MK1332数控外圆磨床工作台结构设计

MK1332数控外圆磨床工作台结构设计(任务书,设计说明书24000字,CAD图纸7张)
摘  要
随着制造业的迅速发展，传统的加工设备已无法承担加工高精度、复杂型面零件的要求，数控机床良好的加工精度和数控系统可满足此要求。而国外的数控机床比较昂贵，其价格要比国内高50%~60%，结合市场调研和毕业设计的实际，进行磨床工作台结构设计。针对数控磨床工作台存在的爬行、颤振现象，进给滚珠丝杠刚性低问题，确定了采用滚珠丝杠带动工作台，滚珠丝杠和电动机之间采用同步齿形带联接，工作台导轨贴塑，从而改善了润滑条件，同时也起到减振作用，MK1332数控外圆磨床的爬行、颤振现象得到有效解决，提高了零件加工质量；丝杠采用两端固定支承，滚动轴承背靠背组配，刚性可提高一倍。位置检测装置采用高分辨率的脉冲编码器，通过半闭环控制测量工作台的直线位移。工作台型面采用平面形式，减少工作台的质量、转动惯量，使系统有更快的响应特性。本机床对提高加工质量和效率、缩短产品开发周期有积极的意义。

关键词   数控磨床  工作台  滚珠丝杠  贴塑导轨

Abstract
Along with the rapid development of the manufacturing sector, the traditional processing equipment has been unable to undertake the processing precision, complex parts of the surface, NC Machine good precision and CNC machining systems can meet this requirement. Abroad CNC machine tools more expensive than domestic prices high 50% ~ 60%. combine market research and graduate of the actual design, structural design workstations Grinder. CNC Grinder against the crawling stage, flutter, feed rigid low-ball screw, determine the use of ball screw driven workstations, ball screw and motor uses synchronous belt link Guide laminating workstations, thereby improving the lubrication conditions, but also play a role in damping, MK1332 CNC Cylindrical Grinder crawl, flutter phenomenon to be an effective solution to improve the quality of the parts processing; Screw using both fixed supports, Rolling back-up, rigid be doubled. Position detection device using high-resolution pulse encoder, through half-closed loop control workstations measurement of linear displacement. Workstations using planar surface forms, reducing the quality of workstations, moment of inertia, allowing the system to have a faster response. The processing machine to improve quality and efficiency, shorten the product development cycle has a positive meaning.

Keywords    CNC Grinder    Worktable    Ball Screws     Laminating Guide

1.3 设计参数和方案确定
1.3.1 机床主要技术参数
机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数包括尺寸参数、运动参数及动力参数。
机床主参数反映机床规格大小和工作范围，有些机床还规定有第二主参数。
机床的尺寸参数是指机床的主要结构的尺寸参数，通常包括以下尺寸。
1）与被加工零件有关的尺寸，如磨床头架上最大加工直径。
2）标准化工具或夹具的安装尺寸。
运动参数是指机床执行件，如主轴、工作台和刀架的运动速度。
动力参数包括电动机的功率、液压缸的牵引力、液压马达或步进电机的额定转矩等。
1.3.2  MK1332数控外圆磨床设计参数
工作台最大纵向移动量       1100mm
工作台最大回转角度         +3°、-4°
工作台最大移动速度         10m/min
工件最大回转直径           φ320mm
工件最大重量               150kg
工作台重量                 850kg
尾架重量                   200kg
最大切削受力               1000N
最大磨削长度               1000mm
中心高                     180mm
最大砂轮线速度             60m/s

MK1332数控外圆磨床加工产品的主要精度
外圆的粗糙度                ≤0.32
纵截面内直径的一致性       0.008mm
圆度                       0.0025mm
 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
第1章  绪论    1
1.1 数控加工技术    1
1.1.1 数控机床的产生和发展    2
1.1.2 数控机床的发展趋势    3
1.2 数控机床的优点    4
1.2.1  数控机床的优点    4
1.2.2  数控机床加工零件的特点    5
1.3 设计参数和方案确定    6
1.3.1 机床主要技术参数    6
1.3.2  MK1332数控外圆磨床设计参数    6
1.3.3  MK1332数控外圆磨床加工产品的主要精度    7
1.3.4  设计方案的确定    7
第2章 数控机床的组成和分类    9
2.1  数控机床的组成    9
2.2  数控机床的分类    9
2.2.1  按工艺用途分类    10
2.2.2  按控制运动方式分类    10
2.2.3  按伺服系统的类型分类    11
2.2.4  按照功能水平分类    11
第3章 进给系统设计    13
3.1  工作台机构传动设计    13
3.2  滚珠丝杠螺母副    14
3.2.1  工作原理与特点    15
3.2.2  滚珠丝杠螺母副的循环方式    16
3.2.3  滚珠丝杠副的轴向间隙消除和预加载荷    16
3.3  滚珠丝杠副的精度    16
3.3.1  滚珠丝杠当量动载荷的计算    16
3.3.2  滚珠丝杠的选取和极限转速的计算    19
3.3.3  滚珠丝杠副效率计算    22
3.3.4  滚珠丝杠副刚度验算    22
第4章  滚珠丝杠的支承    24
4.1 轴端支承形式的选择    24
4.1.1滚珠丝杠轴端支承形式的选择    24
4.1.2 滚珠丝杠对轴承的要求    25
4.1.3 轴承的组配方式    25
4.2 轴承预紧力    26
4.2.1 轴承应适当的预紧，适当的预紧有助于提高轴承的工作能力    27
4.2.2 预紧与发热    28
4.3  滚珠丝杠的联接    30
4.3.1 同步齿形带的计算    31
第5章  电动机的选择和惯量匹配计算    37
5.1 最大静态切削负载转矩的计算    37
5.2 惯量匹配计算    38
5.3 最大空载加速转矩的计算    41
5.4 系统增益设计    43
第6章 导轨的选择与工作台型面的确定    45
6.1  导轨的选择    45
6.1.1 导轨的分类    45
6.1.2 导轨的间隙调整机构    48
6.1.3 贴塑导轨设计    49
6.2 工作台型面的确定    51
第7章 机床定位精度验算    53
结论    56
致谢    57
参考文献    58
附录1    60
附录2    66