小型5轴联动数控铣床设计.zip

江西农业大学毕业设计( (论文) )任务书 设计（论文） 课题名称 小型 5 轴联动数控铣床设计 学生姓名王佳伟院（系）工学院专 业机械设计制造及其自动化 指导教师杨卫平职 称教 授学 历博 士 毕业设计（论文）要求： 1要求在完成论文期间，态度端正，积极主动，大量查阅文献资料。 2按时完成毕业设计内容，技术路线准确，可行。 3绘制零件图和装配图，图纸量不少于 1.5 张 A0图纸。 4完成毕业设计说明书，格式正确，要求字数不少于 6000 字。 5完成电子文档及 PPT 文档。 毕业设计（论文）内容与技术参数： 1 收集有关资料，写出开题报告。 2 体设计方案确定、设计计算。 3 装置总体，及零部件设计。 毕业设计（论文）工作计划： 12012 年 11 月12 月：接受毕业设计任务，查阅整理文献资料； 22013 年 1 月：确定课题设计方案； 32013 年 2 月4 月：绘制设计图纸及编写设计说明书； 42013 年 5 月 10 日之前：定稿打印，准备毕业设计答辩。 接受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日 学 生 签 名 年 月 日 指导教师签名 年 月 日 院长（主任）签名 年 月 日 江江 西西 农农 业业 大大 学学 本科毕业论文（设计）完成情况登记表本科毕业论文（设计）完成情况登记表 姓姓 名名王佳伟王佳伟性性 别别男男学学 号号20092131 学学 院院工学院工学院专专 业业机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化班班 级级机制机制 092 论文（设计）题目论文（设计）题目小型 5 轴联动数控铣床设计 论文（设计）完成论文（设计）完成 提交时间提交时间 2013 年 5 月 16 日 论文（设计）取得论文（设计）取得 主要成果及学生的主要成果及学生的 诚信承诺诚信承诺 本人郑重承诺，本毕业论文设计的内容真实、可靠，是在指导老师的精心指 导下，由本人独立撰写完成。通过本次毕业设计巩固了大学四年所学的知识，加 深了对专业知识的理解，提高了绘图水平，进一步了解到了吸风式清理去石机在 谷物加工过程中的作用。同时，在机构设计方面也有一定的了解与认识。 学生（签名）：学生（签名）： 时时 间：间： 年年 月月 日日 教师指导过程情况教师指导过程情况 记录记录 （选题、试验、调（选题、试验、调 研、资料收集及论研、资料收集及论 文撰写等过程）文撰写等过程）指导教师（签名）：指导教师（签名）： 时时 间：间： 指导教师对论文指导教师对论文 （设计）的审查意（设计）的审查意 见见 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 时时 间：间： 注：本表作为教学档案，随论文由各学院负责保存。 摘要摘要 小型五轴联动数控铣床是目前铣床精密化的趋势，在国外各种病理切片机 的设计以及应用就说明了这一点，在医学上的应用尤为显著。微小型精密铣床 朝着高精度、高效率逐渐发展，这就是我们现代生产的需要，所以我将结合实 际情况完成本次的毕业设计。 本次设计主要是小型五轴联动数控铣床设计，设计的主要方面就是小型五 轴联动数控铣床的总体设计、主传动部分设计、进给部分设计以及一些辅助装 置、夹紧装置、检测装置等的设计。设计主要围绕精密和微小铣床设计，所有 零件都必须满足精度要求，要达到所要求的精度就必须对各个方面、零件还有 加工方法进行计算、研究，最后挑选出最合理的方案。 设计中计算、选型的零件主要有主轴的设计、轴承的选型、刀具设计选型、 电动机的选型、丝杠、导轨、联轴器、工作台等一些部件。在设计中由于我们 的主轴转速达到 5000r/min 的高速，而切削材料是硬度极低的胶，不仅如此， 材料厚度仅有 5mm 切削余量只有 2，因此有些方面要考虑的较多，尤其是m 材料也是很特殊的。 设计的主要内容大致如上面所述，具体设计方面下面将进行详细介绍。 关键词： 精密 铣床 数控 精度 高速 Abstract Micro and small precision milling machine is closely the trend of precision milling machines, in various foreign countries pathological section of the design and application illustrates this point in the medical application is particularly significant. Micro-precision milling machines in the high precision and high efficiency of progressive development, and this is our modern production needs, so I will be completed in light of the realities of this situation to be also the design of graduate. The design is mainly micro-precision milling machine design, design the main aspects of micro-precision milling machine is the overall design, the main transmission part design, part design, and feed some of assistive devices, clamping devices, detection devices, such as the design. Design focus on sophisticated design and small milling machine, all parts must meet the requirements of precision, to reach