机械专业实习报告6.doc

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1、学生毕业实习报告姓 名： 夏俊 学 号：_ 1202080315 _ 院 系：_ 机械学院 _ 专 业： 机械工程及自动化 指导教师：_ _ 王华_ _ _ _ 实习时间： 2012-03-082012-03-21 实习单位：江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室2012年3月21日目录1引言22数控高速铣齿机的主要用途和适用范围3 2.1数控高速铣齿机的主要用途3 2.2数控高速铣齿机的适用范围43 回转工作台T形槽图及其分布44 SKXC-3000/2000的技术参数55 SKXC-3000/2000的传动系统6 5.1 主轴传动6 5.2 SKXC-3000/2000的进给传动7 5

2、.3 SKXC-3000/2000回转台传动96 SKXC-3000/2000的液压系统、润滑系统与冷却系统10 6.1 液压系统10 6.2 润滑系统12 6.2.1 主轴箱润滑12 6.2.2 进给润滑13 6.2.3 链条润滑14 6.2.4 转台润滑14 6.3 冷却系统147 数控高速铣齿机的性能及结构148 总结151. 引言毕业设计前期，学院为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到拥有较多的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂江苏省工业装备数字制造

3、及控制技术重点实验室进行了为期一周的生产实习。这次毕业实习是我们参与实践活动的很重要的一部分,在这里我们对SKXC-3000/2000数控高速铣齿机有了深刻的认识。可以说我们在这次实习中学到了很多在课堂里学不到的知识，使我们受益匪浅。实习目的：毕业实习是我们机械专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担

4、任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们以后的学习和工作，都是十分必要的基础。实习时间：2012-03-82012-03-16实习地点：江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室2. 高速数控铣齿机的主要用途和适用范围2.1高速数控铣齿机的主要用途随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从

5、20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。近年来，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率方向发展。在江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室参加毕业实习期间，我们着重了解了数控高速铣齿机SKXC-3000/2000，如图2-1所示。SKXC-3000/2000机床为极坐标数控机床，可以实现内、外齿粗精加工，建议最小铣齿模数10mm，最大铣齿模数26mm图2-1 SKXC-3000/2000数控高速铣齿机2.2高速数控铣齿机的适用范围该机床主要适合于大型回转支承的齿轮粗精加工，适用于硬质合金刀具加工各

6、种黑色金属。机床主运动为刀具的旋转运动；进给运动为立柱的水平运动（X轴）、主轴箱的垂直运动（Z轴）和回转工作台的旋转运动（C轴）。所有运动均通过CNC和PLC控制。辅助运动有导轨润滑、主轴箱润滑、自动排屑等。数控高速铣齿机采用西门子SINUMERIK 802D Solution Line 数控系统，提高了机床的效率、稳定性和加工精度。机床设有一个控制电柜，一个按钮操作站。所有控制元件及数控系统均安装在电柜内，所有操作元件及数控系统的操作显示单元均安装在按钮站上。电动机、行程开关、电磁阀等均安装在机床上。3. 回转工作台T形槽图及其分布数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件。以水平

7、方式安装于主机工作台面上,工作时,利用主机的控制系统或专门配套的控制系统,完成与主机相协调的各种加工的分度回转运动。其如图3-1所示：T形槽尺寸:16-22mm图3-1 数控回转工作台T形槽图4. SKXC-3000/2000的技术参数如表4-1所示：序号技术性能SKXC-3000/2000内齿外齿1加工最大齿轮模数mm262刀盘外径 mm3804203心轴直径 mm90/8014最大螺旋角22.55刀盘中心与转台中心最大距离 mm135015506刀盘中心与转台中心最小距离 mm1002807刀盘中心与转台平面垂直最大距离 mm125013508刀盘中心与转台平面垂直最小距离 mm25038

8、09加工最大外齿圈外径mm290010加工最小外齿圈外径mm30011加工最大内齿圈外径mm360012加工最小内齿圈内径mm1100/700213刀盘中心悬深mm46014刀盘中心与后壁距离mm60015Z轴行程 mm90016X轴行程 mm120017工作台重复定位精度 秒418重复定位精度（X/Z）mm0.01519主轴转速r/ min4017020轴向走刀量mm/min12021主轴径跳mm0.0123回转工作台直径mm200024回转工作台T型槽尺寸mm162225工作台允许最大承重Kg1500026主电机功率/总功率kw37/7027液压系统最大压力MPa628工作温度04029机

