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1、详细资料请加qq:648569809卧式数控鞋楦加工机总体及C向驱动系统设计毕业论文第1章绪论1.1鞋楦机的介绍鞋楦:鞋楦是鞋的母体。是鞋的成型模具。鞋楦不仅决定鞋造型和式样,更决定着鞋是否合脚,能否起到保护脚的作用。因此,鞋楦设计必须以脚型为基础,但又不能与脚型一样,因为脚在静止和运动状态下,其形状、尺寸、应力等都有变化,加上鞋的品种、式样、加工工艺,原辅材料性能,穿着环境和条件也不同,鞋楦的造型和各部位尺寸不可能与脚型完全一样。数控刻楦机是一个集CAM、数控技术、机械原理、电气电路技术于一身的高精尖设备,国内目前只有极少数厂家花费巨
2、资引进了国外的数控设备,但使用情况并不理想,目前广东也有在做数控机但加工精度也不是很高,大多数厂家依旧沿用传统仿型机生产方式。而国外的刻楦机已经有了很大的发展,他们改变了传统模式,全部采用封闭式结构,毛坯楦竖向固定在刻楦机上,极大地减少了噪音和粉尘污染,节约了设备占地面积。刻楦机也不使用母楦,而是将在计算机三维系统上进行的鞋楦设计数据做成软盘,直接插入数控刻楦机的计算机,即可按设计的鞋楦数据,刻出所需的楦型。这大大提高了鞋楦加工的效率,节省了许多材料。1.2选题的意义制鞋强国的经验表明:数控技术应用到鞋楦设计制造上,不但能使产品能最大限
3、度符合设计师的意图,而且能大大缩短样品设计制造时间、提高了产品质量。我国已加入WTO,制鞋业既有机遇,又有挑战。在这种形势下,要想迅速提高我国鞋业设计制造水平,全面提升企业竞争力,研制开发新型数控刻楦机和鞋楦CAD/CAM系统势在必行。要提升我国鞋类产品在国际和国内市场的竞争力并赶超制鞋强国,分析制楦的工艺发展过程,找出关键技术所在有十分重要的意义。1.3本文主要内容(1)加工机总体方案设计。(2)伺服电机选型(包括等效转矩计算、等效转动惯量计算)。(3)滚珠丝杆副设计计算。(4)直线滚动导轨副设计计算。(5)尾架结构设计。(6)C向部
4、件结构设计。(7)主要零件设计计算。35详细资料请加qq:648569809第2章加工机总体方案设计2.1鞋楦加工机总体设计鞋楦机的工作原理:鞋楦由夹具固定后,作C向回转运动,高速旋转且倾斜一定角度的刀具在X-Z平面内作Z向上升运动和X向的进给运动,在鞋楦表面形成螺旋线加工轨迹,数控刻楦机通过控制(C,X,Z)切削毛坯楦得到成品楦。为了实现这一加工路径,数控刻楦机采用三轴联动方式,在设计时,在数控系统和机床机械本体两个方面都要围绕这一加工方式展开,数控系统需要完成C、X、Z三个伺服轴的控制,读取由各个轴运动位置值构成的数控程序后,进行插
5、补运算,控制三台伺服电机完成刀具在X、Z两个方向上的进给运动和鞋楦的C向回转运动。机床本体由夹具系统、C向进给装置、Z向进给装置、X向进给装置、刀具系统和辅助装置构成。其中,夹具系统实现鞋楦的夹持;C向进给装置负责实现鞋楦C向回转运动;刀具系统实现切削刀具的高速回转运动,并且固定在X向进给装置上实现X向进给运动,同时,X向进给装置又固定在Z向进给装置上实现刀具的Z向运动;辅助装置由排屑、加工窗升降门、照明及防护等装置构成。图2-1数控鞋楦机工作原理图2.1.1方案一如图2-2所示采用主轴箱,尾架和底座各自独立布局。用螺栓锁紧在大底板上。
6、采用该方法主要考虑到:(1)各加工面较大,分开独立布局有利于加工;(2)搬运时拆卸方便。但该方案存在以下缺点:(1)由于分开加工且加工面过多,组装后精度低;(2)主轴箱和尾架太高垂直精度不容易保证;35详细资料请加qq:648569809(3)分离式布局整体刚度不够,容易松动。图2-2总体布局方案一2.1.2方案二由于考虑到方案一的一个很致命的缺点(精度低)而有可能达不到生产厂商要求的加工精度,这样就体现不出数控鞋楦加工机应有的精度优势,等于浪费了大量金钱去做无用的数控设备。因此我对现有机加工技术进行分析以求改进结构提高其精度。从现实加
7、工中我了解到现有加工技术已经有能力加工整个较大表面达到该设计所需的精度要求,所以我打算采用如图2-3,图2-4的方案图2-3总体布局方案二35详细资料请加qq:648569809图2-4总体布局方案二图2-3是图2-4的右视图。该方案中把主轴箱部分和尾架部分的下半部截掉,而把整个底座做成一体,底座由钢板焊接而成,在焊完后再进行整体加工,这样整个底座的加工面和加工孔可在一次装夹中加工出来。这很大的提高了精度。在该方案中还把尾架部分做成移动式这样可大大提高加工的范围,同时也更有利于提高较小鞋楦的加工精度。因为若尾架是固定式的,在加工较小鞋楦
8、时液压杆要伸出很长,在很大的切向冲击力作用下其刚度不够好,很容易产生弯曲变形,而影响了加工精度。综合以上因素,可看出方案耳与方案一相比具有如下优点:(1)加工面大大减少,整体精度有很大提高;(2)主轴箱和尾