【正文】 PP/CAM集成的全自動編程方式，其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得，推動數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)自動化的進(jìn)一步發(fā)展。速度和精度是數(shù)控機(jī)床的兩個重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。具有高精、高速、高效、復(fù)合功能、多軸聯(lián)動等特點的高性能數(shù)控機(jī)床基本上還得依賴進(jìn)口。同時，我國也已進(jìn)入世界高速數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國和高精度精密數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國的行列。隨著計算機(jī)及其軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺趨于一致化，而控制系統(tǒng)軟件的競爭日益加劇。軍工企業(yè)技改情況 軍工企業(yè)得到國家撥款開始于當(dāng)年“大使館被炸”，后來臺灣阿扁上臺后，大規(guī)模技改開始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開始停止購買普通設(shè)備。 3. 2002年，日本著名的機(jī)床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機(jī)床廠合資建廠，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數(shù)控車床、立式加工中心、臥式加工中心。 我們國家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。目前世界最大的三家廠商是：日本發(fā)那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。 因此，要縮小我國同工業(yè)發(fā)達(dá)國家的差距,我們必須在機(jī)械制造裝備方面大下功夫，其中最重要的一個方面就是增加數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造裝備中的比重。隨著機(jī)床切削速度的提高和自動化方向的發(fā)展，傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成越來越簡單，但對其機(jī)械結(jié)構(gòu)性能的要求卻越來越高，從而使傳統(tǒng)的設(shè)計方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，這樣，各種設(shè)計理論的研究和使用就得到了迅猛的發(fā)展。在機(jī)床行業(yè)，由于采用了數(shù)控技術(shù)，許多過去在普通機(jī)床上無法完成的工藝內(nèi)容得以完成，大量普通機(jī)床為數(shù)控機(jī)床所代替，這就極大地促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展。第一章 緒論數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床，目前迅速發(fā)展起來的加工中心、柔性加工單元都是在數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，兩者都離不開銑削方式。其中著重介紹了滾珠絲杠的原理及選用原則，系統(tǒng)地對滾珠絲杠生產(chǎn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹。摘 要從研究數(shù)控銑床著手，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗，設(shè)計了一臺用于板材及多種工件加工的數(shù)控銑床，滿足了生產(chǎn)和設(shè)計的要求。包括種類選擇、參數(shù)選擇、精度選擇、循環(huán)方式選擇、與主機(jī)匹配的原則以及廠家的選擇等。由于數(shù)控銑削工藝最復(fù)雜，需要解決的技術(shù)問題也很多，因此，人們在研究和開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動編程語言的軟件系統(tǒng)時，也一直把銑削加工作為重點。目前數(shù)控機(jī)床已經(jīng)遍布軍工、航空航天、汽車、造船、機(jī)車車輛、機(jī)床、建筑、通用機(jī)械、紡織、輕工、電子等幾乎所有制造行業(yè)。數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化機(jī)床，其加工過程中的動作順序、運(yùn)動部件的坐標(biāo)位置及輔助功能，都是通過數(shù)字信息自動控制的，操作者在加工過程中無法干預(yù)，不能像在普通機(jī)床上加工零件那樣，對機(jī)床本身的結(jié)構(gòu)和裝配的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行人為補(bǔ)償，所以數(shù)控機(jī)床幾乎在任何方面均要求比普通機(jī)床設(shè)計得更為完善，制造得更為精密。數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向 六個方面：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。國內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。機(jī)床精度 、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。 ，目前生產(chǎn)能力不知。尤其是近3年來，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買了大批量的先進(jìn)數(shù)控機(jī)床。我國的數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過“六五”期間的引進(jìn)，“七五”期間的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)，“八五”期間的數(shù)控應(yīng)用技術(shù)研究以及“九五”期間的主數(shù)控系統(tǒng)軟件開發(fā)應(yīng)用，已逐步形成了以航天數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控、華中數(shù)控和中華數(shù)控為主的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。目前我國已經(jīng)研制成功一批主軸轉(zhuǎn)速在8000~10000轉(zhuǎn)/分以上的數(shù)控機(jī)床。 二、產(chǎn)品成熟度較低，可行性不高。目前，我國生產(chǎn)的第六代數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)均采用位數(shù)、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運(yùn)算速度，使得高速運(yùn)算、模塊化及多軸成組控制系統(tǒng)成為可能。 發(fā)展可靠性最大化。應(yīng)用新的機(jī)床運(yùn)動學(xué)理論和先進(jìn)的驅(qū)動技術(shù)，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，采用當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展趨勢高性能功能部件，移動部件輕量化，減少運(yùn)動慣性。目前，精密數(shù)控機(jī)床的重復(fù)定位精度可以達(dá)到1181。數(shù)控系統(tǒng)具有在線技術(shù)后援和在線服務(wù)后援。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。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。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)。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。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。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。（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)?！糜谥无D(zhuǎn)動零件，只承受彎矩。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。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。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。這時只需對軸進(jìn)行強(qiáng)度計算，以防止斷裂或塑性變形。 :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。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。（1）合理布置軸上零件以減小軸的載荷。 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。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。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。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；；。軸的彎曲剛度以撓度和偏轉(zhuǎn)角來度量的。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。方便修改設(shè)計。應(yīng)用三維軟件也有助于國際間數(shù)據(jù)的交流。通過修改參數(shù)值可以迅速更改設(shè)計。多數(shù)學(xué)校已將SolidWorks列入教學(xué)。COSMOS通過在計算機(jī)上測試您的設(shè)計而取代昂貴并費時的實地測試可幫助您降低成本及上市時間。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。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溫習(xí)和學(xué)習(xí)。 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。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。什么是該自己作的，什么時候做，我明白了好多。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。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。誘導(dǎo)位移很小以致由于載荷可忽略剛性變化。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。功能特性較為齊全。是否具備分析工具、設(shè)計交流等工具，并與輔助工具集成。 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。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。 三維設(shè)計應(yīng)用的趨勢三維設(shè)計即實體建模技術(shù)。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。1. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件進(jìn)行校核計算。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。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。通常軸是在變應(yīng)力條件下工作的，軸的截面尺寸發(fā)生突變處產(chǎn)生應(yīng)力集中，軸的疲勞破壞也常常發(fā)生在此處。軸的各段長度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件必要的空隙來確定的。 各軸段直徑與的確定由軸的結(jié)構(gòu)和拉刀方式確定出軸的最小直徑：立式數(shù)控銑床主軸必須制成空心軸，且又因為為空心軸的內(nèi)徑與