【正文】 高質(zhì)量的機(jī)械傳動(dòng)配合與高性能的伺服電動(dòng)機(jī)使現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)性能有了大幅度提高。主軸電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)可輸出全部功率和最大轉(zhuǎn)矩。目前，數(shù)控車床已不采用傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌，而是采用帶有耐磨粘貼帶覆蓋層的滑動(dòng)導(dǎo)軌和新型塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌。平床身工藝性好，易于加工制造。斜床身，矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌。 （ 6）復(fù)合化 復(fù)合化包含工序復(fù)合化和功能復(fù)合化。其精度已從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)。 2021年金切機(jī)床產(chǎn)量 萬臺(tái)，內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床 17,521 臺(tái)，約占 9%。分為 3 種型級(jí)，即經(jīng)濟(jì)型、普及型和高級(jí)型。從 2021 年的市場(chǎng)消費(fèi)內(nèi)容也可可看出 ,普通機(jī)床的市場(chǎng)份額在下降 ,數(shù)控機(jī)床則強(qiáng)烈增長(zhǎng)，尤其是中高檔數(shù)控機(jī)床供不臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 2 應(yīng)求。 (6)不需要專用夾具。采用最佳參數(shù)和最佳走刀路線，縮短加工時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以 PC 平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 學(xué)院（系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期 2021 年 5 月 南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái) 設(shè)計(jì) Horizontal Nc Lathe Workbench Longitudinal Design 總 計(jì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 21 頁(yè) 表 格 ： 0 個(gè) 插 圖 ： 8 幅 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái) 設(shè)計(jì) Horizontal Nc Lathe Workbench Longitudinal Design 學(xué) 院（系）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械 設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 0 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 南陽(yáng)理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 1 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái) 設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì) 制造及其自動(dòng)化專業(yè) [摘 要 ] CK20 數(shù)控車床是一種采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，用途廣泛，操作方便的機(jī)床。但是，我國(guó)在數(shù)控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問題 ，特別是在技術(shù)創(chuàng)新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。 (2)數(shù)控機(jī)床可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。采用普通的通用夾具就能滿足數(shù)控加工的要求?？梢灶A(yù)見，未來幾年普通機(jī)床的市場(chǎng)份額將不斷下滑 , 數(shù)控機(jī)床的消費(fèi)會(huì)逐漸擴(kuò)大?！熬盼濉逼陂g數(shù)控機(jī)床發(fā)展已進(jìn)入實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化階段，數(shù)控機(jī)床新開發(fā)品種 300余種，已有一定的覆蓋面。 總的來說：數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)， 2021 年為 1991 年的 倍；進(jìn)口量增長(zhǎng)較快，達(dá) 29倍，出口量有所增加，但數(shù)目較小，為 ；數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量增加較快，達(dá) 倍。提高數(shù)控系統(tǒng)的加工精度，一般可通過減少數(shù)控系統(tǒng)的誤差和采用機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)來實(shí)現(xiàn)提高數(shù)控機(jī)床的加工精度。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已模糊了粗、精加工工序的概念。 （ 2） 對(duì)于縱向 工作臺(tái) 的設(shè)計(jì)，主要要考慮滾珠絲桿副的計(jì)算選擇，對(duì)此采用參照滾珠絲桿的計(jì)算資料進(jìn)行計(jì)算選擇。由于刀架水平放置，對(duì)提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度有好處，但床身下部空間小，排屑困難；刀架橫滑板較長(zhǎng)，加大了機(jī)床的寬度尺寸，影響外觀。它們具有摩擦性能良好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 這次設(shè)計(jì)中采用二級(jí)機(jī)械變速機(jī)構(gòu)。 縱向工作臺(tái) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì) 目前數(shù)控車床的縱向和橫向多采用交流伺服電機(jī)， 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈采用滾珠絲杠、靜壓絲杠和無間隙齒輪副等，以盡量減小反向間隙。