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TC500卧式镗铣加工中心总体设计及工作台部件设计
专业：机械设计制造及自动化 学号：10010214 姓名：丁建国
指导老师：马保荣 高级工程师
摘要
本文首先介绍了数控机床的发展历史，以及数控机床在工业生产中的重要作用，并描述了加工中心的特点和分类。然后介绍了回转工作台的设计，其中包括传动方案的选择，传动部件的设计与校核。最后进行电气原理设计，介绍加工中心电气的设计任务，供电电源的设计，以PLC为中心的硬件设计，以及系统程序设计。关键词： 加工中心 回转工作台 电气原理设计
Abstract This paper first introduces the historical development of CNC machine, CNC machine as well as an important role in the industrial production, and describes the characteristics and claification of machining center.And then introduces the design of rotary working table, including the choice of transmiion, transmiion parts of the design and checking.Finally, electrical principle design, introduces the design task machining center electrical power supply, the design, the hardware design of PLC centered, and system programming.Keywords: machining center rotary working table electrical principle design 一.概述
加工中心是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀的功能，是对工件一次装夹后进行多个工序加工的数控机床。加工中心的数控系统能够改变转轴的转速，进给量等，可连续完成钻，镗，铣，铰，攻丝等多种工序。加工中心对加工形状复杂，精度要求较高，频繁更换刀具的零件具有良好的经济效果。
(一).加工中心的特点
加工中心具有工序集中，能够自动更换刀具，有自动回转位工作台等特点。由于减少了装卸和换刀的次数，消除了应多次装夹产生的定位误差，使其加工精度非常高。在加工中心中，通过缩短测量和机床点整时间，减少工件调转，搬运和存放的时间，使其利用率大幅度高于普通机床。
（二）.加工中心的分类
按照机床的外观，加工中心可以分为立式，卧式，龙门式和万能式加工中兴几类。
（三）.回转工作台介绍
数控回转工作台为加工中心提供了数控坐标，通过第四轴，第五轴驱动转台来加工复杂曲面，使机床原有的加工范围得以扩大。在回转工作台中采用液压制动使其夹紧可靠。
二．计算及重要结论
（一）数控机床的构成 主机，是数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴、进给机构等机械构件；CNC装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盘、纸带、阅读机等）以及相应的软件；驱动装置，是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元，进给驱动单元，主轴电机及进给电机等；数控机床的辅助装置，指数控一些必须的配套部件，用以保证数控机床的运行，它包括液压和气压动力装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监测装置；编程机及其他一些附属设备。
（二）.设计参数
1.机床外形尺寸（长*宽*高mm）5200*4400*2300 2.工作台面积（长*宽mm）500*500 3.Z轴工作行程 630mm 4.Y轴工作行程 500mm 5.X轴工作行程 630mm 6.定位精度 0.02mm(三).机床的总体布局
设计卧式加工中心的整体布局。安排电器柜相对于机床位置，要求布线尽量短。安排操作面板的位置，安装方式，要求操作方便符合一般操作规律，以便于工人操作。考虑电缆走向，排屑方式及垃圾箱的位置，保护方式、搬运可拆装性，并符合电器规范，整体布局美观。
（四）.回转工作台设计 回转工作台的设计包括蜗轮蜗杆的选用于校核，蜗杆传动的热平衡计算，伺服电机的选择，轴承的选用与校核，轴承的润换，液压制动机构的设计和密封装置的选用。
（五）.床身、导轨设计
该加工中心的床身采用固定立柱式，因床身不大，采用整体结构，Z向电机在垂直方向的作直线运动，带动主轴箱做上下运动。
工作台采用滑动导轨，矩形导轨，它具有定位刚度好，重复定位精度高，结构简单等优点。
（六）.液压制动设计
在加工零件时需要工作台制动夹紧，所以采用液压系统来进行制动。液压系统夹紧力大，产生夹紧力矩足以抵消产生的摩擦力矩。
三、机床的控制系统设计
（一）数控系统的组成数控系统由输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置组成。
（二）控制系统选型
本机床电气控制部分，其中HSV-11系列交流伺服驱动装置与五个交流伺服电机构成的交流伺服驱动系统，分别控制X、Y、Z轴驱动直线进给，刀库伺服回转以及工作台伺服。XS10、XS11为开关量输入接口，接受操作按钮及机床检测信号，XS20为开关量输出接口，用以实现伺服检测，主轴换挡、冷却等继电器控制。四．结束语
（一）结论
机床控制是数控技术应用最早、最广泛的领域，因而数控机床的水平代表当前数控技术的性能、水品和发展方向。它的柔性自动化的性能，优异而稳定的精度，灵敏而多样化的动能引起世人瞩目；它开创了向机电一体化发展的先河，也成为先进制造技术中的一项核心技术；它的发展解决了复杂型面零件的加工，提高了加工精度，提高了生产效率，大大减少了工装卡具。调高经济效率，大大减轻了工人的劳动强度。
（二）体会
通过本次毕业设计，将所学课本上的知识充分的得到了应用，增强了理论与实践相结合的能力，同时也学到了书本上没有的知识，积累了经验。掌握了机械产品的设计步骤、基本理论以及实施的方法等。在本次设计过程中马保荣老师给与了很大的指导和帮助，在此向他表示衷心的感谢！
参考文献
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11.徐江丽，张宗，TH6363卧式加工中心伺服进给系统设计与分析 机械工程师2008,11 12.哈尔滨工业大学 天津大学 机械设计图册 上海科学技术出版社
论文简介
设计题目：TC500卧式镗铣加工中心总体设计及工作台部件设计
学院：机电工程学院
专业：机械设计制造及其自动化 班级：机电二班 姓名：丁建国 学号：10010214 指导教师：马保荣
