【正文】 1采用模數(shù)相同的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，則三對傳動(dòng)副的齒數(shù)和相同查表，齒數(shù)和取841： 86:1傳動(dòng)副齒數(shù)取76 34主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如下：圖22 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖：傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。（4）、“前緩后急”原則。（2）、“前緊后松”原則。2. 變速箱的變速級數(shù):由于Rf=Rn/Rf=φfZ1所以，Z=1+lgRf/lgφf=1+這里取Z=4。由參考文獻(xiàn)對于大型機(jī)床，混合公比或無極調(diào)速的主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=nmin(nmax/nmin)帶入數(shù)據(jù)，計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=10(5000/10)=對于數(shù)控機(jī)床，調(diào)速范圍比普通機(jī)床寬，計(jì)算轉(zhuǎn)速可以取高些，這里取nj=100r/min根據(jù)交流主軸電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和基本轉(zhuǎn)速可以求得交流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍RdN=nmax/nmin=4500/1500=3 而主軸要求的恒功率轉(zhuǎn)速范圍RnN=nmax/nmin=5000/100=50 ,遠(yuǎn)大于交流主軸電動(dòng)機(jī)所能提供的恒功率轉(zhuǎn)速范圍，所以必須串聯(lián)變速機(jī)構(gòu)的方法來擴(kuò)大其恒功率轉(zhuǎn)速范圍。 根據(jù)主軸要求的最高轉(zhuǎn)速4500r/min，最大切削功率21Kw,選擇BESK系列交流主軸電動(dòng)機(jī)，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax＝4500 r/min,基本轉(zhuǎn)速nd＝1500 r/min，最低轉(zhuǎn)速nmin＝45 r/min,功率22Kw。機(jī)床上常用的無級變速機(jī)構(gòu)是直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速nd向上至最高轉(zhuǎn)速nmax是調(diào)節(jié)磁場電流的方法來調(diào)速的，屬于恒功率，從額定轉(zhuǎn)速nd向下至最低轉(zhuǎn)速nmin是調(diào)節(jié)電樞電壓的方法來調(diào)速的，屬于恒轉(zhuǎn)矩；交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)是靠調(diào)節(jié)供電頻率的方法調(diào)速。如果功率定的過小，將限制機(jī)床的切削加工能力而降低生產(chǎn)率。 功率選擇首先，根據(jù)切削力來計(jì)算大致所需的電機(jī)功率根據(jù)參考文獻(xiàn)，銑床切削力由下式計(jì)算：可算得切削功率機(jī)床主傳動(dòng)的功率P 可由下式來確定：式中 －機(jī)床主傳動(dòng)的功率 －切削功率 －主傳動(dòng)鏈的總效率主傳動(dòng)的總效率一般可取為＝～，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)多用調(diào)速電機(jī)和有限的機(jī)械變速來實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)鏈比較短，因此，效率可以取較大值。為了擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，在變速電動(dòng)機(jī)和主軸之間串聯(lián)一個(gè)分級變速箱，這種方式應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和大型機(jī)床當(dāng)中。機(jī)床上通常使用的變速電動(dòng)機(jī)有直流復(fù)激電動(dòng)機(jī)和交流變頻電動(dòng)機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率變速，通常調(diào)速范圍僅為2~3，較小；額定轉(zhuǎn)速以下為恒轉(zhuǎn)矩變速，調(diào)速范圍很大，可達(dá)30甚至更大。機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無級變速裝置有三大類：變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級變速裝置和液壓無級變速裝置。 3. 良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。第2章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求：1. 具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。圖11 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)圖 本章小結(jié)這一章主要是按照畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求對機(jī)床整體機(jī)械部分的設(shè)計(jì),集中主要為床身、工作臺、橫梁立柱以及三軸的進(jìn)給控制設(shè)計(jì)。其中平衡力Q等于主軸箱部件質(zhì)量的85﹪。主軸箱的上下垂直運(yùn)動(dòng)Z軸采用滾珠絲杠副傳動(dòng)。設(shè)計(jì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)思如下：由于工作臺長達(dá)15米，不宜采用滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)方式，所以X 軸的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用雙邊齒輪齒條副加重預(yù)壓滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。龍門框架采用整體龍門架的設(shè)計(jì)概念，把橫梁與左右立柱設(shè)計(jì)成一體，雖然使鑄造和裝配調(diào)整時(shí)的難度加大，但整體龍門框架的剛性更好，更重要的是使主軸箱、滑臺等部件有了裝配基準(zhǔn)。