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卧式钻床设计开题报告(2)

时间:2025-10-08 10:17来源:100611
传统的机床主运动驱动方式多为交流电机带动减速机构再带动刀具转动,其应用历史已有百年,积累了大量的技术标准及设计经验,故传统机床主运动驱动

传统的机床主运动驱动方式多为交流电机带动减速机构再带动刀具转动,其应用历史已有百年,积累了大量的技术标准及设计经验,故传统机床主运动驱动部分的大多数零件(齿轮;轴;传动带等)为有完善技术及设计标准的标准化零件,有较好的互换性。但由于传动链过长,机械效率低。且由于传动链长,各个传动副间的摩擦及振动最终会降低传动系统整体平稳性。故大部分老式机床的转速都不高,且加工精度低。在速度控制方面多采用主轴变速箱实现有级调速,控制性能差。

进给运动部分:

由于设计目的是设计一种能实现孔内径向盲孔加工的专用卧式钻床,故进给运动的参照对象应为各类卧式钻床。虽然五轴机床也属于卧式机床的一种,但其多轴联动进给方式大多用于有较高加工精度要求及较为复杂的形面加工的场合,在较为简单的盲孔加工中很少使用,故不予分析及采用。

常见的卧式机床有磨床、车床、铣床,依据不同的加工需求进给系统的驱动方式大致可分为两大类:

1.利用螺旋副,即利用丝杠螺母副实现进给运动。丝杠螺母传动的传动形式是由丝杠绕自身轴线转动从而带动丝杠螺母作直线运动,将回转运动转化为直线运动。其动力源大多为交流电机,且实际应用时常采用前置减速机构降速后输入丝杠螺母机构。丝杠螺母传动在旧式机床上有极为广泛的使用,其应用历史久远,现已完成标准化属于标准零件。目前应用较为广泛的滚珠丝杠有摩擦损失小、传动效率高、不能自锁、具有传动的可逆性等传动特性,应用领域广泛。

2.利用气缸/液压缸或直线电机等直线运动驱动单元实现进给运动。

从结构方面与之前的丝杠螺母传动机构相比,直线运动驱动单元不需要交流电机以及前置减速机构,结构紧凑。由于此项特性,许多旧式机床在改造升级(如旧式立式铣床)中常采用直线运动驱动单元取代原有的部分进给运动驱动单元(如旧式立式铣床中Y轴进给丝杠)。

从控制方面与之前的丝杠螺母传动机构相比,直线运动驱动单元有明显优势。由于丝杠螺母副的基本结构存在原理误差(螺旋副装配间隙),且存在前置传动链误差。综合各项传动系统误差参数分析,其控制精度较低,控制响应较慢。且由于螺旋副传动存在高频摩擦,所以通过提高系统内零件的加工质量提高的系统控制性能在零件出现磨损后会降低。总体上通过优化改良传动系统机械结构对提升系统控制性能作用不大。以实际设备为参考,使用直线运动驱动单元的设备大多有高精度加工能力(各种品牌五轴加工中向)以及长使用寿命及稳定的控制性能。

支承部分:

同样的,此部分对五轴加工中心采用的三轴夹具底盘技术不与分析讨论。以较为常见的各式卧式车床及卧式铣床为例,导轨作为支撑件被广泛使用,不只在各类金属加工机床中有广泛应用,在大型工程机械及计算机硬件生产的许多领域有广泛应用。

接触式导轨按其滑块与轨道的接触方式可主要分为滑动导轨及滚动导轨两类。滚动及滑动两种形式的导轨因其运动副间摩擦力性质的区别,产生了在摩擦系数及疲劳寿命等技术参数的差异,具体如下:

滑动导轨结构简单,主要依靠导轨与滑块间接触面承重,承载力大,结构刚性好。同时由于滑动摩擦的基本特性,滑动导轨工作时摩擦阻力大,运动时有爬行现象,可控性差,长时间或高速运行容易磨损支撑面。影响滑动导轨使用性能的主要参数是导轨与滑块间接触面的润滑情况以及实际形位公差。由于导轨支撑面长度较长,为保证支撑面平面度和表面粗糙度达到设计要求,加工成本高、难度大。 卧式钻床设计开题报告(2):http://www.chuibin.com/kaiti/lunwen_206126.html

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