CAK0830数控排刀车床设计

摘要

本文主要对数控排刀车床的设计及检测进行了研究，主要研究内容包括数控车床国内外发展及应用情况、数控车床的结构、数控排刀车床的设计、数控排刀车床的检测等几个方面。数控机床的设计是一个系统化的工作，设计人员要充分考虑发展现状、技术成熟程度及市场竞争力等因素，有针对性的进行结构、精度、配置设计，从为客户解决问题出发，才能制造出符合客户需求的好产品。
　　目前数控车床在国内已经得到了普遍应用，具有结构简洁、性能稳定可靠、性价比高等优点，已经逐步的取代传统的普通车床，成为国内机械加工业车床工具的主力设备。作为通用类设备，目前数控车床在结构设计上大而全，但用户在实际使用时往往仅用到其某几项加工能力，造成机床在加工能力、占地面积、耗能上的浪费，针对短轴类工件需要有针对性的机床。
　　本文研究了目前数控车床的主要结构和配置，为方案的选择提供了支持。从机床结构来说，数控车床可以分为经济型数控车床、普及型数控车床两大类。经济型数控车床是在普通车床基础上数控化改造而来的，一般加工精度为IT7级;普及型数控车床结构可以分为平床身、斜床鞍结构及斜床身、平床鞍结构，一般加工精度为IT6级。本文设计的机床选择平床身、斜床鞍结构，配置两轴线轨，设计加工精度为IT6级。机床从设计初始的总体方案设计、部件方案优化到样机的实际切削、动静态测试，利用了有限元分析工具、导轨丝杠校核工具、铸件应力位移分析工具等进行三维模型设计与校核，有效的保证了模型设计的准确性。
　　样机制造完成后，通过整机动静精度检测、样件车削检测、噪声及防护性能检测等措施检验了机床的性能，证实了设计的合理性、准确性，并通过测试寻找问题进行整改，最终通过了产品的验收，实现了工业化生产目标。
　　本文结合现有机床结构，面向通讯产业、汽车产业、医疗产业、接插件产业，针对小轴类工件大批量、多刀具、高效率等要求，设计了一款排刀机床。使用有限元分析软件优化整机动静态性能，改进各部件结构，使机床始终保持最佳工作状态。机床使用套筒式主轴单元结构，实现高转速、高效率加工。X轴滑板采用滑块固定，导轨移动的结构，在增大X轴行程下，保证了刀具加工时受力点始终处于滑块中心，提高机床稳定性。机床内防护设计简洁，整机防护外观新颖，防水性能好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 数控车床技术的概念

1．2 数控车床技术的发展概况

1．2．1 国际数控车床的发展概况及趋势

1．2．2 国内数控车床的发展概况及趋势

1．3 课题来源及现实意义

1．4 论文的主要研究内容

1．4．1 选题的学术思想、特色和预期达到的成果和水平

1．4．2 研究内容要解决的问题

1．4．3 技术路线和技术措施

1．5 本章小结

2 数控排刀车床总体方案设计

2．1 数控车床的结构特点

2．1．1 经济型数控车床结构与模块

2．1．2 普及型数控车床结构与模块

2．2 排刀型数控车床的结构特点

2．2．1 数控排刀机床的结构对比分析

2．2．2 数控排刀机床的性能对比分析

2．3 CAK0830数控排刀车床方案设计

2．3．1 数控排刀车床方案设计

2．3．2 数控排刀车床方案对比分析

2．4 本章小结

3 数控排刀车床的部件设计及有限元分析

3．1 数控排刀车床的床身设计

3．1．1 床身结构设计

3．1．2 床身结构的有限元分析

3．2 数控排刀车床的主轴设计

3．2．1 主轴箱结构设计

3．2．2 主轴箱结构的有限元分析

3．3 数控排刀车床的进给部件设计

3．3．1 X轴结构设计与布局

3．3．2 X轴导轨、丝杠选型与校核

3．3．3 进给部件结构的有限元分析

3．4 数控排刀车床的电机部件设计

3．5 数控排刀车床的防护设计

3．6 数控排刀车床的整机有限元分析

3．6．1 分析方法及数据

3．6．2 分析结果

3．7 本章小结

4 数控排刀车床样机测试与改进

4．1 数控排刀车床样机主轴定位精度检测

4．2 数控排刀车床的精度检测实验

4．3 数控排刀车床的样件切削实验

4．3．1 精车外圆实验

4．3．2 精车端面实验

4．3．3 精车螺纹实验

4．3．4 机床最大扭矩实验

4．3．5 综合样件车削实验

4．4 数控排刀车床的噪声实验

4．5 数控排刀车床的防护性能实验

4．5．1 实验方法及措施

4．5．2 实验结果

4．6 本章小结

结论

参考文献

附录

致谢