隨著智能時代的到來,智能工廠廣泛推行。智能工廠即工廠無人化、自動化,其基礎之一就是數(shù)控技術的快速發(fā)展。為了適應當代制造業(yè)加工要求和提高市場競爭力,數(shù)控機床的應用范圍隨著時代不斷地擴大,進而不斷地改進技術以滿足需求。對于小型加工和更換加工環(huán)境方面,小型機床具有得天獨厚的優(yōu)勢,但是機床結構優(yōu)化程度不足,影響機床精度。為了滿足精密加工的要求,需要對機床進行輕量化優(yōu)化,以達到更好的機床精度和性能。相比較于傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)所暴露出來的功能不全和人機交互界面不夠人性化等問題,開放式數(shù)控有突出優(yōu)勢,且有利于提高數(shù)控系統(tǒng)柔性�；贏NSYS有限元分析理論和輕量化設計理念,借助分析軟件和優(yōu)化方法對機床關鍵部件進行設計及優(yōu)化,并采用結合運動控制器和PC工控機的半閉環(huán)控制系統(tǒng),在Windows系統(tǒng)中二次開發(fā)一套全新的開放式數(shù)控軟件,進而完成一臺開放式數(shù)控銑床的全部設計。首先,根據(jù)機床設計要求,對機床整機結構布局和關鍵部件的材料與結構進行設計,并對精度部件進行校核驗證。其次借助workbench軟件對主軸、橫梁、立柱以及整機的靜動態(tài)特性進行分析。從靜剛度、強度、固有頻率方面,驗證所設計機床是否滿足要求,尋找結構中... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

進給系統(tǒng)裝配圖

第二章三軸數(shù)控銑床結構開發(fā)12根據(jù)表2.5中的內(nèi)容綜合考慮，選擇滾動導軌副應用于本套進給系統(tǒng)中。依據(jù)滾動導軌的選用原則和實際情況的校核計算，最終選擇圓形滾珠導軌副，型號為JCS-SBR16S，結構如圖2.2所示。圖2.2JCS導軌結構2.4機床底座設計通常普通機床的床身主要以合金鋼和鑄鋼為主，但是其對于機床的受力變形和振動頻率都有著降低屬性的影響。大理石底座屬于非金屬材料，不存在磁性反應同時也不容易變形。由于大理石主要礦物成份的原因，所以大理石機座穩(wěn)定性更好、強度大、硬度高，能在重負荷下保持高精度，并且其還具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗磁等特色[48]。綜合以上原因，本文將選用大理石底座，結構如圖2.3所示。圖2.3大理石底座對于無裝配需要位置，通過打適當?shù)目讓Φ鬃M行質(zhì)量減輕，同時方便夾具的布置，可以大大保證夾具反復裝卸時的誤差問題。這里需要注意一點，在底座和底板的側面接觸位置需要精銑，保證機床上半部定位精準，從而保證整機的加工精度。2.5數(shù)控機床的建模在完成上文中結構整體布局和關鍵部件的計算、選型和設計后，通過soildwork三維設計軟件完成虛擬建模和裝配，如圖2.4所示。

第二章三軸數(shù)控銑床結構開發(fā)12根據(jù)表2.5中的內(nèi)容綜合考慮，選擇滾動導軌副應用于本套進給系統(tǒng)中。依據(jù)滾動導軌的選用原則和實際情況的校核計算，最終選擇圓形滾珠導軌副，型號為JCS-SBR16S，結構如圖2.2所示。圖2.2JCS導軌結構2.4機床底座設計通常普通機床的床身主要以合金鋼和鑄鋼為主，但是其對于機床的受力變形和振動頻率都有著降低屬性的影響。大理石底座屬于非金屬材料，不存在磁性反應同時也不容易變形。由于大理石主要礦物成份的原因，所以大理石機座穩(wěn)定性更好、強度大、硬度高，能在重負荷下保持高精度，并且其還具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗磁等特色[48]。綜合以上原因，本文將選用大理石底座，結構如圖2.3所示。圖2.3大理石底座對于無裝配需要位置，通過打適當?shù)目讓Φ鬃M行質(zhì)量減輕，同時方便夾具的布置，可以大大保證夾具反復裝卸時的誤差問題。這里需要注意一點，在底座和底板的側面接觸位置需要精銑，保證機床上半部定位精準，從而保證整機的加工精度。2.5數(shù)控機床的建模在完成上文中結構整體布局和關鍵部件的計算、選型和設計后，通過soildwork三維設計軟件完成虛擬建模和裝配，如圖2.4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]基于復合材料的加工中心關鍵結構件設計及多目標質(zhì)量匹配優(yōu)化[D]. 李源.蘭州理工大學 2019
[6]五軸小型數(shù)控銑床開放式控制系統(tǒng)及后處理開發(fā)[D]. 王妮娜.西安理工大學 2018
[7]小型三軸數(shù)控銑床結構優(yōu)化設計[D]. 陳哲.長春理工大學 2018
[8]小型龍門加工中心結構優(yōu)化設計研究[D]. 賈成閣.長春工業(yè)大學 2017
[9]NSGA2遺傳算法改進研究及其在微電網(wǎng)配置中的應用[D]. 李海珍.蘭州理工大學 2017
[10]QYJ-16型臥式加工中心床身結構的靜動態(tài)特性分析及優(yōu)化設計[D]. 張業(yè)成.蘭州理工大學 2017



本文編號：3019714