【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成日期： 2021年 6 月 6 號(hào) 誠(chéng) 信 聲 明 本人聲明： 本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果； 據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表過(guò)的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使 用過(guò)的材料； 我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題目： 立 式 加 工 中 心 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 姓名 學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師 職稱(chēng) 教研室主任 一、基本任務(wù)及要求： 本課題以立式加工中心的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)其機(jī)械部分、電氣控制部分的設(shè)計(jì)，使之能夠適應(yīng)現(xiàn)代制造企業(yè)對(duì)加工設(shè)備的更高要求。通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握加工中心數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制部分設(shè)計(jì)的基本方法、步驟、過(guò)程和原理，同時(shí)提高他們分析、解決問(wèn)題的能力及綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。課題基本任務(wù)及要求： （加工中心）本身的特點(diǎn)、明確設(shè)計(jì)要求； （機(jī)械部分、控制部分）； ； ； 二、進(jìn)度安排及完成時(shí)間： 、熟悉設(shè)計(jì)課題、搜集有關(guān)資料； 2月 29日前完成 ，進(jìn)入課題實(shí)施階段，進(jìn)行有關(guān)方面知識(shí)的準(zhǔn)備、撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 3月 20日前完成 、擬定其方案； 3月 31日前完成 （繪制主軸箱部裝圖及 12個(gè)零件圖）； 4月 20日前完成 （如果時(shí)間緊這一步可?。?； 5月 10日前完成 （繪制控 制系統(tǒng)圖）； 5月 20日前完成 ； 5月 28日前完成 、存儲(chǔ)介質(zhì)的制作、準(zhǔn)備答辯； 5月 31日前完成 。 6月 10日前完成 目 錄 摘要 ..................................................................... Ⅰ Abstract ................................................................. Ⅱ 第 1 章 緒 論 ............................................................ 1 引言 .............................................................. 1 研發(fā)背景及意義 ................................................... 1 加工中心的發(fā)展?fàn)顩r ................................................ 2 課題擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 .............................................. 2 第 2 章 立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................... 4 加工中心主軸箱的組成 .............................................. 4 機(jī)械系統(tǒng)方案的確定 ................................................ 4 主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ................................................. 4 加工中心主軸組件總體設(shè)計(jì)方案的確定 ........................... 4 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ................................................ 5 銑削分力 ..................................................... 5 銑削圓周力的計(jì)算 ............................................. 6 選用電機(jī) ..................................................... 9 第 3 章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................... 11 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 11 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ................................................ 11 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .............................................. 12 Ⅰ軸的設(shè)計(jì) ....................................................... 17 Ⅰ軸的初步設(shè)計(jì) .............................................. 17 I 軸的校核 ................................................. 18 主軸的設(shè)計(jì) ....................................................... 21 主軸的設(shè)計(jì) .................................................. 21 主軸受力分析 ................................................ 24 主軸的強(qiáng)度校核 .............................................. 28 主軸的剛度校核 .............................................. 29 第 4 章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 30 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................. 30 硬件設(shè)計(jì) .......................................................... 31 軟件設(shè)計(jì) .......................................................... 32 步進(jìn)電機(jī)的控制原理 .......................................... 33 變頻電機(jī)的相關(guān)控制 .......................................... 34 譯碼法尋址 .................................................. 34 鍵盤(pán)顯示器接口 .............................................. 34 程序存儲(chǔ)器（ EEPROM）芯片 .................................... 34 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）芯片 ....................................... 34 結(jié)論 ..................................................................... 35 致 謝 .................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ................................................................. 37 I 立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要： 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略地位。 立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)。包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件。 本文通過(guò)對(duì)立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的各方面設(shè)計(jì)，以達(dá)到低制造成本、簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。采用變頻電機(jī)和一級(jí)機(jī)械調(diào)速達(dá)到調(diào)速和傳遞功率的要求；用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸上下運(yùn)動(dòng)達(dá)到 Z 行程的要求；數(shù)控裝置采用 51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)更加精確的控制和實(shí)現(xiàn)機(jī)械調(diào)速的自動(dòng)控制。 關(guān)鍵詞： 主傳動(dòng)；設(shè)計(jì)；立式加工中心 II Main drive system designed for vertical machining centers Abstract:The numerical control technology and the numerical control equipment are the factory industry modernization foundations, does this foundation whether reliable immediate influence to a country39。s economic development and the prehensive national strength, relate the country the strategic position. Machining center tool master drive system is uses for to realize the engine bed main movement transmission system. Including electric motor, transmission system and spindle unit. This article through designs to Machining center master drive system39。s various aspects, achieves the low production cost, the simplified anization, to realize the optimization. Uses the frequency conversion electrical machinery and the firstlevel machinery velocity modulation achieves the velocity modulation and the transmission power request。 With stepbysteps the motordriven main axle vertical motion to achieve the Z traveling schedule the request。 The numerical control installme