9、床重量kg4200030外形尺寸(约长宽高) m734表4-1 SKXC-3000/2000数控高速铣齿机床技术参数表5. SKXC-3000/2000的传动系统5.1主轴传动数控机床主轴系统是数控机床的主运动传动系统。数控机床主轴运动是机床成型运动之一。它的精度决定了零件的加工精度。数控机床是具有高效率的机床，因此它的主轴系统必须满足如下要求： 具有更大的调速范围并实现无级调速。数控机床为了保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得更高的生产率、加工精度和表面质量，必须要求能在较大的调速范围内实现无级调速。一般要求主轴具备1（1001000）的恒转矩调速范围和110的恒功率调速范围。 具有较高

10、的精度与刚度，传递平稳，噪声低。数控机床加工精度的提高，与主轴系统具有较高的精度密切相关。为此，要提高传动件的制造精度与刚度，就要对齿轮齿面高频感应加热淬火，以增加耐磨性；最后一级采用斜齿轮传动，使传动平稳；采用精度高的轴承及合理的支撑跨距等，以提高主轴组件的刚性。 良好的抗振性和热稳定性。数控机床加工时，可能由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因引起的冲击力的干扰，会使主轴产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度，严重时甚至可能破坏刀具和主轴系统中的零件，使其无法工作。主轴系统发热使其中的零部件产生热变形，降低传动效率，破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度，造

11、成加工误差。为此，主轴组件要有较高的固有频率，实现动平衡，保持合适的配合间隙并进行循环润滑等。 在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。在车削中心上，为了使之具有螺纹车削功能，要求主轴与进给驱动实行同步控制，即主轴具有旋转进给轴(C轴)的控制功能。 在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。在加工中心上自动换刀时，主轴须停止在一个固定不变的方位上，以保证换刀位置的准确以及某些加工工艺的需要，即要求主轴具有高精度的准停功能。 具有恒线速度切削控制功能。利用车床和磨床进行工件端面加工时，为了保证端面加工时粗糙度的一致性，要求刀具切削的线速度为恒定值，随着刀具的径向进给，切削直径的逐渐减小，应不断

12、提高主轴转速，并维持线速度为常数。 SKXC-3000/2000的主轴传动示意图如图5-1所示：图5-1 SKXC-3000/2000的主轴传动示意图5.2 SKXC-3000/2000进给传动进给系统即进给驱动装置，是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链。为确保数控机床进给系统的传动精度和工作平稳性等，数控机床进给传动系统必须满足如下要求： 摩擦阻力要小。在进给系统中要尽量减少传动件之间的摩擦阻力，尤其是减少丝杠传动和工作台运动导轨之间的摩擦，以消除低速进给爬行现象，从而提高整个伺服进给系统的稳定性。数控机床广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料导轨和静压导轨。 传动刚度要

13、高。进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杠螺母副(直线运动)或蜗轮蜗杆副(回转运动)及其支撑部件的刚度。传动刚度不足与摩擦阻力一起会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区，影响传动准确性。缩短传动链，合理选择丝杠尺寸以及对丝杠螺母副及支撑部件等进行预紧是提高传动刚度的有效途径。 转动惯量要小。进给系统中每个部件的转动惯量对进给系统的启动、制动特性等都有直接的影响，尤其是高速运转零件的转动惯量。在满足传动强度和刚度的前提下，应尽可能使各零件的结构、配置合理，减小旋转零件的直径和质量，以减少运动部件的转动惯量。 谐振频率要高。为了提高进给系统的抗振性，应使机械构件具有高的固有频率和合适的阻尼，一般

14、要求机械传动系统的固有频率应高于伺服驱动系统的23倍。传动间隙要小。机械间隙是造成进给系统反向死区的另一主要原因，因此，对传动链的各个环节，包括括齿轮副、丝杠螺母副、联轴器及其支撑部件等均应采用消除间隙的结构措施。SKXC-3000/2000的X轴进给传动示意图如图5-2所示：SKXC-3000/2000的Z轴进给传动示意图如图5-3所示：图5-2 SKXC-3000/2000的X轴进给传动示意图图5-3 SKXC-3000/2000的Z轴进给系统示意图5.3 SKXC-3000/2000的回转台传动数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称之为数控机床的第四轴，回转工作台可以与、三个坐标轴联动，

15、从而加工出各种曲面和曲线等复杂的形状。回转工作台对于自动换刀多工序的加工中心是必备的部件。数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用机床分度工作台相似，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。工作台的回转运动通过电液脉冲马达，经齿轮减速，由蜗杆传给蜗轮。为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位置来调整间隙。这种蜗杆的左右两侧面具有不同螺距，因此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然可保持正常的啮合。SKXC-3000/2000的回转台传动示意图如图5-4所示：图5-4 SKXC-3000/2000的回转台传动示意图6. SKXC-3000/2

