一種多功能小型機(jī)床設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

德州學(xué)院機(jī)電工程系 趙 林 王志坤

機(jī)床設(shè)計(jì)屬于造型設(shè)計(jì)工作中很重要的一部分，傳統(tǒng)的大機(jī)床總布置設(shè)計(jì)由主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)；機(jī)床基礎(chǔ)件主要參數(shù)等組成，在滿足機(jī)床性能的要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)。其目的是提高機(jī)床的生產(chǎn)效率和機(jī)床壽命。而對(duì)多功能小機(jī)床而言，機(jī)床本身結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)機(jī)床相比都有很大不同，但是基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求也有相同的因素。

1.多功能小型機(jī)床簡(jiǎn)介

一臺(tái)機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)車(chē)、銑、鉆、磨四種功能；不需要過(guò)多的拆裝，便可以完成這四種功能，節(jié)約時(shí)間，提高工作效率；占地面積小，適用于學(xué)校和工廠的實(shí)驗(yàn)室工作；獨(dú)特的進(jìn)給系統(tǒng)可以使操作者精確地掌握車(chē)刀和工件的進(jìn)給量；自動(dòng)換刀和手工換刀相結(jié)合，不僅使換刀方式多樣，而且減少了拆裝刀具的時(shí)間，提高了效率[1]。

2.多功能小型機(jī)床設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)代工業(yè)的機(jī)床的設(shè)計(jì)理念主要是綠色設(shè)計(jì)，人性化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)上，這些主要設(shè)計(jì)理念與之相對(duì)應(yīng)體現(xiàn)在：對(duì)環(huán)境的環(huán)保意識(shí)，體現(xiàn)對(duì)人的關(guān)懷，使得設(shè)計(jì)得到企業(yè)工廠乃至全球機(jī)床產(chǎn)業(yè)的認(rèn)可。本論文設(shè)計(jì)的多功能小型機(jī)床體現(xiàn)了機(jī)床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念。新型多功能機(jī)床包含了多種加工工藝，新穎的換刀結(jié)構(gòu)，精確地進(jìn)給結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的車(chē)、銑、鉆等交換方式。

3.多功能小型機(jī)床結(jié)構(gòu)

新材料、新工藝的應(yīng)用促進(jìn)了機(jī)床結(jié)構(gòu)的發(fā)展和機(jī)床輕量化，給機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了方便。機(jī)床構(gòu)件的微型化，成形技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)床表面的平整化，減少了機(jī)床構(gòu)件的數(shù)量，提高了機(jī)床的工作效率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)床結(jié)構(gòu)的微型化。從實(shí)驗(yàn)得知：多功能小型機(jī)床提高了工作效率，節(jié)約了時(shí)間。

4.多功能小型機(jī)床模型設(shè)計(jì)部分

根據(jù)模具設(shè)計(jì)的一般在步驟，對(duì)一部分進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)典型零件的模具分析，掌握系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。在多功能小型機(jī)床的設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了pro/E軟件中的造型技術(shù)如邊界線法，掃描法等。為設(shè)計(jì)出曲線光滑，工作效率高的機(jī)床，需反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能得到合理的機(jī)床模型。

圖1 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)模型

機(jī)床模型的步驟：收集零件工作圖等技術(shù)文件；了解機(jī)床的需求情況，來(lái)確定機(jī)床結(jié)構(gòu)的合理性經(jīng)濟(jì)性；對(duì)機(jī)床進(jìn)行分析，備料確定模板尺寸；在圖紙上進(jìn)行模型繪制；繪制完成后，將模具進(jìn)行校對(duì)和配件組立，確保各個(gè)模板孔位一致[2-4]，最后完成的機(jī)床模型運(yùn)用渲染軟件Cinema-4D處理后如圖1所示。

5.結(jié)論

多功能小型機(jī)床是一種高精度，高柔性，高速度，高質(zhì)量的新型機(jī)床，由于高速度，高質(zhì)量，高精度，高柔性的特性與普通機(jī)床大有不同這也展示了多功能小型機(jī)床的優(yōu)勢(shì)。

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