机械专业多工位数控钻床设计毕业论文
机械设备数控多工位钻床设计毕业论文
【摘要】本文主要针对形状相对复杂的工件的孔加工工件，现在一般都采用钻床加工，但随着科技的发展和对制造精度有了更高的要求，因此数控技术成为了主流。而数控多工位钻床就是提高钻削加工精度和效率的一种很好的机加工工具，在满足制造精度的前提下，更是节约了人力、时间的成本。
在一般情况下，数控钻床就满足需求，而基于采用西门子数控系统，能完成连续精确的高速钻孔。相对于传统的数控钻床，该方案能适合较大直径的深孔加工，且还满足加工速度、高精度、高生产效率的要求;
运动方式而采用点位控制系统，先以较快速度移动到终点附近位置，再以低速正确移动到终点定位位置，保证了良好的定位精度；
而控制方式则采用半闭环控制系统，该系统通过检测移动部件的位置，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位置进行比较，用比较后的差值进行控制，是移动部件补充位置，直到差值交出为止，因此增大了工件的加工精度；
【关键词】精度、数控技术、多工位、钻削
Design of CNC drilling machine with multi-position progressive die 【Abstract】This article which mainly aimed at the shape of the hole of the work pieces those relatively complicated process work pieces. At present，the drilling machine processing have been typically used, but with the development of science and technology and manufacturing precision need the higher request. The numerical control technology became the mainstream. And the numerical control of progressive drilling machine is a kind of very good machining tool to enhance drilling processing precision and efficiency. It not only meets manufacturing precision, but also low the manpower and the time.
Usually, The Numerical Control Drilling Machine will meet the demands, and the numerical control system based on Siemens’, it can do high speed drilling and accurately. Compared with the traditional Numerical Control Drilling Machine, it’s suitable for some larger diameter and deep hole processing, and still meet the requests of speed, high precision, high production efficiency requirements.
The Position Control System will take care of the mode of motion. Firstly, in a rapid rate moves to the near position of the end. And it with a low speed to the correct end position. To ensure it can be in the good location accuracy.
And control the half-closed-loop control system, by detecting the position of the moving parts of the system, and then back to the comparison of the numerical control device, and enter the location of the original instructions, control difference compared, is moving parts added, until the difference until the surrender, thus increasing the precision of workpiece machining 【Key words】Precision, Numerical Control Technology, Multi-station, Drilling
目录
绪论 (1)
1、概论 (2)
1.1 国内外研究现状 (2)
1.2 论文工作的意义 (2)
1.3 论文研究的主要工作 (2)
2、系统设计 (3)
2.1 机床系统设计框图 (3)
2.2 系统的详细组成 (3)
2.2.1 动力系统 (4)
2.2.2 传动系统 (4)
2.2.3 数控系统 (4)
2.3 详细技术分析 (4)
2.4 数控多工位钻床结构图 (5)
2.5 本章小结 (5)
3、详细设计 (6)
3.1 切削力的计算 (6)
3.1.1 确定加工工件尺寸 (6)
3.1.2 计算切削力和扭矩 (6)
3.1.3 确定主轴齿轮传动方案 (7)
3.1.4齿轮设计 (8)
3.2主轴的设计及计算 (11)
3.2.1 弯曲应力计算及验算 (11)
3.3 轴承的选择 (12)
3.4 系统进给机构的设计 (12)
3.4.1 轴向进给机构设计 (12)
3.4.2 纵向进给运动 (14)
3.4.3 纵向进给滚珠丝杠的核算 (15)
3.4.4 回转工作台运动分析 (18)
3.5导轨的设计 (21)
3.5.1 X轴向移动导轨的预选： (21)
3.5.2 导轨的相关计算 (21)
3.5.3 导轨的压强计算和分布 (23)
3.5.4 滑动导轨的验算 (25)
3.5.5 导轨压强 (25)
3.5.6 导轨及齿轮传动间隙调整分析 (26)
3.6 计算机数控装置系统设计 (26)
3.6.1 数控装置系统硬件组成 (27)
3.6.2 计算机数控装置软件 (28)
3.6.3 步进电机的接口电路 (29)
3.6.4 系统总程序 (29)
3.7 本章小结 (30)
总结与展望 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
绪论
数控机床是现代科学发展的一个重要标志之一，由于数控机床相对于传统机床极大地提高了加工精度、生产率和自动化程度，所以在加工中得以广泛应用。而针对本次数控多工位钻床设计要完成一下几点：
1、对数控多工位钻床进行结构设计，尽量提高机床的抗振性，通常机床的振动包括强迫振动和受迫振动，要提高机床在低速进给时的平稳性和运动精度；
2、对钻床的主传动和主轴部件进行设计，使主轴能在轴向方向上移动和使主传动能进行多级调速；
3、多工位的数控钻床，要有主轴箱的进给和工作台的滑动。而在本次设计中，进给传动和传动部件是一个重要环节。数控机床的传动多是用步进电机经过滚珠丝杠螺母副的结构传动。对于钻床来说，工作台可采用简单的滑动导轨实现工作台的进给和主轴箱的进给，多个滑动导轨的叠加组合便可以使钻床实现X、Y、Z轴三轴向的运动进给；
3、对于数控多工位钻床，多工位是必不可少的一步。要实现多工位就必须设计针对钻床的回转工作台
4、数控机床的数控部分的设计对于我的设计只要求设计出机床的硬件部分就是控制元件的选择，也就是框图；
5、机床的床身和立柱的设计应考虑：要保证机床各部分的刚度。床身、立柱的结构和材料选择是必不可少的。
对于本次数控多工位钻床的设计，我认为使钻削加工能实现自动化的数控加工正是运用到了数控机床的特点：提高了加工精度、生产率和自动化程度。采用多工位则更为缩短了装夹时间，使生产率得到更大的提高等，这是本设计课题经济意义。