數控雕銑機電主軸系統(tǒng)設計【含圖紙】

畢業(yè)設計任務書課題名稱：RGDX-4040S數控雕銑機電主軸和主軸拖板設計課題任務與要求設計數控雕銑機電主軸機械結構及控制系統(tǒng)，功率2.2千瓦,轉速1500~24000轉/分。設計Z軸拖板并編制加工工藝及數控編程，行程150毫米。設計并畫其它形式二、課題性質（虛擬、實訓、生產、科研）生產三、畢業(yè)實踐地點四、畢業(yè)實踐課題進度安排序號時間內容107.10.01～07.10.07收集畢業(yè)設計資料，確定畢業(yè)制作課題207.10.08～07.10.23開題報告307.10.24～07.11.01確定畢業(yè)設計大綱，確定繪圖內容407.11.02～07.11.25撰寫畢業(yè)設計論文及相關文件（摘要、翻譯），繪制圖紙．設計其他形式數控雕銑機的總裝配圖507.11.20～07.11.25RGDX-4040S數控雕銑機的總裝配圖607.11.26～07.12.02相關專業(yè)英語翻譯707.12.03～07.12.10畢業(yè)設計總結五、課題技術文檔或論文須包含的內容（目錄、摘要、正文、主要參考資料）六、課題完成提交實物（技術文檔或論文、含有技術文檔或論文的軟盤等）0號圖紙3張、40頁論文、編程程序、3000字符以上的機電類科技英文翻譯七、學院（系）審核意見審核人簽字：日期：畢業(yè)設計開題報告院系：機電學院專業(yè)：機械電子工程班級：姓名：學號：導師：課題名稱：數控雕銑機電主軸系統(tǒng)設計一、選題依據近年來，在模具加工行業(yè)中，人們一直在探索用一種比較完美的加工方式來替代電火花成型加工，以避免工件表面質量因電加工后產生型面微觀裂紋。深型腔加工優(yōu)勢深槽窄縫加工傳統(tǒng)的電火花成型加工微細復雜型腔加工花紋加工缺點圖案型腔加工大型面良好的表面粗糙度加工工藝較多、時間較長高速銑削方式在這些模具加工中具有很大的優(yōu)勢，同時，伴隨著加工高硬度材料刀具技術的發(fā)展，高速數控銑床在模具加工中的應用越來越廣泛，但隨著模具加工業(yè)對加工表面質量要求的提高，所需刀具半徑越來越小，于是高速銑削加工出現了另一種分支工具——高速數控雕銑機。通過高速雕銑機的加工方式來彌補電火花成型加工的缺點。而雕銑機的核心部件則為電主軸，雕銑機性能的好壞首先取決于電主軸系統(tǒng)。采用電主軸高速加工的優(yōu)勢：加工時間大幅度縮短表面質量很高零件變形小表1-1高速加工與傳統(tǒng)加工的比較機床類別技術參數普通CNC機床HSC高速機床刀具直徑/mm66主軸轉速/(r/min)200024000計算進給速度/(mm/min)60010000實際進給速度/(mm/min)切削速度/(mm3/min)400120040004800表面粗糙度/μm62.4加工時間/h9.422.36由上表可見，電主軸帶給數控機床的是高切削速度、高進給速度、高加工精度。這將會是數控雕銑機及各類機床的主要發(fā)展方向二、典型數控雕銑機的介紹北京精雕-睿雕系列Carver600G_U特點及應用：Carver600G_U在合理的工藝方法下，最大可以使用Ф16的刀具進行加工。Carver600G_U使用精雕最新的JD45數控系統(tǒng)，各軸快速移動速度達10m/min,進給速度達6m/min；配備手輪，操作方便、控制平穩(wěn)。Carver600G_U適合中小型注塑模具、紫銅電極、鋁合金產品以及非金屬材料等產品的加工。Carver600G_U機械性能參數指標主要性能指標項標準值工作臺尺寸700×650mmX、Y、Z軸工作行程600×500×300mm快速移動速度10m/min主軸轉速2100-15000rpm(Φ120進口鋼球軸承)2100-24000rpm(Φ120HS進口陶瓷軸承)最高切削進給速度6m/minX、Y、Z軸運動定位精度0.008/300mmX、Y、Z軸重復定位精度0.005mm機床外形尺寸2042×1890×2144mm上海洛克-MEII-4540模具雕刻機特點及應用：2003年最新推出的新型模具雕刻機,機身采用雙立柱龍門式結構,裝夾進料都十分方便.