【正文】 程控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新階段。數(shù)控系統(tǒng)具有在線技術(shù)后援和在線服務(wù)后援。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用，發(fā)展成柔性制造單元和智能網(wǎng)絡(luò)工廠，并進(jìn)一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。第二章 立式數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)方案的確定 對立式數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)簡介主傳動系統(tǒng)是用來實現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動的傳動系統(tǒng)，他應(yīng)具有一定的轉(zhuǎn)速和一定的變速范圍，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料、不同尺寸、不同要求的工作、并能方便的實現(xiàn)運(yùn)動的開停、變速、換向和制動等。它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實現(xiàn)高效率加工。數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。（3）主傳動的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗振性，熱變形和噪聲要小，傳動效率要高，以滿足機(jī)床的工作性能要求。在主傳動系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動機(jī)和直流主軸電動機(jī)無級凋速系統(tǒng)。一部分小型數(shù)控機(jī)床也采用此種傳動方式以獲得強(qiáng)力切削時所需要的扭矩。近年來，出現(xiàn)了一種新式的內(nèi)裝電動機(jī)主軸，即主軸與電動機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體。日本研制的立式加工中心主軸組件，其內(nèi)裝電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20000r/min。第三章 主傳動變速系統(tǒng)主要參數(shù)計算 計算切削功率 銑削時的切削力，公式如下 （31）式中——銑削時的主切削力（N）——加工材料影響的系數(shù)——每齒進(jìn)給量（mm）——背吃刀量（mm）——銑削寬度——銑刀齒數(shù)——銑刀直徑(mm)用直徑=50mm的四齒錐柄立銑刀，銑刀寬=40mm的剛工件，=，=4mm，=68mm，計算得：=132N切削時所消耗的功率稱為切削功率。 變速級數(shù)Z的確定如取變速箱的公比 則由于無級變速時 故變速箱的變速極數(shù) 可取Z=3 （35）雖然此中方法功率特性圖示連續(xù)的、無缺口(即沒有功率降低區(qū))和無重但是Z=3，變速箱機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。缺口處的功率為 低谷處功率應(yīng)保證傳遞全部功率，只有選擇額定功率較大的電機(jī)給予補(bǔ)償。 電動機(jī)參數(shù)一、電動機(jī)性能指標(biāo)電機(jī)采用CTB系列變頻電機(jī),型號：CBT—43P5BXB50—4,主要技術(shù)指標(biāo)如下。（4）CTB系列變頻電機(jī),型號：CBT—43P5BXB50—4 ： 分級變速箱的傳動系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)的確定本系統(tǒng)設(shè)計的傳動系統(tǒng)具有兩檔速度，低檔轉(zhuǎn)速為，高檔轉(zhuǎn)。第四章 主軸組件設(shè)計主軸部件設(shè)計是機(jī)床重要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行件?！糜谥无D(zhuǎn)動零件，只承受彎矩。作為制造機(jī)器的機(jī)器上的軸，設(shè)計的主要原則是——剛度原則,本次設(shè)計選擇轉(zhuǎn)軸。主軸部件由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。如圖41所示。在切削過程中，主軸部件不僅受靜態(tài)力作用，同時也受沖擊力和交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生振動。其引起軸承間隙變化，潤滑油溫度升高會使粘度降低，這些變化會影響主軸部件的工作性能，降低加工精度。對耐磨性影響較大的有主軸的材料、軸承的材料、熱處理方式、軸承類型及潤滑防護(hù)方式等。軸的結(jié)構(gòu)不合理會影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性,還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。這時只需對軸進(jìn)行強(qiáng)度計算，以防止斷裂或塑性變形。不論什么條件,軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下條件：（1） 軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置,周向和軸向要有準(zhǔn)確的定位；（2） 軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；（3） 軸應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和制造工藝性。 :通常由軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母來保證； :周向固定的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對運(yùn)動。按軸上零件的裝配方案和定位要求，從處起逐一確定各軸段的直徑。為了使帶輪、軸承等有配合要求的零件裝配拆卸方便，并減少配合面的擦傷，在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑，發(fā)揮軸肩的作用。這樣就造成主軸組件的剛度損失。（1）合理布置軸上零件以減小軸的載荷。（2）改進(jìn)軸的表面質(zhì)量提高軸的疲勞強(qiáng)度。 軸的結(jié)構(gòu)工藝性軸的結(jié)構(gòu)工藝性指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，生產(chǎn)率高，成本低。的倒角；需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽。在作軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時通常用這種方法初步估算軸徑。對于直徑d100mm的軸，有一個鍵槽時，軸徑應(yīng)增大5%7%有兩個鍵槽時，應(yīng)增大10%15%。進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況,采取相應(yīng)的計算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x用許用應(yīng)力。