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XK5040立式铣床数控改造横向进给装配图.dwg
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XK5040立式铣床数控改造纵向进给装配图.dwg
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XK5040数控立式铣床进给系统设计论文.doc
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XK5040主轴零件图.dwg
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主轴变速箱装配图.dwg
1、系统的设计与计算垂直方向进给系统的设计与计算控制系统设计.绘制控制系统结构框图选择中央处理单元的类型.存储器扩展电路设计.程序存储器的扩展数据存储器的扩展.接口电路及辅助电路设计.接口电路设计.步进电机接口及驱动电路.其他辅助电路参考文献致谢附录主运动系统设计.传动系统设计参数的拟定选定公比，确定各级传送机床常用的公比为.或.，考虑适当减少相对速度损失，这里取公比为.，根据给出的条件主运动部分级，根据标准数列表，确定各级转速为，.，.，.传动结构或结构网的选择，确定变数组数目和各变数组中传动副的数目该机床的变数范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电机的转速降到主轴所需的转速。级数为的传动系统由若干个传动副组成，各传动组分别有个传动副，即。传动副数由于结构的限制，通常采用或，即变速应为或的因子因此，这里，共需三个变速组。，传。
2、小，可以使轴径和齿轮模数小些,从而可使结构紧凑。但这样引起空载功率和噪音加大.式中系数，两支承滚动轴承和滑动轴承.，三支承滚动轴承所有中间轴轴径的平均值主轴前后轴径的平均值中间传动轴的转速之和主轴转速式中所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值主轴上齿轮分度圆直径的平均值传到主轴上所经过的齿轮对数主轴齿轮螺旋角,系数，根据机床类型及制造水平选取，我国中型车床，铣床.，铣床.从上述经验公式可知，主轴和中间传动轴的转速和对机床噪音和发热的关系，确定中间轴转速时，应结合实际情况做相应的修正。，对高速轻载或精密机床，中间轴转速宜取低些,控制齿轮圆周速度可用级齿轮精度，在此条件下，可适当选用较高的中间轴转速。，齿轮传动比的限制机床主传动系统中，齿轮副的极限传动比,升速传动中，最大传动比，过大，容易引起振动的噪音。,降速传动中，最小传动比。过。
3、，.，.，.，.而.故符合条件同理经验算，其他各级转速也满足要求。传动系统图的绘制转速图和齿轮齿数确定后，变速箱的结构复杂程度也基本确定了如齿轮个数，轴数，支承轴，为使变速箱的结构紧凑，合理布置齿轮是个重要的问题，因为它直接影响变速箱的尺寸，变速操作的方便性和结构实现的可行性问题，在考虑主轴适当的支承距和散热条件下，般应尽可能减少变速箱尺寸。这里为使变速操作的方便，提高效率采用电磁离合器操纵方式。根据计算结果，绘制出传动系统图，如图.所示图.主传动系统图主运动传动链的传动路线表达式如下电动机主轴.传动件的估算与验算传动轴的估算和验算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求高，不允许有较大的变形因此，疲劳强度般不是主要矛盾，除载荷很大的情况下，可以。
4、行正变位修正。,保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚，般取则，如图.所示。同传动组的个齿轮副的中心矩应相等。若摸数相等时，则齿数和亦相等，但由于传动比要求，尤其是在传动中使用了公用齿轮后，常常满足不了上述要求，机床上可用修正齿轮，在定范围内调整中心矩使其相等但修正量不能太大，般齿数差不能够超过个齿。，变速传动组中齿轮齿数的确定为了减少齿轮数目和缩短变速箱的轴向尺寸，这里采用了公用齿轮。但由于公用齿轮的采用，使两个传动组间的传动比互相牵制，不能独立地按照最紧凑的原则决定传动件的尺寸，因此，径向尺寸般较大，此外，公用齿轮的两侧齿面同时啮合会影响其磨损和寿命。这里我们采用查表法来确定齿轮的齿数。查机床设计手册确定个齿轮齿数如下轴间变速齿轮齿数的确定由于公比.，传动比为设传动组中最小齿轮齿数，查机床设计手册表.可查得.。
