【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）臥式鏜銑數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)——側(cè)重機(jī)床總體、主傳動(dòng)及主軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：　　 　　專業(yè)班級(jí)：　 　　 學(xué)生姓名：　　 　　　指導(dǎo)教師：　　 　　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）數(shù)控臥式鏜銑床是一種加工范圍極廣、自由度很大的機(jī)床，主要用來加工形狀復(fù)雜、要求精度較高的箱體類零件，在一次裝夾后能完成較多的工序。我國(guó)數(shù)控臥式鏜銑床和臥式加工中心的發(fā)展開始于1973年。但由于電氣元件和數(shù)控系統(tǒng)質(zhì)量不過關(guān)， 1976年后，數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心的發(fā)展處于低潮。但其中機(jī)械機(jī)構(gòu)問題不是很大，因此， 1981年以來，由于引進(jìn)國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)數(shù)控臥式鏜床和臥式加工中心有了新的發(fā)展，出現(xiàn)了第二次機(jī)床行業(yè)的發(fā)展高潮。近幾年來，國(guó)內(nèi)外數(shù)控臥式鏜銑床的技術(shù)發(fā)展非?？?其特點(diǎn)是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新，新技術(shù)應(yīng)用層出不窮，工藝性能復(fù)合化，速度、效率不斷提高，突出精細(xì)化制造。隨著為高速運(yùn)行作技術(shù)支撐的傳動(dòng)元件電主軸、直線電機(jī)、線性導(dǎo)軌等得到廣泛應(yīng)用，機(jī)床的運(yùn)行速度被推向了新的高度，主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)也由傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)逐步向現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。盡管傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)，具有鏜深孔及大功率切削的特點(diǎn)，但現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)以其高轉(zhuǎn)速、高運(yùn)行速度、高效和高精度的優(yōu)點(diǎn)和簡(jiǎn)化的主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)而倍受關(guān)注。而主軸可更換式臥式鏜銑加工中心的創(chuàng)新設(shè)計(jì)解決了電主軸與鏜桿移動(dòng)伸縮式結(jié)構(gòu)各存利弊的不足，具有復(fù)合加工與一機(jī)兩用的功效，也是臥式鏜銑床的一大技術(shù)創(chuàng)新。目前世界上約有20個(gè)國(guó)家制造臥式鏜床，其中以美、德、日、意、蘇、法等國(guó)的臥式鏜床在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)重要地位。這些國(guó)家的臥式鏜床結(jié)構(gòu)先進(jìn)、工藝水平高、重視新技術(shù)的應(yīng)用；產(chǎn)品精度、剛度和壽命較高；造型美觀，操作方便；具有較高的水平，廣泛地應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)原則發(fā)展品種，做到普通臥式鏜銑床、數(shù)控臥式鏜銑床和臥式鏜銑加工中心一個(gè)機(jī)型、三種產(chǎn)品，即普通臥式鏜床裝上數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控臥式鏜床，再加上刀庫和機(jī)械手就是加工中心。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要要加深對(duì)專業(yè)基本知識(shí)的理解,培養(yǎng)收集資料和調(diào)查研究的能力；要明白作為一名機(jī)械工程師，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所承擔(dān)的職能和責(zé)任，掌握機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法以及機(jī)床其它基礎(chǔ)件設(shè)計(jì)的要求，并進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力?；緝?nèi)容和技術(shù)方案基本內(nèi)容：我們小組設(shè)計(jì)的是一臺(tái)中型數(shù)控臥式鏜銑機(jī)床?？紤]到鏜軸可伸縮長(zhǎng)度有限，要求機(jī)床立柱能根據(jù)工件大小移動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)粗定位；為使在一次裝夾中加工盡可能多的工作表面，要求加工時(shí)工作臺(tái)能實(shí)現(xiàn)精密分度；機(jī)床應(yīng)能實(shí)現(xiàn)四軸三聯(lián)動(dòng)（包括工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。其中，我的任務(wù)是側(cè)重機(jī)床總體設(shè)計(jì)，主傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)。技術(shù)方案：為了維護(hù)和保養(yǎng)方便，設(shè)計(jì)方案初步選擇單立柱設(shè)計(jì)。主軸箱安裝在立柱側(cè)面，由立柱頂端伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿帶動(dòng)其在垂直方向上運(yùn)動(dòng)，其重量采用氣囊式儲(chǔ)能器和液壓油缸來實(shí)現(xiàn)重力平衡；主軸采用雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在將主電機(jī)的動(dòng)力傳遞給主軸的同時(shí)，還能將由位于主軸尾部的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠帶動(dòng)內(nèi)層主軸伸縮，實(shí)現(xiàn)主軸進(jìn)給，即機(jī)床的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，滾珠絲杠在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并在另一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)和精密分度。為了實(shí)現(xiàn)工件尺寸變化較大時(shí)立柱的粗定位功能，采用移動(dòng)式立柱結(jié)構(gòu)方案。工作時(shí)帶電機(jī)的減速器驅(qū)動(dòng)普通絲杠帶動(dòng)立柱橫向移動(dòng)，立柱的位置可根據(jù)工件尺寸的大小來確定。