文献综述 - CM6132机床主轴箱结构设计

1沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述CM6132 机床主轴箱结构设计文献综述姓名： 摘要： 机床是讲加工成机械零件的金属坯料，它是一台机器的制造机器，也被称为工作母机或工具机，因此习惯上称为机床。制造机械在现代机械制造加工方法有很多：除切削加工外，铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等都是加工方法，具有较高的精度和表面粗糙度的要求是细部件，通常需要在机床上用切割方法做最后的处理。在一般的机器制造中，机床的加工工作量占机器总制造工作量的 40%60%，在国民经济机床起着在现代化建设的重要作用。正文：在使用机床时，不能在出厂设置中改变控制系统的参数。设置这些参数直接关系到机器部件的动态特性。仅在间隙补偿参数值可以根据实际情况进行调整。在加工精度方面，近 10 年来，普通级数控机床的加工精度已由 10m 提高到5m，精密级加工中心则从 35m 提高到 11.5m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.001m）。加工精度的提高不仅在于采用了滚珠丝杠副、静压导轨、直线滚动导轨、磁浮导轨等部件，提高了 CNC 系统的控制精度，应用了高分辨率位置检测装置，而且也在于使用了各种误差补偿技术，如丝杠螺距误差补偿、刀具误差补偿、热变形误差补偿、空间误差综合补偿等。在加工速度方面，高速加工源于 20 世纪 90 年代初，以电主轴和直线电机的应用为特征，使主轴转速大大提高，进给速度达 60mmin 以上，进给加速度和减速度达到 12g 以上，主轴转速达 100000r/min 以上。高速进给要求数控系统的运算速度快、采样周期短，还要求数控系统具有足够的超前路径加（减）速优化预处理能力（前瞻处理），有些系统可提前处理 5000 个程序段。为保证加工速度，高档数控系统可在每秒内进行 200010000 次进给速度的改变。在机床上，自动换刀装置、自动工作台交换装置等已成为基本装置。随着机床向柔性化方向的发展，功能集成化更多地体现在：工件自动装卸，工件自动定位，2刀具自动对刀，工件自动测量与补偿，集钻、车、镗、铣、磨为一体的“万能加工”和集装卸、加工、测量为一体的“完整加工”等。数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的 50 多年间的信息交换都是基于 ISO6983 标准，即采用 G、M 代码对加工过程进行描述，显然，这种面向过程的描述方法已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的 CNC 系统标准 ISO14649（STEPNC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。并联机床（又称虚拟轴机床）是 20 世纪最具革命性的机床运动结构的突破，引起了普遍关注。并联机床（参见图 1-7）由基座、平台、多根可伸缩杆件组成，每根杆件的两端通过球面支承分别将运动平台与基座相连，并由伺服电机和滚珠丝杠按数控指令实现伸缩运动，使运动平台带动主轴部件或工作台部件作任意轨迹的运动。并联机床结构简单但数学复杂，整个平台的运动牵涉到相当庞大的数学运算，因此并联机床是一种知识密集型机构。并联机床与传统串联式机床相比具有高刚度、高承载能力、高速度、高精度、重量轻、机械结构简单、制造成本低、标准化程度高等优点，在许多领域都得到了成功的应用。由并联、串联同时组成的混联式数控机床，不但具有并联机床的优点，而且在使用上更具实用价值，是一类很有前途的数控机床。 数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标，它主要取决于数控系统各伺服驱动单元的可靠性。为提高可靠性，目前主要采取以下措施：（1）采用更高集成度的电路芯片，采用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，提高可靠性。（2）通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时通过硬件结构的模块化、标准化、通用化及系列化，提高硬件的生产批量和质量。