【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 強(qiáng)力切削10%120900030一般切削30%1120015000300精細(xì)切削50%240020000600快速進(jìn)給10%—3600—900000其中：—絲杠轉(zhuǎn)速，預(yù)選絲杠導(dǎo)程—銑削深度（mm），—進(jìn)給速度（mm/min），n—銑刀轉(zhuǎn)速（r/min），—銑削力（N），M—銑削扭矩（Nm），—銑削功率（kW）。、扭矩和功率的計(jì)算 此處省略NNNNNNNNNNNN字?？劭郏壕牌咭痪哦惆肆懔?另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 鉆削力、扭矩和功率的計(jì)算切削方式工作時(shí)間百分比t%參 數(shù)計(jì) 算 結(jié) 果M強(qiáng)力切 削10%300900075—一般切削30%48015000120—精細(xì)切削50%60020000150—快速進(jìn)給10%900—225000其中：—絲杠轉(zhuǎn)速，預(yù)選絲杠導(dǎo)程，—進(jìn)給速度(mm/min),—鉆削轉(zhuǎn)速(r/min),—鉆削力(N), M—鉆削扭矩(Nm),—鉆削功率(kW)。 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主軸組件是雕刻機(jī)的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷，完成表面成形運(yùn)動(dòng)。主軸組件由主軸及其支承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件、密封件等組成，要求良好的回轉(zhuǎn)精度、結(jié)構(gòu)剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性及精度的保持性。雕刻機(jī)的主軸部分固定在Z向絲杠的支架上，采用電主軸高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)刀具的切削運(yùn)動(dòng)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸向高速化發(fā)展。高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)得到極大的簡(jiǎn)化，取消了帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的“零傳動(dòng)”，這種結(jié)構(gòu)稱為電主軸。它具有結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械效率高，可獲得極高的回轉(zhuǎn)速度，振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，因而在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床中獲得了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。本雕刻機(jī)由于主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到20000r／min,所以應(yīng)用電主軸。本節(jié)主要設(shè)計(jì)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的電主軸，以確定它們的型號(hào)和參數(shù)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)除應(yīng)滿足普通機(jī)床主傳動(dòng)的要求外，還提出以下要求：，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。數(shù)控機(jī)床就要為了保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，并充分發(fā)揮刀具的切削性能，從而獲得最高的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，必須具有更高的轉(zhuǎn)速和更大的調(diào)速范圍。對(duì)于自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，工序集中，共建一次裝夾，可完成許多工序，所以，為了適應(yīng)各種國(guó)內(nèi)工序和各種加工材質(zhì)的要求，住運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。數(shù)控機(jī)床加工精度的提高，與主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。為此，應(yīng)提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，齒輪齒面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火增加耐磨性；最后一集采用斜齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)；采用高精度軸承及合理的支撐跨距等，以提高主軸組件的剛性。 數(shù)控機(jī)床上一般既要進(jìn)行粗加工又要進(jìn)行精加工；加工時(shí)可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動(dòng)部件不平衡以及切削過(guò)程中的自激振動(dòng)等原因引起的沖擊力或交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工精度和表面粗燥度，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞刀具或零件，是加工無(wú)法順利進(jìn)行。 因此在主傳動(dòng)系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的靜剛度，而且具有足夠的抑制各種干擾力引起的動(dòng)的能力——抗振性。抗振性用動(dòng)剛度或動(dòng)柔性度來(lái)衡量。例如主軸組件的動(dòng)剛度取決于主軸的當(dāng)量靜剛度、阻尼比及固有頻率等參數(shù)。