立式數(shù)控銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套含9張CAD圖紙和說(shuō)明書(shū)】

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（2）信息處理，加工，傳輸技術(shù);(3）自動(dòng)控制技術(shù)：（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；（5）傳感技術(shù);(6)軟件技術(shù)等。計(jì)算機(jī)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)的滲透，完全改變了制造業(yè)。制造業(yè)不但成為工業(yè)化的象征，而且由于信息技術(shù)的滲透，使制造業(yè)猶如朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展天地。 數(shù)控機(jī)床就是將加工過(guò)工程所需要的各種步驟以及刀具與弓箭之間的相對(duì)位移量都是用數(shù)字化的代碼來(lái)顯示。通過(guò)控制介質(zhì)數(shù)字信息傳入專用區(qū)域通用的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息處理，發(fā)出各種指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或者其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)，數(shù)控三坐標(biāo)銑床，主軸，數(shù)控系統(tǒng)。英文摘要AbstractSummary： Digital control the modern development of automation control of digital technology is a signal for machine tools are processes to control movement, as a method of science and technology has developed rapidly and Numerical Control machine is a national machinery industry standards of important standard, the machine is a program Numerical Control control system of machine tools, the system to be logical to use a number or other symbols specified procedure.the instruction encoding.Numerical control machine tools in Numerical Control technology of new technology industries through the traditional manufacturing a product of the electromechanical integration technology.covering many areas:（one）machinery manufacturing technology (two)information processing,processing and transmission technology:(three)automatic technology；（four）servo driving technological;(five)sensing technology;(six) software technology,etc.the computer to traditional service trade the manufacturing industry,has changed completely.and has become industrialized,and because of the information technology,manufacturing into a rising industry,have broad development of the world.Numerical Control machine tools are the processes of the various steps and the tool relative to the workpiece between the amount of displacement is the use of digital code to represent information media .by controlling figures into a special area of the computer .computer for the processing of information and instructions to control the machine tools or other enforcement servo system components and tools automatically processed out the work.Key words:Mechanical design,Numerical Control three coordinates of milling目錄目錄1緒論11.1數(shù)控銑床的現(xiàn)狀和發(fā)展11.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義12 設(shè)計(jì)方案的確定22.1 整體方案的確定22.2 主軸傳動(dòng)方案的類型和選擇23 軸類零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算43.1主軸的材料選擇43.2主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定43.2.1 主軸最小直徑的估算43.2.2主軸內(nèi)孔直徑d及拉桿直徑的確定43.3.3主軸支承跨距L的確定53.3.4初選軸承53.3主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.3.1 擬定軸上零件的裝配方案53.3.2確定軸各段的直徑63.3.3 確定各軸段的長(zhǎng)度63.3.4主軸剛度的計(jì)算74 軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算94.1 軸承當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算94.1.1 切削力的計(jì)算94.1.2 徑向力的確定94.1.3. 計(jì)算兩軸承的派生軸向力s104.1.4 計(jì)算兩軸承的軸向載荷104.1.5 計(jì)算兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P104.2 驗(yàn)算軸承的壽命115 碟形彈簧的設(shè)計(jì)和計(jì)算125.1 碟形彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算125.2 碟形彈簧的校核136進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)156.1滾珠絲桿副設(shè)計(jì)步驟156.2滾珠絲杠的計(jì)算156.2.1絲杠導(dǎo)程的計(jì)算156.2.2滾珠絲杠精度176.2.3滾珠絲杠選擇176.3滾珠絲杠支承選擇186.4滾珠絲杠螺母副間隙消除和預(yù)緊217伺服電機(jī)的選擇237.1最大的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算237.2負(fù)載慣量計(jì)算237.3空載加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算248氣體缸的選擇26致謝28參考文獻(xiàn)29II1緒論1.1數(shù)控銑床的現(xiàn)狀和發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了數(shù)控技術(shù)的更新?lián)Q代，而這也日益完善了數(shù)控銑床的高精、高速、高效功能。代表世界先進(jìn)水平的歐洲、美國(guó)、日本的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商利用工控機(jī)豐富的軟硬件資源開(kāi)發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)具有開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，并向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。