C6140型臥式車床的數(shù)控化改造
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- 論
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計及進(jìn)給系統(tǒng)的潤滑設(shè)計。“主傳動系統(tǒng)”“縱向進(jìn)給系統(tǒng)”和“橫向進(jìn)給系統(tǒng)”可稱為車床的三大核心系統(tǒng)，其重要地位更是不言而喻的。三大系統(tǒng)的精確性、準(zhǔn)確性、必將影響加工產(chǎn)品的性能。為什么我國的機(jī)械制造業(yè)與西歐等國家的制造業(yè)有著很大的差距，這就是因?yàn)槲覀儧]有精良的加工工具或者是自動化系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不及他們。制造業(yè)是關(guān)系到國際民生的大事，是富民強(qiáng)國的必要因素，必須在較短的時間內(nèi)形成我們獨(dú)立自主的現(xiàn)代化制造體系。
隨著時代的發(fā)展，科技的日新月異，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)己成為現(xiàn)代化機(jī)器制造業(yè)中不可缺少的組成部分。鑒于我國機(jī)床擁有量大、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小的特點(diǎn)，突出的任務(wù)是用較少的資金迅速改變機(jī)械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能地提高自動化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。而實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的有效的、基本的途徑就是普及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控，并對原有的機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造。這就是本課題的來由。
前提條件：
床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm
加工最大工作長度1000mm
快進(jìn)速度 z軸8 m/min.
定位精度 z軸0.04 mm.
重復(fù)定位精度 z軸0.01 mm.
設(shè)計要求：
縱向進(jìn)給運(yùn)動設(shè)計時，電機(jī)與絲杠采用柔性連接，電機(jī)選用伺服電機(jī)對電機(jī)的大小選擇進(jìn)行驗(yàn)證，對滾珠絲杠直徑及支承形式選擇進(jìn)行強(qiáng)度較核。潤滑系統(tǒng)設(shè)計要做到潤滑充分且達(dá)到各個潤滑點(diǎn)。
本課題所設(shè)計的進(jìn)給系統(tǒng)是針對經(jīng)濟(jì)型中檔數(shù)控車床的，該系統(tǒng)設(shè)計成功一旦應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，將給中小規(guī)模的加工廠輸入新的血液。顯著提高生產(chǎn)力水平，減輕勞動強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。
根據(jù)自己幾個月來的設(shè)計過程，編寫了這本《設(shè)計說明書》，由于自己的經(jīng)驗(yàn)不足，所學(xué)的知識有限，書中肯定存在著相當(dāng)?shù)囊恍﹩栴}，期望領(lǐng)導(dǎo)、老師給予批評、指正。
2 國內(nèi)外發(fā)展概況及現(xiàn)狀介紹[1]
自從第一臺商品數(shù)控機(jī)床問世以來 ，到1965年，世界主要工業(yè)國家的數(shù)控機(jī)床己進(jìn)入了大批量生產(chǎn)階段。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量，擁有量，數(shù)控化率都在急速上升。1970年前美國處于領(lǐng)先地位。1971年蘇聯(lián)生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床2538臺，一舉超過美國，名列世界第一。1977年以前，蘇聯(lián)一直保持產(chǎn)量優(yōu)勢，以后日本的半導(dǎo)體技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，促進(jìn)了數(shù)機(jī)床的生產(chǎn)。1976年日本數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量是3300臺，1978年時為7300臺，1980年為22000臺，到1981年僅用4年時間便超過了其他各國而成為世界上最大的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國，產(chǎn)量達(dá)到26000臺，基本上兩年翻一番。1981年，日本、美國、聯(lián)邦德國、法國、英國五國的數(shù)控機(jī)床總產(chǎn)量為39000臺，其中日本占66.2%，美國占19.8%，聯(lián)邦德國占8.3%,法國占2.9%，英國占2.8%。到期988年，日本年產(chǎn)數(shù)控機(jī)床約為50000臺，數(shù)控化率達(dá)70%.
我國從1958開始研究數(shù)控機(jī)械加工技術(shù)，60年代針對壁錐，非圓齒輪等復(fù)雜形狀的工件研制出了數(shù)控壁錐銑床，數(shù)控非圓齒輪插齒機(jī)等設(shè)備，保證了加工質(zhì)量，減少了廢品，提高了效率，取得了良好的效果。70年代針對航空工業(yè)等加工復(fù)雜形狀零件的急需，從1973年以來組織了數(shù)控機(jī)床攻關(guān)會戰(zhàn)，經(jīng)過三年努力，到1975年己研制出了40多個品種300多臺數(shù)控機(jī)床。經(jīng)過30年的努力，我國數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的研制也歷經(jīng)了第一代電子管靈敏控、第二代晶體管數(shù)控及第三代集成電路數(shù)控。從1975年到1979年，7年內(nèi)累計生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床4108臺（其中約3/4以上的數(shù)控線切割機(jī)床）。進(jìn)入80年代，我國重新重視發(fā)展數(shù)控技術(shù)，采取了暫從國外引進(jìn)控制機(jī)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，為國內(nèi)主機(jī)配套的方針。1981年，我國從日本FANUC公司引進(jìn)了FANUC3系列、5系列、7系列的數(shù)控系統(tǒng)和在直流伺服電機(jī)，直流主軸電機(jī) 技術(shù)，并在北京機(jī)床研究所建立了數(shù)控設(shè)備廠。于1981年底開始驗(yàn)收投產(chǎn)，1982年生產(chǎn)約40套系統(tǒng)，1982年生產(chǎn)約100套系統(tǒng)，1985年生產(chǎn)約400套系統(tǒng)，伺服電機(jī)與主軸電機(jī)也配套生產(chǎn)。這些系統(tǒng)是外國70年代的水平，功能較全，可靠性能比較高，這樣就使機(jī)床行業(yè)發(fā)展數(shù)控機(jī)床有了可靠的基礎(chǔ)，使我國的主機(jī)品種與技術(shù)水平都有成套的發(fā)展與提高。我國己有少數(shù)產(chǎn)品開始進(jìn)入國際市場，還有幾種合作生產(chǎn)的數(shù)機(jī)床返銷國外。目前，我國除了能獨(dú)立地設(shè)計與生產(chǎn)常規(guī)的數(shù)控機(jī)床外，還能生產(chǎn)五坐標(biāo)數(shù)控銑床，加工中心以及柔性制造系統(tǒng)，如北京機(jī)床研究所開發(fā)研制的JCS-FMC=1，JCS=FMC-2柔性加工單元，XH715型立式加工中心，昆明機(jī)床床廠THK4680型全閉環(huán)精密加工中心，沈陽中捷友誼廠的TK66100臥式銑削加工中心，青海第一機(jī)床廠的XH754臥式加工中心等。這一切都說明，我國的機(jī)床數(shù)控技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展時期，預(yù)計在不遠(yuǎn)的將來會趕上或超過世界先進(jìn)國家水平。
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