基于数控机床十字滑台实训设备的开发与创新(附件)【字数：23791】
十字滑台是在数控机床上的一个重要部件，用以实现刀具或工件的直线运动。滑台的运动精度直接影响工件的加工精度，因此在机床装调与维修过程中，滑台需要检测多项精度，保证装配质量。本文针对在培养维修人才的过程中，缺少训练设备的问题，设计开发了一套数控机床十字滑台仿真设备。并对实际使用中出现的问题，结合TRIZ理论进行了技术改进。
目录
第一章、绪论 4
1.1研究背景 4
1.2研究现状 4
1.3研究方向 5
第二章、实训设备初步开发与使用 6
2.1实训目的 6
2.2实训设备设计 6
2.3实训设备零件建模与加工 10
第三章、实训设备使用与总结 23
3.1实训操作流程 23
3.2实训设备存在缺陷 27
第四章、开发设计 30
4.1TRIZ理论 30
4.1直线导轨辅助定位 31
4.2限位装置 32
4.3辅助测量装置 36
4.4地脚调平 37
第五章 建模及仿真加工过程 38
5.1底板三维建模 38
5.2定位螺栓三维建模 44
5.3限位挡块三维建模 47
5.4地脚底座三维建模 50
5.5辅助量具三维建模 52
第六章、CAM仿真加工 54
6.1底板仿真加工 54
6.2限位挡块仿真加工 77
6.3地脚仿真加工 83
6.4辅助量具仿真加工 84
第七章、开发与生产 91
7.1仿真装配 91
7.2新老设计对比 101
第八章、总结与展望 103
参考文献 104
致谢 105
绪论
1.1研究背景
机械制造业是一个国家的基础行业，是经济发展的支柱产业。目前我国作为一个制造业强国，机械制造规模庞大，但是在高端设备上自主知识产权较少，大多集中在中低端的产品为主。生产高端的产品就需要高端的机床设备，为此，数控机床在我国制造业的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
使用还有非常大的提高空间。
近年来随着数控机床的广泛应用，很多学校都开始重视培养数控方面的人才，尤其是能满足生产、技术服务等岗位需求的实用型、技能型专门人才，特别是希望能进一步提高学生的动手能力和分析解决问题的能力，全面掌握数控系统的控制原理、数控编程、电气设计方法及安装调试与维修。
1.2研究现状
经调研，目前很多的高校在培养数控人才上，都面临缺乏专业的数控培训设备的问题。例如数控课程需要拆装设备，真实机床价格昂贵操作不便，致使目前现有实训课程无法正常展开，有些只能通过照片展示装调过程，不能实际操作，学生没有得到锻炼。或者有些采用真实机床进行装调实训，不仅影响到数控专业的实训，还会造成设备的损坏，影响其他课程的正常使用。
以滑台为例，滑台是依靠直线导轨实现水平方向的移动，从而实现带动刀具或工件运动的机床重要部件。导轨的装配精度直接影响到滑台的运动精度，也影响了工件的加工精度，因此在机床装调过程中，导轨与滑台的各项精度调节需要操作人员拥有较高的技术水平，才能保证装配出的机床能够加工出需要的工件。作为数维专业的学生，需要熟练掌握各项机床装调技能，尤其是滑台及导轨的安装。因此需要大量实践练习来提升技术水平，但由于真实机床导轨与滑台组合体型较大，且价格昂贵，如果在训练中操作不当导致设备损坏，造成的损失较过大，不适合直接当做实训设备。为解决实训设备不足的问题，满足人才培养的需要，结合企业实际需求，现需要开发出一套实训用数控机床十字滑台模拟设备。
1.3研究方向
