数控加工中心主轴维修

数控卧式加工中心主轴箱及进给机构设计

摘要:

本次设计通过对现有加工中心的分析研究,提出一种新的设计方案,其自动化程度更高,结构也相对比较简单.这一点在论文会得以体现.本方案中,主轴箱采用交流调速电机实现无级变速,在X、Y、Z三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杠,而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递,并且采用单片机进行数字控制.

控制系统采用MCS-51系列单片机,通过扩展程序存储器、数据存储器和I/O接口实现硬件电路的设计.论文中也对软件系统的设计做出了相关说明.

关键词:交流调速电机 滚珠丝杠 步进电机 单片机系统扩展

Abstract:This design tries a new method after the analyze and research of the exited machining center with the higher automatization degrees and the simpler configuration,which will be explained in the paper. In the method, AC adjustable-speed motor is us

前言

机床工业是机械制造业的重要部门，肩负着为农业，工业，科学技术和国防现代化提供技术装备的任务，是使现代化工业生产具有高生产率和先进的技术经济指标的保证。设计机床的目标就是选用技术先进，经济效果显著的最佳可行方案，以获得高的经济效益和社会效益。随着科学技术不断发展，数控机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速高柔性化和模块化方向发展。

本次毕业设计是针对于市场上应用广泛的卧式加工中心的设计。此设计以典型卧式加工中心为参考，根据国家标准而设计的。本人主要设计卧式加工中心主轴箱及其部件的设计。保证在主轴高速运转下的稳定性、精度、刚度，合理选用轴承、电机和传动部件。在保证箱体的实用性和安全性的前提下，尽可能节约材料来制造箱体、盖板、端盖。为了保证准停装置和自动换刀的实现，采用气压限位装置来实现换刀，采用永磁铁和磁传感器来实现准停。

本设计鉴于是将要毕业的学生的我所做，可能会由于缺少实践经验和更多专业知识，会出现不严谨，不实际的错误。望各位审批老师予以谅解并给予我更多的帮助！

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第一章 课题介绍与分析

1.1选题背景及意义

1.1.1 国内外研究现状

机床工业是机械制造业的重要部门，肩负着为农业，工业，科学技术和国防现

数控加工中心M代码

M代码 M00 程序停止 作用 备注 程序暂停，并将主轴旋转暂停，切削液暂停，轴移动暂停，欲重新启动程序只需再按程序循环启动按钮即可，此时暂停的动作又恢复。 必须配合程序选择停止开关使用，当程序中有M01指令时，程序停止开关ON时，其动作与M00相同。 使用在程序结束时，主轴停止，切削液停止，程序停止。 命令主轴做顺时针方向旋，它可由M05\\M19\\M30\\M02指令控制停止，M00、MO1控制暂停，M04反向旋转。 命令主轴做逆时针方向旋转它可由M05\\M19\\M30\\M02指令控制停止，M00、MO1控制暂停，M03正向旋转。 命令主轴旋转停止。 呼叫9001换刀子程序，执行换刀动作，此指令不能单独执行，必须配合T指令共同使用。 受M00\\M01暂停控制，M09\\M02\\M30指令控制停止。 命令切削液停止。 命令主轴固定，且端键固定在同一方向，其解除可用主轴旋转指令M03\\M04或者按下RESET键。 回到程序开头，使用在程序结束时，主轴停止，切削液停止，且程序结束后会回到程序开头第一个单节准备。 M01 程序选择停止 M02 M03 程序结束 主轴正转 M04 主轴反转 M05 M06 主

阿Vv

中级数控铣工/加工中心操作工模拟试题

1、 树立职业道德，正确的选择是（ ）。 确立正确的择业观，才能树立职业道德 从事报酬高的职业，才能树立职业道德 从事社会地位高的职业，才能树立职业道德

从事自己喜爱的职业，才能树立职业道德

2、 （ ）是企业诚实守信的内在要求。 增强职工福利

维护企业荣誉 注重经济利益 开展员工培训

、 企业加强职业道德建设，关键是（树立企业形象 领导以身作则 抓好职工教育 健全规章制度

、 企业文化的核心是（ ）。企业价值观 企业目标 企业形象

）。3 4企业经营策略

5、 关于爱岗敬业的说法中，你认为不正确的是（ ）。

爱岗敬业是现代企业精神

发扬螺丝钉精神是爱岗敬业的重要表现 爱岗敬业要树立终生学习观念 现代社会提倡人才流动，爱岗敬业正逐步丧失它的价值

6、 用游标卡尺测量工件的轴颈尺寸属于（ ）。 绝对测量 相对测量

动态测量 间接测量

7、 利用游标卡尺测量孔的中心距，此测量方法为（ ）。 直接测量 间接测量 动态测量 主动测量

8、 下列计量器具中，测量范围和示值范围相等的是（ ）。

第4章 加工中心工艺设计

4.1 加工中心的工艺特点

1. 加工中心的工艺特点

加工中心集铣、钻、镗、铰、攻螺纹等功能于一身，综合加工能力强。显著的工艺特点有如下一些：

(1)能减少工件的装夹次数，从而减少多次装夹带来的定位误差，提高加工精度； (2)能减少装卸工件的辅助时间，节省大量的专用和通用工艺装备，降低生产成本； (3)能减少机床数量，并相应减少操作工人，并节省占地面积； (4)能减少周转次数和运输工作量，缩短生产周期； (5)在制品数量少，简化了生产调度和管理；

