【正文】 機(jī)床的組成及工作原理 數(shù)控機(jī)床的組成 數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量反饋裝置和機(jī)床主機(jī)組成，如圖11：1．控制介質(zhì)控制介質(zhì)是存貯數(shù)控加工所需要的全部動(dòng)作和刀具相對(duì)于工作位置信息的媒介物，它記載著加工零件的加工程序。 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，對(duì)加工質(zhì)量的要求越來(lái)越高。s structural design and the examination, and have carried on the analysis. And has piled the related technical parameter.Keywords：　 planer type milling machine Board Numerical control Stepbysteps the electrical machinery Ball bearing guide screw nut Signature of Supervisor:目 錄1 緒論 1 背景 1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 1 數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理 1 數(shù)控機(jī)床的組成 1 本章小節(jié) 32 數(shù)控龍門(mén)銑床總體方案設(shè)計(jì) 3 機(jī)床的設(shè)計(jì)要求 4 設(shè)計(jì)方案 4 本章小節(jié) 63 機(jī)床主軸系統(tǒng)與龍門(mén)架設(shè)計(jì) 7 主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 7 7 主傳動(dòng)功率 7 驅(qū)動(dòng)源的選擇 7 轉(zhuǎn)速圖的擬定 8 10 12 12 13 有關(guān)零部件結(jié)構(gòu)和尺寸的確定 13 各軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 主軸組件的剛度和剛度損失的計(jì)算： 16 零件的校核 17 17 17 本章小節(jié) 194 進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求 21 21 21 滾珠絲杠副的導(dǎo)程 22 23 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì) 25 本章小節(jié) 255 床身、橫梁導(dǎo)軌和工作臺(tái) 26 床身結(jié)構(gòu) 26 對(duì)床身結(jié)構(gòu)的基本要求 26 床身的結(jié)構(gòu) 26 導(dǎo)軌 27 導(dǎo)軌的潤(rùn)滑與防護(hù) 27 導(dǎo)軌的安裝 27 工作臺(tái) 28 本章小節(jié) 28結(jié)論 29參考文獻(xiàn) 30致謝 311 緒論 背景二十世紀(jì)中期以來(lái)，由于航空和航天技術(shù)的快捷發(fā)展，對(duì)于各種飛行器的加工提出更好更快的要求。詳細(xì)介紹了數(shù)控龍門(mén)銑床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核，并進(jìn)行了確認(rèn)。整個(gè)龍門(mén)銑床主要包括橫縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、立柱、橫梁、底座、工作臺(tái)等主要組部件。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 數(shù)控銑削機(jī)床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 航空制造工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè) 名 稱 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 指 導(dǎo) 教 師 江一 日 期 2013 年 6 月 17 日學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。作者簽名： 日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。其中所有進(jìn)給機(jī)構(gòu)均采用精密滾珠絲杠進(jìn)行傳動(dòng)，并由伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。另外匯總了有關(guān)技術(shù)參數(shù)。這些零件形狀大都相當(dāng)復(fù)雜，材料多為難加工的合金，用傳統(tǒng)的機(jī)床和工藝方法進(jìn)行加工，不能保證精度，也很難提高生產(chǎn)效率，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，是數(shù)控機(jī)床的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)，且已經(jīng)或即將成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程的基本環(huán)節(jié)。由于產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快，目前在一般機(jī)械加工中單件、小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品約占70%80%。常用的有穿孔帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤(pán)等。3．伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)世界手術(shù)控裝置的指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件。