较多，内循环回珠器用腰形槽嵌块式的较多。按螺纹轨道的截面形状分为单圆弧和双圆弧两种截形。 由于双圆弧截形轴向刚度大于单圆弧截形，因此目前普遍采用双圆弧 截形的丝杠。滚珠丝杠副与滑动丝杠螺母副比较有很多优点：传动效率高、灵敏度高、传动平稳：磨损小、寿命长；可消除轴向间隙，提高轴向刚度等。 1）Y向进给机构的改造。拆除原机床的进给箱，利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装。滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置，两端采用固定方式电机安装在。由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠，从而使向进给整体刚性略优于前。向和全部加防护罩，以保持防尘和机床整体美观。·η·K P——电机功率18KW η——传动效率0.8 K——功率系数0.96 计算切削功率得： Pc=9.216KW （2）Y向摩擦阻力的估算 Y向运动部件自重约：4900N Y向运动部件之间摩擦系数（铸铁对铸铁）：0.18 Y向摩擦阻力：FMY=4900×0.18=882N （3）切削功率应按在各种加工情况下经常遇到的最大（或扭矩）和最大切削速度（或转速）来计算，即 Pc=FYv10-3/60 或 Pc=Tn/9550 式中 FZ——主切削力（N）； v——切削速度（m/min）； T——切削转矩（Nm）； N——主轴转速（r/min）。 取v=400m/min FQ=60Pc103/v=60×9.216×103