近幾年來(lái)，由于對(duì)切割質(zhì)量、勞動(dòng)環(huán)境等的要求越來(lái)越高，其相應(yīng)產(chǎn)品在我國(guó)的市場(chǎng)需求量也逐年上升。在我國(guó)的數(shù)控銑床設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，由于缺乏切割理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐相轉(zhuǎn)換的機(jī)制，因此新技術(shù)運(yùn)用不廣、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度不快，制約了數(shù)控銑床技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和運(yùn)用。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，在于生產(chǎn)什么，而在于怎樣生產(chǎn)，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生活的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心和技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造業(yè)能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)和適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖和限制政策?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。2 設(shè)計(jì)方案的確定2.1 整體方案的確定 本次立式數(shù)控銑床要達(dá)到的技術(shù)要求：電機(jī)功1.5W，進(jìn)給速度為4m/s，換刀的時(shí)間靠打刀缸的性能來(lái)保證。工作臺(tái)面積為840x300的行程480x250x250，工作臺(tái)所加工零件的類型為鋁件和一些鋼件。主軸采用BT50、的刀柄和拉抓。 本次立式數(shù)控銑床具有加工中心的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀，自動(dòng)變速，變速方法采用無(wú)級(jí)變速。由中空電機(jī)連接主軸直接轉(zhuǎn)動(dòng)，本次設(shè)計(jì)選擇采用的是有歐非機(jī)械有限公司型號(hào)為O口-FK的中空電機(jī)，它的額定扭矩為179N.m,額定轉(zhuǎn)速為400rpm 本次立式數(shù)控銑床主軸部件的設(shè)計(jì)主要有軸以及軸上零件、拉桿的設(shè)計(jì)；氣缸的選擇，首先根據(jù)換刀所要達(dá)到的時(shí)間，其次，根據(jù)碟形彈簧拉緊刀柄的力，氣缸動(dòng)作是所產(chǎn)生的力應(yīng)稍大于彈簧的拉緊力。2.2 主軸傳動(dòng)方案的類型和選擇數(shù)控機(jī)床的調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)凋速系統(tǒng)。為擴(kuò)大調(diào)速。為了適應(yīng)不同的加工要求，目前主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有三種變速方式1 具有變速齒輪的主傳動(dòng) 如上圖a所示 這種配置方式大中型數(shù)控銑床中比較普遍。它通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪進(jìn)行降速，使之能夠夠分段變速，確保低速時(shí)擁有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性。但也有一小部分?jǐn)?shù)控銑床也采用這種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)有力切削時(shí)所需要的扭矩。2 通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 如上圖b所示 主要應(yīng)用字中小數(shù)控銑床上，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)和噪聲，但它只能適用于地扭矩特性要求的主軸。同步帶有多楔帶，齒形帶，圓弧帶等，是一種綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)有點(diǎn)的新型傳動(dòng)。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過(guò)帶輪和輪齒相嵌合，做吳華東的齒合運(yùn)動(dòng)。帶內(nèi)采用了承載后無(wú)彈性伸長(zhǎng)的材料做強(qiáng)力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主動(dòng)和從動(dòng)帶輪可做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的同步傳動(dòng)。與一般帶傳動(dòng)相比，同步帶傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn);1).無(wú)滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。 2),傳動(dòng)效率高，可達(dá)98%以上 3).出動(dòng)平穩(wěn)可靠，噪音小。 4).使用范圍廣泛，速度可叨叨50m/s，速比可達(dá)10左右，傳動(dòng)功率由幾瓦到數(shù)千瓦。 5).維修保養(yǎng)方便，不需要潤(rùn)滑。但是同步帶也有不足之處，其安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。3 由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng) 如上圖c所示這種主傳動(dòng)方式打打簡(jiǎn)化了主軸箱和主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的熱量對(duì)主軸的精度影響比較大。在低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)為恒轉(zhuǎn)輸出，高于額定轉(zhuǎn)矩時(shí)為恒功率輸出。使用這種電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電氣定向。我們把機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)與一般工業(yè)的驅(qū)動(dòng)相比較，便可以知道機(jī)床要求其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有較高的速度精度和動(dòng)態(tài)剛度，而且要求具有能連續(xù)輸出的高轉(zhuǎn)矩能力和非常礦的恒功率運(yùn)動(dòng)范圍。隨著功率電子，計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制理論，新材料和電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，矢量控制交流主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能已經(jīng)達(dá)到了甚至超過(guò)了直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正逐步取代直流系統(tǒng)。 總的來(lái)說(shuō)，第一第二兩種類型對(duì)減速配置要求很高，第三種類型要考慮它的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本次設(shè)計(jì)是有中空電機(jī)通過(guò)鍵連接主軸，直接帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣既簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，也有效地提高了主軸部件的剛度。此設(shè)計(jì)方案利用電機(jī)控制轉(zhuǎn)速，因此對(duì)減速配置要求不高，又由于電機(jī)在主軸外部連接，也不需考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且成本更低。 綜上討論，所以，本次設(shè)計(jì)選擇這種主轉(zhuǎn)動(dòng)方案。3 軸類零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.1主軸的材料選擇從多方面考慮選用40Cr為本次數(shù)控銑床主軸材料。