【正文】 當(dāng)然，在設(shè)計過程中，由于自己的水平、能力有限，在設(shè)計上還難以達(dá)到一定的水準(zhǔn)，懇請老師提出批評并指正。 參考文獻(xiàn)[1]曹自洋，何寧，[J].微細(xì)加工技術(shù)，2006，11（3）.[2]張鵬，王波，盧禮華，[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2010,6[3] [M]，北京，國防工業(yè)出版社，1995：28[4] 邢立峰. ,2011[5][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[6]， of newconcept desk top size machine tool[J].International Journal of Machine Toolsamp。設(shè)計龍門架結(jié)構(gòu)并對其進(jìn)行選材，橫梁采用“工”字形截面，采用 HT200 材料。同時，第四個電機(jī)旋轉(zhuǎn)并通過聯(lián)軸器實現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)以提供銑削運動。 工作臺本題目定工作臺的尺寸為1000x600，由此可以確定T型槽的數(shù)目為7個且應(yīng)用的是滑動導(dǎo)軌，由此可設(shè)計出工作臺的結(jié)構(gòu)圖為： 圖52工作臺結(jié)構(gòu)圖 本章小節(jié)本章主要講述了床身的結(jié)構(gòu)特點和結(jié)構(gòu)合理性特點，橫梁的類型結(jié)構(gòu)特點，及導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點精度要求及其設(shè)計要求最終的選擇的類型。斜角折疊制造簡單，外形美觀，適用于垂直導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的防護(hù)方法很多，有刮板式、卷簾式、伸縮式（包括軟式皮囊式和疊層式）等，對數(shù)控機(jī)床，大都采用折疊式防護(hù)罩。根據(jù)本設(shè)計的具體情況及要求，床身的結(jié)構(gòu)設(shè)如下： 圖51 床身結(jié)構(gòu)圖 導(dǎo)軌 導(dǎo)軌的潤滑與防護(hù) 導(dǎo)軌潤滑的主要目的是減小摩擦和磨損以防止過熱破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，影響導(dǎo)軌副的運動性能。這樣聯(lián)接成的床身，再剛度和精度保持性方面，基本能滿足使用要求。所謂T形床身是指床身是由橫置的前床身和與它垂直的后床身組成。 另外，斜床身結(jié)構(gòu)還能設(shè)計成封閉式斷面，這樣大大提高了床身的剛度。5 床身、橫梁導(dǎo)軌和工作臺 床身結(jié)構(gòu) 對床身結(jié)構(gòu)的基本要求 機(jī)床的床身是整個機(jī)床的基礎(chǔ)支持件，一般用來放置導(dǎo)軌，主軸箱等重要部件。 ： （1）已知負(fù)荷質(zhì)量m=4kg，電動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離為10mm，得： （2)計算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)到慣量J 已知滾珠絲杠的密度=,得: （3)計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量J J （4)總的轉(zhuǎn)動慣量 根據(jù)上述計算可初步選定伺服電機(jī)。 防護(hù)方式：開啟式、封閉式、防護(hù)式、防暴式。絲杠直徑為80mm，導(dǎo)程10mm, 珠圈數(shù)90，珠徑為4mm。所以當(dāng)， 時， =6420N （1）單個絲杠最大載荷 ===1766N因為機(jī)床對主軸箱有配重，所以估算主軸箱對絲杠的載荷為20N。滾珠絲杠副的精度是影響機(jī)床的定位精度及重復(fù)定位精度的最主要的因素。 2．具有良好的動態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿意地表面質(zhì)量； 3． 負(fù)載引起的軌跡誤差盡可能?。粚τ跀?shù)控機(jī)床機(jī)械傳動部件則有以下要求： 1．被加速的運動部件具有較小的慣量； 2，高的剛度； 3．良好的阻尼； 4．傳動部件在拉壓剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、摩擦阻尼特性和間隙等方面具有盡可能小的非線性。進(jìn)給伺服機(jī)床的一個重要組成部分，也是數(shù)控機(jī)床區(qū)別于一般機(jī)床的一控機(jī)床對進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)可歸納為：定位精度要高；響應(yīng)要快；系統(tǒng)的穩(wěn)定性要好。龍門架與底座連接處有六個沉頭螺紋孔和兩個銷孔。龍門架部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接關(guān)系銑床加工精度，它支撐著 Z 軸移動單元和主軸系統(tǒng)，大概 19kg 的重量。 各軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計I軸的一端與電動機(jī)相連，將其結(jié)構(gòu)草圖繪制如下圖36所示圖36 II軸安裝滑移齒輪，其結(jié)構(gòu)如草圖3—7所示圖37III軸其結(jié)構(gòu)完全按標(biāo)準(zhǔn)確定，根據(jù)軸向的尺寸將結(jié)構(gòu)簡圖繪制如下圖38所示圖38 主軸組件的剛度和剛度損失的計算：最佳跨距的確定：取彈性模量E=，D=（95+75）/2=85；主軸截面慣距截面面積：A=主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩： 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑約為最大加工直徑的60%，即240mm。