前言:
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1CNC加工中心
CNC加工中心大多数是立式加工中心,和车床一样也是主轴作旋转运动,而加工中心之所以能加工复杂的工件,是因为CNC加工中心是可以作X,y, Z三轴运动,也就是升降台式CNC加工中心„
而CNC加工中心的设计上一般是需要通过这几个部分进行研究分析,分两个主要部分,_个是CNC装置部分,另一个部分是机械部分,CNC装置部分是CNC加工中心的系统,也就相当于人体的大脑,而机械部分就是CNC加工中心的机构组成部分,包括动力系统、导向装置、传动元件、机械机构等。
在CNC加工中心的机械部分,对于铁床的主传动系统和齿轮设计,是最为重要的一部分,同时需要通过分析敦控统床的转速图和设计要求,最终绘制机械结构装配图,再将装配图拆分成零件图。
2工作台
工作台的设计上,需要从多方位进行设计,首先是对导轨的选择,对于工作台,它的要求需要工作台的定位精度高,不要有爬行现象,同时在传递效率上要高,所以工作台的导轨选择直线滚动导轨畐IJ。
CNC加工中心的伺服电机与工作台连接,使工作台运动,需要通过丝杠螺母副进行连接,本工作台选取滚珠丝杠副,这样可以使工作台寿命长,精度高。
为了使工作合的传动精度高,不应使工作台的移动速度过快,尽置减轻工作台轴上的扭转力,这样可以减轻工作台的颤动,减小工作台的惯置,所以选取联轴起到减速装置的作用,通过以下公式来对工作合或者工件折算到电机轴上的惯量:
JW = (^)2MX\06
式中:Jw-惯量;S-丝杠的导程;M-工作台的质量。
为了能更好的对工作合进行检查,需要对CNC加工中心工作合增加检测装置,检测装置可以选用开环也可以选用闭环控制系统,本工作台的检测系统采用闭环控制系统,安装光栅尺来对整个工作台进行监测n
以上的设计分析最终绘制出整体工作台的方案图,如图1。
通过图中可以看出,人是主要控制者,电机通过接到控制信息,信号传给电机,伺服电动机启动,驱动电路控制步进电机,步进电机通过丝杠控制工作台作x, y, z方向直线运动。
3床身设计
床身作为CNC加工中心的一个支撑件,是最基础的部分,在对床身的要求上,要使床身的刚度比较大,能满足整个加工中心的整体震动,不能有太大的噪音,需要有_定的动态特性,同时CNC加工中心在工作时候排屑要顺畅,具有较好的工艺性„
床身作为性能对整个CNC加工中心有着不小的影响,在床身的设计当中,CNC加工中心的床身强度是一个重要的指标,图2是CNC加工中心整体受力的模型,床身的重量又是占CNC加工中心整体重置最大的部分,在CNC加工中心床身的设计上要将悬梁、加工中心整体、底座、升降台以及要加工零件的总质量相加起来,通过这个总质置来设计床身。
但在CNC加工中心的受力上并不是床身的重量对加工中心影响最大,数控加工中心外载荷和加工中心工作时候切削力影响最大。
床身的设计是通过对床身的受力分析,然后初步拟定设计方案和总体外形,再对这个设计方案进行核算,或者进行CAD、3D建模,如图3,如果设计方案不合理,再进行修改,而对床身的材料设计上,要选择合理的材料,满足加工中心和设计要求,不能使用高成本材料,也不能选用太重的材料,CNC加工中心床身的材料选择灰铸铁,因为该材料的抗拉强度高,对于抗震性能高,可以吸震。
CNC加工中心的床身制造上,采用铸造生产方法,因为铸造成本低,同时铸造的制造方法工艺性能好,对复杂的零件,异形零件都可以实现制造,但在铸造方法中也是分不同的方法,本次床身的设计上,采用砂型铸造方法。
4结束语
在g械设计专业,分析数据、查阅设计手册、参考期刊资料设计出新型设备,或者改善现有设备的性能,是设计环节最普遍也是最基础的能力,本CNC加工中心的设计中,就是采用对CNC加工中心的性能提升。伺服系统采用的步进电机,就是起到多元化驱动传动,像这样的性能改善,是对CNC加工中心精度以及自动化的提升,同时也会使设备及元件的寿命延长,但随之而来的也是有着成本上的提高,但可以设计出高品质的CNC加工中心。
伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括:CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市,目前其生产的加工中心70%出口,其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务!
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