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复合型板件加工数控机床探索论文

时间:2022-10-09 21:27:12 数控毕业论文 我要投稿
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复合型板件加工数控机床探索论文

  摘要:对一种复合型板材加工数控机床进行了介绍,对其结构、电气、使用环境等方面作了说明,为机床操作、保养提供了参考依据。该机床可实现冲孔、钻孔、打字等多种功能。

复合型板件加工数控机床探索论文

  关键词:数控机床;冲孔;钻孔;打字工艺

  金属构件生产中的平板类工件的冲孔、钻孔、打字工艺,以往需要多种机床或人工操作,效率低、精度差,劳动强度高。为解决以上问题,一种集冲孔、钻孔、打字工艺于一体的数控机床应运而生。

  1机床特点

  本设备主要用于金属构件生产中的平板类工件的冲孔、钻孔、打字工艺。设备具有独立的液压动力系统和电气数控系统,采用中央集中控制。主机配有二轴数控送料工作台,工件可在工作区内任意位置精确定位,完成冲孔、钻孔和打字功能。板料的夹紧具有原点定位和重定位功能,原点定位准确、方便,重定位精度高。设备具有一个打字工位、两个冲孔工位和一个钻孔工位,可实现多品种、多孔径加工。设备模具装拆方便、定位准确,大大缩短工作停顿时间和模具调整时间,提高了工作效率,扩大了该设备的应用范围[1]。

  2机床结构

  本设备主要由主机、数控送料工作台、钻削单元、液压系统、气动系统、电气控制系统、润滑系统等组成[2]。该主机为一台带有压料装置和冲杆位置保持装置的专用液压机。冲杆保持架上有三个冲杆,用来安装冲头和打字装置。主油缸活塞杆上装有一个压头,压头与冲杆之间设有垫块,垫块通过气缸推动可完成抽出和塞入,以实现模具的选取工作。在机身两侧为压头安装了平面导轨,提高了抗偏载能力,延长油缸工作寿命。主机机身采用C型双片钢板焊接结构,刚性好,抗偏载能力强。X、Y轴的移动是在AC伺服电机、精密滚珠丝杠传动机构的带动下,沿直线滚动导轨副做左右、前后移动,实现工件准确定位。工件通过液压夹钳进行夹持,夹钳位置可沿X轴移动,以适应不同大小的工件。在X轴一侧装有一个原点定位机构,当液压缸推动定位板摆动90°时,其定位面与Y轴方向一致,恰好与夹钳钳口平面(即X轴方向)形成一个直角,用以确定板材的原点位置。钻削动力头采用变频电机经齿轮减速(i=7.5)驱动独立主轴;主轴进给采用AC伺服电机带动同步带和精密滚珠丝杠副驱动;主轴锥孔为莫氏6号锥度,配有多种规格莫氏变径套,可以安装较大直径范围的钻头。Z轴移动采用两条直线滚柱导轨副导向,驱动采用伺服电机带动同步带(i=2)和精密滚珠丝杠副传动。液压系统主要由油箱、冲孔打字调压块、辅助控制块、主缸控制块、钻孔压料控制块组成。驱动各油缸完成定位、夹紧、压料、冲孔、钻孔、打字等动作。主要液压阀采用意大利阿托斯液压元件,国内组装。油缸由专用油缸厂提供。该设备数控系统采用德国西门子808D系统,孔坐标可实现CAD/CAM直接转换(如AutoCAD),方便了编程、存储、显示和通讯,操作界面具有误差补偿、自动报警、人机对话等功能。加工工件程序可由键盘直接输入或CAD图形转换。具备冲孔、钻孔前加工预演和检验功能,人机友好,操作方便。机床精密直线导轨副、精密滚珠丝杠副等高精度的运动副均配备有自动润滑系统。自动润滑泵输出压力油,定量注油器油腔进油,由于定量注油器供油量精确,并可对系统压力进行检测,供油可靠,确保各运动副的表面有一层油膜,减小了摩擦和磨损,防止了由此引起的过热对内部结构的破坏,保证了机床使用的精度和寿命。机床结构如图1所示。

  3机床加工工艺条件

  机床的加工水平与加工工艺条件密切相关。合理的工艺条件可以保证更优的加工质量,以下就该机床加工工艺参数进行说明。该机床最大加工工件尺寸3500mm×600mm,最大加工板厚60mm。机床同时具备冲孔功能,冲孔单元冲孔力可达2000kN,打字力1000kN,最大冲孔直径覬35mm,最大冲孔厚度25mm,字头尺寸14mm×10mm,字符数量14或18(两排或三排)个。钻削动力头部分最大钻孔直径覬80mm,最大钻孔厚度60mm,主轴转速100~700r/min,主轴莫氏锥度6莫氏号,主轴电机功率11kW。钻孔动力头进给运动部分Z轴行程200mm,Z轴进给速度0~4m/min,Z轴伺服电机功率3kW。X、Y轴速度8m/min,总功率约45kW。

  4结论

  本文对一种复合型数控机床进行了说明,该机床可完成冲孔、钻孔、打字等多种加工工艺。阐述了机床在结构、配置方面的相关参数,对工件加工工艺参数作了介绍。本文对机床操作、使用和保养具有一定参考价值。

  参考文献:

  [1]周兰,陈少艾.数控机床故障诊断与维修[M].北京:人民邮电出版社,2007.

  [2]杨中力.数控机床故障诊断与维修[M].大连:大连理工出版社,2006.

  [3]王侃夫.数控机床故障诊断及维护[M].北京:机械工业出版社,2005.

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