16、000的液压系统、润滑系统与冷却系统6.1 液压系统压系统由锁紧回路（立柱锁紧和回转工作台锁紧）和保压回路组成。立柱锁紧分别由4个安装在立柱下侧的油缸进行锁紧，油缸为单作用弹簧缸，通入压力油后油缸锁紧，进行铣削加工，停止通入压力油，油缸在弹簧作用下复位，立柱锁紧油缸松开。数控回转工作台的锁紧由4个内置双作用油缸组成，当转台外部的刹紧口输入压力油后，数控转台产生锁紧动作，数控转台可承受切削力；当转台外部的松开口输入压力油后，转台锁紧油缸松开，转台可以转动。SKXC-3000/2000的液压控制图如图6-1所示图6-1 SKXC-3000/2000的液压控制图其中：SP1、SP4：上压监控 YV1

17、：上压溢流开SP2、SP5：下压监控 YV2：立柱锁紧SP3、SP6：油缸松开信号 YV3：回转台锁紧SP7 ：堵塞信号液压系统由定量泵6供油，电磁溢流阀8调定系统的压力，正常工作时，系统的压力调定至5MPa，由液压站中间的压力表反映出来。当电磁溢流阀8的电磁阀YV1失电时，系统进行压力卸荷，以免系统发热；而电磁阀YV1得电时，系统加压。如果加压时间超过10s，YV1失电(卸荷)，数控系统显示“液压站压力继电器故障”，请检查液压站，无误后，按MCP的“补压”钮，退出卸荷状态。油泵出口的一路压力油通过单向阀直接给立柱锁紧油缸使用。当YV2得电时，压力油进入油缸下腔，油缸锁紧。YV2失电时，油缸下

18、腔的油液在弹簧作用下通过两位四通阀回到油箱，同时压力继电器SP3发出失压信号，表示电控系统油缸已松开。压力继电器SP3的断开调定压力为1MPa。油泵出口的另一路压力油通过减压阀12、单向阀11给数控转台的锁紧油缸供油，减压阀12的调定压力为2MPa。当电磁铁YV3得电后，压力油通过两位四通阀给转台锁紧油缸刹紧口供油，油缸锁紧，当YV3失电后，电磁阀自动复位，压力油经过两位四通阀给油缸松开口供油，油缸放松。在数控转台内部有油缸行程检测开关检测油缸的刹紧和松开状态，并传送给电控系统。另外，压力继电器SP6也可以作为油缸的松开确认信号，其调定断开压力为0.7MPa。压力继电器SP1、SP2、SP4、

19、SP5和2个蓄能器分别组成立柱锁紧缸和转台锁紧缸的锁紧保压回路，以使系统在油缸锁紧时能实现压力卸荷。系统补压的动作流程是，当电控系统检测到SP1和SP4两个高压压力继电器的信号同时有效时，电磁溢流阀的电磁铁YV1失电，系统卸荷，油缸由蓄能器进行保压。当电控系统检测到SP2、SP5两个低压压力继电器的某一个信号有效时，电磁溢流阀的电磁铁YV1得电，系统补压。SP1的调定接通压力为4.5MPa，SP2的调定接通压力为2MPa；SP4的调定接通压力为3.5MPa，SP5的调定接通压力为1.2MPa。6.2 润滑系统机床润滑系统的设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分

20、重要的作用。润滑系统中除了因油料消耗，油箱油过少而使润滑系统供油不足外，常见的故障还有油泵失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油严重等。因此，在润滑系统中设置了下述检测装置，用于对润滑泵的工作状态实施监控，避免机床在缺油状态下工作，影响机床性能和使用寿命。 过载检测 在润滑泵的供电回路中使用过载保护元件，并将其热过载触点作为PMC系统的输入信号，一旦润滑泵出现过载，PMC系统即可检测到并加以处理，使机床立即停止运行。 油面检测 润滑油为消耗品，因此机床工作一段时间后，润滑泵油箱内润滑油会逐渐减少。如果操作人员没有及时添加，当油箱内润滑油到达最低油位，油面检测开关随即动作，并将此信号传送给P