T——軸所受的扭矩，單位為Nmm。由《機(jī)械設(shè)計手冊》表8348查得為45MPa；由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表41（GB105979）可查得；；。若變形量超過了允許的限度,就會影響軸上零件的正常工作,甚至?xí)适C(jī)器應(yīng)有的工作性能。軸的彎曲剛度以撓度和偏轉(zhuǎn)角來度量的。/m，顯然。整體焊接式框架是常見的型式，組成一個剛性的封閉框架，承受全部工作載荷。可評估配合和公差，易于糾錯。方便修改設(shè)計。電子模型節(jié)省制造樣機(jī)的時間和成本。應(yīng)用三維軟件也有助于國際間數(shù)據(jù)的交流。設(shè)計效率是否高效雙向關(guān)聯(lián)性和參數(shù)化設(shè)計能力雙向關(guān)聯(lián)是指模型的所有元素都是相互關(guān)聯(lián)。通過修改參數(shù)值可以迅速更改設(shè)計。應(yīng)用的廣泛程度和教育教學(xué)方面的廣泛程度。多數(shù)學(xué)校已將SolidWorks列入教學(xué)。特別面向AutoCAD，提供對DWG格式文件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的插件。COSMOS通過在計算機(jī)上測試您的設(shè)計而取代昂貴并費(fèi)時的實地測試可幫助您降低成本及上市時間。分。圖5－11 框架位移分析結(jié)果材料名稱:[SW]碳素鋼材料來源:所使用的 SolidWorks 材質(zhì)材料模型類型:線性彈性同向性屬性名稱數(shù)值單位彈性模量+011N/m^2泊松比NA質(zhì)量密度7700kg/m^3屈服強(qiáng)度+008N/m^2COSMOSXpress 設(shè)計分析結(jié)果基于線性靜態(tài)分析，且材料設(shè)想為同象性。結(jié) 論短短的幾個月的畢業(yè)設(shè)計是我們對大學(xué)的機(jī)械知識的整體總結(jié)，也是理論與實踐的結(jié)合，通過這次畢業(yè)設(shè)計我們收益非淺，這次設(shè)計，主要是對立式數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。在以上設(shè)計中，對零件的材料，對軸承，對裝配方法等等知識點(diǎn)溫習(xí)和學(xué)習(xí)。本次設(shè)計算基本符合設(shè)計要求。 幫助分析立柱最佳工作范圍, 以便確定液壓缸合理工況, 延長立柱使用壽命。還有好多老師在這次畢業(yè)設(shè)計中給于我一些幫助，我非常的感激。現(xiàn)在想起來，有時候最能讓自己感動的事就發(fā)生在自己的身邊。感謝您們對我的幫助，和教會我那些人生的道理。什么是該自己作的，什么時候做，我明白了好多。在我設(shè)計的時候，因為我以前從沒接觸過的東西，一開始很是迷茫，我的好幾位同學(xué)都在這時候一邊忙自己的事，一邊還要在我有疑惑的時候為我?guī)兔Ψ治?，共同解決。致謝畢業(yè)設(shè)計很快已經(jīng)結(jié)束了，在這段時間里，不僅僅感覺到的是忙碌，還有忙碌后作完一件令自己心動的東西時的那種無聲的喜悅。具體的研究結(jié)論如下：,通過測試可驗證立柱技術(shù)性能是否達(dá)到預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。對實際加工中的一些問題有了進(jìn)一步的了解，并在設(shè)計中考慮和避免這些問題的發(fā)生。我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格技術(shù)人員只掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們應(yīng)該具有更加淵博的知識。誘導(dǎo)位移很小以致由于載荷可忽略剛性變化。通過COSMOSXpress對立柱單側(cè)承載梁進(jìn)行加載分析。利用SolidWorks2007自帶的有限元分析軟件COSMOS對立柱單側(cè)承載梁進(jìn)行加載分析,模擬本試驗臺的最大工作載荷。設(shè)計中來自外購的零件大部分可從SolidWorks在線零件庫選取。功能特性較為齊全。理由如下：應(yīng)用基礎(chǔ)廣泛。是否具備分析工具、設(shè)計交流等工具，并與輔助工具集成。一旦對其中的任何數(shù)據(jù)進(jìn)行更改，都將在所有關(guān)聯(lián)文件中自動進(jìn)行相應(yīng)更改。 選擇三維設(shè)計軟件的關(guān)鍵考慮因素是否易于使用早期三維軟件較為復(fù)雜，學(xué)習(xí)和培訓(xùn)周期長，不易操作。下圖按用戶數(shù)量比例列出了11種主流CAD設(shè)計軟件，其中三維數(shù)據(jù)格式已占大部分。對實體模型的設(shè)計進(jìn)行更改時，可自動更改所有相關(guān)工程圖和關(guān)聯(lián)視圖。創(chuàng)建即時工程圖。 三維設(shè)計應(yīng)用的趨勢三維設(shè)計即實體建模技術(shù)。第五章 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計 立柱的結(jié)構(gòu)選型與三維建模機(jī)架型式有三梁四柱式、三梁雙柱式、整體框架式。主要任務(wù)是:計算主軸在受載時的變形量,并控制其在允許范圍內(nèi)。由誤差復(fù)映原理可知,剛度較差的機(jī)床造出的產(chǎn)品,根本就談不上精度。由金屬切削手冊表得： 參數(shù)表 項目參數(shù) 數(shù)值出處金屬切削手冊D50mm表97B 30mm表94 S表911t8mmt=*DZ4表97由金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊表356得查手冊表12逆銑時得。——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa。1. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計算。應(yīng)當(dāng)注意，這樣求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 （21）——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位MPaT——軸所受的扭矩，單位為Nmm——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為n——軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/minP——軸傳遞的功率，單位為kwd——計算截面處軸的直徑，單位為mm——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa由上式可的直徑 （22）式中: 對于空心軸 （23）應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸截面上開有鍵槽時，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度的削弱。主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖： 主軸結(jié)構(gòu)示意圖。因此，在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡單。因此，應(yīng)合理減小軸的表面及圓角處的，提高軸的疲勞強(qiáng)度。通常軸是在變應(yīng)力條件下工作的，軸的