微型立式数控铣床结构设计

摘要
微细切削加工技术作为重要的军民两用技术，己经成为现代科技研究的前沿课题之一。微细切削加工技术区别于MEMS技术和超精密加工技术，是利用传统加工方式针对微米级以下小零件进行高效率、高精度的微细制造。为了降低机床成本、提高加工效率、减少能耗，国内外正在发展微型机床和微型工厂。
本文在大量查阅国内外资料的基础上，经过分析和比较，设计并构建了一台专用于微细铣削加工的微型立式数控铣床系统。完成了微型数控铣床总体方案设计，确立了机床的整机结构、总体布局以及关键部件(控制系统、主轴系统、进给系统、精密台钳系统、刀具冷却系统、加工环境系统、夹具体和机床底座等)的选型与设计，研发出采用陶瓷球轴承油气润滑高速电主轴、直线电机十精密光栅尺的进给伺服系统以及基于IPC的三轴运动控制的微型立式数控铣床。
微型铣床整机结构设计对加工精度影响显着，整机结构设计将直接影响整个微型铣床的加工精度。本文对微型数控铣床的主要部件进行选型分析，对整机在结构设计上能否满足加工精度设计要求进行了校验，成功设计了一台微型立式数控铣床。结果证明所设计的微型铣床能够实现微米级的进给，能够满足后续微细铣削加工的研究。
关键词：微型铣床；进给系统；立式结构设计；3D