3.2主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 主軸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：主軸前、后軸頸D1和D2，主軸內(nèi)孔直徑d，主軸主要支撐間的跨距L。這些參數(shù)直接影響主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸的剛度。3.2.1 主軸最小直徑的估算 估算最小軸徑:式中：d主軸的最小直徑（cm）P主軸傳遞的功率(kw)，P=1.5kw0.8=1.2kwn主軸的轉(zhuǎn)速(r/min)，前面已給出n=400rpm查機(jī)械設(shè)計(jì)取為112，取=0.5代人數(shù)值得：d56mm取主軸的最小直徑=60mm，最小直徑本應(yīng)該是后軸頸，但是考慮到軸承的軸向固定采用鎖緊螺母，應(yīng)留鎖緊螺母的位置?？紤]到軸上裝軸承，有配合要求，應(yīng)將后軸頸的直徑圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑，同時(shí)要考慮到選擇軸承的類型，還有一個(gè)鍵槽的關(guān)系，還有主軸是中空電機(jī)直接帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的，考慮到主軸的剛度和強(qiáng)度，因此選擇后軸頸的直徑=120，3.2.2主軸內(nèi)孔直徑d及拉桿直徑的確定一般銑床主軸孔徑d可比刀具拉桿直徑大510mm。由于機(jī)床使用場(chǎng)合多種多樣，為了適應(yīng)加工工藝及刀具特點(diǎn)，機(jī)床工具行業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種軸端結(jié)構(gòu)，并已形成專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，銑床常用的主軸端部結(jié)構(gòu)前端帶有7:24的錐孔.供插入銑刀尾部錐柄定位,，拉桿從主軸后端拉緊刀具，常用的是BT50刀柄，因此我采用BT50的外螺紋拉桿，為了滿足拉桿的剛性要求，取拉桿的直徑為40mm，根據(jù)拉桿的直徑確定主軸內(nèi)孔的最小直徑為50即可3.3.3主軸支承跨距L的確定合理確定主軸主要支承間的跨距L，是獲得主軸部件最大靜剛度的重要條件之一。支承跨距過(guò)小，主軸的彎曲變形固然較小，但因支承變形引起主軸前軸端的位移量增大；反之，支承跨距過(guò)大，支承變形引起主軸前軸端的位移量盡管減小了，但主軸的彎曲變形增大，也會(huì)引起主軸前端較大的位移。因此存在一個(gè)最佳跨距，在該跨距時(shí)，因主軸彎曲變形和支承變形引起主軸前軸端的總位移量為最小。一般取=（23.5），本文所設(shè)計(jì)的主軸暫取L=475mm，但是實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于結(jié)構(gòu)上的原因，以及支承剛度因磨損會(huì)不斷降低，主軸主要支承間的實(shí)際跨距L往往大于最佳跨距。3.3.4初選軸承本文所設(shè)計(jì)的銑床主要用于銑削平面和打孔，軸承承受徑向載荷，故選擇角接觸球軸承背對(duì)背的組合。根據(jù)工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中選取型號(hào)為7320C的角接觸球軸承3.3主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 擬定軸上零件的裝配方案 本文所設(shè)計(jì)的主軸要用原有的主軸箱，根據(jù)主軸箱的結(jié)構(gòu)、軸上零件定位、加工要求以及不同的零件裝配方案，參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，得出如圖所示的軸結(jié)構(gòu)。3.3.2確定軸各段的直徑軸段1由于選用的是BT50，查機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，考慮主軸前端部收到的徑向力較大，所以軸段1的直徑D=140mm軸段2要軸承配合，因?yàn)橐惺芎艽蟮膹较蛄Γ蔬x的角接觸球軸承是重型的，故取軸段2的直徑=130mm。軸段3由于軸段2安裝螺母的關(guān)系，軸段3的直徑比軸段2小23mm，故=126mm軸段4有個(gè)軸肩，又由于又軸承配合和鍵的關(guān)系，故直徑=120mm。3.3.3 確定各軸段的長(zhǎng)度軸段1由于主軸內(nèi)孔要裝拉桿、拉刀抓及BT50刀柄，整體裝配起來(lái)應(yīng)該讓拉桿不要伸出主軸內(nèi)孔太長(zhǎng)，否則銑床的整體動(dòng)剛度不好，根據(jù)主軸和主動(dòng)軸的整體裝配關(guān)系，故=66mm。軸段2由于有軸承，套筒和螺母安裝的緣故根據(jù)軸承和螺母的選擇標(biāo)準(zhǔn)查出它們的寬度，故軸段3主要考慮的是碟形彈簧導(dǎo)程的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算取=80mm軸段4主要是軸承和鍵的配合，并且要連接中空電機(jī)，故長(zhǎng)度取3.3.4主軸剛度的計(jì)算(1)、當(dāng)量直徑d：式中：；是各段的長(zhǎng)度(2)、主軸切削力的計(jì)算根據(jù)公式得：，則當(dāng)線速度最小時(shí),切削力最大=0.76m/s=2.1KN(3)、撓度的計(jì)算主軸的前懸伸部分較粗，剛度較高，其變形可以忽略不計(jì)。后懸伸部分不影響剛度。當(dāng)主軸前端作用一外載，則撓度y=（mm）=10（m）式中 典型切削工藝的切削力a前懸伸，等于載荷作用點(diǎn)至前支承點(diǎn)間的距離（mm）l跨距，等于前后支承之間的距離（mm）彈性模量，鋼取210（Mpa）I截面慣性矩，I=0.05（）（mm）d，主軸的外徑和孔徑（mm）將E和I的值待人，可得y=7.5m0.0002L=0.0950mm(4)、偏轉(zhuǎn)角主軸切削工件時(shí)承受很大的切削力，主軸前端產(chǎn)生彎曲變形，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得式中 主軸前端偏轉(zhuǎn)角(rad)、a、l、與前面相同代入數(shù)據(jù)得(2475+320)=0.0028 rad所以 =0.005 rad綜上所述 主軸的剛度滿足條件，不必重新設(shè)計(jì)。4 軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算本文所設(shè)計(jì)的數(shù)控銑床主要用于銑削平面和打孔，軸承承受徑向載荷的同時(shí)，還承受不大的軸向載荷，根據(jù)軸承承受載荷的特性，選擇角接觸球軸承的背對(duì)背的組合方式。4.1 軸承當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算軸承壽命可由式進(jìn)行校核，軸承只承受徑向載荷的作用，由于工作溫度不高且沖擊不大，故查表13-4和13-6可取取基本額定動(dòng)負(fù)荷為4.1.1 切削力的計(jì)算根據(jù)公式P=得：，根據(jù)典型切削工藝取n=1200r/min =0.23KN4.1.2 徑向力的確定角接觸球軸承背對(duì)背組合，可知：=0.86=0.22KN=0.22+0.23=0.45KN4.1.3. 計(jì)算兩軸承的派生軸向力s查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，角接觸球軸承的派生軸向力為S=/(2Y)，則0.08KN4.1.4 計(jì)算兩軸承的軸向載荷軸承外加的軸向力=2KN+=0.16+2=2.16KN所以軸承被“壓緊”，軸承被“放松”，故4.1.5 計(jì)算兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得：載荷系數(shù)=1.5軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1：=10.8e=0.42查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： =0.4， =1.4=1.5(0.40.22+1.42.39)=5.2KN軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1：=0.32e=0.44查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： =1， =01.50.45=0.68KN4.2 驗(yàn)算軸承的壽命由于軸承是在正常溫度下工作，t 49.3265.76,滿足設(shè)計(jì)要求；BESK20型交流伺服電動(dòng)機(jī)的略小于，也可使用，但加速時(shí)間較長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)比較從成本與造價(jià)方面考慮本題采用BESK20型交流伺服電動(dòng)機(jī)。 