TJK落地镗床研制.docVIP

TJK6916数控落地镗床研制 可行性分析报告 1.项目简介 德阳嘉龙机械制造有限公司，其前身是德阳扬嘉机械厂，始建于1958年，从1978年开始生产造纸烘缸及造纸机械产品。烘缸系列产品在1995年荣获中国新技术新产品交易博览会银奖，1996年荣获四川省乡镇企业科技明星企业。经过几十年的技术积淀， 具备了较强的生产加工能力和一定的技术研发能力。 中国是一个传统的机械制造大国，但其装备水平落后，特别是一些老的机械制造厂大多还是比较旧的机床，远远不能满足加工的要求。针对目前制造业的技术装备现状，用现代先进技术对传统机械制造业装备进行提升，是我国制造业的发展方向。特别是作为中国重大技术装备制造业基地的德阳，为三大企业配套的几百家中小企业的设备智能化程度还很低，迫切需要大型数控化设备。根据国家、地区产业结构调整、技术创新的变化以及经济建设的需要，结合本单位实际情况，借助四川工程职业技术学院在数控技术研究和应用方面的优势，开发TJK6916数控落地镗铣床，填补四川无生产该类设备的空白。 2.项目研制内容 数控落地镗床主要用于镗削大中型零件的孔，同时还可以完成钻、扩、铰、铣平面、轮廓加工等粗加工和精加工的工作；能保证大型工件一次安装，基本完成零件的加工，能有效地提高加工精度和工作效率，因此得到了广泛的应用。 2.1 数控落地镗床总体设计 在满足使用的条件下使设计的机床结构尽可能简单化是设计追求的目标。数控落地镗床总体包括以下几大部分：立柱、滑座、主轴箱、工作台、床身、电气系统、数控系统、液压控制系统。数控落地镗床采用消隙齿轮和滚珠丝杆传动、伺服电机、编码器、光栅尺、CNC系统构成闭环、半闭环控制，达到设计的工作精度，同时机床操作人性化，外形美观大方。其外形见图2-1。 图2-1落地镗床外形 2.2 数控落地镗床技术参数 数控落地镗床技术主要参数见表2-1。 表2-1 数控落地镗床技术主要参数表 镗轴 转速 Rpm 2～500无级 镗轴 直径 mm 160 镗轴 行程 mm 1200 镗轴 进给速度 mm/min 0.45～1500无级 镗轴 锥孔 公制80# 镗轴 电机功率 kw 55 方滑枕 截面（长X宽） mm 440×440 方滑枕 行程 mm 800 方滑枕 进给速度 mm/min 无级 方滑枕与镗轴 总行程 mm 2000 滑座 行程 mm 9500 主轴箱 垂直移动行程 mm 3000 工作精度 圆度 mm 0.01 工作精度 端面平面度 mm 0.01 2.3数控落地镗床机械设计 TJK6916数控落地镗床机械部分的主要部件有工作台、立柱、主轴、方滑枕、滑座，其主要功能见表2-2数控落地镗床机械主要部件，传动原理见图2-2 TJK6916数控落地镗床传动原理图，机械传动采用了传动精度高、能消除传动间隙的双齿轮和滚珠丝杆传动。配合伺服电机、编码器、光栅尺、CNC系统构成闭环、半闭环控制，达到设计的工作精度。 表2-2数控落地镗床机械主要部件 序号 部件名称 功能 备注 1 立柱 支承主轴箱等,完成Y方向的运动 滚珠丝杆 2 滑座 支承立柱, 完成X方向的运动 齿轮齿条 3 方滑枕 支承主轴, 完成W方向的运动 滚珠丝杆 4 主轴 安装刀具,完成主运动，同时可完成Z方向的运动 滚珠丝杆 5 工作台 工件的安装平台,装夹工件,工作台固定不动,以利于大型工件的安装和调试 图2-2 TJK6916数控落地镗床传动原理图 2.4数控落地镗床电气及NC系统 2.4.1 NC方案概述 1）TJK6916数控落地镗铣床有X轴、Y轴、W轴、Z轴四个运动，因此实际控制轴为4轴，为满足大型零件轮廓加工的需要，要保证其中任意3轴联动，且联动的轴可以由操作程序定义。 2）机床的数控系统采用西门子80DSL3 型数控系统。 西门子公司是全球最大的数控系统厂商，有几十年的数控系统研发、生产经验，其产品在国内普遍使用，市场占有率达40%。采用西门子数控系统由以下优势： ⑴ 技术成熟、可靠性高。 ⑵ 该品牌已经各生产企业被广泛认可，能够操作该系统的人员多，便于机床的推广。 ⑶ 西门子数控产品已经系列化，配置齐全，开放性好，使用灵活、便于机床的功能扩展和技术提升。 ⑷ 西门子公司已经在我国成立了完善的技术支持网络和售后服务体系，采用其产品可以得到较多的技术支持。 该型机床在投入生产时可以根据用户的特殊需求配置不同品牌的数控系统。 3）由于机床X轴采用齿轮、齿条传动，其精度较差，因此X轴需加装光栅尺作为位置反馈元件，构成闭环结构。其他各轴采用滚珠丝杆传动，精度可以满足要求。但从电机到滚珠丝杆间有减速齿轮箱，因此除采用伺服电机的上的编码器作为反馈元件外，还须再丝杆上加装位置反馈编码器组成半闭环结构，以克服传动齿轮