采用德國原裝滾珠絲桿,進口矩形直線導軌副,精密細分驅動系統(tǒng),滿足模具加工所需要的剛性和精度要求,2.2kw意大利變頻電主軸使此款模具雕刻機擁有更大的切削率。特別適用于注塑模,冷沖模等各種鋼模以及滴塑模、燙金模、紫銅電極等銅模的制作加工。MEII-4540模具雕刻機技術參數表：主要性能指標項標準值工作臺尺寸510x500mm最大雕刻尺寸(X、Y、Z)450x400x145mm最高雕刻速度4.0m/min主軸電機2200W主軸電機最高轉速24000r/min刀柄直徑Φ4、Φ6、Φ3.175mm外型尺寸1310x1330x1700mmRGDX—4040S數控雕銑機RGDX-4040S是一款經濟實用的高精密數控雕銑機設備，改款設備結構穩(wěn)定、易操作、通用性強，主要用于各種剛模、注塑模、紫銅電極、精密滴塑模、燙金模，以及冷沖模等的加工，在合理的工藝條件下，可加工出表面極佳的效果。ＲＧＤX—４０４０Ｓ數控雕銑機的技術參數主要性能指標項標準值最大行程(X、Y、Z)400×400×150mm最大刀具直徑Φ13mm最大進給速度5m/min主軸電機功率2.2KW主軸轉速范圍1500～24000r/min分辨率±0.001mm/脈沖通過上述三臺同類型數控雕銑機性能的綜合比較。目前，國內雕銑機的最大主軸轉速一般都在24000r/min、主軸電機功率在2.2KW、最高切削速度在4～6m/min之間。三、研究的基本內容1．數控雕銑機的類型結構和國內外現狀2．數控雕銑機的各部件組成及介紹3．數控雕銑機的基本工作原理4．數控雕銑機電主軸結構設計5．Z向滑座設計6．Z向拖板設計7．數控雕銑機電主軸變頻調速設計8．數控雕銑機的總裝配四、研究任務、方法及步驟任務：0號相關機械圖紙3張40頁論文數控加工編程程序3000字符以上的機電類科技英文翻譯研究辦法：通過參閱借來的參考資料、對雕銑機的實地勘察以及與指導老師的交流來完成對數控雕銑機的畢業(yè)設計要求。研究步驟：1．了解數控雕銑機及電主軸的國內外現狀2．熟悉數控雕銑機類型結構、個部分的組成及其工作原理3．構思數控雕銑機電主軸結構4．Z向滑座設計5．Z向拖板設計6．數控雕銑機電主軸變頻調速設計7．總裝配五、三維數控雕銑機床概述：三維數控雕銑機床是一種高效率、多功能的中小型經濟型數控加工設備。它集雕刻與銑削功能為一體，既保證了銑削小型工件所需要的低轉速、大功率輸出、又具備了雕刻所需要高轉速的雙重要求。機床總體布局設計：數控雕銑機床主要是用于較小銑削量或軟金屬材料的工件的加工。不但要求加工精度較高，而且要求實現高速切削，其主軸轉速甚至高達30000r／min左右。其移動部件不但要剛性好，而且要盡可能輕巧，以保證其靈活性。對數控系統(tǒng)，要求其具有高的速度和極好的伺服電機特性。

對于數控雕銑機床，從機械的角度分析，其結構應滿足：非移動部件剛性要好，移動部件在保證其具有良好剛性的前提下，盡可能輕巧，靈活性要好。要從機械上滿足既輕巧又剛性好的要求，關鍵在于機械結構的

理設計上。三維數控雕銑機總體結構布局如圖1所示。機床主要組成：二維數控十字工作臺5(X-Z向)立柱4機床主要組成部件一維數控工作臺1(Y向)主軸組件2泵站3操作及控制柜6其中二維數控十字工作臺與橫梁設計為一體，一維工作臺與機床床身底座設計為一體。特點：龍門式的結構具有良好的剛性和對稱性，一直是高速切削設備的首選結構。本機床總體布局采用龍門架式銑床結構，并設計了較寬的立柱和衡梁。為克服不良力矩的問題，盡量加寬了X、Y、Z三向的兩根直線滾動導軌之間的跨距，從整體布置上有效保證了機床的剛性。因孕育鑄鐵具有良好的穩(wěn)定性、吸振性和耐沖擊性，可使床身的結構強度和剛性有顯著提高，故本機床整體式床身底座采用孕育鑄鐵鑄造而成。