床身用來安放滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。床身的上平面即工作臺面設(shè)計(jì)有 10條T形槽，為方便床身工作臺面和T形槽的精刨加工，槽完全貫通。整機(jī)分為床身、龍門、滑座、主軸箱、三軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械部分及相關(guān)數(shù)控伺服部分。（2）機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。移動(dòng)龍門銑床的最大特點(diǎn)是：（1）造價(jià)便宜,容易制造生產(chǎn)。要求高速高效，結(jié)構(gòu)簡單可靠，功能強(qiáng)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. 總體布局設(shè)計(jì)：相互位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)分析、外觀造型。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主傳動(dòng)采用調(diào)速電機(jī)串聯(lián)機(jī)械式齒輪箱，采用主軸箱液壓平衡系統(tǒng)，降低了Z軸絲杠的磨損，提高了主軸箱部件的移動(dòng)性能；采用了HIWIN重載荷滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，大大提高了機(jī)床的移動(dòng)速度及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，保證了機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度的長期穩(wěn)定；床身、工作臺、立柱、橫梁、滑鞍、主軸箱等大件均采用高強(qiáng)度鑄鐵鑄造而成，經(jīng)多到工序消除應(yīng)力，不易變形，精度保持性好，工藝性高，便于加工。龍門移動(dòng)加工中心的工作臺承載能力大，不受上下工件的沖擊和其他因素而干涉變形，最大的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，工件夾裝方便，可以按工作臺的實(shí)際有效長度來加工工件。其結(jié)構(gòu)形式則可分為定梁和動(dòng)梁兩種類型。 ball screw前言龍門型數(shù)控機(jī)床主要用于對平面，孔和其他復(fù)雜型面進(jìn)行加工。s structural design and the examination, and have carried on the analysis. This paper described the mobile CNC milling refers to longmen framework Vertical milling movement. The biggest advantage of milling roller is the machine cover an area of an area small and the dynamic response of the machine is good. The whole gantry milling machine mainly includes horizontal vertical feed mechanism, column, beam and the base, workbench, etc. The feed mechanism takes ball screw or gear rack as drive machine, driven by servo motor.Keywords: Movable gantry CNC milling machine。滾珠絲杠AbstractGantry type numerical control machine is key equipment in manufacturing industry today and the product is strategic material in developed industry country. This paper describes the NC milling roller, the overall design. Elaborated prehensively the numerical control CNC planer type milling machine39。關(guān)鍵詞 移動(dòng)式龍門銑床。整個(gè)龍門銑床主要包括橫縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、立柱、橫梁、底座、工作臺等主要組部件。本文所述的移動(dòng)式數(shù)控龍門銑床是指龍門框架作縱向移動(dòng)的龍門銑床。詳細(xì)介紹了數(shù)控龍門銑床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核，并進(jìn)行了分析。 龍門移動(dòng)式數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要Ⅲ前言Ⅴ第1章 龍門移動(dòng)式數(shù)控機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)要求1 總體方案1 本章小結(jié)3第2章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 設(shè)計(jì)要求4 無級變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 功率選擇4 轉(zhuǎn)速圖的擬定6 確定各齒輪副齒數(shù)7 各軸尺寸的確定8 各齒輪參數(shù)的確定與校核11 軸承選型的確定與校核15 本章小結(jié)17第3章 三軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18 X軸導(dǎo)軌和齒輪齒條副傳動(dòng)設(shè)計(jì)20 Y軸導(dǎo)軌和滾珠絲杠的選型與計(jì)算21 Z軸導(dǎo)軌和滾珠絲杠的選型與計(jì)算24 滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠的安裝使用與注意事項(xiàng)27 本章小結(jié)28第4章 其他有關(guān)零部件的設(shè)計(jì)29 床身設(shè)計(jì)29 床身設(shè)計(jì)要求30 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟31 工作臺的設(shè)計(jì)31 橫梁與立柱的設(shè)計(jì)32 滑座的設(shè)計(jì)32 本章小結(jié)33結(jié)論34參考文獻(xiàn)35致謝37原文和譯文38摘要龍門式數(shù)控機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)中加工箱體類零件的主流裝備，是市場熱門商品。