當(dāng)機(jī)床進(jìn)行加工零件時(shí)，對(duì)加工要求零件尺寸及其參數(shù)，加工步驟等專(zhuān)用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)控制介質(zhì)，輸入到控制裝置，經(jīng)微機(jī)處理后，發(fā)出控制與運(yùn)算的信息，在由伺服系統(tǒng)把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加工需要。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于控制，但精度差，低速不平穩(wěn)，變速扭矩小，一半用于傾覆在變化不太大或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上。國(guó)內(nèi)外大多微細(xì)銑床都是立式或者臥式的，本論文采用了龍門(mén)架式，本章將要介紹所設(shè)計(jì)銑床的主要組成部分。 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是工作臺(tái)移動(dòng)式數(shù)控龍門(mén)銑床。（2）機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。床身的上平面即工作臺(tái)面設(shè)計(jì)有幾條T形槽，為方便工作臺(tái)面和T形槽的精刨加工，槽完全貫通。滑臺(tái)的設(shè)計(jì)是在龍門(mén)架和主軸箱的幾何尺寸確定后，按照主軸的中心盡量貼近橫梁上的導(dǎo)軌面為原則，并把Z軸驅(qū)動(dòng)安裝在龍門(mén)架左側(cè)上，有效地減輕滑臺(tái)的重量。由于本機(jī)床不是高速銑床，Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)為伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)。采用光柵系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)選型數(shù)控系統(tǒng)采用的是西門(mén)子405，因?yàn)榇讼到y(tǒng)提供了龍門(mén)軸的同步功能。3 機(jī)床主軸系統(tǒng)與龍門(mén)架設(shè)計(jì) 主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求1. 具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 主傳動(dòng)功率 機(jī)床主傳動(dòng)的功率P 可由下式來(lái)確定： 式中 －機(jī)床主傳動(dòng)的功率 －切削功率 －主傳動(dòng)鏈的總效率 數(shù)控機(jī)床的加工范圍一般都比較大，可根據(jù)有代表性的加工情況，由下式確定： 式中 －主切削力的切向力（N） －切削速度（m/min） －切削扭矩 （N/cm） －主軸轉(zhuǎn)速 （r/min）主傳動(dòng)的總效率一般可取為＝～，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)多用調(diào)速電機(jī)和變速來(lái)實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)鏈比較短，因此，效率可以取較大值。 根據(jù)主軸要求的最高轉(zhuǎn)速3000r/min，選擇北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK8型交流主軸電動(dòng)機(jī)，其最高轉(zhuǎn)速是4500 r/min?？蛇x用北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK8型交流主軸電動(dòng)機(jī)。對(duì)于受載較小或不太重要的鋼，也常用Q235或Q275等普通碳素鋼。綜上所訴，采用40Cr作為主軸材料，它比較適應(yīng)中等載荷，中速轉(zhuǎn)速，能夠達(dá)到較高的精度，并且能承受一定的沖擊載荷，經(jīng)常用來(lái)制造銑床、龍門(mén)銑床、車(chē)床的主軸。（2）傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。除了載荷比較大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。通常，先確定軸的直徑，畫(huà)出草圖后，再根據(jù)受力情況，結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗(yàn)算彎曲剛度。在畫(huà)草圖時(shí)用經(jīng)驗(yàn)公式估算，根據(jù)估算的結(jié)果然后選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪的模數(shù)。取Z3=20,S=114，則=94。因此設(shè)計(jì)從畫(huà)展開(kāi)圖開(kāi)始，確定所有零件的位置，結(jié)構(gòu)和尺寸，并以此為依據(jù)繪制零件工作圖。(1）傳動(dòng)軸的估算這一步在前面已經(jīng)做了計(jì)算?，F(xiàn)將主軸部件中各個(gè)齒輪的尺寸計(jì)算如表36所示:表36 各齒輪的直徑齒輪Z1Z1′Z2Z2′Z3Z3′分度圓直徑（mm）114 228 204 138 282 60 齒頂圓直徑（mm） 120234 210 144 288 66 齒根圓直徑（mm） Z0Z0’105210111216 計(jì)算各軸之間的距離，現(xiàn)將它們列出如表37所示:表37 各軸的中心距軸ⅠⅡⅡⅢ距離（mm）160175(3）確定齒輪的軸向布置為避免同一滑移齒輪的兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合，兩個(gè)固定齒輪的間距，應(yīng)大于滑移 齒輪的寬度，一般留有間隙12mm，所以首先設(shè)計(jì)滑移齒輪。圖35 齒輪的軸向間距(4）軸承的選擇及其配置主軸組件的滾動(dòng)軸承既要有承受徑向載荷的徑向軸承，又要有承受兩個(gè)方向軸向載荷的推力軸承。通常情況下，中速重載采用雙列圓柱滾子軸承配雙向推力角接觸球軸承（如配推力軸承，則極限轉(zhuǎn)速低），或者成對(duì)圓錐滾子軸承，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是極限轉(zhuǎn)速較低，如配空心圓錐滾子軸承，其極限轉(zhuǎn)速顯著提高，但成本也相應(yīng)的提高了。軸向載荷為主且精度要求不高時(shí)，選用推力軸承配深溝球軸承，精度要求較高時(shí)，選用向心推力軸承。 Fy==故總切