這種支承 方式的特點(diǎn)是：剛度最高，只要軸承無間隙。選左斷軸承內(nèi)徑 20? 。導(dǎo)軌在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度 .精度和精度保持性。但傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。導(dǎo)軌受熱膨脹時(shí)寬式組合比窄式的變形量大，調(diào)整時(shí)應(yīng)留較大的側(cè)向間隙，因而導(dǎo)向性較差。 滾珠絲杠的支承 滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。角接觸軸承的 組合配置形式有面對(duì)面的組合、背靠背組合、同向組合、一對(duì)同向與左邊一個(gè)面對(duì)面組合。 滾珠絲杠在軸向載荷作用下，滾珠和螺紋滾道接觸區(qū)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重接觸變形，接觸剛度與接觸表面預(yù)緊力成正比。剛開始選擇課題的時(shí)候，我因?yàn)閷?duì)數(shù)控車床比較感興趣，所以選擇了關(guān)于數(shù)控車床方面的課題 ，我主要對(duì)其中的縱向進(jìn)給工作臺(tái) 進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)也使我懂得了一個(gè)真正設(shè)計(jì)的步驟以及方法。 [10] 王昆、何小柏、汪信遠(yuǎn)主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 北京：高等教育出版社 1996 [11] 中國(guó)紡織大學(xué)機(jī)械系手冊(cè)編寫組編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社 [12] 溫松明 . 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) . 長(zhǎng)沙： 湖南大學(xué)出版社 [13] 卜云峰 . 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明手冊(cè) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 [14] 章宏甲 黃誼 王積偉 . 液壓與氣壓傳動(dòng) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 [15] SIEMENS 公司 .SINUMERIK802S base line. 簡(jiǎn)明安裝調(diào)試手冊(cè) .. [16] SIEMENS 公司 .SINUMERIK802S base line. 簡(jiǎn)明操作手冊(cè) .. [17] 關(guān)雄飛主編 . 數(shù)控加工技術(shù)綜合訓(xùn)練 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 21 致謝 眨眼間，兩年的大學(xué)生活就在本論文的完成之際即將宣告 結(jié)束。設(shè)計(jì)的 時(shí)候，我們對(duì)學(xué)校的數(shù)控車床進(jìn)行了觀察，我主要觀察了機(jī)床的縱向工作臺(tái) 部分，同時(shí)并結(jié)合自己的課題對(duì)機(jī)床的總體布局做了進(jìn)一步的研究， 并通過查閱資料和相關(guān)圖冊(cè)，設(shè)計(jì)出了滿足數(shù)控車床需要的縱向工作臺(tái) 。因此，滾珠絲杠螺母副必須消除間隙，并施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有間隙，提高滾珠絲杠螺母副的接觸剛度。因此在進(jìn)給傳動(dòng)中面對(duì)面組合用得較多。因此在此課題中采用兩端固定的方式，以實(shí)現(xiàn)高剛度、高精度以及對(duì)絲杠進(jìn)行拉伸。 圖 雙矩形導(dǎo)軌 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 15 圖 雙矩形導(dǎo)軌的兩種形式 結(jié)合沈陽(yáng)數(shù)控產(chǎn)的 SSCK20A 數(shù)控車床， 確定為雙矩形 窄式 導(dǎo)軌，并在動(dòng)導(dǎo)軌 上粘貼聚四氟乙烯塑料軟帶。它們具有摩擦性能良好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 （ 1） 導(dǎo)軌的功用和應(yīng)滿足的基本要求 導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。 步驟 5：繪制工作圖 最大行程： mmLx 650? 余程： mmPL he 401044 ???? 安全行程： mmPL ha 10?? 所選絲杠的螺母長(zhǎng)度為： mmPL hn 1 4 0101414 ???? 由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到： mmbmmb 55,25 21 ?? 螺紋長(zhǎng)度： mmLLLLL neax 8901408020650221 ????????? 兩支承軸承間距： mmbbLL z 9 7 055258 9 0211 ??????? 臥式數(shù)控車床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 12 步驟 6：最高轉(zhuǎn)速校核： 51 /22 5 1 0 4 0 6 5 0 7 0 7 9 5c a e x nL L b L L L L mm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 滾珠絲杠副轉(zhuǎn) 速過高，會(huì)產(chǎn)生共振 ，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，損壞機(jī)器，為確保不發(fā)生共振，所 容許的最高轉(zhuǎn)速為 ： 取 ?f 7 2 7 22m a x1 0 / 2 1 . 9 2 4 . 9 1 0 / 7 9 58 6 3 0 / m inc fd Lrn? ? ? ? ??? （符合要求） f — 安裝系數(shù) 2d — 絲桿螺紋底徑 ? ?mm cL — 計(jì)算 許用轉(zhuǎn)速 用的安裝距離 ? ?mm 步驟 7：滾珠絲杠的臨界壓縮載荷校核： 絲杠水平安裝 40,31 21 ?? kk 查表得 5LLy ? 4 4 2 4 41 2 2m a x110 / 40 10 / 79538110cyP k k d LNF? ? ? ? ? ??? （符合要求） maxF — 作用在滾珠絲桿副上的最大軸向壓縮載荷 ??N 1K — 安全系數(shù)。安裝時(shí)需保持螺母與 4支承同軸，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝較困難；