本文闡述了移動(dòng)式數(shù)控龍門銑床的總體設(shè)計(jì)，包括其結(jié)構(gòu)原理，設(shè)計(jì)特點(diǎn)，論述了采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)。另外匯總了有關(guān)技術(shù)參數(shù)。移動(dòng)式龍門銑床的最大優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床占地面積小并且動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好。進(jìn)給機(jī)構(gòu)均采用滾珠絲杠進(jìn)行傳動(dòng)，并由伺服電機(jī)或齒輪齒條進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。滾動(dòng)導(dǎo)軌。s structure principle, the design feature, elaborated has used stepbysteps the electrical machinery and the ball bearing guide screw nut vicemerit. Introduced in detail the numerical control CNC planer type milling machine39。 rolling guide。在總體布局上分為定龍門和動(dòng)龍門兩種。工作臺移動(dòng)龍門加工中心影響加工精度的因素涉及面廣，調(diào)整時(shí)互相有一定的干涉，但因是整體的結(jié)構(gòu)所以相對穩(wěn)定性較好，加工產(chǎn)品的精度有一定的保證。龍門式數(shù)控機(jī)床的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施，將具有很好的國內(nèi)外市場需求前景，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)殍F路、航空、航天、橋梁、汽車、軍工、造船、化工、印刷、建筑、能源、模具、機(jī)械、紡織等行業(yè)。72第1章 龍門移動(dòng)式數(shù)控機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案由以下部分組成： 1. 技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)：主要尺寸規(guī)格、運(yùn)動(dòng)參數(shù)（轉(zhuǎn)速和進(jìn)給范圍）動(dòng)力參數(shù)（電機(jī)功率，最大拉力）。 設(shè)計(jì)要求技術(shù)參數(shù)1. 立柱跨距：3500mm2. 工作臺：3000 15000mm3. 行程：X 15000mm Y 3000mm Z 1000mm4. 加工進(jìn)給速度：1000mm/min5. 主軸箱轉(zhuǎn)速：10~5000rpm6. 定位精度：177。 總體方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是龍門移動(dòng)式銑床。工作臺移動(dòng)式，整機(jī)長度必須兩倍于縱向行程長度，而移動(dòng)式龍門銑床的整機(jī)長度只需縱向行程加上龍門架側(cè)面寬度即可。工作臺移動(dòng)式龍門銑床采用的是固定龍門架,工作臺移動(dòng)可以銑刀做切削運(yùn)動(dòng)時(shí)更加穩(wěn)定，從而保證了加工精度和機(jī)床的響應(yīng)性能?，F(xiàn)把設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)闡述如下：床身是本次設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)，床身的尺寸設(shè)計(jì)影響著對整機(jī)的設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)的合理性直接影響到整機(jī)的剛度。床身和工作臺分開鑄造，安裝調(diào)整后用螺釘緊固，保證剛性。導(dǎo)軌面設(shè)計(jì)在床身上表面，通過精磨或鏟刮加工，保證平面度。滑臺的設(shè)計(jì)是在龍門架和主軸箱的幾何尺寸確定后，按照主軸的中心盡量貼近橫梁上的導(dǎo)軌面為原則，并把Z軸驅(qū)動(dòng)安裝位置設(shè)計(jì)在滑臺上，有效地減輕滑臺的重量。Y 軸與采用大直徑預(yù)壓滾珠絲杠副加滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副，主軸箱的左右移動(dòng)為Y軸，為了保證Y軸的傳動(dòng)精度，并使絲杠只受水平軸向力，故采用伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直聯(lián)方式。為了保護(hù)Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)的精度，還在滑臺上裝有兩個(gè)平衡油缸。使機(jī)床的整體進(jìn)給性能得以協(xié)調(diào)，各軸的進(jìn)給速度和進(jìn)給力得到最佳匹配。下面的部分將展開論述。2. 具有較高的精度和剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。 無級變速主傳動(dòng)系無級變速是指在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速（或速度）能連續(xù)變換的特點(diǎn)，從而獲取最有利的切削速度。考慮到本次設(shè)計(jì)的具體問題，采用變速電動(dòng)機(jī)變速。上述功率和轉(zhuǎn)矩特性一般不能滿足機(jī)床的使用要求。同是也正好符合本次龍門移動(dòng)式數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)。主傳動(dòng)中各傳動(dòng)件的尺寸都是根據(jù)其傳動(dòng)的功率確定的，如果傳動(dòng)效率定的過大，將使傳動(dòng)件的尺寸笨重而造成浪費(fèi)，電動(dòng)機(jī)常在低負(fù)荷下工作，功率因數(shù)太小從而浪費(fèi)能源。因此，要較準(zhǔn)確合適的選用傳動(dòng)功率。由于交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)占有較大的優(yōu)勢，鑒于此，本設(shè)計(jì)選用交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 轉(zhuǎn)