21、MC系统进行处理。 压力检测 机床采用递进式集中润滑系统，只要系统工作正常，每个润滑点都能保证得到预定的润滑剂。一旦润滑泵本身工作不正常、失效，或者是供油回路中有一处出现供油管路堵塞、漏油等情况，系统中的压力就会显现异常。根据这个特点，设计时在润滑泵出口处安装压力检测开关，并将此开关信号输入PMC系统，在每次润滑泵工作后，检查系统内的压力，一旦发现异常则立即停止机床工作，并产生报警信号。6.2.1 主轴箱润滑如图6-2所示：图6-2 SKXC-3000/2000的主轴箱润滑主轴箱采用稀油润滑，润滑对象包括齿轮和轴承。主轴箱加20号机油至油标位置，主轴、惰轮轴的齿轮和轴承为浸油式润滑；其它轴的齿

22、轮为飞溅式润滑，其它轴的轴承用油泵进行自循环的强制润滑。油泵为双向摆线齿轮泵，其动力由机床的I轴输出带动，然后经过分油块向各个润滑点进行连续的强制供油润滑。油泵采用进油滤油形式，滤油器选用不锈钢滤网的Y型过滤器，方便清洗更换。主轴箱润滑油每个月更换一次，油的温升不得超过40，绝对温度不高于70。6.2.2 进给润滑如图6-3所示：图6-3 SKXC-3000/2000的进给润滑系统图进给系统润滑采用卸压式指示定量注油器，系统加压时储油，指示杆伸出，系统卸荷后注油，指示杆收回，每个出油口的注油量可在规格范围内任意选择。进给系统的润滑主要包括水平进给系统和垂直进给系统的导轨润滑、刹铁润滑、压板润滑

23、和丝杠润滑等。润滑介质为20号普通机油，直接加入润滑站油箱，按照设定的时间间隔对各润滑点进行润滑，润滑过的介质不回收。系统设有缺油报警、失压报警等辅助保护功能，保证机床的润滑系统正常工作，保证机床进给系统的可靠工作。6.2.3 链条润滑链条润滑系统采用稀油润滑，润滑对象包括主轴箱配重链条。润滑介质为20号普通机油，直接加入润滑小站油箱，每班工作手动润滑一次，润滑过的介质不回收。6.2.4 转台润滑数控回转台蜗轮蜗杆润滑选用N46号机械油，润滑油每半年更换一次。6.3 冷却系统高速铣齿加工采用干式切削，冷却系统采用风冷方式，将气泵的高压气体喷在刀盘与工件接触的区域。7. 数控高速铣齿机的性能及结

24、构极坐标高速铣齿机床由床身、立柱、水平进给拖板、垂直进给拖板、回转工作台及多功能高速铣削主轴箱组成。回转工作台固定于水平进给拖板上，高速铣削主轴箱置于垂直进给拖板上。水平进给直线运动与垂直进给直线运动通过两个方向的交流伺服电机、精密齿轮减速箱、滚珠丝杆分别与拖板相联接，回转工作台由交流伺服电机经蜗杆蜗轮副来实现。两个直线进给运动与旋转运动由数控系统控制，可实现空间曲面的插补运动。工件装夹在回转工作台上，机床以回转工作台中心为极点，工作台转角为极角，工作台半径与水平进给拖板移动坐标之和为极径，通过自行开发的平面极坐标曲面数控插补程序，由数控系统实现大模数渐开线齿廓成形铣削以及各种平面曲线链轮铣削

25、。在铣直齿的过程中，立柱和回转台都锁紧以增强系统刚性：立柱通过四个油缸与床身夹紧，回转台通过油缸推动刹紧片刹紧台面。8. 总结通过这次实习我学到了很多知识，有些是在书本中学不到的。了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上，具有初步的独立操作技能。在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强了我们的工程实践能力、创新意识和创新能力。这次实习，让我们

26、明白做事要认真小心细致，不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质，不到最后一秒决不放弃的毅力！培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念，强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性，提高了我们的整体综合素质。在整个实习过程中，老师对我们的纪律要求非常严格，制订了学生实习守则，同时加强清理机床场地、遵守各工种的安全操作规程等要求，对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。很快我们就要步入社会，面临就业了，就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们，更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展，新技术的广泛应用，会有很多领域是我们未曾接触过的，只有敢于去尝试才能有所突破，有所创新。就像我们接触到的车工，虽然它的危险性很大，但是要求每个同学都要去操作而且要作出成品，这样就锻炼了大家敢于尝试的勇气。参观实习带给我们的，不全是我们所接触到的那些操作技能，也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力，更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟，去反思，勤时自勉，有所收获，使这次实习达到了他的真正目的。