数控雕铣机电主轴系统设计【含图纸】毕业论文

1、毕业设计任务书课题名称：RGDX-4040S数控雕铳机电主轴和主轴拖板设计一、课题任务与要求设计数控雕铳机电主轴机械结构及控制系统，功率22千瓦,转速150024000转/分。设计Z轴拖板并编制加工工艺及数控编程，行程150毫米。设计并画其它形式数控雕铳机的总装配图。二、课题性质（虚拟、实训、生产、科研）生产三、毕业实践地点四、毕业实践课题进度安排序号时间内容107.10.01 07.10.07收集毕业设计资料，确定毕业制作课题207.10.08 07.10.23开题报告307.10.24 07.11.01确定毕业设计大纲，确定绘图内容407.11.02 07.11.25撰写毕业设计论文及相关

2、文件（摘要、翻译），绘制图纸.设计其他形式数控雕铳机的总装配图507.11.20 07.11.25RGDX-4040S数控雕铳机的总装配图607.11.26 07.12.02相关专业英语翻译707.12.03 07.12.10毕业设计总结五、课题技术文档或论文须包含的内容（目录、摘要、正文、主要参考资料）六、课题完成提交实物（技术文档或论文、含有技术文档或论文的软盘等）0号图纸3张、40页论文、编程程序、3000字符以上的机电类科技英文翻译七、学院（系）审核意见日期:审核人签字:日期:毕业 设计开 题报告院系：机电学院专业：机械电子工程班级:姓名:学号:导师:课题名称：数控雕铣机电主轴系统设计

3、一、选题依据近年来，在模具加工行业中，人们一直在探索用一种比较完美的加工方式来替代电火花成 型加工，以避免工件表面质量因电加工后产生型面微观裂纹。厂深型腔加工优势WI深槽窄缝加工传统的电火花成型加工C微细复杂型腔加工花纹加工I缺点f 图案型腔加工大型面良好的表面粗糙度加工工艺较多、时间较长高速铳削方式在这些模具加工中具有很大的优势，同时，伴随着加工高硬度材料刀具技术的发展，高速数控铳床在模具加工中的应用越来越广泛，但随着模具加工业对加工表面质量要求的提高，所需刀具半径越来越小，于是高速铳削加工出现了另一种分支工具一一高速数控雕铳机。通过高速雕铳机的加工方式来弥补电火花成型加工的缺点。而雕铳机的

4、核心部件则为电主轴，雕铳机性能的好坏首先取决于电主轴系统。采用电主轴高速加工的优势：厂加工时间大幅度缩短Y表面质量很高零件变形小表1-1高速加工与传统加工的比较f一机床类别技术参数普通CNC机床HSC高速机床刀具直径/mm66主轴转速/(r/min)200024000计算进给速度/(mm/min)60010000实际进给速度/(mm/min)4004000切削速度/(mm3/min)12004800表面粗糙度/卩m62.4加工时间/h9.422.36由上表可见，电主轴带给数控机床的是高切削速度、高进给速度、高加工精度。这将会是数控雕铳机及各类机床的主要发展方向二、典型数控雕铣机的介绍北京精雕-

5、睿雕系列Carver600G U 特点及应用：Carver600G_U在合理的工艺方法下，最大可以使用16的刀具进行加工。Carver600G_U使用精雕最新的 JD45数控系统，各轴快速移动速度达 10m/min,进给速度达6m/min ;配备手轮，操作方便、控制平稳。Carver600G_U适合中小型注塑模具、紫铜电极、铝合金产品以及非金属材料等产品的加工。Carver600G U机械性能参数指标主要性能指标项标准值工作台尺寸700X 650mmX、Y、Z轴工作行程600 X 500 x 300mm快速移动速度10m/mi n主轴转速2100-15000rpm（ 120 进口钢球轴承）21

6、00-24000rpm（ 120HS 进口陶瓷轴承）最高切削进给速度6m/minX、Y、Z轴运动定位精度0.008/300mmX、Y、Z轴重复定位精度0.005mm机床外形尺寸2042 X 1890 X 2144mm上海洛克-MEII-4540模具雕刻机讥特点及应用：2003年最新推出的新型模具雕刻机，机身采用双立柱龙门式结构，装夹进料都十分方便采用德国原装 滚珠丝杆，进口矩形直线导轨副，精密细分驱动系统，满 足模具加工所需要的刚性和精度要求，2.2kw意大利变频电主轴使此款模具雕刻机拥有更大的切削率。特别适用于注塑模，冷冲模等各种钢模以及滴塑模、 烫金模、紫铜电极等铜模的制作加工。MEII-

7、4540模具雕刻机技术参数表:主要性能指标项标准值工作台尺寸510 x500mm最大雕刻尺寸（X、Y、Z）450 x400 x145mm最高雕刻速度4.0 m/min主轴电机2200 W主轴电机最高转速24000 r/min刀柄直径 4、 6、 3.175 mm外型尺寸1310 x1330 x1700 mmRGDX 4040S数控雕铣机RGDX-4040S是一款经济实用的高精密数控雕铳机设备，改款设备结构稳定、易操作、通用性强，主要用于各种刚模、注塑模、紫铜电极、精密滴塑模、烫金模，以及冷冲模等的 加工，在合理的工艺条件下，可加工出表面极佳的效果。RGD X4 0 4 0 S数控雕铳机的技术参

