【文章內容簡介】 Z方向的垂直進給運動；本機床采用床身框式立柱的“L” 型結構形式，主軸箱裝在框式立柱中間，設計成對稱形結構。框式立柱布局要比單立柱少承受一個扭轉力矩和一個彎曲力矩，因而受力后變形較小，有利于提高加工精度；框式立柱布局的受熱與熱變形是對稱的，因此，熱變形對加工精度的影響小。 Y向滑座相對于機床床身作進給運動，X向座相對于Y向作進給運動，工作臺固定在X向座上，工作臺不做垂直方向運動；主軸箱沿框式立柱在沿垂直導軌上下移動。由于機床尺寸較大，為了方便操作者的操作與觀察，將人機界面設置為吊掛按鈕站。 、支承、導向方式機床X、Y方向進給系統(tǒng)分別采用交流伺服電機驅動，通過電機與滾珠絲杠直接相連。這種傳動方案采用負載能力強的交流伺服電機，直接通過絲杠帶動工作臺進給，傳動鏈短，剛度大，傳動精度高，是現(xiàn)代數(shù)控機床進給傳動的主要組成形式。 進給傳動的機械裝置、導向方式。X方向進給系統(tǒng)由Y方向進給系統(tǒng)支承，采用一端固定、一端支撐的方式支承，固定端選用一對背對背安裝的角接觸球軸承，支撐端選用一對深溝球軸承。本機床屬于中型機床，導向方式采用矩形導軌，矩形導軌承載能力高，制造方便。本設計選用線性滾動導軌。 在現(xiàn)代數(shù)控機床中，為得到高速下的平穩(wěn)運行，并具有較高的定位精度且防止爬行，要求進給系統(tǒng)中的機械傳動裝置和元件具有較高的靈敏度，低摩擦阻力和動、靜摩擦系數(shù)之差以及高壽命等特點，而滾動導軌和滾珠絲杠螺母副能較好的滿足這些要求。因此本工作臺的設計采用了滾動導軌加滾珠絲杠螺母副的組合。銑削運動的特征：主運動為銑刀繞自身軸線高速旋轉，進給運動為工作臺帶動工件在垂直于銑刀軸線方向緩慢進給（銑鍵槽時，可使鍵槽銑刀沿軸線進給）。銑刀的類型很多，但以圓柱銑刀和端銑刀為基本形式。圓柱銑刀和端銑刀的切削部分都可以看做車刀刀頭的演變，銑刀的每一個刀齒相當于一把車刀。它的切削基本規(guī)律與車削相似，所不同的是銑刀回轉，刀齒數(shù)多。通常假定銑削時銑刀受到的銑削抗力是作用在刀齒某點上，如圖1所示。設刀齒上受到銑削抗力的合力為F,將F沿銑刀軸線、徑向和切向進行分解，則分別為軸向銑削力F}、徑向銑削力F，和切向銑削力F二。切向銑削力F二是沿銑刀主運動方向的分力，它消耗銑床主電動機功率（即銑削功率）最多。因此，切向銑削力F二可按銑削功率 (kW)或主電動機功率（kw）算出。 式中:v—機床主軸的計算轉速（主軸傳遞全部功率時的最低切削速度,m/s)；ηm—機床主傳動系統(tǒng)的傳動效率，一般取，ηm～。 銑削抗力及工作臺上的載荷 作用在進給工作臺上的合力F′與銑刀刀齒受到的銑削抗力F的合力大小相同、方向相反，如圖所示。合力F′就是設計和校核工作臺進給系統(tǒng)時要考慮的工作載荷可以沿著銑床工作臺運動方向分解為三個力：工作臺縱向進給方向載荷F1，工作臺橫向進給方向載荷Fc，工作臺垂直進給方向載荷Fv。 進給工作臺的工作載荷FFc和Fv與切向銑削力Fz之間有一定的經(jīng)驗比值（見表1）。因此，計算出Fz后，即可計算出進給工作臺的工作載荷FFc和Fv。 在表21中，表示銑削寬度（mm），它是銑削用量要素之一，是垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸 從圖23可知，圓柱銑削時，為待加工表面與已加工表面之間的垂直距離；端銑時，恰為工件寬度，不是待加工表面與已加工表面之間離。 。順銑時，縱向進給方向載荷F1與進給方向一致，垂直進給方向載荷Fv向下,逆銑時方向相反。 。對稱端銑分有順銑和逆銑之分。在表1中，d。表示圓柱銑刀直徑或端銑刀直徑（mm）,表示每齒進給量（mm/齒），即銑刀每轉一個齒間角時工件與銑刀的相對移動量。每齒進給量、每轉進給量f 和工作臺的進給速度 三者之間的關系為 mm/min式中：Z銑刀齒數(shù)；n銑刀轉速（r/min） 首先要初步估算工作臺的重量及銑削工件的最大切削力才能進行設計。X軸方向移動的工作臺尺寸：長寬高為900600 80 ,，最大行程630mm ；Y軸方向移動的工作臺尺寸：長寬高為300 300 80 ,，最大行程400mm ；設夾具及工件的質量約為200Kg，重量約為1960N ；,（包括夾具及工件）。