卧式加工中心x向进给机构毕业设计论文

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1、1前言1.1课题研究的背景与意义随着经济的不断发展，客户需求日益多样化，对制造企业的生产模式提出了更高的要求，大批量的生产方式将逐渐被模块化、柔性化的生产方式所取代。因此，企业对制造装备提出了更高的要求，柔性化的数控加工设备将成为装备制造业发展的主流。因此，将卧式数控加工中心的设计作为毕业设计题目，迎合了装备制造业发展趋势。研究和开发高性能的伺服进给系统是数控机床设计成败的关键之一。卧式加工中心伺服进给系统是以加工中心移动部件位置为控制量的自动控制系统。它根据数控装置输出的指令电脉冲信号，使机床工作台、主轴等移动部件按照规定的运动速度、运动方向和位子要求做相应的移动

2、，并对其定位的精度加以控制。卧式加工中心性能在很大程度上取决于进给伺服系统的性能。卧式加工中心的X向进给机构是卧式加工中心伺服进给系统的重要组成部分，对实现卧式加工中心高精度、高可靠性和高稳定性的要求具有重要意义。X向进给机构是加工中心的进给系统之一，有高定位精度及重复定位精度要求；工作台是装夹工件的基础件也是重要的移动部件，具有高精度、高刚度、高稳定性等要求。1.2卧式加工中心在国内外的发展现状加工中心最初是从数控铣床发展而来的。第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即

3、可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。现在加工中心逐渐成为机械加工业中最主要的设备，它加工范围广，使用量大。近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展。品种：有新型的立、卧五轴联动加工中心，可用于航空、航天零件加工；有专门用于模具加工的高性能加工中心，集成三维CAD/CAM对模具复杂的曲面超精加工；有适用于汽车、摩托车大批量零件加工的高速加工中心，生产效率高且具备柔性化。性能：普遍采用了万转以上的电主轴，最高可

4、达6～10万转；直线电机的应用使机床加速度达到了3-5g；执行ISO/VDI检测标准，促使制造商提高加工中心的双向定位精度。功能：糅合了激光加工的复合功能，结构上适合于组成模块式制造单元(FMC)和柔性生产线(FMS)，并具有机电、通讯一体化功能。　我国的卧式加工中心正向着自动化程度更好、机床精度更高、功能更全、切削效率更高、结构更合理的方向发展。1.3卧式加工中心的发展趋势从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效

5、益的提高。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。根据对美国机床购买商的最新一项调查表明，托

6、盘直径400mm以上的大型卧式加工中心消费量将比小型卧式加工中心以更快的速度增长。而且也出现了由立式加工中心向卧式加工中心发展的趋势。卧式加工中心因其加工面是垂直的，切屑易脱落，比较适应长时间无人操作。又因是模块结构，可以短时间内倒入最适当规模的系统。因其无人操作时间较长，在成本费用方面与单机相比效果更好。从用户需求来看，对卧式加工中心的要求更加趋向于适应多品种小批量的生产，要求加工设备能够灵活地适应工序集中导致的生产型加工件的变化。现在由于汽车厂家的设备投资呈上升趋势，需求可望进一步扩大。此外，因对于产品制造的认识和对生产体系的看法正在发生根本的转变，由此而派生的

7、新的生产体系可能对能形成柔性线的小型机种产生需求。着手生产以上机型的厂家在追求高速、高精度的同时，还在如何使机型小型化及成本控制方面下功夫。也就是说此类产品的开发重点在于机体的小型化、适应形成柔性线体系方面。从技术开发动向来看，是谋求提高主轴转速、进给速度、提高精密度，并将对应热变位、模块化等集中体现出来。其中，作为机床基础课题的高速化研究也不断取得新的成果。由于提高进给速度直接关系到产品的加工时间，以利于提高生产效率，因此在高速进给技术方面，驱动装置采用直线电机的机型正在增多。同时，也有厂家在开发不适用直线电机，采用进给轴以大导程滚珠丝杠驱动，进给加速度1.5