【正文】 2，軸承的間隙是否需要調(diào)整。 即要滿足承載能力要求，又要符合孔的加工工藝，可以用輕、中、或重系列的軸承來達(dá)到支承孔直徑的安排要求 花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑，一般傳動(dòng)軸 上軸承選用 G 級(jí)精度。但滾錐軸承的內(nèi)外圈可以公開。 3 軸承 的選擇 機(jī)床傳動(dòng)軸常用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。 兩軸中心距誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問題。 5 齒輪的軸向定位 要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠，空套齒輪和固定在軸上的齒輪的軸向定位可采用隔套定位。 XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 27 4 組合齒輪 齒輪磨齒時(shí)，要求有叫大的空刀（砂輪）距離，因此，多聯(lián)齒輪不便作成一整體一般都作成組合的齒輪塊。一般取 =(6~10)m 齒輪模數(shù) m小，裝在軸的中部或單片齒輪，取大值齒輪模數(shù) m大，裝在靠近支承處或多聯(lián)齒輪，取小值。 若齒面要高頻淬火，為避免互相影響， kb 應(yīng)大于 8。多聯(lián)齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式如下圖 所示，各部分的尺寸推薦如下： （ 1）、空刀槽 kb ， XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 26 插齒時(shí)： 模數(shù) 1 2mm， kb ?5mm。 8 級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。采用同一精度時(shí)，周圍速度越高，振動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，周圍速度增加一倍，噪音約增加 6dB。我國(guó)中型車床，銑床1c =，車床 K254，銑床 （６）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，加工和裝配工藝性好，便于維修和調(diào)整 （７）操作方便，安全可靠 （８）遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則 ２ .３ .２ 齒輪塊的設(shè)計(jì) 1 特點(diǎn) 齒輪是變速箱中的重要元件，齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)是周期性變化的，也就是說，作用在一個(gè)齒上的載 荷是變化的。 由以上計(jì)算結(jié)果知，齒輪模數(shù)合格。 根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)的公式： jm = ? ?1 2 33 221( 1) smji k k k k NZ i n??? mm 根據(jù)彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)，公式 wm = ? ?1 2 331sm j wk k k k NZ Y n?? mm 式中： N— 計(jì)算齒輪傳遞的額定功率 N=? dN KW jn —— 計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min m? —— 齒寬系數(shù) m? =b/m, m? 常取 610； XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 22 1Z —— 大齒輪與小齒輪齒數(shù)，一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù) i—— 大齒輪與小齒輪的傳動(dòng)比， i= 2Z / 1Z ? 1。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)?？筛鶕?jù)傳動(dòng)軸的要求選取。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。 由確定的齒輪齒數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn) 速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符，需要驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過 10 1 %???（ ） 即 nnn n??? 理 論實(shí) 際理 論? 10 1??（ ） % 主軸的各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為： ， ， ， 58， ， ， 115， 148， 187， ， ， 468， 602， 760， 927， ， r/min nnn n??? 理 論實(shí) 際理 論= 3030?=2% 而 10 1??（ ） %=%故符合條件 同理：經(jīng)驗(yàn)算，其他各級(jí)轉(zhuǎn)速也滿足要求。1Z =39 軸 IIIIV 間變速組齒輪齒數(shù)的確定：傳動(dòng)比為 1U =1/ 4? 2U =1/ 3? 3U = 2? 根據(jù) 3U = ，主動(dòng)輪齒數(shù)為 39，從表 可查得： 1U =18/47 （ %），2 U =28/37 （ %）， 3 U =39/26 （ %） 齒數(shù)和為： zS =65 XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 15 軸 IVV 間變速組齒輪齒數(shù)的確定： 由于變數(shù)組齒輪傳動(dòng)比和各傳動(dòng)副上受力差別較大齒輪副的速度變化，受力差別較大，為了得到合理的結(jié)構(gòu)尺寸，可采用不同模數(shù)的齒輪副。 2 變速傳動(dòng)組中齒輪齒數(shù)的確定 為了減少齒輪數(shù)目和縮短變速箱的軸向尺寸，這里采用了公用齒輪。 XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 13 （ 4）分配最小傳動(dòng)比 a,決定軸 VVI 和 VIV? 的傳動(dòng)比，根據(jù)臺(tái)式銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，及對(duì)同類車床的比較，為使傳動(dòng)平穩(wěn)取其傳動(dòng)比為 1， b,決定各變速組的傳動(dòng)比； 由前面 2 軸的轉(zhuǎn)速及中間軸轉(zhuǎn)速的分析，及齒輪傳動(dòng)比的現(xiàn)在，根據(jù)“前緩后急”的原則，取軸 IVV 的最小降速比為極限值的 1/4， ? =， =4，軸 IIIIV和軸 IIIII 均取 minU =1/ 4? （ 5）擬定轉(zhuǎn)速圖： 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖及結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖及傳動(dòng)比的分配，擬定轉(zhuǎn)速圖，如下圖 所示： 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 齒輪齒數(shù)的確定及傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制 1 齒輪齒數(shù)的確定的要求 可用計(jì)算法或查表確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡(jiǎn)便，根據(jù)要求的傳動(dòng)比 u和初步定出的傳動(dòng)副 齒數(shù)和 ZS ，查表即可求出小齒輪齒數(shù)： 選擇是應(yīng)考慮： a,傳動(dòng)組小齒輪不應(yīng)小于允許的最小齒數(shù)，即： ? ?min minZZ? 推薦： 對(duì)軸齒輪 ? ?minZ =12，特殊情況下 ? ?minZ =11， XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 14 對(duì)套裝在軸上的齒輪， ? ?minZ =16，特殊情況下 ? ?minZ =14， 對(duì)套裝在滾動(dòng)軸承上的空套齒輪， ? ?minZ =20； 當(dāng)齒數(shù)少于不發(fā)生根切的最小齒數(shù)時(shí)（壓力角a=20 的直齒標(biāo)準(zhǔn)， minZ =17），一般需對(duì)齒輪進(jìn)行正變位修正。 