the required accuracy must be on all aspects, there are parts processing methods, research, the final selection of the most reasonable option. Design, selection of the main components of the spindle design, bearing the selection, design tool selection, motor selection, screw, rails, coupling, workstations and other components. As we in the design of the spindle speed to 5000 r / min high- speed, and cutting material is very low hardness of plastic, not only this, the thickness of only 5 mm cutting cushion only 2, so in some aspects to consider more, especially The material is also very special. Design of the main elements of the lines described above, the specific design will be detailed below. Key words: micro and small precision high-speed precision CNC milling machine 本 科 毕 业 设 计 题目：五轴联动数控 铣床的设计 学 院：工学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机制092 学 号：20092131 姓 名： 王佳伟 指导教师：杨卫平教授 摘要 1 小型5轴联动数控铣床设计概论 2 小型5轴联动数控铣床总体方案设计 3 小型5轴联动数控铣床主传动系统设计 4 小型5轴联动数控铣床进给传动系统设计 5 小型5轴联动数控铣床的伺服进给系统 6 小型5轴联动数控铣床的辅助装置 7 小型5轴联动数控铣床位置检测装置 一.小型5轴联动数控铣床设计概论 数控铣床的应用 n1平面类零件的加工 (1) 加工面与水平面成定角的斜平面 (2)加工面与水平面夹角连续变化的斜平面可利用数控 铣 床的摆角加工功能进行加工 n2 曲面类零件的加工 （1）在三坐标数控铣床上，用两轴半坐标联动加工曲面 ，这种加工方法用于较简单的空间曲面加工。 （2）在三坐标或多坐标数控铣床上，用三轴坐标联动或 多轴坐标联动加工曲面。这种加工方法适用于发动机、 模具、螺旋桨等复杂空间曲面的加工。 二.小型5轴联动数控铣床总体方案设 计 n1 数控铣床工作方式的选择 刀具只进行转动和垂直方向的上下运动， 而工作台进行X、Y方向上的运动和两个转 动 n2 主要直线传动元件的选择 有两种：（1）同步带 （2）丝杠 三.小型5轴联动数控铣床主传动系统 设计 1 刀具的选择 2 电动机的选择 3 轴的选择 4 轴承的选择计算 5 联轴器的选择 6 刀具的夹紧装置 四.小型5轴联动数控铣床进给传 动系统设计 1 滚珠丝杠螺母副 1.1滚珠丝杠螺母副及工作原理 1.2滚珠的循环方式 滚珠循环方式分为外循环和内循环两种方式 。 1.3 滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整 2 微小型精密铣床的导轨设计 2.1对精密数控铣床导轨的要求 （1）导向精度高 （2）良好的精度保持性 （3）低速运动平稳性 （4）耐磨性好 （5）足够的刚度 （6）温度变化影响小 2.2导轨的分类及简介 导轨按接触面的摩擦性质可以分为滑动导轨、 滚动导轨和静压导轨三种。其中数控铣床最常 用的是镶粘塑料滑动导轨和滚动导轨。 滚珠导轨结构原理图 五.伺服进给系统 1 伺服进给系统概述 五轴联动数控铣床的进给伺服系统是数 控装置与机床本体的传动环节，其作用是接受数 控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服 驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置和机 械结构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部 件实现工作进给和快速移动。它能根据指令信号 精确地控制执行部件的运动速度和位置，以及几 个执行部件按一定的规律运动所合成的运动轨迹 。 1.2伺服进给系统的基本要求 （1）精度要求 （2）响应速度 （3）调速范围 （4）低速、大转矩 1.11.1伺服进给系统组成伺服进给系统组成 2 2 步进电机步进电机 步进电机的原理都是通过被励磁的定子电步进电机的原理都是通过被励磁的定子电 磁力吸引转子偏转输出转矩，因此，它的磁力吸引转子偏转输出转矩，因此，它的 理论依据就是电磁作用原理。理论依据就是电磁作用原理。 步进电机的旋转方向和转速由定子绕组的步进电机的旋转方向和转速由定子绕组的 脉冲电流决定，即由指令脉冲决定，指令脉冲电流决定，即由指令脉冲决定，指令 脉冲数就是电机的转动参数，即角位移的脉冲数就是电机的转动参数，即角位移的 大小。指令脉冲频率决定它的旋转速度。大小。指令脉冲频率决定它的旋转速度。 只要改变指令脉冲频率，就可以使步进电只要改变指令脉冲频率，就可以使步进电 机的旋转速度在很宽范围内调节，改变绕机的旋转速度在很宽范围内调节，改变绕 组的通电顺序，可以改变它的转向。组的通电顺序，可以改变它的转向。 六 小型5轴联动数控铣床的辅助装置 1 冷却装置 冷却系统按照其作用主要分为机床的冷 却和切削时对刀具和工件的冷却两部分。 2 润滑系统 (1) 润滑的作用 减小摩擦 减小磨损 降低温度 防止锈蚀 形成密封 (2) 润滑系统的类型和应用 数控铣床的润滑按照其工作方法一 般分为分散