为培养合格的数维技能人才，让学生全面掌握机床装调这项技能，需要开发一台符合实训需求并贴合实际的十字滑台实训设备。实训滑台由底板、导轨副、丝杆螺母副、地脚、工作台组成，其中丝杆螺母与工作台连接，并通过丝杆转动为工作台的移动提供动力；导轨用于支撑滑块并为滑块规定移动方向，滑块与工作台相连，控制工作台运动方向；地脚用来调节实训平台底座水平。实训过程中需要实现导轨直线度、导轨水平度、丝杆直线度、底板水平度等精度要求本设计中要开发出一套能满足上述精度装调需求的实训台，并在使用中发现存在的问题缺陷，后期结合TRIZ理论对问题进行分析改进，最终设计出一款实训用十字滑台实验设备。
实训设备初步开发与使用
2.1实训目的
长期以来，我国一直是一个制造大国，有“世界工厂”的美称，近年来高端机械制造在国内发展迅速，中国正在进行从制造大国变制造强国的转变，想要实现这一转变，需要大量拥有掌握高端制造技术的技能人才。大量高端机床被投入到了生产加工中。这些设备在日常需要进行维护升级和维修，这就需要我们数维专业依据企业的实际用人需要，培养出合格的数维技能人才。
《数控机床机械部件的装调》是数控设备应用与维护专业一门专业核心课程。数控设备应用与维护专业学生毕业后主要从事数控机床机械装调、数控机床电气装调、数控机床机械维修、数控机床操作、设备销售等技术工作。这门课将为毕业生从事机床机械装调工作打下一个坚实的实践和理论基础，也是后续从事数控机床维修和调试等技术工作所须职业能力培养的重要学习环节。课程的主要功能是在了解数控机床结构和工作原理的基础上 ，以实际数控机床机械部件装配为目标，掌握数控车床、加工中心的机械部件的装配技术技术，同时培养学生的质量意识、团队合作意识和工作敬业精神。
机床滑台是机床重要的工作部件，它的移动精度影响着零件加工精度，因此机床导轨的安装精度要求十分严格，需要进行调节床身水平度、导轨间的平行度、导轨与丝杆的平行度等多项高精度装调，才能组装出一台合格的机床。
在机床滑台装调环节，通过使用实训用十字滑台实验设备，结合真实机床结构图，使学生了解机床滑台工作原理及装调过程，并进行动手实践。通过拆装和精度调节加深学习印象，同时提升学生动手能力。
目录
第一章、绪论 4
1.1研究背景 4
1.2研究现状 4
1.3研究方向 5
第二章、实训设备初步开发与使用 6
2.1实训目的 6
2.2实训设备设计 6
2.3实训设备零件建模与加工 10
第三章、实训设备使用与总结 23
3.1实训操作流程 23
3.2实训设备存在缺陷 27
第四章、开发设计 30
4.1TRIZ理论 30
4.1直线导轨辅助定位 31
4.2限位装置 32
4.3辅助测量装置 36
4.4地脚调平 37
第五章 建模及仿真加工过程 38
5.1底板三维建模 38
5.2定位螺栓三维建模 44
5.3限位挡块三维建模 47
5.4地脚底座三维建模 50
5.5辅助量具三维建模 52
第六章、CAM仿真加工 54
6.1底板仿真加工 54
6.2限位挡块仿真加工 77
6.3地脚仿真加工 83
6.4辅助量具仿真加工 84
第七章、开发与生产 91
7.1仿真装配 91
7.2新老设计对比 101
第八章、总结与展望 103
参考文献 104
致谢 105
绪论
1.1研究背景
机械制造业是一个国家的基础行业，是经济发展的支柱产业。目前我国作为一个制造业强国，机械制造规模庞大，但是在高端设备上自主知识产权较少，大多集中在中低端的产品为主。生产高端的产品就需要高端的机床设备，为此，数控机床在我国制造业的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
使用还有非常大的提高空间。
