数控双面钻窝机设计(论文+图纸)

机械设计毕业论文：数控双面钻窝机设计含论文，CAD图纸8张

数控双面钻窝机设计毕业论文

摘要

针对用户的加工对象要求，详细讨论数控双面钻窝机的机械结构和电控部分的设计。采用双钻对称结构和单片机控制系统，使加工过程自动化，提高了生产效率和加工质量。

在一般设备上加工弹子锁钥匙片，其窝位、窝深尺寸的变化的适应性差，生产效率低，加工质量不稳定，加工成本较高。为了解决这些问题，使加工过程自动化，设计专用的数控机床—数控双面钻窝机，用于三面弹子锁钥匙片两侧钻窝，以满足锁厂的生产要求。

数控技术是上世纪50年代计算机技术应用到机械制造及其控制领域的，它伴随着电子技术、自动控制技术、计算机技术、控制理论和传动伺服技术的发展而不断发展。它极大提高了工作效益、和加工质量。钻孔工艺与数控技术的结合使钻孔、钻窝技术获得了更大的生机。数控双面钻窝机就是其典型代表。它克服了传统钻窝机的缺陷。

此次毕业设计主要从低廉、可靠考虑，设计了数控双面钻窝机的机械结构与电控部分。控制系统采用单片机作为控制微机，步进电机开环控制作为伺服系统，丝杠驱动。这种方案的传动精度高，运行平稳，键盘输入，操作简单，有一定的实用性，并且该机床数控和传动部分能满足实际需要。

关键词：双面钻窝机，数控，设计

ABSTRACT

As the development of the production and social technology, mechanical products tend to the precision and complicacy, moreover their shape continually change. NC machine was invented to solve single unit and small batch production、high precision and complex surface machining of automation .Traditional key-copying machines have two main processing models, first model is a tooth-milling, drilling is the second type. The milling tooth-key-copying machines mainly process the more commonly used single key for a one-time. Traditional key-copying machines mainly copy the more commonly used single key, although it can copy the cross multidimensional key, its replication process needs time to reposition and re-fixture, and consume a lot of time and power , furthermore the success rate is low. While abroad have the CNC equipment that can process multidimensional key in a one-time, but its price is very expensive and its coverage is not high.

Although the general processing equipment can process the billiards lock key unit, the change of the cote position and the deep of cote in the size has low applicability, and the production efficiency is low, and the  processing quality is not stabilization, even its processing cost are expensive. To solve these issues and make the processing automation, the NC double sided counter drilling machine for three billiard-lock key drilling unit on both sides of cote has been designed so as to meet the production needs. The graduation design   bases on the processing requirements of the key, and mainly completes the design of the drilling machine’s overall mechanical parts.

Keywords: Double sided counter drilling machine, NC, Design

目  录

第1章  绪论        1
1.1 专用机床概述        1
1.1.1专用机床背景介绍        1
1.1.2 专用机床行业特点        1
1.2钻窝机需求分析        2
第2章 数控双面钻窝机机械部分设计要求        3
2.1主要设计要求        3
2.2数控双面钻窝机机械部分设计        4
2.2.1变距部分        4
2.2.2左、右动力头        7
2.2.3底座        7
2.3电动机选择        8
2.3.1电动机类型的选择        8
2.3.2电动机功率的选择        8
2.4步进电机的选择校核        8
第3章 数控双面钻窝机电控部分设计        12
3.1 硬件控制系统        12
3.2 软件控制系统        17
第4章 数控双面钻窝机调试        19
4.1 机械部分调试        19
4.2电控部分调试        19
4.2.1硬件调试        20
4.2.2软件调试        22
第5章钻窝机的传动设计        23
5.1 传动部分设计分析        23
5.1.1 传动件        23
5.2钻头主轴设计        25
5.3轴承选择和校核        29
结论        30
参考文献        31
致谢        32
附录1设计图纸

第1章  绪论

1.1 专用机床概述

1.1.1 专用机床背景介绍

是一种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。组合机床是专用机床的一种，它以标准化部件为基础，配以少量的专用部件组成。而目前一些机床厂对其生产的通用机床若作改动时，也习惯用专用机床来取代。比如数控车床由于盘改为专用设计的，这台数控车床则不用原机床型号，而采取编专用机床号的办法。由于专用机床是一种《量体裁衣》产品，具有高效自动化的优点，是大批量生产企业的理想装备。随着制造技术的进步，数控技术的普及，专用机床的数控化发展也很快，专用机床在生产实践中占有一定的比重。据有关资料介绍，日本2001年专用机床产值占机床产值的比达到8.8%；我国台湾省这一数字达到6.9%;而我国仅为0.67%。所以，在当前产品结构调整中，发展专用机床是行业发展中的一个值得注意的问题。

1.1.2  专用机床行业特点

用户方面， 一是集成性。用户订购专用机床都是要求交钥匙工程，它集加工工艺，机床、夹具、工具的开发设计与选择，检验测量）物流的输送，切屑和冷却液的防护与处理等于一体。它不仅仅解决其中的某一问题，而是要解决好涉及较宽的技术领域可能遇到的每一个问题。二是单一性。专用机床几乎都是单台性生产，要根据用户提出的要求，进行一次性开发，一次性制造，而且还要保证一次性成功。
从设计主体来说，一是技术难度大。由于它是集加工工艺、机床、夹具、辅具、刀具、检验测量、物流等于一体，实现交钥匙工程，从而涉及技术领域宽且复杂，又是一次性制造，要保证一次成功。二是经营风险率高。专用机床（或自动线）根据用户订单“量体裁衣”制造的，要确保一次成功，有相当大的技术风险。三是协作困难大。由于是一次性制造，找协作厂家很困难。条件一般的企业，很难保证一次性制造出合格的产品；条件好的企业，又不愿当配角，对这种委托协作看不上。 四是技术依赖性强。专用机床及其自动线从设计、工艺编制、生产制造到装配调试的全过程，都需要一批有经验的技术人员、管理人员和技术工人。 五是利润空间小。在国外不同的生产模式的企业（指大量生产、批量生产或单件小批生产），其生产产品的效益相差不会太大，但国内这几种生产模式的企业效益却相差悬殊。

1.2 钻窝机需求分析

随着科学技术的迅速发展和规模化工业生产的需要，采用专用装备组合成现代化高速流水线和多功能高效组合机床，在许多行业中已成为保证产品的加工精度、降低生产成本、提高劳动生产率和企业竞争力的关键措施之一。动力头是组合机床的重要动力部件，其质量和性能的优劣直接影响到整台机床性能的好坏，通常组合机床设计中，动力头提供主运动，其进给运动由机械滑台来实现的。一般设备上加工弹子钥匙片，其窝深和窝位尺寸变化的适应性差，生产效率低，加工质量不稳定，加工成本较高。为解决这些问题，是加工过程自动化，设计专用的数控机床——数控双面钻窝机，本机床特别采用8051单片机控制，在生产中取得了用于三面弹子锁钥匙片两侧钻窝，以满足锁厂的生产需求，获得了较好的经济效益。

第2章 数控双面钻窝机机械部分设计要求