銑削用量選擇原則：首先應盡可能取較大的切削深度及切削寬度然后盡可能取較大的每齒進給量，最后才盡可能取較大的銑削速度。粗銑時余量大，加工要求低，主要考慮銑刀的耐用度及銑削力的影響；而精銑時余量小，加工要求高，主要考慮加工質量的提高。（1）當工件表面要求的光潔度為時，通常銑削無硬皮的鋼料時，；銑削鑄鋼或鑄鐵時。（2）當工件表面要求的光潔度為時,可分粗銑、半精銑、兩步銑削。粗銑后留余量。（3）當工件表面要求的光潔度為時,可分粗銑、半精銑、精銑三步銑削。半精銑，精銑左右。當銑削深度選定后，盡可能取較大的每齒進給量。粗銑時限制每齒進給量的是銑削力及銑刀容屑空間的大小，當工藝系統(tǒng)剛性俞好及銑刀齒數(shù)愈少時，可取得愈大；半精銑及精銑時限制每齒進給量的是工件表面光潔度。光潔度要求愈高，應俞小。銑床通常用于銑削平面和溝槽。銑刀又分為圓柱銑刀、立銑刀、盤形銑刀、端銑刀、半圓弧銑刀、T形槽銑刀。其中用立銑刀銑削溝槽時的銑削力最大，故按用立銑刀銑削溝槽時計算銑削力。銑削力與銑刀材料、銑刀類型、工件材料的硬度、銑削寬度、銑削深度、每齒進給量、銑刀直徑、銑刀齒數(shù)有關?？砂础督饘偾邢髟砑皯谩分械墓竭M行計算： 銑削溝槽時采用粗齒高速鋼立銑刀，按工件材料為的碳鋼來設計。查《金屬切削手冊》，選擇銑削用量為銑刀直徑，銑刀齒數(shù)，銑削寬度，每齒進給量，銑削深度，銑刀的切削速度。采用端面銑刀在主軸上的計算轉速下進行強力切削，主軸具有最大扭矩，并能傳遞主電動機的全部功率。 由得： 故主切削力分解到Y方向上的分力是： 導軌主要用來支撐和引導運動部件沿一定的軌道運動。在導軌副中，運動的一方稱為動導軌，不動的一方稱為支承導軌。動導軌相對于支承導軌運動，通常作直線運動和回轉運動。 1)導向精度高導向精度主要是指導軌沿支承導軌運動的直線度和圓度。影響導向精度的主要因素有導軌的幾何精度、導軌的接觸精度、導軌的結構形式、動導軌及支承導軌的剛度和熱變形，還有裝配質量。導軌的幾何精度綜合反映在靜止或低速下導軌的導向精度。直線運動導軌的檢驗內容主要是：導軌在垂直平面內的直線度，導軌在水平平面內的直線度，在水平面內兩條導軌的平行度。例如：導軌全長為20 m的龍門刨床，在導軌全長范圍內為0. 08 mm。圓周運動導軌幾何精度的檢驗內容與主軸回轉精度的檢驗方法相類似，用導軌回轉時端面跳動和徑向跳動表示。例如：最大切削直為4m的立車，其允差規(guī)定為0. 05 mm.2)耐磨性好及壽命長導軌的耐磨性決定了導軌的精度保持性。動導軌沿支承導軌長期運行會引起導軌的不均勻磨損，破壞導軌的導向精度，從而影響機床的加工精度。例如：臥式車床的鑄鐵導軌，若結構欠佳、潤滑不良或維修不及時，貝?？拷差^箱一段的前導軌，這樣就降低了刀架移動的直線度及對主軸的平行度，加工精度也就下降了。與此同時，也增加了溜板箱中開合螺母與絲杠的同軸度誤差，加劇了螺母與絲杠的磨損。3)足夠的剛度導軌要有足夠的剛度，保證在載荷作用下不產生過大的變形，從而保證各部件間的相對位置和導向精度。4)低速運動的平穩(wěn)性在低速運動時，作為運動部件的動導軌易產生爬行?！M給運動的爬行將提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求導軌低速運動平穩(wěn)，不產生爬行，這對于高精度的機床尤其重要。5)工藝性好設計導軌時，要注意到制造、調整和維護的方便，力求結構簡單、工藝性和經(jīng)濟性好。1)導軌的精度要求 滑動導軌，不管是V一平型還是平一平型,導軌面的平面度通常取0. mm， mm； mm，．0050．01 mm以下。2)導軌的熱處理數(shù)控機床的開動率普遍都很高，這就要求導軌具有較高的耐磨性，以提高其精度保持性。為此，導軌大多需淬火處理。導軌淬火的方式有中頻淬火、超音頻淬火、火焰淬火等，其中用的較多的是前兩種方式。鑄鐵導軌的淬火硬度，一般為5055 HRC，個別要求57 HRC；. 5 mm. 鑲鋼導軌，一般采用中頻淬火或滲氮淬火方式，淬火硬度為5862 HRC，滲氮層厚度為0. 5 mm.2．導軌的類型和特點導軌的分類方法有多種：按運動軌跡可以分為直線導軌和圓導軌，按工作性質可分為主運動導軌、進給導軌和調整導軌，按受力情況可以分為開式導軌和閉式導