近年来随着数控机床的广泛应用，很多学校都开始重视培养数控方面的人才，尤其是能满足生产、技术服务等岗位需求的实用型、技能型专门人才，特别是希望能进一步提高学生的动手能力和分析解决问题的能力，全面掌握数控系统的控制原理、数控编程、电气设计方法及安装调试与维修。
1.2研究现状
经调研，目前很多的高校在培养数控人才上，都面临缺乏专业的数控培训设备的问题。例如数控课程需要拆装设备，真实机床价格昂贵操作不便，致使目前现有实训课程无法正常展开，有些只能通过照片展示装调过程，不能实际操作，学生没有得到锻炼。或者有些采用真实机床进行装调实训，不仅影响到数控专业的实训，还会造成设备的损坏，影响其他课程的正常使用。
以滑台为例，滑台是依靠直线导轨实现水平方向的移动，从而实现带动刀具或工件运动的机床重要部件。导轨的装配精度直接影响到滑台的运动精度，也影响了工件的加工精度，因此在机床装调过程中，导轨与滑台的各项精度调节需要操作人员拥有较高的技术水平，才能保证装配出的机床能够加工出需要的工件。作为数维专业的学生，需要熟练掌握各项机床装调技能，尤其是滑台及导轨的安装。因此需要大量实践练习来提升技术水平，但由于真实机床导轨与滑台组合体型较大，且价格昂贵，如果在训练中操作不当导致设备损坏，造成的损失较过大，不适合直接当做实训设备。为解决实训设备不足的问题，满足人才培养的需要，结合企业实际需求，现需要开发出一套实训用数控机床十字滑台模拟设备。
1.3研究方向
为培养合格的数维技能人才，让学生全面掌握机床装调这项技能，需要开发一台符合实训需求并贴合实际的十字滑台实训设备。实训滑台由底板、导轨副、丝杆螺母副、地脚、工作台组成，其中丝杆螺母与工作台连接，并通过丝杆转动为工作台的移动提供动力；导轨用于支撑滑块并为滑块规定移动方向，滑块与工作台相连，控制工作台运动方向；地脚用来调节实训平台底座水平。实训过程中需要实现导轨直线度、导轨水平度、丝杆直线度、底板水平度等精度要求本设计中要开发出一套能满足上述精度装调需求的实训台，并在使用中发现存在的问题缺陷，后期结合TRIZ理论对问题进行分析改进，最终设计出一款实训用十字滑台实验设备。
实训设备初步开发与使用
2.1实训目的
长期以来，我国一直是一个制造大国，有“世界工厂”的美称，近年来高端机械制造在国内发展迅速，中国正在进行从制造大国变制造强国的转变，想要实现这一转变，需要大量拥有掌握高端制造技术的技能人才。大量高端机床被投入到了生产加工中。这些设备在日常需要进行维护升级和维修，这就需要我们数维专业依据企业的实际用人需要，培养出合格的数维技能人才。
《数控机床机械部件的装调》是数控设备应用与维护专业一门专业核心课程。数控设备应用与维护专业学生毕业后主要从事数控机床机械装调、数控机床电气装调、数控机床机械维修、数控机床操作、设备销售等技术工作。这门课将为毕业生从事机床机械装调工作打下一个坚实的实践和理论基础，也是后续从事数控机床维修和调试等技术工作所须职业能力培养的重要学习环节。课程的主要功能是在了解数控机床结构和工作原理的基础上 ，以实际数控机床机械部件装配为目标，掌握数控车床、加工中心的机械部件的装配技术技术，同时培养学生的质量意识、团队合作意识和工作敬业精神。
机床滑台是机床重要的工作部件，它的移动精度影响着零件加工精度，因此机床导轨的安装精度要求十分严格，需要进行调节床身水平度、导轨间的平行度、导轨与丝杆的平行度等多项高精度装调，才能组装出一台合格的机床。
在机床滑台装调环节，通过使用实训用十字滑台实验设备，结合真实机床结构图，使学生了解机床滑台工作原理及装调过程，并进行动手实践。通过拆装和精度调节加深学习印象，同时提升学生动手能力。
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