石材異形板材加工中心的研究與設(shè)計
本文選題:石材板材 + 加工中心; 參考:《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著建筑裝飾的發(fā)展和物質(zhì)生活水平的提高,市場對石材異形板材制品的需求急劇增加。我國自主研發(fā)的石材加工設(shè)備生產(chǎn)效率低下,而國外先進設(shè)備價格昂貴,難以在國內(nèi)石材加工中普及。橋式龍門結(jié)構(gòu)的石材異形板材加工中心,是理想的異形板材制品的加工制備。分析異形板材的加工需求,研究和設(shè)計石材異形板材加工中心,對豐富國內(nèi)石材加工設(shè)備,提高異形石材制品的加工工藝性能,帶動石材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 對石材的材料特性和材料去除機理進行討論,運用加工過程中切削力與主軸轉(zhuǎn)速、進給速度等參數(shù)的變化規(guī)律及經(jīng)驗公式,分析石材工件的高效加工工藝參數(shù)組合,為確定石材異形板材加工中心的技術(shù)指標提供依據(jù),并為仿真分析提供載荷參考。 結(jié)合適宜的加工工藝參數(shù),設(shè)計異形板材加工中心的主要技術(shù)參數(shù)。設(shè)計總體結(jié)構(gòu),從加工中心的床身、橫梁、伺服進給系統(tǒng)、主軸、刀具交換系統(tǒng)等功能部件出發(fā),通過多方案設(shè)計,對各方案進行優(yōu)缺點比較,選用最佳的設(shè)計方案。 根據(jù)所選方案,輕量化設(shè)計加工中心的橫梁部件,結(jié)合不同工況下的切削力和進給速度,對進給傳動系統(tǒng)的滾珠絲杠、滾動軸承進行參數(shù)計算和校驗,驅(qū)動電機滿足轉(zhuǎn)矩要求和加速性能,刀具交換系統(tǒng)進行刀盤設(shè)計、驅(qū)動計算、轉(zhuǎn)動定位機構(gòu)設(shè)計,主軸部分的滑枕和輔助裝置也有相應(yīng)的詳細設(shè)計。 利用模態(tài)分析辨別加工中心整機在危險位置處的固有頻率及振型,確保工作頻率遠離固有頻率,避免加工中心共振。利用瞬態(tài)動力學(xué)仿真,,分析加工中心在不同沖擊載荷作用下的最大變形,驗證機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
[Abstract]:With the development of architectural decoration and the improvement of material living standard, the market demand for stone shaped sheet products increases sharply. The production efficiency of the independently developed stone processing equipment in our country is low, but the foreign advanced equipment is expensive, so it is difficult to popularize in the domestic stone processing. Bridge type gantry structure stone shaped plate processing center, is an ideal processing of special-shaped plate products preparation. It is of great significance to analyze the processing demand of special-shaped plate and to study and design the machining center of special-shaped stone plate. It is of great significance to enrich the domestic stone processing equipment, improve the processing process performance of special-shaped stone products and promote the development of stone industry. This paper discusses the material characteristics and material removal mechanism of stone, and analyzes the combination of high efficiency processing technology parameters of stone workpiece by using the variation law and empirical formula of cutting force and spindle speed, feed speed and other parameters in the process of processing. It provides the basis for determining the technical index of the stone special-shaped plate machining center, and provides the load reference for the simulation analysis. The main technical parameters of special-shaped sheet metal machining center are designed according to the appropriate processing parameters. The overall structure is designed and the advantages and disadvantages of each scheme are compared and the best design scheme is selected from the function parts of the machining center such as bed, beam, servo feed system, spindle, tool exchange system and so on. According to the selected scheme, the beam parts of the machining center are designed lightweight, and the parameters of the ball screw and the rolling bearing of the feed drive system are calculated and checked by combining the cutting force and the feed speed under different working conditions. The drive motor meets the requirements of torque and acceleration. The tool switching system is designed for the cutter head, driving calculation, rotation positioning mechanism, and the sliding pillow and auxiliary device of the main shaft are also designed in detail. The modal analysis is used to distinguish the natural frequency and mode shape of the machining center machine at the dangerous position to ensure that the working frequency is far away from the natural frequency and to avoid machining center resonance. By using transient dynamic simulation, the maximum deformation of machining center under different impact loads is analyzed, and the rationality of machine tool structure design is verified.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU754.4
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