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钟表师在制作钟表零部件时,往往需要一台小型精密钟表机床,文献表明:现有的钟表机床存在结构复杂、功能单一、精度较低、等缺点,因而开发一台结构简单、紧凑、功能多样化、精度较高的小型钟表机床有其现实意义。
本文设计的钟表机床包括基座、三维精密工作台、支架、传动机构以及主轴系统五大部分。根据钟表及微小零件加工的一般要求,通过科学的分析,得出该机床较为合理的基本技术参数和精度指标;同时,也确立了机床的加工功能,它与各种机床附件的配合使用可完成:车削、铣削、钻孔、镗孔、表面打磨和抛光等机加工。本文完成了机床的总体设计、机床机械部分各主要机构的具体设计、电器控制部分设计;并采用Solidworks软件对机床进行了三维实体造型;借助ANSYS软件对机床的关键零部件作了有限元分析,并以此指导设计,有效提高了机床的精度;设计过程中,作者对机床的主体机构作了精度分析和校核,证明了该设计可以达到预期的目标。
在设计期间,充分考虑到机床光、机、电一体化产品方向的后续发展,作者对机床自动控制装置、光学显微镜装置的添加预留了接口,并对此作了初步的探讨。