鏜床主軸系統三維設計和運動分析

2022-12-28 03:09:04 字數 2816 閱讀 1484

摘要:隨著當前科學技術的飛速發展,各種工具機也在逐步的變化之中。鏜床是通過鏜刀對弓箭已有與指控進行鏜削的工具機。

是當前工業生產中的主要裝置之一。本文是應用三維軟體ug對鏜床主軸系統進行零件實體設計和運動分析的研究。通過虛擬設計的方法和相關資料的分析以及研究,得到更多的設計製造或者優化設計的資訊資料資料。

通過鏜床主軸系統三維設計和運動分析來對當前鏜床發展的趨向和設計過程進行闡述。關鍵詞:雙主軸由於軍用的需要,鏜床在工業發展過程中一直都處在領先的地位。

在近代社會發展的過程中,隨著計算機技術的飛速發展和各種資訊科技的逐步應用,鏜床也逐步出現了跨越式發展過程。鏜床的功能越來越強大更多的人青睞於採用有限單元法來研究工具機主軸系統的動態效能。隨著數控技術的出現,鏜床主軸振動也開始了智慧型化控制古城,通過限制工具機加工質量來提高生產效率。

鏜床主軸系統是在三向同頻率簡諧力的激勵下振動,而與激振力密切相關的主軸滾動軸承的剛度又不是乙個定值,而是載荷的函式它隨載荷的增加而增長。為了能夠更好的實現國產鏜床的生產效率和生產質量問題,完善新機型和縮短產品開發周期是當前鏜床設計和製造的主要任務。所以通過對數控鏜床主軸系統動態特性分析以便為其動態效能的進一步優化提供基礎。

一、。組合工具機主軸三維cad系統選擇三維設計軟體ug為軟體開發平台,採用了ug/open api介面,visual 編譯環境,windows 2000/xp作業系統,利用ug快速、靈活、方便的三維引數化造型功能,保證系統順利進行設計,三維是新一代數位化、虛擬化、智慧型化設計平台的基礎,是培育創新型人才的重要手段。在當前三維設計作品製造業全球化協作分工的大背景下,我國企業廣泛、深入應用三維設計技術、院校加大三維創新設計方面的教育,已是大勢所趨。

三維技術普及化是必然的趨勢,三維培訓必須全面鋪開。1.工具機主軸系統通常採用一根動力軸帶動多根主軸的工作方式,由於各傳動軸必須在有限的箱體空間內得到適宜的分布位置並避免干涉,且各軸的設計又必須保證其轉速、轉向、強度和剛度,因此多軸箱設計難度大、周期長,往往成為組合工具機設計的瓶頸,改變這一局面的措施是採用計算機輔助模組化設計。

模組化設計是一種標準化、組合化設計,它不是面向某一具體產品,而是面向某一類產品系統以至有相似功能的相鄰產品系統,它不必對每種產品施以單獨設計,而是精心設計出多種模組,用巧妙、靈活而多變的方式組合出多樣化的產品。為此,我們開發了支援模組化設計的組合工具機cad系統,將cad技術和模組化設計方法用於組合工具機多軸箱的設計,不僅可以縮短多軸箱的設計和製造週期,降低成本,而且有助於保證多軸箱的質量,增強企業的競爭能力。2.

模組是產品、自然物或其混合物中,具有特定功能的基本單元,它具有標準化、系列化、互換性等特點。模組化設計是在對一定範圍內的不同功能或相同功能不同效能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上,劃分並設計出一系列功能模組,通過模組的選擇和組合可以構成不同的產品,以滿足市場的需求。在進行多軸箱模組化設計時,首先要把多軸箱劃分成若干模組,由於多軸箱的具體結構取決於被加工零件的具體要求,如孔的數量、形狀、分布位置以及被加工零件的數量等,因此它不屬於通用件。

但通過對多軸箱的組成零件進行分類,可以實現多軸箱零件的通用化,例如,多軸箱的箱體和前後蓋是按輪廓尺寸和外形分類的;主軸按照用途分類,分為鑽孔類、鏜孔類、攻絲類等;齒輪則按照模數、齒數和孔徑分類等,利用這些通用化的零件可以配置成各種不同結構形式的多軸箱。二、鏜床株主軸系統特點及注意事項在鏜床的施工過程中,主軸是加工產品的主要運輸方式,是對將產品運進工具機的輔助裝置之一。因此在讓床的設計過程中,主軸設計是其設計的重點。

在工具機的設計工作中,需要用到電主軸時,一般可以通過兩種途徑來獲得電主軸:是通過資料控制系統來對鏜床中的各個部件進行系統性的控制方法。其二是通過向其他商場直接購買成品電主軸,這樣子的做法容易產生成本的浪費並且由於主軸與鏜床型號的部隊稱等造成外觀和施工效率中的影響。

本工具機採用第一種方案,電主軸(右主軸箱)自行開發設計.這樣不僅可以使成本大為降低,同時還能滿足工具機的整體布局要求。因工具機數控系統採用s主emens 840d,因此具體結構採用德國lph2型電主軸,將其與主軸箱、主軸等零件組裝在一起。通過轉子與主軸的過盈配合,使動力直接作用在豐軸上。

2.在電主軸設計和製造過程中,需要解決兩個技術難題,一是電主軸的動平衡問題,二是電主軸的發熱問題。由力學原理可知,當電主軸運轉過程中,其微小的不平衡量,都產生很大的離心力,造成工具機的振動,使得加工精度和表面質量受到嚴重的影響。

對電動主軸進行嚴格的動平衡變得十分必要。主軸及其部件的加工、裝配和調校工作都得十分精密,這樣才能使主軸元件動平衡精度達到0.3級以上的水平。3.

在設計多軸箱箱體時,要求使用者選擇多軸箱型別,多軸箱型別分為臥式和立式兩種,其區別在於前蓋的厚度,然後選擇箱體尺寸,在主控程式中,提供了所有多軸箱的箱體尺寸,避免了查表,便於選擇標準化多軸箱。4.在設計電主軸時,要採取必要的措施,來保證主軸的動平衡,通過平衡環的設計達到這一效果。

在一定方位上,轉動平衡螺鐘,並調整其深度,知道達到平衡精度,達到平衡精度後,利用氧化樹脂將其固定。在採取必要措施的同時,還必須嚴格遵守結構對稱性原則.工具機主軸與電動機轉子之聞扭矩的傳遞要通過過盈配合來實現,按照過盈量來計算所傳遞的扭矩,其值有時高達0.07—0.1lmm。在電主軸的內部裝由電動機,這就使得電動機的散熱成為一項亟待解決的難題,因電動機與主軸裝在一起,電動機所散發的熱量會直接影響軸承的工作精度,如果這個問題解決的不好,會降低工具機的可靠性。

為了解決這一問題,本工具機設計了一套外迴圈水冷冷卻系統。我們將帶螺旋槽的冷卻套套在主電動機定子的外,當工具機工作時,在螺旋槽中連續流動冷卻水會將主軸電機所產生的熱量及時、迅速地帶走。通過計算主電動機的發熱量,確定冷卻水的流量。

三、結語本文結合鏜床在組合的過程中對主軸多種選擇和設計的總體要求和方案進行討論和分析,利用各種先進的理念和科學技術對鏜床設計進行分析。劃分並設計了多軸箱的功能模組,在三維軟體ug平台上,利用多軸箱模板的三位引數母性來取代傳統的設計方案和設計方法。使得設計直觀命了,有利於提高設計質量。

縮短多軸箱的設計和製造週期,降低成本,而且有助於保證主軸系統的質量,增強企業的競爭能力。

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