8、数主要性能指标项标准值最大行程（X、Y、Z）400 X 400 X 150mm最大刀具直径 13mm最大进给速度5m/min主轴电机功率2.2KW主轴转速范围1500 24000r/min分辨率 0.001mm/ 脉冲通过上述三台同类型数控雕铳机性能的综合比较。目前，国内雕铳机的最大主轴转速一般都在24000r/min、主轴电机功率在 2.2KW、最高切削速度在 46m/min之间。三、研究的基本内容1.数控雕铳机的类型结构和国内外现状2.数控雕铳机的各部件组成及介绍3.数控雕铳机的基本工作原理4.数控雕铳机电主轴结构设计5.Z向滑座设计6.Z向拖板设计7.数控雕铳机电主轴变频调速设计8.数控

9、雕铳机的总装配四、研究任务、方法及步骤任务:0号相关机械图纸 3张40 页论文 数控加工编程程序3000 字符以上的机电类科技英文翻译研究办法：通过参阅借来的参考资料、 对雕铣机的实地勘察以及与指导老师的交流来完成对数控雕铣 机的毕业设计要求。研究步骤：1了解数控雕铣机及电主轴的国内外现状 2熟悉数控雕铣机类型结构、个部分的组成及其工作原理 3构思数控雕铣机电主轴结构4Z 向滑座设计5 Z 向拖板设计 6数控雕铣机电主轴变频调速设计 7总装配五、三维数控雕铣机床概述：三维数控雕铣机床是一种高效率、 多功能的中小型经济型数控加工设备。 它集雕刻与 铣削功能为一体，既保证了铣削小型工件所需要的低转

10、速、大功率输出、又具备了雕刻 所需要高转速的双重要求。机床总体布局设计： 数控雕铣机床主要是用于较小铣削量或软金属材料的工件的加工。不但要求加工精 度较高，而且要求实现高速切削，其主轴转速甚至高达 30 000r min 左右。其移动部件 不但要刚性好，而且要尽可能轻巧，以保证其灵活性。对数控系统，要求其具有高的速 度和极好的伺服电机特性。对于数控雕铣机床，从机械的角度分析，其结构应满足：非移动部件刚性要好，移 动部件在保证其具有良好刚性的前提下，尽可能轻巧，灵活性要好。要从机械上满足既 轻巧又刚性好的要求，关键在于机械结构的理设计上。三维数控雕铣机总体结构布局如图1 所示。理设计上。三维数控

11、雕铣机总体结构布局如图1 所示。】F轴工作台（整体式） 2,主轴组件】F轴工作台（整体式） 2,主轴组件3主轴冷却 泵及冷却液泵站4.立柱5Z轴二维工件台（横 梁 6操作及控制柜1机床总体布置机床主要组成：（二维数控十字工作台 5（ X-Z向）立柱4机床主要组成部件J 一维数控工作台1（Y向）主轴组件2泵站3I操作及控制柜6其中二维数控十字工作台与横梁设计为一体，一维工作台与机床床身底座设计为一体。特点：龙门式的结构具有良好的刚性和对称性，一直是高速切削设备的首选结构。本机床总体布局采用龙门架式铳床结构，并设计了较宽的立柱和衡梁。为克服不良力矩的问题,尽量加宽了 X、Y、Z三向的两根直线滚动导

12、轨之间的跨距，从整体布置上有效保证了机床的刚性。因孕育铸铁具有良好的稳定性、吸振性和耐冲击性，可使床身的结构强度和刚性有显著提高，故本机床整体式床身底座采用孕育铸铁铸造而成。它为箱形结构，内部筋板采用米字型筋配合的网状结构，确保了对Y轴工作台和两立柱的刚性支承，使机床动态加工的稳定性可达最好。因机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部 分的强大冲击，所以导轨和丝杆在设计时应尽量要求粗一些，以加强刚性。由于采取了这些措施，所设计的数控雕铳机的最大优点是能进行比较细小的加工，加工精度比较高，对软金属可进行高速切削。六、设计工作进度安排序号时间内容107.10.01 07.10.07收集

13、毕业设计资料，确定毕业制作课题207.10.08 07.10.23开题报告307.10.24 07.11.04确定毕业设计大纲，确定绘图内容407.11.05 07.11.20撰写毕业设计论文及相关文件（摘要、翻译），绘制图纸507.11.21 07.11.25RGDX-4040S数控雕铳机的总装配图607.11.26 07.12.02相关专业英语翻译707.12.03 07.12.10毕业设计总结参考文献吴玉厚主编电主轴单元技术 M 北京 : 工业出版社， 2006文怀兴，夏田编著数控机床系统设计 M 北京：化学工业出版社， 2005文怀兴 主编 数控铣床设计 M 北京：化学工业出版社， 2005戴曙主编 金属切削机床 M 北京：