【正文】 如果時(shí)間允許，接下來(lái)，還應(yīng)對(duì)機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行完整設(shè)計(jì)，并完成機(jī)床的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在Ⅰ軸上設(shè)計(jì)一個(gè)凸輪，當(dāng)主軸電機(jī)啟動(dòng)后，Ⅰ軸通過(guò)鍵連接帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以推動(dòng)潤(rùn)滑油泵活塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將箱底滑潤(rùn)油吸起并泵送至各滑潤(rùn)點(diǎn)的功能，同時(shí)還可以起到給運(yùn)動(dòng)部件降溫的作用。最大計(jì)算靜載荷為：式中：—?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查查《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)實(shí)踐指南》表414《動(dòng)載荷系數(shù)》，??；—硬度影響系數(shù)，查《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)實(shí)踐指南》表415《硬度影響系數(shù)、》，?。弧畲蠊ぷ鬏d荷，在這里—滾珠絲杠螺母副的額定靜負(fù)荷。A、B兩軸承處徑向載荷的大小可參考校核Ⅱ軸強(qiáng)度時(shí)求解得到的A、B兩處軸承支反力的大小，因此：又因?yàn)棰蜉S上外加軸向力大小為0，則等于軸承預(yù)緊力的大小，此處計(jì)算中取。圖22　Ⅱ軸的強(qiáng)度計(jì)算b)求軸承的支反力水平面上支反力：垂直面上支反力：c)畫(huà)彎矩圖截面C處的彎矩為：水平面上的彎矩：垂直面上的彎矩：合成彎矩：同上可得，截面D處的彎矩為：水平面上的彎矩：垂直面上的彎矩：合成彎矩：Ⅱ軸上只有兩個(gè)齒輪的作用力，沒(méi)有其它外力作用。本次設(shè)計(jì)選用的主軸電機(jī)功率為，主軸箱內(nèi)高速端是一級(jí)變速組、低速端是一級(jí)定比傳動(dòng)。因此，外層主軸的軸向尺寸在保證軸上各零件正常安裝的前提下，與主軸箱寬度有關(guān)。因此，本次設(shè)計(jì)中主軸的支承借鑒CA6140的設(shè)計(jì)，前端采用雙列圓柱滾子軸承配雙向推力軸承的支承形式，后端采用單列圓柱滾子軸承支承。因此，主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是本次主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。當(dāng)然，并不是說(shuō)所有的軸都要做成空心的，對(duì)一些直徑較小的軸，如果加工成空心軸，反而會(huì)因加工工序增加或加工困難而增加成本、造成浪費(fèi)。生產(chǎn)中，常用切削層單位面積切削力來(lái)估算切削力的大小。結(jié)合我的畢業(yè)設(shè)計(jì)分析：銑削過(guò)程是斷續(xù)切削，同時(shí)工作的齒數(shù)較多，每個(gè)刀齒切削的厚度也是變化的，因此銑刀刀刃處于間歇切削狀態(tài)，散熱條件較好，有利于采用高速銑削，以提高生產(chǎn)率。圖2（a）是加工件較輕的升降臺(tái)銑床，一般由工件完成三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，分別由工作臺(tái)、滑鞍和升降臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)；當(dāng)加工工件較重或者尺寸較大時(shí)，則不宜由升降臺(tái)帶著工件作垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而是改由銑頭帶著刀具來(lái)完成垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如圖2（b）所示；圖2　數(shù)控銑床總體布局示意圖2（c）所示的龍門(mén)數(shù)控銑床，其工作臺(tái)載著工件作一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其它兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由多個(gè)刀架在立柱與橫梁上移動(dòng)來(lái)完成，這樣的布局不僅適用于較重的工件加工，而且由于增多了銑頭，使銑床生產(chǎn)效率得到很大提高；當(dāng)加工更大更重的工件時(shí)，由工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在結(jié)構(gòu)上就很難實(shí)現(xiàn)了，這種情況全部進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由銑頭運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，如圖2（d）所示，這種布局形式可以減小銑床的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量。該機(jī)的最大特點(diǎn)是高效、高精，快速移動(dòng)最高達(dá)，最大加速度達(dá)，位置精度。