機(jī)床在切削加工中主傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生熱變形，破壞了零部件之間的相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)精度造成的加工誤差，且熱變形限制了切削用量的提高，降低了傳動(dòng)效率，影響到生產(chǎn)率。為此要求主軸不見具有較高的熱穩(wěn)定性，通過(guò)保持合適的配合間隙，并進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑保持熱平衡等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸是精密機(jī)床、高速加工中心和數(shù)控車床常用的一種驅(qū)動(dòng)形式。如平面磨床的砂輪主軸，高速內(nèi)圓磨床的磨頭。轉(zhuǎn)速小于3000r／min的主軸，采用異步電動(dòng)機(jī)軸通過(guò)聯(lián)合器直接驅(qū)動(dòng)主軸，機(jī)床可通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速；轉(zhuǎn)速小于8000r／min的主軸，可采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)；高速主軸，可將電動(dòng)機(jī)與主軸做成一體，即內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸，轉(zhuǎn)子軸就是主軸，所以本雕刻機(jī)應(yīng)選用電主軸， 主軸電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)前面兩節(jié)的計(jì)算結(jié)果，取一定的安全系數(shù)，忽略傳動(dòng)效率，主軸電動(dòng)機(jī)所需的扭矩、。 主軸電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式和參數(shù)選定計(jì)算結(jié)果1轉(zhuǎn)矩計(jì)算，取i=2取較大值得到：M0≥額定轉(zhuǎn)矩2功率計(jì)算,取大值得到取整額定功率根據(jù)上述所算功率可選擇安陽(yáng)華安通用主軸科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為DD58Z24/。如下表所示： 電主軸選型主軸型號(hào)轉(zhuǎn)速電機(jī)外型尺寸潤(rùn)滑軸承型號(hào)SpeedMotorDimensdions(mm)BearingSD typeSDpingdle type(r/min)KWVAH2DD1軸端連接LL1L2LubDD58Z24/240002204005844ER11672318油脂前B7002C/P4后6001C/P5雕刻機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為三個(gè)部分：主軸的上下移動(dòng)，主軸的左右移動(dòng)和工作臺(tái)的前后移動(dòng)。它們的設(shè)計(jì)沒有什么很大的區(qū)別，因此可以通過(guò)對(duì)其中一個(gè)方向上的設(shè)計(jì)來(lái)勾勒出我們?cè)谝苿?dòng)部分的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在以工作臺(tái)部件為例，著重設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，同步帶和帶輪，滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，以確定它們的規(guī)格型號(hào)及參數(shù)，來(lái)滿足在機(jī)械加工過(guò)程中的各種切削加工要求。 進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的組成從前面所述，我們知道步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器和滾珠絲杠連接，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為部件的移動(dòng).參閱徐灝主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四冊(cè)和李鶴軒主編的《機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)》以雕刻機(jī)進(jìn)行銑槽加工時(shí)為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式和參數(shù)選定計(jì)算結(jié)果1確定滾珠絲杠導(dǎo)程mm電動(dòng)機(jī)與絲杠 1:1傳動(dòng) 2確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速r/minnm =（nmax+nmin）/24503預(yù)期額定動(dòng)載荷N(1)按預(yù)期工作時(shí)間估算查表9,輕微沖擊查表7,按7級(jí)查表8,可靠性97% ， (2)擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大負(fù)載計(jì)算： 查表10，輕預(yù)載其中經(jīng)過(guò)計(jì)算（當(dāng)量轉(zhuǎn)速），我選擇了450 r/min，（當(dāng)量載荷），經(jīng)計(jì)算選擇92 N。