(6)在进行工艺设计时要避免干涉问题；

(7)夹具必须能适应粗、精加工的要求，并且夹紧变形要尽可能的小； (8)切屑处理要及时；

(9)在将毛坯加工为成品的过程中，内应力因不能进行时效而难以消除；

(10)技术复杂，对使用、维修、管理要求较高，要求操作者具有较高的技术水平； (11)加工中心一次性投资大，还需配置其它辅助装置，如刀具预调设备、数控工具系统或三坐标测量机等，机床的加工工时费用高，如果零件选择不当，会增加加工成本；

(12)由于采用自动换刀和自动回转工作台进行多工位加工，决定了卧式加工中心只能进行悬臂加工，所以应尽量使用刚性好的刀具，并解决刀具的振动和稳定性问题

题目系别专业班级姓名学

号指导教师日

期

CNC加工中心编程与操作设计 机电工程系 机电一体化技术 机电0808班 Xxx Xxx

Xxx 2010年12月

济源职业技术学院毕业设计

设计任务书

设计题目：

加工中心铣削编程与设计

设计要求：

1、设计安全要求

由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。要求学生在毕业设计时要做到以下几点：

（1）进行编程操作前，应熟悉加工中心的操作说明书，并严格按照操作规程操作。

（2）检查加工中心各部分机构是否完好，各按钮是否能自动复位。 （3）车间工具都应放在固定位置，不可随意乱放，爱护工具、经常保持量具的清洁，用后擦净，涂油后放入盒中；工作位置周围应经常保持整洁清洁。

（4）数控加工时精力应高度集中，出现问题时应

题目系别专业班级姓名学

号指导教师日

期

CNC加工中心编程与操作设计 机电工程系 机电一体化技术 机电0808班 Xxx Xxx

Xxx 2010年12月

济源职业技术学院毕业设计

设计任务书

设计题目：

加工中心铣削编程与设计

设计要求：

1、设计安全要求

由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。要求学生在毕业设计时要做到以下几点：

（1）进行编程操作前，应熟悉加工中心的操作说明书，并严格按照操作规程操作。

（2）检查加工中心各部分机构是否完好，各按钮是否能自动复位。 （3）车间工具都应放在固定位置，不可随意乱放，爱护工具、经常保持量具的清洁，用后擦净，涂油后放入盒中；工作位置周围应经常保持整洁清洁。

（4）数控加工时精力应高度集中，出现问题时应

第一章 零件的分析

1．1 零件的作用

数控车床主轴箱是数控车床的基础零件，由它将一些轴、套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相对位置，彼此按照一定的传动关系协调的运动，构成机床主轴箱体部件，因此主轴箱体的加工质量直接影响着机床的性能，精度和寿命[1]。

1.2 零件的工艺分析

主轴箱的其材料为HT250，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力[2]。 要求精度，因此底面和导向面必须垂直，零件图中导向面N和底面G的表面粗糙耐磨的零件[3]。

CK6142数控车床主轴箱的件主要加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求较高

[4]

。因为装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基

面则会影响主要孔的加工度均为Ra1.6，导向面N对底面G的垂直度公差为0.015，用涂色法检查接触面积或单位面积上的接触点来衡量平面的精度。该零件上需要加工的孔较多，因此孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承和孔的配合不良。孔径过大，配合过松，会使主轴回转轴线不稳定，并降低了支撑刚度，易产生震动和噪音；孔径过小，会使配合过紧，轴承将因外环变形而不能正常运行，缩短寿命。安装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径

摘 要

本篇毕业设计是CA6140车床主轴加工工艺及数控编程，CA6140车床主轴零件的主

0.05?0.03要加工表面是各外圆面的车削加工及内孔?52?绞?0.02的车削加工以及2-?8?0.01直孔的钻、

削加工和M10螺纹孔的钻、攻加工等。一般化来讲，保证平面的加工精度相比较与保证孔系的加工精度，平面加工的精度相对来说还是比较容易的。该CA6140车床主轴零件通过数控机床对其进行车削、镗削、钻、铰削加工，由于数控机床的加工精度比普通机床要高，生产加工效率要好，所以能够满足设计要求。

文章的重点在于对CA6140车床主轴的工艺性和力学性能分析，对加工工艺规程进行合理分析，对CA6140车床主轴进行加工工艺的规程设计，包括了CA6140车床主轴的数控加工，并且介绍了数控加工工艺及数控编程，以此CA6140车床主轴进行数控的加工工艺编制和数控编程的设计，经过实践证明，最终可以加工出合格的CA6140车床主轴零件。

关键词：CA6140车床主轴、工艺规程、普通编程、零件

I

目 录

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第一章 零件结构工艺分析 ..

摘 要

加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。

加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库及自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。其中的主轴组件是机床重要的组成部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度。本文在查阅大量国内外文献的基础上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比较了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。同时，还就主轴、轴承以及丝杠等重要零件的机械性能进行了探讨，并对这些零件的刚度和强度进行了校核。此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而提高了加工中心的可靠性和稳定性。 关键词 主轴组件；加工中心；数控机床

Abstract

Machining center evolved from the need to be able to perform a variet