5、宽为模数。其他问题滑移齿轮进出啮合的端要圆齿，有规定的形状和尺寸见图.，圆齿和倒角性质不同，加工方法和画法也不样，图.部分图用于安装拨动齿轮的滑块，般取或，这里我们选。选折齿轮块的结构时要考虑毛坯形式棒料自由锻或模锻和机械加工时的安装和定位基面，尽可能做到省工，省料又容易保证精度。齿轮的轴向定位要保证正确啮合，齿轮在轴上的位置应该可靠，空套齿轮和固定在轴上的齿轮的轴向定位可采用隔套定位。传动轴设计．特点机床传动轴，广泛采用滚动轴承作支承。轴上要安装齿轮，离合器和制动器等。传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作首先，传动轴应有足够的强度和刚度，如挠度和倾角过大，将使齿轮啮合不良，轴承工作条件恶化，使振动，噪音空载功率磨损和发热增大。两轴中心距误差和轴心线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题。，轴的结构传动轴可以是光轴也可以。
6、小，则主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大将导致结构庞大。分配最小传动比,决定轴和的传动比，根据台式铣床的结构特点，及对同类车床的比较，为使传动平稳取其传动比为决定各变速组的传动比由前面轴的转速及中间轴转速的分析，及齿轮传动比的现在，根据“前缓后急”的原则，取轴的最小降速比为极限值的，.轴和轴均取拟定转速图根据结构图及结构网图及传动比的分配，拟定转速图，如下图.所示图.传动系统图齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制，齿轮齿数的确定的要求可用计算法或查表确定齿轮齿数，后者更为简便，根据要求的传动比和初步定出的传动副齿数和，查表即可求出小齿轮齿数选择是应考虑,传动组小齿轮不应小于允许的最小齿数，即推荐对轴齿轮，特殊情况下，对套装在轴上的齿轮特殊情况下，对套装在滚动轴承上的空套齿轮，当齿数少于不发生根切的最小齿数时压力角的直齿标准般需对齿轮。
7、动组传动顺序的安排级转速传动系统的传动组，可以排成，或。选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速率的具体结构，装置和性能。轴如果安置制动的电磁离和器时，为减少轴向尺寸。第传动组的传动副数不能多，以为宜，有时甚至用个定比传动副主轴对加工精度，表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好，最后个传动组的传动副选用，或个定比传动副。这里，根据前多后少的原则，选择方案。，传动系统的扩大顺序安排对于的传动，有！种可能安排，亦即有种机构副和对应的结构网，传动方案中，扩大顺序与传动顺序可以致结构式的传动中，扩大顺序与传动顺序致，称为顺序扩大传动，而，的传动顺序不致，根据“前密后疏”的原则，选择的结构式。验算变速组的变速范围齿轮的最小传动，最大传动比，决定了个传动组的最大变速范围因此，可按下表，确定传动方案根据传动比及指数,的值公比极限值传。
8、动比指数.值值值因此，可选择的传动方案。最后扩大传动组的选择正常连续顺序扩大传动串联式的传动式为最后扩大传动组的变速范围为按原则，导出系统的最大收效和变速范围为因此，传动方案符合上述条件，其结构网如下图.图.结构网图转速图拟定运动参数确定后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定电机功率。在此基础上，选择电机的型号，分配个变速组的最小传动比拟定转速图，确定各中间轴的转速。，主电机的选择中型机床上，般都采用交流异步电动机为动力源，可在下列中选用，在选择电机型号时，应注意电机的根据机床切削能力的要求确定电机功率，但电机产品的功率已标准化，因此，按要求应选取相近的标准值。电机的转速异步电动机的转速有，这取决于电动机的极对数机床中最常用的是和两种，选用是要使电机转速与主轴最高速度和工轴转速相近为宜，以免采用过大或过小的降速传动。根据以上要求。