它為箱形結構，內部筋板采用米字型筋配合的網狀結構，確保了對Y軸工作臺和兩立柱的剛性支承，使機床動態(tài)加工的穩(wěn)定性可達最好。因機床的剛性主要用于克服移動部分在高速移動時對非移動部分的強大沖擊，所以導軌和絲桿在設計時應盡量要求粗一些，以加強剛性。由于采取了這些措施，所設計的數控雕銑機的最大優(yōu)點是能進行比較細小的加工，加工精度比較高，對軟金屬可進行高速切削。六、設計工作進度安排序號時間內容107.10.01收集畢業(yè)設計資料，確定畢業(yè)制作課題207.10.08～07.10.23開題報告307.10.24～07.11.0確定畢業(yè)設計大綱，確定繪圖內容407.11.05～07.11.2撰寫畢業(yè)設計論文及相關文件（摘要、翻譯），繪制圖紙507.11.2RGDX-4040S數控雕銑機的總裝配圖607.11.26～07.12.02相關專業(yè)英語翻譯707.12.03畢業(yè)設計總結參考文獻1吳玉厚主編．電主軸單元技術[M]．北京:工業(yè)出版社，20062文懷興，夏田編著．數控機床系統(tǒng)設計[M]．北京：化學工業(yè)出版社，20053文懷興主編．數控銑床設計[M]．北京：化學工業(yè)出版社，20054戴曙主編．金屬切削機床[M]．北京：機械工業(yè)出版社，19935林宋，田建君編著．現代數控機床[M]．北京：化學工業(yè)出版社，20036韓鴻鸞等主編．數控機床的結構與維修[M]．北京：化學工業(yè)出版社，20047李明．三維數控雕銑機的研制[J]．機床與液壓，2007，35(2)：95～988Malkin，T．WHwang．Grindingmechanismsforceramics．annalsoftheCRIP,1996,45(2):1～12目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 11.1項目名稱與承辦單位 11.2研究工作的依據、內容及范圍 11.3編制原則 31.4項目概況 31.5技術經濟指標 51.6結論 6第二章項目背景及建設必要性 82.1項目背景 82.2建設的必要性 9第三章建設條件 113.1項目區(qū)概況 113.2建設地點選擇 錯誤！未定義書簽。3.3項目建設條件優(yōu)劣勢分析 錯誤！未定義書簽。第四章市場分析與銷售方案 134.1市場分析 134.2營銷策略、方案、模式 14第五章建設方案 155.1建設規(guī)模和產品方案 155.2建設規(guī)劃和布局 155.3運輸 185.4建設標準 185.5公用工程 205.6工藝技術方案 215.7設備方案 215.8節(jié)能減排措施 24第六章環(huán)境影響評價 256.1環(huán)境影響 256.2環(huán)境保護與治理措施 266.3評價與審批 28第七章項目組織與管理 297.1組織機構與職能劃分 297.2勞動定員 297.3經營管理措施 307.4技術培訓 30第八章勞動、安全、衛(wèi)生與消防 318.1編制依據及采用的標準 318.2安全衛(wèi)生防護原則 318.3自然災害危害因素分析及防范措施 328.4生產過程中產生的危害因素分析及防范措施 328.5消防編制依據及采用的標準 348.6消防設計原則 358.7火災隱患分析 358.8總平面消防設計 358.9消防給水設計 368.10建筑防火 368.11火災檢測報警系統(tǒng) 378.12預期效果 37第九章項目實施進度 389.1實施進度計劃 389.2項目實施建議 38第十章項目招投標方案 4010.1招標原則 4010.2項目招標范圍 4010.3投標、開標、評標和中標程序 4010.4評標委員會的人員組成和資格要求 42第十一章投資估算和資金籌措 4311.1投資估算 43HYPERLINK\l"_Toc2