(1) (2) 取兩種結(jié)果的大值4(1) (2)確定允許的最小螺紋底徑估算允許得最大軸向變形量估算最小螺紋底徑 mm其中導(dǎo)軌靜摩擦力=取=5確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào)(1)選取內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式法蘭，直筒型墊片預(yù)緊螺母(2)由計(jì)算出的在樣本中選取滾珠絲杠副FFZDFFZD160436確定滾珠絲杠副的預(yù)緊力N7(1)(2)(3)確定滾珠絲杠副支承用軸承型號(hào)、規(guī)格軸承所承受的最大軸向載荷軸承類型軸承型號(hào)規(guī)格 N固定端背對(duì)背角接觸球軸承，游動(dòng)端深溝球軸承預(yù)加載荷軸承內(nèi)徑d=10軸承預(yù)緊力固定端7000C游動(dòng)端61008行程補(bǔ)償值C9 (1) (2)(3)（4）滾珠絲杠工作圖設(shè)計(jì)絲杠螺紋長(zhǎng)度繪制工作圖支承距離絲杠全長(zhǎng)行程起點(diǎn)距固定支承距離 Lmmmmmmmm如工作圖所示10(1)(2)傳動(dòng)系統(tǒng)剛度絲杠抗壓剛度最小抗壓剛度最大抗壓剛度組合剛度一對(duì)預(yù)緊軸承的組合剛度支承軸承組合剛度絲杠滾珠和滾道的接觸剛度一端固定，一端游動(dòng)查表得： 11(1)(2)(3)(4)(5)（6）（7）剛度驗(yàn)算及精度選擇計(jì)算計(jì)算靜摩擦力驗(yàn)算傳動(dòng)剛度傳動(dòng)系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差確定精度全行程變動(dòng)量確定規(guī)格代號(hào)NFFZD16033P4/32027812驗(yàn)算臨界壓縮載荷N13驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速rpm14驗(yàn)算144007000015形位公差標(biāo)注略16基本軸向額定載荷驗(yàn)算以滿載一般切削時(shí)為例進(jìn)行計(jì)算，. 工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式和參數(shù)選定計(jì)算結(jié)果1(1)作用在絲杠副上的各種轉(zhuǎn)矩外加載荷產(chǎn)生的摩擦力矩 查表得： 2(1)(2)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各種回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各種直線運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J 絲杠：L=，d=查表得：： ：混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)57BYG250 ESAFRMC0152查樣本，J=3最大加速轉(zhuǎn)矩4連續(xù)工作最大轉(zhuǎn)矩查樣本：5最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩查樣本：最大轉(zhuǎn)矩80 工作臺(tái)直線導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)計(jì)算 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)單位計(jì)算公式和參數(shù)選定計(jì)算結(jié)果1初選直線導(dǎo)軌副的型號(hào)HTSD15NAA2擬定滑塊數(shù)M單根導(dǎo)軌兩滑塊M=43負(fù)載計(jì)算RN滿足要求4摩擦力FN5壽命計(jì)算h滿足要求4. 數(shù)控系統(tǒng)的選用鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2011 NC選型目前市場(chǎng)上主流的數(shù)控系統(tǒng)有國(guó)外的西門子，F(xiàn)ANUC，三菱。國(guó)內(nèi)比較著名的有廣州數(shù)控，華中數(shù)控等等，以及為雕刻機(jī)量身定做的FUDNC（富佳力）雕刻機(jī)控制系統(tǒng)。 FANUC系統(tǒng)　　FANUC系統(tǒng)是日本富士通公司的產(chǎn)品，通常其中文譯名為發(fā)那科。FANUC系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)有非常悠久的歷史，有多種型號(hào)的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、FANUC1FANUC1FANUC21等。在這些型號(hào)中，使用最為廣泛的是FANUC0系列。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。 PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富，便于工具機(jī)廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。 　　FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。 鑒于前述的特點(diǎn)，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)擁有廣泛的客戶。使用該系統(tǒng)的操作員隊(duì)伍十分龐大，因此有必要了解該系統(tǒng)的一些軟、硬件上的特點(diǎn)。我們可以通過(guò)常見的FANUC 0系列了解整個(gè)FANUC系統(tǒng)的特點(diǎn)。（1） 剛性攻絲：主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸（Z軸）進(jìn)給完全同步，從而實(shí)現(xiàn)高速高精度攻絲。（2）復(fù)合加工循環(huán)：復(fù)合加工循環(huán)可用簡(jiǎn)單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓，可以自動(dòng)生成多次粗車的刀具路徑，簡(jiǎn)化了車床編程。（3）圓柱插補(bǔ)：適用于切削圓柱上的槽,能夠按照?qǐng)A柱表面的展開圖進(jìn)行編程。（4）直接尺寸編程：可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡(jiǎn)化部件加工程序的編程。（5）記憶型螺距誤差補(bǔ)償：可對(duì)絲杠螺距誤差等機(jī)械系統(tǒng)中的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲(chǔ)在CNC的存儲(chǔ)器中。（6）CNC內(nèi)裝PMC編程功能：PMC對(duì)機(jī)床和外部設(shè)備進(jìn)行程序控制（7）隨機(jī)存儲(chǔ)模塊：MTB(機(jī)床廠)可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無(wú)需專用的RAM寫入器或PMC的調(diào)試RAM