【正文】 數(shù)，遵照越簡單越可靠的設計原則將機床床身底座直接設計成可以與Y向導軌相連的基座。床身的主要作用是承受重力。為機床工作提供足夠的空間。主要包括機床底座，機床外罩（可以防止加工時鐵屑的飛出對人造成傷害）。 底座的設計主要是一個箱體的設計。它作為機床的安裝基礎要為其他系統(tǒng)準備好安裝孔系。主要有立柱的安裝孔，機床外罩的安裝位置，還有進給系統(tǒng)的安裝位置?！? 為了能使機床在加工的時候盡量減少自身的影響，所以要為機床提供一個穩(wěn)定的加工平面。減少機床加工時的震動，所以在機床底座上要準備一系列的地腳螺栓。地腳螺栓的選取在這次設計中沒有經(jīng)過詳細的計算，是通過經(jīng)驗和現(xiàn)場測量，從標準件中選取的。地腳螺栓直徑取M16。 為了減輕床身底座的重量應將底座中間掏空，但機床又要求有一定的剛度和減振的性能所以在機床底座外應加加強肋板。6 機床的潤滑與防塵 潤滑方式機床中潤滑是必不可少的，在此次的設計中潤滑主要是絲杠螺母副之間的潤滑和直線導軌副之間的潤滑。與滑動導軌相比，滾動直線導軌副潤滑需要油量小且給油周期長。但是如果在沒有潤滑油的狀態(tài)下使用，滾動接觸部分的磨損將增加，壽命將減少，因此必須有適當?shù)臐櫥绞?。當滾動直線導軌副運行速度為高速時（v15m/min），推薦使用20號機械油，在這里由于設計要求快速運動為35m/min，所以選用20號機械油潤滑，通過油管與自動潤滑油供給系統(tǒng)相連，按照一定的時間間隔強制潤滑。JSA型滾動直線導軌副是通過返向器端部的注油杯口注入潤滑油脂，油脂經(jīng)過返向器內的油道而流到鋼球返回溝槽中，然后由于鋼球的無限循環(huán)而實現(xiàn)整體潤滑。潤滑后排除的油脂流到機床冷卻液回油槽中作為冷卻液繼續(xù)循環(huán)使用。 防塵措施當滑塊運動時，在滑塊運動方向的后方將形成負壓區(qū)域，這樣將吸入塵埃。吸入的塵埃積聚在導軌的固定螺釘內以及導軌面上，使?jié)L動直線導軌的壽命急劇下降。為了保證其使用壽命，必須采用適當?shù)拇胧孩?采用密封端蓋和密封底片，以防止塵埃、雜物進入滑塊內部。⑵ 為防止雜物聚集在導軌固定螺絲釘孔穴而混入滑塊中，使用螺孔帽將其封閉。螺孔帽選用耐油及耐磨損的優(yōu)質合成橡膠，以保證充分的使用壽命。⑶ 采用折疊式或伸縮板式防護罩，加以保護，防止污物侵蝕。7 精度驗算與校核 剛度以及定位誤差的驗算。其余誤差為伺服系統(tǒng)誤差、絲杠軸承的軸向跳動和在載荷作用下的各個機械環(huán)節(jié)彈性變形引起的位移等。⑴ 伺服剛度KR伺服剛度可以根據(jù)以下公式進行計算，即(Nm/rad)①KM是伺服電動機的增益,除少量消耗于電樞回路的阻抗外,=1/Ke=1/(SV)。Ke是伺服電機的反向電動勢系數(shù)，是伺服電機單位角速度所產(chǎn)生的反電動勢（V）。②KT是該伺服電機的轉矩系數(shù)，Kt=m/A，因為伺服系統(tǒng)增益Ks=20S1，速度控制環(huán)的開環(huán)增益Kv0=2～4Ks，取Kv0=2 Ks=220=40(S1)；反向電動勢系數(shù)Ke=v/rad，則KM=1/(sv)；電樞直流電阻Rm=。③折合到工作臺部件的直線剛度為(N/μm)⑵ 滾珠絲杠的拉壓剛度Ktmin在這次設計中使用的絲杠為兩端軸向定位結構。其最小拉壓剛度發(fā)生在工作臺螺母離定位點最遠的位置。