CNC加工中心工作台与床身设计


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 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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