的接觸角。為了提高主軸組件的剛度，通常采用輕型或特輕型系列軸承，因為當(dāng)軸承外徑一定時，其孔徑（即主軸軸頸）較大?，F(xiàn)取齒輪之間的間距為82mm和45mm。這里取齒寬系數(shù)Φm=10, 則齒寬B=Φmm=103=:表35 各齒輪的齒厚齒輪Z1Z1′Z2Z2′Z3Z3′齒厚（mm）303030303030齒輪的直徑?jīng)Q定了各個軸之間的尺寸，所以在畫展開圖草圖前，各個齒輪的尺寸必須算出。所以設(shè)計時先畫主要零件，后畫其它零件，先畫傳動零件的中心線和輪廓線，后畫結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)?，F(xiàn)將各齒輪齒數(shù)和模數(shù)列表如下： 表34 齒輪的估算齒數(shù)和模數(shù)列表齒輪Z0Z0’Z1Z1’Z2Z2’Z3Z3’齒數(shù)3570387668469420模數(shù)（mm）33333333主軸箱展開圖是反映各個零件的相互關(guān)系，結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸的圖紙。而由于Z3,這對齒輪有最大的傳動比，各個傳動齒輪中最小齒數(shù)的齒輪必然是。10=10～30mm 取d=20mm 按接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪的各參數(shù)都已知方可確定，故只有在裝配草圖畫完后校驗用。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。因此疲勞強度一般不是主要矛盾。設(shè)計的40Cr主軸需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（T235）。特別是我國研制成功的稀土鎂球墨鑄鐵，沖擊韌性好，同時具有減摩、吸振和對應(yīng)力集中敏感性小等優(yōu)點，已用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要軸類零件，如曲軸等。軸的常用材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼 3450，最常用的是45鋼和40Cr鋼。變速箱的變速級數(shù): (32) 取 Z=3 確定各齒輪副的齒數(shù)： 取S=114由u=2 得Z1=38 Z1′=76由u= 得Z2=68 Z2′=46由u= 得Z3=94 Z3′=20如取總效率η=，則電動機(jī)功率P=。由于交流調(diào)速電動機(jī)的體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，沒有電刷，能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流調(diào)速電動機(jī)高，磨損和故障也少，所以在中小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動機(jī)占有較大的優(yōu)勢，因此選用交流調(diào)速電動機(jī)。 3. 良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。 圖11 數(shù)控龍門銑床總裝簡圖 本章小節(jié)本章主要講解了數(shù)控龍門銑床的總體方案設(shè)計，其主要內(nèi)容有機(jī)械部分的設(shè)計和數(shù)控部分設(shè)計，根據(jù)所給要求制定出總體設(shè)計方案。為保證定位精度為177。橫梁的上下垂直運動Z軸采用精密滾珠絲杠副傳動。龍門框架采用的是整體龍門架的設(shè)計概念，即把橫梁與左右立柱設(shè)計成一體，雖然使鑄造和裝配調(diào)整時的難度加大，但整體龍門框架的剛性更好，定位精度高，更重要的是使主軸箱、滑臺等部件有了裝配基準(zhǔn)。現(xiàn)把設(shè)計過程中的重點闡述如下：床身是本次設(shè)計工作的基礎(chǔ)，床身的尺寸設(shè)計影響著對整機(jī)的設(shè)計，而且設(shè)計的合理性直接影響到整機(jī)的剛度。工作臺移動式龍門銑床，整機(jī)長度必須兩倍于縱向行程長度，工作臺移動式龍門銑床的整機(jī)寬度只需床身寬度加上龍門架側(cè)面厚度即可。定設(shè)計參數(shù)： 工作臺：1000600mm 工作臺最大荷重1t高速高效，結(jié)構(gòu)簡單可靠，功能強大，性能穩(wěn)定，精度較高，可用于銑削板材以及多種工件等。 2 數(shù)控龍門銑床總體方案設(shè)計微細(xì)加工機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)是靈活多變的，控制部件、驅(qū)動部件、執(zhí)行裝置的選用也有很多的方案。后者用以對驅(qū)動電機(jī)軸位置檢測并反饋到數(shù)控系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)形成半閉環(huán)控制若不需要檢測裝置到形成開環(huán)控制。5．機(jī)床主機(jī)主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的主體，包括床身、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他能完成信息輸入、存儲、變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。 數(shù)控