，當螺母移動到離定位點最近位置時，還應保留一定的絲杠距離。因而絲杠最大距離為lmax=+=。則絲杠拉壓剛度為Kmin=AE/lmax106=πd2iE/4lmax=(N/μm)式中di－絲杠底徑，為絲杠名義直徑D0減滾珠絲杠直徑。E－絲杠材料鋼的彈性模量。⑶ 絲杠軸承的軸向剛度，鋼球數(shù)17，預加載荷F0=4600N，軸向外載荷為導軌摩擦力Ff=784N，故軸向載荷F0為預加載荷與軸向外載荷之和，即Fa= F0+Ff=4600+784=5384(N)。絲杠軸承軸向載荷剛度kba可按下式求得，即(N/μm)⑷ 滾珠絲杠螺母的接觸剛度Kc查絲杠螺母樣本手冊得Kc=3800N/mm⑸ 撓性聯(lián)軸器的扭轉剛度K1查文獻得Nm/rad折合到工作臺部件的直線剛度為：(N/μm)⑹ 綜合剛度K計算出伺服剛度折算到工作臺部件的直線剛度Kr、滾珠絲杠最小拉壓剛度Ktmin、絲杠軸承軸向載荷剛度Kba、滾珠絲杠螺母接觸剛度、折算到工作臺部件直線剛度Kc和連軸器扭轉剛度K1后，按彈簧串聯(lián)原則合成求得綜合剛度K。(N/μm)⑺ 彈性變形量δt立式加工中心的定位精度是在不切削空載條件下檢驗的。故軸向載荷僅為導軌的摩擦力Ff。設計中的摩擦力Ff=584N，故因Ff引起的彈性變形量為：μm⑻ 定位誤差驗算在這次的設計中滾珠絲杠在任意300mm內的導程誤差V300為6μm，加彈性變形量δ＝6μm，即6+6=12μm。再加上某些次要因素，將不會超過要求的定位公差。從以上計算可知，絲杠的拉壓剛度是系統(tǒng)剛度的薄弱環(huán)節(jié)，其次是伺服剛度和軸承剛度。絲杠螺母間的接觸剛度和聯(lián)軸器的扭轉剛度很高，其變形量很小，可以忽略不計。如果經(jīng)過計算，發(fā)現(xiàn)剛度不夠，定位精度達不到設計要求，可把絲杠一端軸向固定的結構形式改為兩端軸向定位結構。這是提高剛度的有效措施。其次，可適當提高系統(tǒng)增益和速度環(huán)開環(huán)增益，一提高伺服剛度；也可采用多聯(lián)組合的推力角接觸球軸承組配方式或改用滾針－雙向推力圓柱滾子（或滾珠）組合軸承，一提高綜合剛度。影響定位誤差的諸多因素中，最大的一項是絲杠的誤差。如果定位精度要求較高，允許的定位誤差值接近１級精度絲杠的V300值，則可采用數(shù)控系統(tǒng)的螺距自動補償功能，對絲杠誤差進行自動校正。若精度很高，采用高精度絲杠和螺距自動補償措施后仍達不到設計要求，可考慮采用全閉環(huán)進給伺服系統(tǒng)。 支承軸承的校核由以上的計算得出單個支承軸承所受的的軸向力和徑向力為：=10N，=10 N，=1400 N由絲杠軸承的支承特點分析得出，絲杠上各個軸承基本承受相等的軸向力和徑向力，所以只校核一個支承軸承就可以了。== －軸承的基本額定壽命（可靠度為90%），hN－軸承工作轉速，r/minC－基本額定動載荷，C=NP－當量動載荷，查機械設計手冊表6119得P== =－壽命指數(shù)，對球軸承=3－載荷性質系數(shù),取 =X－徑向系數(shù), 取 X=Y－軸向系數(shù), 取 Y=對于滿載荷每天16小時運轉的機床來說,一般軸承的預期壽命為20000～30000h,由此可知,本機床所選擇的軸承基本滿足了設計的使用要求。結 束 語緊張而忙碌的三個月的畢業(yè)設計馬上就要結束了，各項設計工作都已完成，我的大學生活也將接近尾聲了。