8氣體缸的選擇氣缸其實(shí)就是一種增壓缸，將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)化高的推力輸出。氣缸的系列很多，我選用的是上海健椿機(jī)械有限公司”生產(chǎn)的KTL系列氣缸，也稱KTL系列增壓缸。KTL系列增壓缸為一中氣液轉(zhuǎn)換增壓缸。具有增壓比大，動(dòng)作時(shí)間短，動(dòng)力來(lái)源取得方便，無(wú)油壓系統(tǒng)溫升困擾等優(yōu)點(diǎn)，主要用于數(shù)控銑床、加工中心機(jī)床的松刀系統(tǒng)。對(duì)于BT50主軸，通常選用KTL450A/KTL600型增壓缸，對(duì)于BT50拉抓需要3.5t的力就可以拉緊，因此選擇KTL450A型增壓缸即可，可以將5公斤的力轉(zhuǎn)換成3815N的力。對(duì)與一般的銑床選擇BT50刀柄拉抓和適合于BT50的KTL450A型的氣缸，這樣不僅滿足了要求，同時(shí)在維護(hù)、購(gòu)買(mǎi)、操作上都非常的方便設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，要在對(duì)液壓系統(tǒng)工作情況分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓缸在機(jī)構(gòu)中所要完成的任務(wù)來(lái)選擇液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，然后按負(fù)載、運(yùn)動(dòng)要求、運(yùn)動(dòng)要求、最大行程等確定主要尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和緩沖驗(yàn)算，最后進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)選用的是雙桿活塞式液壓缸，這種液壓缸是缸筒固定的雙桿活塞缸，活塞的兩側(cè)的活塞桿直徑相等，它的進(jìn)油口和出油口位于缸筒的兩端，當(dāng)工作壓力和輸入流量向同時(shí)，兩個(gè)方向上的推力和速度是相等的。 圖8-1液壓缸（1）液壓缸的基座必須有足夠的剛度，如果按裝基座不夠堅(jiān)固，加壓時(shí)，缸筒將會(huì)呈弓形和向上翹起，致使活塞桿彎曲或折損，還有得就是盡量使活塞桿在受拉力狀態(tài)下能夠承受最大負(fù)載，或在受壓狀態(tài)下活塞桿具有良好的縱向穩(wěn)定性。（2）液壓缸軸向兩端不要固定死， 因?yàn)橐簤焊谉崤蛎浀纫蛩?，?huì)在軸向伸縮，假若兩端固定死，將會(huì)使液壓缸的整體向上彎曲，而導(dǎo)致個(gè)部分變形，當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生阻滯現(xiàn)象，活塞和活塞桿的導(dǎo)向套等表面產(chǎn)生不均勻的磨損等不良現(xiàn)象，所以必須避免這種安裝方法。 結(jié)束語(yǔ) 感謝我的導(dǎo)師尚偉燕老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 感謝我的陳老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開(kāi)開(kāi)朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室. 感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。四年里，我們沒(méi)有紅過(guò)臉，沒(méi)有吵過(guò)嘴，沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開(kāi)心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒(méi)關(guān)系，各奔前程，大家珍重。但愿遠(yuǎn)赴M國(guó)的C平平安安，留守復(fù)旦的快快樂(lè)樂(lè)，揮師北上的G順順利利，也愿離開(kāi)我們寢室的開(kāi)開(kāi)心心。我們?cè)谝黄鸬娜兆?，我?huì)記一輩子的。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)很快已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，不僅僅感覺(jué)到的是忙碌，還有忙碌后作完一件令自己心動(dòng)的東西時(shí)的那種無(wú)聲的喜悅。在寫(xiě)致謝信的這個(gè)時(shí)候心里想有一些說(shuō)出的東西，想想自己在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種種困難，在楊老師的用心幫助下也一一解決了，說(shuō)句實(shí)話，憑自己的能力要作完畢業(yè)設(shè)計(jì)是有些太困難了，但是在你的身邊總有一些人會(huì)給你帶來(lái)驚喜，自己的能力畢竟有限，在面對(duì)別人無(wú)私幫助的時(shí)候我的內(nèi)心十分感激，帶自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的楊老師會(huì)有問(wèn)必答，有難必解，雖然接觸不是很多，但有些東西是用心感覺(jué)的，楊老師讓我學(xué)到了很多，他這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給于我很大的幫助，我非常的感激。當(dāng)然還有我身邊的那些同學(xué)，在我有疑惑的時(shí)候總是不厭其煩的給我解釋清楚。在我設(shè)計(jì)的時(shí)候，因?yàn)槲乙郧皬臎](méi)接觸過(guò)的東西，一開(kāi)始很是迷茫，我的好幾位同學(xué)都在這時(shí)候一邊忙自己的事，一邊還要在我有疑惑的時(shí)候?yàn)槲規(guī)兔Ψ治?，共同解決。最終自己終于完成了主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一部分的畢設(shè)要求?，F(xiàn)在想起來(lái)，有時(shí)候最能讓自己感動(dòng)的事就發(fā)生在自己的身邊。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅給我?guī)?lái)了知識(shí)上的收獲，在做人方面也教會(huì)了我許多許多，在對(duì)待事情方面，尤其是有選擇的時(shí)候自己該放棄什么，該抓住什么。什么是該自己作的，什么時(shí)候做，我明白了好多。在此，我對(duì)給我?guī)椭睦蠋?，同學(xué)至以誠(chéng)摯的謝意和由衷的感激。感謝您們對(duì)我的幫助，和教會(huì)我那些人生的道理。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的感謝！參考文獻(xiàn)1吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：高等教育出版社，2000.2濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）M.北京：高等教育出版社，2001. 3文懷興，夏田.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2005.54夏田.數(shù)控加工中心設(shè)計(jì)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006.45陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2006.46王愛(ài)玲.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)M.北京：兵器工業(yè)出版社，1999.97華楚生.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.8甘永立. 幾何量公差與檢測(cè)M. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.9 William Orthwein. Machine Component Design. West Publishing Company,St.Paul,MN,USA. 1990；10 T.A.Harris etc. Rolling Element Bearings DynamicsJ. Journal of Basic Engineering, 1959.11 A .B .Janes. Ball Motion and sliding Friction in Ball BearingsJ.Journal of Basic Engineering, 1959.12葉邦彥，陳統(tǒng)堅(jiān). Mechanical Engineering English 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社13杜迎輝等.高速精密角接觸球軸承剛度計(jì)算J. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2001(11).14陳宗農(nóng).角接觸球軸承靜態(tài)剛度計(jì)算J. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1993(3).15梁波.主軸軸承結(jié)構(gòu)及其高速性J. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1997(9).30畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)（論文）題目：立式數(shù)控銑床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱：專 業(yè)：學(xué) 生 姓 名：指 導(dǎo) 教 師： 1設(shè)計(jì)（論文）擬解決的主要問(wèn)題 通過(guò)調(diào)研和分析確定銑床的傳動(dòng)方案、總體布置和機(jī)械部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的各部分間能有機(jī)結(jié)合，相互協(xié)調(diào)，共同完成整個(gè)機(jī)床的機(jī)械部分的大部分圖樣。 加強(qiáng)綜合訓(xùn)練，全面提高工程應(yīng)用能力和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)相互協(xié)作配合的團(tuán)隊(duì)精神。 重點(diǎn)解決主軸箱部件有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題2設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容和基本要求技術(shù)參數(shù)：最大主電機(jī)功率1.5Kw，主軸轉(zhuǎn)速范圍100-2000rpm，工作臺(tái)三向行程450*250*250mm。 設(shè)計(jì)任務(wù)：機(jī)床總裝配圖、部件裝配圖、主要自制件零件圖，總圖量不小于3 張A0。開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)各一份。 設(shè)計(jì)要求：圖樣全部用計(jì)算機(jī)繪制，符合最新制圖標(biāo)準(zhǔn)；投影正確，表達(dá)完整，布局合理。注重工作性能和結(jié)構(gòu)、裝配工藝性，外觀造型，力求簡(jiǎn)潔、明快；功能滿足，實(shí)用可靠。理論分析完整清楚；設(shè)計(jì)推導(dǎo)簡(jiǎn)明扼要；計(jì)算正確可靠。避免冗長(zhǎng)，杜絕抄襲。3推薦參考文獻(xiàn)1 陳心昭.現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.82 李洪.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999.13 文懷興，夏田.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2005.54 吳玉厚.數(shù)控電主軸單元技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.35 Paul Kenneth.21st Century ManufacturingM.Prentice Hall and TingHua University Press,20026 Robert L. Norton:Design of Machinery An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and MachinesM. McGraw-Hill Education companies, Inc., and Chine Machine Press.2003.4進(jìn)度安排2010.11.162010.12.24 接受任務(wù)，熟悉內(nèi)容，完成文獻(xiàn)綜述和英文翻譯；2010.12.252011.02.20 完成開(kāi)題報(bào)告，畢業(yè)實(shí)習(xí)、方案確定； 2011.02.232011.04.20 完成設(shè)計(jì)圖樣和說(shuō)明書(shū)初稿；2011.04.202011.04.30 修改圖樣、說(shuō)明書(shū)，完成二稿；2011.05.012011.05.10 修改、檢查全部資料，打印、上交資料； 2011.05.112011.05.25 準(zhǔn)備論文答辯。指導(dǎo)教師（簽字） 2011年12月1日教研室主任審核意見(jiàn)：教研室主任（簽字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目： 立式數(shù)控銑床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 一、 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題（或研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)）：1.研究的內(nèi)容：本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成SK125主軸箱整體總體設(shè)計(jì)及床身部件設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)包括機(jī)械、電氣和工作液系統(tǒng)三大部分設(shè)計(jì)，機(jī)械系統(tǒng)主要由床身部件、銑床工作臺(tái)部件、線架部件及儲(chǔ)絲筒部件等組成，主要完成機(jī)械系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并注意各部分間能有機(jī)結(jié)合和協(xié)調(diào)，完成整個(gè)銑床機(jī)械部分的大部分圖樣。這是數(shù)控主軸箱銑床的重點(diǎn)設(shè)計(jì)部分，也是難點(diǎn)。床身部件設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容為床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，達(dá)到所需的加工精度。2.解決的問(wèn)題：（1）通過(guò)調(diào)研和分析確定主軸箱銑床的傳動(dòng)方案、總體布置和具體結(jié)構(gòu)，注意各部分間能有機(jī)結(jié)合和協(xié)調(diào)，共同完成整個(gè)銑床機(jī)械部分的大部分圖樣。（2）理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)綜合運(yùn)用和訓(xùn)練，全面提高工程應(yīng)用能力和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)相互協(xié)作配合的團(tuán)隊(duì)精神。（3）重點(diǎn)解決總體方案和進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工藝性、技術(shù)要求等技術(shù)問(wèn)題。主要實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)要求：技術(shù)參數(shù)：最大主電機(jī)功率1.5Kw，進(jìn)給最大速度4m/s二、 研究的方法與技術(shù)路線（或研究步驟、方法和研究措施）：1.研究方法：總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，其基本思路是：按照所實(shí)現(xiàn)功能的不同，將整機(jī)分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部件，各個(gè)部件之間有確定的聯(lián)系尺寸，保證部件之間的正確位置。并要求電氣及控制系統(tǒng)與相應(yīng)的機(jī)械部件相匹配，保證整機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，便于組織生產(chǎn)，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能及結(jié)構(gòu)創(chuàng)新過(guò)程中，也要用繼承和簡(jiǎn)化原則指導(dǎo)具體設(shè)計(jì)，以提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化水平。2.技術(shù)路線：1、在設(shè)計(jì)初期，根據(jù)課題要求認(rèn)真閱讀與SK125相關(guān)的文獻(xiàn)資料和新聞雜志，做到在理論上對(duì)課題有初步的了解。2、對(duì)所掌握的資料進(jìn)行概括和總結(jié)，從而掌握SK125的基本知識(shí)，為本課題設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。