機(jī)床在垂直、橫向和縱向的三軸聯(lián)動(dòng)，是通過位置檢測(cè)并在數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算控制的。進(jìn)度安排第12周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容，確定初步方案，完成開題報(bào)告。第35周：用CAXA軟件繪制結(jié)構(gòu)草圖。（包括主要部件的設(shè)計(jì)及布局安排，繪制出比較詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖）第69周：用CAXA軟件繪制正式的裝配圖。第1012周：繪制零件圖，另手繪兩張圖。第1314周：圖紙審核；編寫設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備答辯。第15周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日目 錄摘 要 1Abstract 21緒論 3 3 3 42機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 5 5 5 63主傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 8 8 94主傳動(dòng)系統(tǒng)主要傳動(dòng)件計(jì)算 10 10 10 11 12 12 13 13 13 15 17 21 22 22 22 23 24 24 28 295主傳動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 31 33 33 34 346主軸箱空間布局 357主軸箱潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì) 368變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 379換刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3810結(jié)論 39參考文獻(xiàn) 40致 謝 41摘 要臥式鏜銑數(shù)控機(jī)床是一種加工范圍極廣、自由度很大的機(jī)床，主要用來加工形狀復(fù)雜、要求精度較高的箱體類零件，銑削平面、鉆削、鏜孔和加工端面等。盡管傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)，具有鏜深孔及大功率切削的特點(diǎn)，但近幾年來，隨著為高速運(yùn)行作技術(shù)支撐的傳動(dòng)元件電主軸、直線電機(jī)、線性導(dǎo)軌等得到廣泛應(yīng)用，主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)也由傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)逐步向現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式單一，產(chǎn)品運(yùn)行速度、進(jìn)給速度等性能與國(guó)外產(chǎn)品還有很大差距。本文以鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在廣泛參考數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)相關(guān)資料和吸收消化的前提下，完成了對(duì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及主要傳動(dòng)件的強(qiáng)度校核。關(guān)鍵詞：臥式鏜銑床；主傳動(dòng)系統(tǒng)；進(jìn)給系統(tǒng)AbstractNC horizontal boring and milling machine is a machine tool with a very wide range of processing and large degree of freedom. It is mainly used to machine Box Parts those which have plex shapes and high accuracy requirements, to mill plane, drill hole, bore hole and machine face etc.Though the traditional structure of telescopic boring bar has the characteristics of being able to bore deep hole and cut with highpower, recent years, as the elements such as Electric Spindle, Linear Motion Actuator and Linear Guides, etc, those which can provide technical support for the highspeed operation, were widely used, Spindle Designing transform from the traditional structure of telescopic boring bar to a modern highspeed electric spindle gradually.Compared with the similar products abroad, home products has a single form, and there are still a large gap of the product’s operation and feed speed and other properties between product home and abroad.This paper was based on the structure of telescopic boring bar and on the premise of widely referring to related and absorbing data of CNC machine tool design ,I plete designing for main drive of the machine tool, Spindle Feed System and the check of the strength of the main transmission parts.Key Words: horizontal boring and milling machine；main drive of the machine tool。 Feed System1緒論臥式鏜銑床是一種加工范圍極廣、自由度很大的通用機(jī)床，主要用來加工中、小型箱體零件，并多用于孔加工，鏜孔精度可達(dá)IT7；除擴(kuò)大工件上已鑄出或已加工的孔外，還能銑削平面、鉆削、加工端面和凸緣的外圓，以及切螺紋等。臥式鏜銑床在發(fā)展早期，主軸多采用經(jīng)典的鏜軸與銑軸組成的雙層主軸結(jié)構(gòu)，為保證剛性與高精度加工，主軸前端由雙列圓柱滾子軸承與推力球軸承支承。近年來，隨著電子技術(shù)、新材料和新工藝的廣泛應(yīng)用，以及零件加工對(duì)機(jī)床提出的更高的要求，臥式鏜銑床發(fā)展呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，在提高進(jìn)給速度和快速