本次設計是對我大學里所學知識的一個深化和總結，為我以后走出校園，邁上工作崗位奠定了堅實的基礎。在這次畢業(yè)設計的過程中，我感受很深，收獲了很多。通過本次畢業(yè)設計，特別是對實際產(chǎn)品的設計，使我認識到了理論和實際之間的差距。我們的設計不能想當然，一切要從實際出發(fā)，一切以實際為準，把握好加工的主要技術指標，嚴格要求，認真對待，設計必須保證產(chǎn)品具備性能、壽命、可靠性、經(jīng)濟性等要求。設計過程中的任何一點失誤，都可能對加工造成很大的影響，有時甚至是無法彌補的；設計過程中的一點點改進，就可能大幅度提高效率，降低加工難度，節(jié)約加工費用，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟性能。本次畢業(yè)設計的任務是立式加工中心X、Y方向進給系統(tǒng)以及床身的設計。通過畢業(yè)設計，使我對立式加工中心的設計過程有了一個系統(tǒng)地了解，深深地感受到了設計過程是一個反復思考、反復改進的艱苦過程。同時也切實感受到自己所學知識的不足，而且考慮問題常常不夠全面，如在設計過程中不能把原理、裝配與加工結合起來，實踐知識十分匱乏等。本次畢業(yè)設計是對我原理分析、結構設計、安裝與加工方法的最重要的演練。極大地鞏固了這四年來所學的理論知識，增加了許多實踐性的知識，使我真正做到了將理論與實際結合起來。并且，通過這次畢業(yè)設計，使我對課堂所學理論知識有了更透徹的理解，對如何將理論公式應用于實際問題有了進一步的認識。這次畢業(yè)設計，使我對立式加工中心的了解從陌生到對其有了深入地了解，收獲了很多書本上沒有的知識?？傊?，在陳老師的指導與幫助下，這次畢業(yè)設計使我受益匪淺，必定對以后的工作與學習起到十分重要的作用。今后，我一定更加努力，不斷地提高自己的能力。由于設計者水平有限，經(jīng)驗不足，加之時間有限，不足之處在所難免。敬請各位老師與同學批評指正。 致 謝畢業(yè)設計是我人生中一段十分重要的經(jīng)歷，經(jīng)過三個月的努力，在老師和同學的幫助下，我終于完成了所承擔的畢業(yè)設計任務。首先，感謝陳老師這些天來的耐心指導，不辭辛勞，才使我在設計過程中遇到困難時能夠迎刃而解。陳老師治學的態(tài)度，給我無形的感染，使我學會了治學要嚴謹；陳老師淵博的知識，給我以教益，讓我在緊張的設計中能夠保持清醒的意識，積極進取、奮發(fā)向上，最終完成設計任務。不僅如此，陳老師還把設計和加工工藝緊密的連接起來，使我的設計更符合實際要求，更加易于加工生產(chǎn)，使我對所學的專業(yè)知識真正做到融會貫通。畢業(yè)設計貫穿了大學四年所學的大多數(shù)專業(yè)課程，它不僅提高了我計算機繪圖能力，還為今后熟練運用計算機繪圖打下了良好的基礎。本次設計經(jīng)歷了設計—修改—再設計—再修改的過程，在此期間，通過陳老師耐心的指導，我對數(shù)控機床生產(chǎn)加工過程有了進一步的認識和了解，同時也開闊了思路，學到了許多課堂上學不到的東西?？傊?，沒有平日里各位任課老師的嚴格要求，我就不可能打下堅實的專業(yè)基礎，沒有陳老師及其他指導老師的指導和幫助，我就不可能很好的完成畢業(yè)設計任務。在即將離開這熟悉的校園之前，再次對他們的辛勤工作表示真誠的感謝！ 參 考 文 獻