同時(shí)，將有疑問(wèn)和不懂的向指導(dǎo)老師說(shuō)明，通過(guò)指導(dǎo)老師的講解加深對(duì)SK125銑床的了解，并明確自己設(shè)計(jì)的方向。3、進(jìn)行主軸箱整機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先需要解決的問(wèn)題是：（1）確定主軸箱整機(jī)以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的主要功能；（2）確定主軸箱整機(jī)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想。深入了解明確線主軸箱實(shí)現(xiàn)的主要功能和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，確定并畫(huà)出總體結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)總體結(jié)構(gòu)圖，對(duì)整個(gè)銑床機(jī)械系統(tǒng)的各個(gè)部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)進(jìn)行床身部件的設(shè)計(jì)和傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行必要的強(qiáng)度、剛度的計(jì)算校核。利用CAD畫(huà)出各個(gè)部件的圖樣，并進(jìn)行總配，確保各部分間能有機(jī)結(jié)合和協(xié)調(diào)本次立式數(shù)控銑床要達(dá)到的技術(shù)要求：電機(jī)功1.5W，進(jìn)給速度為4m/s，換刀的時(shí)間靠打刀缸的性能來(lái)保證。工作臺(tái)面積為840x300的行程480x250x250，工作臺(tái)所加工零件的類型為鋁件和一些鋼件。主軸采用BT50、的刀柄和拉抓。本次立式數(shù)控銑床具有加工中心的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀，自動(dòng)變速，變速方法采用無(wú)級(jí)變速。由中空電機(jī)連接主軸直接轉(zhuǎn)動(dòng)，本次設(shè)計(jì)選擇采用的是有歐非機(jī)械有限公司型號(hào)為O口-FK的中空電機(jī)，它的額定扭矩為179N.m,額定轉(zhuǎn)速為400rpm本次立式數(shù)控銑床主軸部件的設(shè)計(jì)主要有軸以及軸上零件、拉桿的設(shè)計(jì)；氣缸的選擇，首先根據(jù)換刀所要達(dá)到的時(shí)間，其次，根據(jù)碟形彈簧拉緊刀柄的力，氣缸動(dòng)作是所產(chǎn)生的力應(yīng)稍大于彈簧的拉緊力。2.2 主軸傳動(dòng)方案的類型和選擇數(shù)控機(jī)床的調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)凋速系統(tǒng)。為擴(kuò)大調(diào)速。為了適應(yīng)不同的加工要求，目前主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有三種變速方式1 具有變速齒輪的主傳動(dòng) 如上圖a所示 這種配置方式大中型數(shù)控銑床中比較普遍。它通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪進(jìn)行降速，使之能夠夠分段變速，確保低速時(shí)擁有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性。但也有一小部分?jǐn)?shù)控銑床也采用這種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)有力切削時(shí)所需要的扭矩。2 通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 如上圖b所示主要應(yīng)用字中小數(shù)控銑床上，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)和噪聲，但它只能適用于地扭矩特性要求的主軸。同步帶有多楔帶，齒形帶，圓弧帶等，是一種綜合了帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)有點(diǎn)的新型傳動(dòng)。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過(guò)帶輪和輪齒相嵌合，做吳華東的齒合運(yùn)動(dòng)。帶內(nèi)采用了承載后無(wú)彈性伸長(zhǎng)的材料做強(qiáng)力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主動(dòng)和從動(dòng)帶輪可做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的同步傳動(dòng)。與一般帶傳動(dòng)相比，同步帶傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn); 1.無(wú)滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。 2,傳動(dòng)效率高，可達(dá)98%以上 3。出動(dòng)平穩(wěn)可靠，噪音小。 4.使用范圍廣泛，速度可叨叨50m/s，速比可達(dá)10左右，傳動(dòng)功率由幾瓦到數(shù)千瓦。 5.維修保養(yǎng)方便，不需要潤(rùn)滑。但是同步帶也有不足之處，其安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。3 由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng) 如上圖c所示這種主傳動(dòng)方式打打簡(jiǎn)化了主軸箱和主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的熱量對(duì)主軸的精度影響比較大。在低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)為恒轉(zhuǎn)輸出，高于額定轉(zhuǎn)矩時(shí)為恒功率輸出。使用這種電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電氣定向。我們把機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)與一般工業(yè)的驅(qū)動(dòng)相比較，便可以知道機(jī)床要求其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有較高的速度精度和動(dòng)態(tài)剛度，而且要求具有能連續(xù)輸出的高轉(zhuǎn)矩能力和非常礦的恒功率運(yùn)動(dòng)范圍。隨著功率電子，計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制理論，新材料和電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，矢量控制交流主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能已經(jīng)達(dá)到了甚至超過(guò)了直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正逐步取代直流系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)，第一第二兩種類型對(duì)減速配置要求很高，第三種類型要考慮它的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本次設(shè)計(jì)是有中空電機(jī)通過(guò)鍵連接主軸，直接帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣既簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，也有效地提高了主軸部件的剛度。此設(shè)計(jì)方案利用電機(jī)控制轉(zhuǎn)速，因此對(duì)減速配置要求不高，又由于電機(jī)在主軸外部連接，也不需考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且成本更低。綜上討論，所以，本次設(shè)計(jì)選擇這種主轉(zhuǎn)動(dòng)方案。4、整理設(shè)計(jì)資料和完善圖樣，完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。