示教型雕铣机的设计
雕铣机它是数控机床的一种。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。
高速铣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,高速数控铣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,于是高速铣削加工出现了另一种分支工具—高速数控雕铣机。通过高速雕铣机的加工方式来弥补电火花成型加工的缺点。
数控模具雕铣机的诞生为模具加工工业解决了这一问题。高速数控模具雕铣机不仅具有高效率强力粗铣半精铣加工能力,同时具有高表面加工质量的精细雕刻功能,使高效率和良好表面质量得以有机统一。
一般认为雕铣机是使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。雕刻机的优势在雕,如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心。雕铣机的出现可以说填补李两者之间的空白。雕铣机既可以雕刻,也可铣削,是一种高效高精的数控机床。雕铣机这个概念最先是由佳铁提出并且实现的。
目录
摘要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅰ
Abstract•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Ⅱ
1.绪论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
1.1 雕铣机的概述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 3
1.2雕铣机和雕刻机、加工中心的区别•••••••••••••••••••••••••• 3
1.3 国内数控雕铣机的发展和现状••••••••••••••••••••••••••••• 4
1.3.1 典型数控雕铣机的介绍•••••••••••••••••••••••••••••••••• 4
2.示教型雕铣机的简介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
2.1 示教型雕铣机的工艺范围••••••••••••••••••••••••••••••••• 6
2.2 示教型雕铣机的主要技术参数•••••••••••••••••••••••••••••• 6
3.示教型雕铣机布局设计方案••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7
3.1 机床总体布局设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7
3.2 设计方案分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
4.电主轴单元简介••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
4.1 电主轴概述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
4.2 电主轴对现代数控机床发展的意义••••••••••••••••••••••••••• 11
4.3 电主轴的基本结构••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
5电主轴系统的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
5.1 Z向主传动系统的方案设计••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
5.2进给系统方案设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
5.2.1 滚珠丝杠副的选择••••••••••••••••••••••••••••••••• 13
5.2.2 滚珠丝杠的支承结构••••••••••••••••••••••••••••••• 14
5.2.3 支撑轴承的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15
5.2.4 滚珠丝杠的制动装置••••••••••••••••••••••••••••••• 15
5.2.5 步进电机与进给丝杠的联结结构•••••••••••••••••••••• 15
5.2.6 导轨•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16
6.主轴系统零部件的计算与校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16
6.1 主轴系统的重力计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16
6.2 主轴切削力计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 17
6.3 滚珠丝杠副的选择计算••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18
6.4进给电机功率的计算及选择•••••••••••••••••••••••••••••••• 26
7. PROTEL简介•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 32
小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 34
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 35
在数控机床进给系统中,步进电机与滚珠丝杠联结要保证传动无间隙,这样才能准确执行脉冲指令,而不会丢掉脉冲造成“失步”,影响机床的加工精度和传动精度。在雕铣机床中,Z轴采用直联式,即通过非金属弹性元件联轴器(属于带弹性元件扰性联轴器)把步进电机和滚珠丝杠联结起来。带弹性元件扰性联轴器除有补偿性能外,还具有缓冲和减震作用,此外非金属弹性元件联轴器能保证步进电机与丝杠的同轴度,即使步进电机与丝杠安装时的同轴度不是很精确,也可通过非金属弹性元件连轴器来调节。非金属弹性元件联轴器制造方便,易获得各种结构形状,更重要的是,它具有较高的阻尼性能,而高的阻尼性能,又可以提高机床的抗震性。弹性联轴器的装卸也非常方便。