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。2機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)零件的加工表面是由機(jī)床刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成的，因此不同的工件表面，往往需要采用不同類(lèi)型的刀具與工件一起做不同的表面成形運(yùn)動(dòng)，就產(chǎn)生了不同類(lèi)型的機(jī)床。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，最終選擇圖3（b）方案，單立柱式側(cè)掛主軸箱T形床身設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的主傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖如下：圖6　傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖4主傳動(dòng)系統(tǒng)主要傳動(dòng)件計(jì)算在進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中，主軸電機(jī)功率的正確選擇是很重要的。因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出為額定功率時(shí)，具體傳遞到某一級(jí)軸上的功率就不再是額定功率了，而必須考慮聯(lián)軸器、軸承、齒輪等的傳動(dòng)效率。LT7型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器安裝尺寸如下圖所示：圖10　LT7型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器安裝尺寸圖因此，Ⅰ軸聯(lián)軸器端（即最小軸徑處）直徑大小為。但也正是因?yàn)榛ㄦI齒槽深度不會(huì)太大，并且齒數(shù)較多，導(dǎo)致多個(gè)面精密配合時(shí)對(duì)加工的要求和成本都會(huì)增加很多，因此花鍵不適合用于導(dǎo)向精度較高的場(chǎng)合。圖16　主軸末端螺母座結(jié)構(gòu)尺寸圖從圖16上可知：①內(nèi)層主軸最小外徑為，比按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算得到的最小外徑大，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。現(xiàn)在箱體寬度和主軸結(jié)構(gòu)都已確定，則Ⅰ、Ⅱ軸最終結(jié)構(gòu)及尺寸確定如圖20和圖21所示，具體尺寸結(jié)構(gòu)見(jiàn)主軸箱裝配圖。但因?yàn)檗D(zhuǎn)軸工作時(shí)，受彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用，前面的估算只是簡(jiǎn)化算法，因此在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。在本次設(shè)計(jì)中選擇Ⅱ軸上的軸承進(jìn)行壽命校核。從指導(dǎo)老師提供的滾珠絲杠產(chǎn)品目錄中初選絲杠基本直徑為，螺旋角為，則絲杠所承受轉(zhuǎn)矩大小為：則所選擇伺服電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩都必須滿(mǎn)足絲杠所能提供的轉(zhuǎn)矩要求，即要大于。主軸箱設(shè)計(jì)得過(guò)小，箱體內(nèi)各軸和軸系組件相隔太近，不便于安裝，也容易產(chǎn)生干涉；齒輪嚙合時(shí)振動(dòng)、發(fā)熱，如果與主軸隔得太近，也會(huì)影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度從而影響加工質(zhì)量。因此換刀時(shí)，必須通過(guò)機(jī)械裝置克服碟形彈簧的拉緊力，將拉刀桿頂出。感謝學(xué)校在過(guò)去的四年里為我提供的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，感謝學(xué)校在我學(xué)習(xí)期間曾給予的各種資助和獎(jiǎng)勵(lì)，這些都為我能正常完成學(xué)業(yè)提供了莫大幫助；感謝曾給我授課的所有老師們，沒(méi)有他們的細(xì)心教導(dǎo)，我就不可能具備現(xiàn)在的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和能力。圖31　主傳動(dòng)機(jī)械變速系統(tǒng)當(dāng)接收到下一機(jī)械變速信號(hào)時(shí)，變速系統(tǒng)工作過(guò)程同上，不同的是活塞和撥叉此時(shí)是向右運(yùn)動(dòng)。圖27　主傳動(dòng)進(jìn)給絲杠支承結(jié)構(gòu)6主軸箱空間布局主軸箱內(nèi)各軸的空間布局，在主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也是一個(gè)很重要的部分。則切削力大小為：由加工經(jīng)驗(yàn)知道，切削力是總切削力其中一個(gè)分力，大約占總切削力的；而進(jìn)給力（