三、 研究的總體安排與進(jìn)度：2011.11.162011.12.24 接受任務(wù)，熟悉內(nèi)容，完成文獻(xiàn)綜述和英文翻譯；2012.12.252012.02.20 完成開(kāi)題報(bào)告，畢業(yè)實(shí)習(xí)、方案確定； 2012.02.232012.04.20 完成設(shè)計(jì)圖樣和說(shuō)明書(shū)初稿；2012.04.202012.04.30 修改圖樣、說(shuō)明書(shū)，完成二稿；2012.05.012012.05.10 修改、檢查全部資料，打印、上交資料； 2012.05.112012.05.25 準(zhǔn)備論文答辯。四、 論文提綱：目錄緒論1第一章 數(shù)控加工技術(shù)概論3第二章 數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)7第三章 主軸電動(dòng)機(jī)的選取10第四章 同步帶傳動(dòng)11第五章 主軸組件的設(shè)計(jì)14第六章 主軸軸承的選擇21第7章 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第8章 氣缸選擇第9章 結(jié) 論34致 謝35參考文獻(xiàn)36附錄37五、 主要參考文獻(xiàn)：1 陳心昭.現(xiàn)代實(shí)用銑床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.82 李洪.實(shí)用銑床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999.13 文懷興，夏田.數(shù)控銑床系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2005.54 吳玉厚.數(shù)控電主軸單元技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.35 Paul Kenneth.21st Century ManufacturingM.Prentice Hall and TingHua University Press,20026 Robert L. Norton:Design of Machinery An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and MachinesM. McGraw-Hill Education companies, Inc., and Chine Machine Press.2003.指導(dǎo)教師審核意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽字 2011 年 2 月 15 日教研室審核意見(jiàn)：教研室主任簽字 2011年2月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述 設(shè)計(jì)（論文）題目：立式數(shù)控銑床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱：專 業(yè)：學(xué) 生 姓 名：指 導(dǎo) 教 師： 一、 前言部分（說(shuō)明寫(xiě)作的目的，介紹有關(guān)概念、綜述范圍，扼要說(shuō)明有關(guān)主題的或爭(zhēng)論焦點(diǎn)）畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合的一次大的考驗(yàn)，也是在走向工作崗位的一次練兵，更進(jìn)一步鍛煉了自己的動(dòng)手能力，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)的一次有機(jī)結(jié)合。主軸箱 包括主軸箱體和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，用于裝夾刀具并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對(duì)加工有直接的影響。我的設(shè)計(jì)課題是針對(duì)SK125立式數(shù)控銑床傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)S銑床類別代號(hào)（螺紋加工銑床）K機(jī)床特性代號(hào)（數(shù)控） 125代表主要參數(shù)主軸傳動(dòng)系統(tǒng) 及箱體部分 1. 范圍： 各種不同的機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍的要求不同，多用途，通用性比較大的機(jī)床，要求主軸的調(diào)速范圍大，不但有低速大轉(zhuǎn)距的功能，而且還要有比較高的速度。2. 熱變形：電動(dòng)機(jī)、主軸及傳動(dòng)件都有熱源。降低溫升，減少熱變形是對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)要求的重要指標(biāo)。3. 旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)精度（1）主軸的旋轉(zhuǎn)精度:是指裝配后，在無(wú)載荷，低速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下，測(cè)量主軸前端和300mm處的徑向和軸向跳動(dòng)值。（2）主軸在以工作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量上述兩項(xiàng)精度稱為運(yùn)動(dòng)精度。4. 主軸的靜剛度和抗振性由于數(shù)控機(jī)床的加工精度比較高，主軸的轉(zhuǎn)速又很高。因此，主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻以及主軸組件的阻尼等，對(duì)主軸組件的靜剛度和抗振性都會(huì)產(chǎn)生影響。5. 主軸組件的耐磨性 1. 主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之能夠長(zhǎng)期保持要求的準(zhǔn)確精度。凡是有機(jī)械摩擦的部位，軸承，錐孔等都要有足夠的硬度，軸承還應(yīng)具有良好的潤(rùn)滑。2、 主題部分（闡明有關(guān)主題的歷史背景、現(xiàn)狀和發(fā)展方向，以及對(duì)這些問(wèn)題的評(píng)述） 國(guó)外數(shù)控銑床現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外數(shù)控銑床的生產(chǎn)廠家主要集中在德國(guó)、美國(guó)和日本。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，其發(fā)展經(jīng)歷了十字架型（輕型）、門(mén)型（小型）、龍門(mén)型（大型）3個(gè)階段，相應(yīng)的型號(hào)種類繁多。能夠代表數(shù)控銑床技術(shù)最高水平的廠家主要集中在德國(guó)，目前，國(guó)外已有廠家在龍門(mén)式切割機(jī)上安裝一個(gè)專用切割機(jī)械手，開(kāi)發(fā)出五軸控制系統(tǒng)的龍門(mén)式專用切割工具，該系統(tǒng)可以在空間切割出各種軌跡，利用特殊的跟蹤探頭，在切割過(guò)程中控制切割運(yùn)行軌跡。我國(guó)工廠的板材下料中應(yīng)用最為普遍的是數(shù)控銑床和等離子切割，所用的設(shè)備包括手工下料、仿形機(jī)下料、半自動(dòng)切割機(jī)下料及數(shù)控切割機(jī)下料等。與其他切割方式比較而言，手工下料隨意性大、靈活方便，并且不需要專用配套下料設(shè)備。但手工切割下料的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，其割縫質(zhì)量差、尺寸誤差大、材料浪費(fèi)大、后道加工工序的工作量大，同時(shí)勞動(dòng)條件惡劣。用仿形機(jī)下料，雖可大大提高下料工件的質(zhì)量，但必須預(yù)先加工與工件相適應(yīng)的靠模，不適于單件、小批量和大工件下料。半自動(dòng)切割機(jī)雖然降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但其功能簡(jiǎn)單，只適合一種形狀的切割。上述3種切割方式，相對(duì)于數(shù)控切割來(lái)說(shuō)由于設(shè)備成本較低、操作簡(jiǎn)單，所以在我國(guó)的中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中仍在廣泛使用。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的蓬勃發(fā)展以及以焊代鑄趨勢(shì)的加速，數(shù)控銑床的優(yōu)勢(shì)正在逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。數(shù)控銑床不僅使板材利用率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到改進(jìn)，而且改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，勞動(dòng)效率進(jìn)一步提高。