9、级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后，由于变形，精度下降，因此，需淬火的级齿轮般滚插后要剃齿，使精度高于级或淬火和衍齿才能达到级。机床主轴变速箱中齿轮般都需要淬火。多联齿轮块的结构形式如下图.所示，各部分的尺寸推荐如下空刀槽，插齿时模数，模数.,。剃齿时采用公式及计算。图.式中，为与剃齿刀倾斜角有关的系数。若齿面要高频淬火，为避免互相影响，应大于。由于这里采用的齿轮的精度为，需要剃齿或珩齿，需齿面淬火，所以，取。齿宽图.齿宽影响齿的强度。但如果太宽，由于齿轮误差和轴的变形，可能接触不均匀，反而容易引起振动和噪音。般取齿轮模数小，装在轴的中部或单片齿轮，取大值齿轮模数大，装在靠近支承处或多联齿轮，取小值。薄的大齿轮容易产生板振动，成为噪音发射体，因此，齿轮基体不宜太薄，设计单片齿轮时要注意这里均是单片齿轮，取齿。
10、是化键轴，成批生产中，有专门加工花键轴的洗床和磨床，工艺上并无困难。所以般都采用化键轴，花键轴承载能力高，加工如转盘也比但单键的光轴方便。这里轴与电机轴相连，轴上只装有个齿轮，可选光轴轴采用花键轴，轴采用光轴。，轴承的选择机床传动轴常用的滚动轴承有球轴承和滚锥轴承。在温升。空载功率和噪音等方面,数控,立式,铣床,进给,系统,设计,毕业设计,全套,图纸主运动系统设计.传动系统设计参数的拟定传动结构或结构网的选择转速图拟定齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制.传动件的估算与验算传动轴的估算和验算齿轮模数的估算与验算.展开图设计结构实际的内容及技术要求齿轮块的设计传动轴设计主轴组件设计.制动器设计按扭矩选择.截面图设计轴的空间布置润滑箱体设计的有关问题进给系统的设计与计算.设计方案的确定.机械部分设计与计算纵向进给系统的设计与计算横向进。
11、，.，.齿数和为公用齿轮选为轴间变速组齿轮齿数的确定传动比为根据，主动轮齿数为，从表.可查得.，.，.齿数和为轴间变速组齿轮齿数的确定由于变数组齿轮传动比和各传动副上受力差别较大齿轮副的速度变化，受力差别较大，为了得到合理的结构尺寸，可采用不同模数的齿轮副。轴间的两对齿轮，其传动比为,分别取，则取按传动比将齿数分配如下，轴及间齿数确定，由于这两个传动组只是改变传动方向，不起便速度作用，只需考虑其结构尺寸及磨损振动和噪音等因素。，取轴间锥材料齿轮齿数为，轴间齿轮齿数为。主轴转速系列的验算主轴转速在使用上并要求十分准确，转速稍高或稍低并无太大影响，但标牌上标准数列的数值般也不允许与实际转速相差太大。由确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过即主轴的各级实际转速分别为.，.，，。
12、我们选择功率为.，转速为的电机，查表，其型号为，其主要性能如下表电机型号额定功率荷载转速同步转速.分配最小传动比，拟定转速图轴的转速轴从电机得到运动，经传动系统转化为主轴各级转速，电机转速和主轴最小转速应相近，显然，从动件在高速运转下功率工作时所受扭矩最小来考虑，轴转速不宜将电机转速降得太低。弱轴上装有离合器等零件时，高速下摩檫损耗，发热都将成为突出矛盾，因此，轴转速也不宜也太高，轴转速般取左右较合适。因此，使中间变速组降速缓慢。以减少结构的径向尺寸，在电机轴到主传动系统前端轴增加对的降速齿轮副，这样，也有利于变型机床的设计，改变降速齿轮传动副的传动比，就可以将主轴级转速起提高或降低。中间轴的转速对于中间传动轴的转速的考虑原则是妥善解决结构尺寸大小和噪音，振动等性能要求之间的矛盾。中间传动轴转速较高时，中间传动轴和齿轮承受扭矩。
参考资料：
（全套CAD）XK5040数控立式铣床进给系统设计（图纸论文整套）