X5040铣床数控化改造设计[毕业论文+Solidworks模型+CAD图纸]

数控毕业论文：X5040铣床数控化改造设计含论文，三维模型

X5040铣床数控化改造设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

数控机床是组合了计算机和精密机械以及自动检测还包括自动控制等多项高科技的新产品是一个典型的机电一体化的产品。其所能带来的巨大效益已引起世界各国的工业领域和科技领域的普遍重视，数控机床的普及是制造业发展的必由之路，也是未来世界工厂自动化的基础。 由于我国机床以普通机床为主， 所以采用数控系统对普通机床进行数控化改造是必要的， 非常符合我国机床拥有量巨大， 而生产规模小的国情。

本设计从理论出发，详细阐述 X5040 铣床数控改造的原理与改造设计的方法，参数计算，针对机械部分的数控化改造方案，分析机床结构和运动参数改造方案如下： 经过相关的计算， 把原有进给系统更换为伺服电机与减速器驱动；把滑动丝副杠替换换为滚珠丝杠副；再将箱体做适合的更改； 并将改造的成果使用 Solidworks 建模模拟演示。 并给出验收时的数控加工走刀路线图，尽可能全面系统地检验改造的铣床与实际零件的数控加工。

本设计虽然经过辅导老师们的指导，但是因为本人知识水平有限还有经验不足，以及资料不全， 所以本设计中难免会存在错误和疏漏之处诚望读者给与指正。

关键词：数控化铣床； 数控化改造； Solidworks 模型

目录

第 1 章 绪论............. 1
1.1 数控机床的产生.............................. 1
1.2 数控机床的国内外发展历史.................... 1
1.2.1 国外发展历史.............................. 1
1.2.2 国内发展状况.............................. 2
1.3 数控机床的发展趋势......................... 2
第 2 章 X5040 铣床改造的方案设计............... 5
2.1 机床数控化改造流程......................... 5
2.2 总体改造方案设计............................ 5
2.3 具体改造方案设计........................... 7
2.3.1 进给传动系统改造方案......................7
第 3 章 系统运动参数的确定....................... 9
3.1 主运动转速范围分析.......................... 9
3.2 机械传动....................................9
3.2.1 滚珠丝杠.................................. 9
3.2.2 滚珠丝杠副的循环方式....................... 9
3.3 数控铣床主要设计参数...................... 9
3.4 切削力计算..................................... 10
3.4.1 铣削抗力分析.................................. 10
3.4.2 进给工作台工作载荷的计算...................... 11
3.5 纵向进给系统设计计算............................. 11
3.5.1 滚珠丝杠的计算和选型............................ 11
3.5.2 确定齿轮传动比及模数和有关尺寸........ 13
3.5.3 伺服电机的计算与选用.............................16
3.6 横向进给系统设计计算...............................19
3.6.1 滚珠丝杠的计算和选型............................19
3.6.2 确定齿轮传动比及模数和有关尺寸...................20
3.7.1 滚珠丝杠的计算和选型............................25
3.7.2 确定齿轮传动比及模数和有关尺寸................ 27
3.7.3 伺服电机的计算与选型............................30
第 4 章 安装工艺...................................... 33
4.1 机床安装前的准备工作............................ 33
4.1.1 确定传动方式................................... 33
4.2 进给系统的安装..................................... 34
4.3 主传动机构及辅助系统............................ 35
第 5 章 调试与试运行................................... 37
5.1 铣床几何精度的调试............................. 37
5.2 伺服系统的调试.................................... 37
5.3 其他项目检测..................................... 37
5.4 铣床试运行........................................ 37
第 6 章 铣床的验收................................. 39
6.1 铣床的几何精度检验............................. 39
6.2 铣床的定位精度检验...........................39
6.3 机床切削精度的检验........................... 39
6.3.1 平面铣削精度的检验............................ 39
6.3.2 直线铣削精度的检验............................ 40
第 7 章 零件的三维建模.............................41
7.1 X向导轨底座的建模............................... 41
7.2 X向导轨的建模................................... 44
7.3 导轨滑块的建模................................. 45
7.4 X向垫圈的建模.................................. 46
7.5 X向感应器的建模................................... 47
7.6 X向紧固工作台部件的建模........................ 49
7.7 X向滚珠丝杠的建模................................ 52
7.8 X向丝杠定位装置的建模.............................. 55
7.10 X向端盖的建模............................. 56
7.11 X向丝杠螺母的建模 ............................. 57
7.12 X向减速器模型的建模........................... 64
第 8 章 装配............................................ 67
8.1 X向进给系统的装配............................. 67
第 9 章 焊接........................................ 73
9.1 箱体的焊接........................................ 73
9.2 X向活动板的焊接................................... 75
9.3 焊接应力的消除................................ 75
9.3.1 消除焊接残余应力的措施........................... 75
总 结.......................................... 77
附 录................................... 79
外文翻译：机器人的组成......... 79
参考文献................ 87
致 ................................ 89

第 1 章 绪论

1.1 数控机床的产生

伴随着科学技术不断发展，对机器商品的质量和效率的要求越来越严格。 特别是近几年来，全球化的制造业竞争越来越激烈，生产厂家不仅只要为用户提供高质量的产品，并且还要为满足市场一直变化的需求而进行频繁的更改和设计新产品，以用来提高产品的性价比，提高市场占有率。凭据统计资料，在机械制造产业中单件及小批量加工占有机器加工总量约莫 80%。 其中，航天航空、船舶等机械，