目前，我國(guó)金屬加工行業(yè)使用的數(shù)控銑床是以火焰和普通等離子切割機(jī)為主，但純火焰切割，已不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，該類切割機(jī)可滿足不同材料、不同厚度的金屬板材的下料以及金屬零件的加工的需要，因此需求量將會(huì)越來(lái)越大，但與國(guó)外的差距仍極為明顯，主要表現(xiàn)為：發(fā)達(dá)國(guó)家金屬加工行業(yè)90%為數(shù)控切割機(jī)下料，僅10%為手工下料；而我國(guó)數(shù)控切割機(jī)下料僅占下料總量的10%，其中數(shù)控銑床下料所占比例更小。我國(guó)數(shù)控銑床每年市場(chǎng)需求量約在400500臺(tái)之間。相較而言，仿形切割機(jī)每年銷售幾千臺(tái)，半自動(dòng)切割機(jī)每年銷售達(dá)上萬(wàn)臺(tái)。由此可見(jiàn)，我國(guó)數(shù)控切割市場(chǎng)，尤其是數(shù)控銑床市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹? 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了數(shù)控技術(shù)的更新?lián)Q代，而這也日益完善了數(shù)控銑床的高精、高速、高效功能。代表世界先進(jìn)水平的歐洲、美國(guó)、日本的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商利用工控機(jī)豐富的軟硬件資源開(kāi)發(fā)的新一代數(shù)控系統(tǒng)具有開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，并向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。近幾年來(lái)，由于對(duì)切割質(zhì)量、勞動(dòng)環(huán)境等的要求越來(lái)越高，其相應(yīng)產(chǎn)品在我國(guó)的市場(chǎng)需求量也逐年上升。在我國(guó)的數(shù)控銑床設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)中，由于缺乏切割理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐相轉(zhuǎn)換的機(jī)制，因此新技術(shù)運(yùn)用不廣、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度不快，制約了數(shù)控銑床技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和運(yùn)用。3、 總結(jié)部分（將全文主題進(jìn)行扼要總結(jié)，提出自己的見(jiàn)解并對(duì)進(jìn)一步的發(fā)展方向做出預(yù)測(cè)） 數(shù)控銑床任然是數(shù)控加工行業(yè)的中流砥柱，對(duì)未來(lái)發(fā)展方向，有一下看法中國(guó)數(shù)控銑床雖說(shuō)價(jià)格便宜，但在性能方面還存在不足之處。未來(lái)數(shù)控銑床技術(shù)將朝數(shù)字化、高速 高精化、復(fù)合化、智能化等方向發(fā)展 1、高速高精與多軸加工成為數(shù)控銑床的主流，納米控制成為高速高精加工的潮流。2、多任務(wù)和多軸加工數(shù)控銑床越來(lái)越多地應(yīng)用到能源、航空航天等行業(yè)。3、機(jī)床與機(jī)器人的集成應(yīng)用日趨普及，且結(jié)構(gòu)形式多樣化，應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，運(yùn)動(dòng)速度高速化，多傳感器融合技術(shù)實(shí)用化，控制功能智能化，多機(jī)器人協(xié)同普及化。4、智能化加工與監(jiān)測(cè)功能不斷擴(kuò)充，車間的加工監(jiān)測(cè)與管理可實(shí)時(shí)獲取機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)機(jī)床的狀態(tài)，提前進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)，避免事故的發(fā)生，減少機(jī)床的故障率，提高機(jī)床的利用率。5、最新的機(jī)床誤差檢測(cè)與補(bǔ)償技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)機(jī)床的補(bǔ)償測(cè)量，與傳統(tǒng)的激光干涉儀相比，對(duì)機(jī)床誤差的補(bǔ)償精度能夠提高34倍，同時(shí)效率得到大幅度提升 6、CAD/CAM技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控銑床的加工提供強(qiáng)有力的支持，可以大幅度提高加工效率。7、刀具技術(shù)發(fā)展迅速，眾多刀具的設(shè)計(jì)涵蓋了整個(gè)加工過(guò)程，并且新型刀具能夠滿足平穩(wěn)加工以及抗振性能的要求。四、參考文獻(xiàn)（根據(jù)文中參閱和引用的先后次序按序編排） 1 吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版M.北京:高等教育出版社,1999.2廖念釗,莫雨松,李碩根,楊興駿.互換性與技術(shù)測(cè)量第四版M.北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2000.3陳錦昌,劉就女,劉林.計(jì)算機(jī)工程制圖M.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999.4馮辛安,黃玉美,杜君文.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.5熊光華.數(shù)控機(jī)床M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.6李峻勤,費(fèi)仁元.數(shù)控機(jī)床及其使用與維修M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2000.7張柱銀,陳思義,明興祖.數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.8林東.數(shù)控技術(shù)M.北京:北京理工大學(xué)出版社,1995.9王愛(ài)玲,白思遠(yuǎn).現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2001.10何存興,張鐵華.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)第二版M.湖北:華中科技大學(xué)出版社,2000.11毛謙德,李振清.袖珍機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)第二版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.12朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.13王可.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.遼寧: 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1999.14機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組，機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，198615范俊廣.數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199216張寶林，數(shù)控技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199717周開(kāi)勤 機(jī)械零件手冊(cè)M北京：高等教育出版社，199418盧小平，數(shù)控機(jī)床加工與編程M.成都：電子科技大學(xué)出版社，199719李佳，數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社，200220全國(guó)數(shù)按培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心，數(shù)控機(jī)床M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997