a，對(duì)高速輕載或精密機(jī)床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低些 b,控制齒輪圓周速度 v8m/s(可用７級(jí)齒輪精度 )，在此條件下，可適當(dāng)選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。 中間傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，中間傳動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小，可以使軸徑和齒輪模數(shù)小些： d? 4M , m? 3M 從而可使結(jié)構(gòu)緊湊 。弱軸上裝有離合器等零件時(shí)，高速下摩檫損耗，發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此， ? 軸轉(zhuǎn)速也不宜也太高， ? 軸轉(zhuǎn)速一般取 700~1000r/min 左右較合適。在此基礎(chǔ)上，選擇電機(jī)的型號(hào)，分配個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比；擬定轉(zhuǎn)速圖，確定各中間軸的轉(zhuǎn)速。x? =2 3 （ x+ 39。 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)大順序安排 對(duì)于 18=3x3x2 的傳動(dòng)，有 3！ =6種可能安排，亦即有 6種機(jī)構(gòu)副和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，傳動(dòng)方案中，擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致，結(jié)構(gòu)式 18= 13 x3 x92 的傳動(dòng)中，擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，稱為順序擴(kuò)大傳動(dòng)，而， 18=3 x13 x92 的傳動(dòng)順序不一致，根據(jù)“前密后疏”的原則，選擇 18=13 x3 x92 的結(jié)構(gòu)式。 選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，要考慮到機(jī)床主軸變速率的具體結(jié)構(gòu)，裝置和性能。 圖 XK5040 總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 9 2 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 參數(shù)的擬定 選定公比，確定各級(jí)傳送機(jī)床常用的公比 為 或 ，考慮適當(dāng)減少相對(duì)速度損失，這里取公比為 =，根據(jù)給出的條件：主運(yùn)動(dòng)部分 Z=18 級(jí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，確定各級(jí)轉(zhuǎn)速為：（ 30， ， ， 60， 75， 95， 118， 150， 190，235， 300， 375， 475， 600， 750， 950， 1180， 1500R/min） . 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 1 確定變數(shù)組數(shù)目和各變數(shù)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 該機(jī)床的變數(shù)范圍較 大，必須經(jīng)過較長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈減速才能把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速。基本參數(shù)是一些與加工工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)。 圖 XK5040 銑床外觀圖 XK5040 型數(shù) 控銑床的主要技術(shù)參數(shù) 機(jī)床設(shè)計(jì)的初使，首先需確定有關(guān)參數(shù)，它們是傳動(dòng)設(shè)計(jì)和就億個(gè)度微 設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求，因此，參數(shù)擬定是機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要問題。變壓器器箱 3 安裝在床身立柱的后面。 、 XK5040 型數(shù)控銑床的總體布局、主要技術(shù)參數(shù)及總傳動(dòng)系統(tǒng)圖 XK5040 型數(shù)控銑床的總體布局 圖 所示為 XK5040 型數(shù)控銑床的布局圖，床身 6 固定在底座 1 上，用于安裝與支承機(jī)床各部件。一般情況下，在數(shù)控銑床上只能用來加工平面 曲線的輪廓。 由于銑床使用旋轉(zhuǎn)的多齒刀具加工工件，同時(shí)有數(shù)個(gè)刀齒參加切削，所以生產(chǎn)效率高，但是，由于銑刀每個(gè)刀齒的切削過程是斷續(xù)的，且每一個(gè)的切削厚度又是變化的，這就使切削力相應(yīng)地發(fā)生變化，容易引起機(jī)床振動(dòng)，因此，銑床在結(jié)構(gòu)上要求有較 高的剛度和抗振性。 Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination。主要進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及滾珠絲杠和步進(jìn)電機(jī)的選型和校核；對(duì)于控制系統(tǒng)由于這里主要針對(duì)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)，這里采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用高性能價(jià)格比的 MCS51 系列單片擴(kuò)展系統(tǒng)，主要進(jìn)行中央處理單元的選擇、存儲(chǔ)器擴(kuò)展和接口電路設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） XK5040 數(shù)控立式銑床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、 進(jìn)給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院、系： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 2020 年 5 月 XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 1 摘 要 數(shù)控機(jī)床即數(shù)字程序控制機(jī)床，是一種自動(dòng)化機(jī)床 ，數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床研究的核心，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的基礎(chǔ)。 由于本文采用 8031 單片機(jī)控制系統(tǒng)，因此，設(shè)計(jì)出的立式銑床性能價(jià)格比高，滿足經(jīng)濟(jì)性要求。 Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor openloop control, the puter system uses the high performance price pared to the MCS51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design . Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation . Key words： Numerical control technology， Vertical milling machine，Design XK 5040 數(shù)控立式銑床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 3 目 錄 摘 要 .....................................................................................