3）增强故障自诊断、自恢复和保护功能，对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断、报警。当发生加工超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。引进自适应控制技术 由于在实际加工过程中，影响加工精度因素较多，如工件余量不均匀、材料硬度不均匀、刀具磨损、工件变形、机床热变形等。这些因素3事先难以预知，以致在实际加工中，很难用最佳参数进行切削。引进自适应控制技术的目的是使加工系统能根据切削条件的变化自动调节切削用量等参数，使加工过程保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。故障自诊断、自修复功能 在系统整个工作状态中，利用数控系统内装程序随时对数控系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、自检查。一旦出现故障，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位和原因等，并利用“冗余”技术，自动使故障模块脱机，接通备用模块。总结：数控机床最早诞生于美国。1948 年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板的机床时，提出了数控机床的设想，后受美国空军委托与麻省理工学院合作，于 1952 年试制了世界上第一台三坐标数控立式铣床，其数控系统采用电子管。1960 年开始，德国、日本、中国等都陆续地开发、生产及使用数控机床，中国于 1968 年由北京第一机床厂研制出第一台数控机床。1974 年微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和飞速发展。 数控机床主轴箱结构的任务完成设计，虽然设计过程是复杂的，而且有一些困惑在第一，但在学生的共同努力，再加上老师的指导下，我终于成功地完成了设计任务。这样的设计，以巩固和深化课堂教学的理论，锻炼的内容，培养运用所学知识和理论我的综合能力，使自己独立分析和解决问题的能力得到加强。使我明白了许多主轴箱的结构和原理，例如：在传输速度上滑动花键轴齿轮改变，进而实现增长或减少，通过齿轮传动的速度是可变的，CM6132 变速可实现无级调速下床头的床腿变 9，变速箱在一个盒子里。由三角胶带传动皮带轮，通过两个三齿轮与轴马达运动，得到 9 变速器，输出轴横向皮带轮。带内轮装有电磁制动器，磁轭通过滑动安装在壳体法兰盖键，电枢被固定在皮带轮。主电机功率，电，磁轭线圈实现制动。变速采用液压操作模式。两个中分别三个柱塞可变气缸控制两个三滑动齿轮，是相同的。如果变量气缸（）的大约两个腔的压力油，因为柱塞等于设定的作业区域，在设定区域和面积的环形端大于所述柱塞端，圆柱销处于中间位置。沿着圆柱形销气缸移动方向开一个槽，沿着该槽的圆柱形针可促进叉，以便控制所述关节4滑动齿轮啮合的中间位置。如果变量气缸腔内的压力油，左右回油腔，是关于在右侧的柱塞柱塞和壳体压力到另一侧，圆柱形销沿槽叉向右移动的左侧，从而使关节滑移网格齿轮在右端位置。与上述相反的动作，他是在左侧网格位置。叉有一个定位孔，使通过弹簧正确滑动齿轮的定位，并控制所述微动开关使光的信号。左，右交换，由可变速度分配阀的可变气缸腔的油。身体的可变速度分布具有交错四孔（A，B，C，D） ，所述阀芯是中空体，和一个圆形槽，轴向槽和油孔。压阀，在油泵供给压力成在阀芯的内腔内的速度分布的油，再通过各油分布在阀芯孔成相应可变气缸，移动滑动齿轮传动。气缸柱塞停止，完成可变速度，油压，速度和压力阀，油喷射头架和后似乎箱，主轴之前和润滑轴承等传输副后。参考文献：5刘杰，赵春雨，宋伟刚等.机电一体化基础技术与产品设计M。北京：冶金工业出版社，2003:46-61.6成大先.机械设计手册第三版，第三卷M，北京：工业出版社，2002:32-40.7成大先.机械设计手册第三版，第四卷M，北京：工业出版社，2002:256-178.8张玉，刘平.几何量公差与测量技术第三版M，沈阳：东北大学出版社，2006:17-97.9杨德武，鄢利群.机械设计基础M，长春：吉林科学技术出版社，2006:191-220.10濮良贵，纪名刚.机械设计M，北京：高等教育出版社，2006:34-57.11毕承恩，丁乃建.现代数控机床，北京：机械工业出版社，1991.12戴曙.金属切