微型车铣复合机床设计.pdfVIP

学兔兔 第 6期 (总第 193期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2015年 12月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MAT10N Dec． 文章编号 ：1672—6413(2015)06—0098—02 微型车铣复合机床设计 常智红 (山西煤炭职业技术学院 计算机信息系，山西 太原 030031) 摘要 ：针对复杂精密微细轴类零件 ，设计 了一台可实现多种轴类零件完整加工的微型车铣复合机床 ，并使用 ANSYS分析软件对机床进行 了模态分析 ，获得 了机床振动特性，为机床 的优化设计提供 了理论依据。 关键词 ：微型车铣复合机床 ；模态分析 ；设计 中图分类号 ：TG65 文献标识码 ：A 0 引言 工方面显示出了巨大优势 。车铣加工包括 4个基本运 随着微机械技术的不断发展，微型机 电设备的优 动，即铣刀的3个运动 ；旋转 、轴向进给和径 向进给；工 势越来越显现出来 ，它被广泛应用在航空航天、医疗卫 件的一个转动。切削速度由铣刀旋转速度和工件旋转 生 、国防、通信等领域。微机电设备在应用领域快速发 速度共同决定 ，其中铣刀旋转是主切削运动，因此车铣 展，对系统内微型零件的精度提 出了更高的要求。轴类 加工中的切削速度主要是 由铣 削速度决定，由于铣削 零件作为传动系统核心零件，决定着系统的传动精度， 的切削速度和轴径无关 ，这样就容易实现轴类工件 的 因此微细轴的精密加工制造成为一个重要的研究领域。 高速和超高速切削。车铣解决 了由于微细轴直径较 1 精密微细轴的常用加工方法 小，车削难实现高速加工的难点，是一种微细轴加工的 精密微细轴类零件 由于尺寸的特殊性，其工艺特 先进的加工技术 。 点不同于常规尺寸轴类零件。由于微细轴径 向尺寸较 目前车铣加工技术在微细轴加工方面具有巨大优 小，当加工产生的径向切削力较大时，必然会使零件产 势，它具有加工效率高、成本低、加工功能多样 ，可 以实 生较大的径向变形 ，无法保证加工精度，甚至出现无法 现多种微细轴类零件 的加工 ，尤其在复杂微细轴类零 加工 的现象，因此微细轴的常用加工方式都是从降低 件加工方面具有 巨大的潜力 。为此 ，本文设计了一台 径向切削力为基础产生的。目前微细轴常用的加工方 以车为主的微型车铣复合加工机床。 法有特种加工 、精密车削以及精密车铣加工等。 2 微型车铣复合加工机床设计与分析 1．1 特种加工 本文设计的微型车铣复合加工机床使用多轴联动 微细轴的特种加工包括电解加工 、电火花加工、超 设计 ，可以一次完成复杂微细轴类零件切削成型、切断 声振动磨削以及 LIGA技术等。特种加工较常规的切 以及工件分离。为了减小工件由于悬伸量较大而产生 削加工在降低切削力方面有突出优势 ，在微细轴加工 的切削变形 ，设计 了支撑中心架 ，加工时采用小悬伸量 方面有广泛的应用。但微细特种加工加工效率低 ，设 的逐段加工，大大提高 了零件的加工精度。该设备需 备昂贵，对操作人员技术要求高，加工特征简单，对于一 要具备车 、铣、钻功能，可以实现车削加工、铣削加工 、 些复杂的微细轴无法加工，阻碍了微器件加工的发展。 车铣加工、钻削加工，实现了精密微细轴类零件的完整 1．2 精 密车削