（答辩稿）XK5040数控立式铣床进给系统设计（CAD图纸+DOC论文）㊣精品文档值得下载

（答辩稿）XK5040数控立式铣床进给系统设计（CAD图纸+DOC论文）

数控立式铣床进给系统设计摘要,紧凑和能传递较大的扭矩.,传动件位置的合理布置.对于传动件直接装在主轴上的主轴部件,工作时主要承受传动力.切削力和支承反力.合理布置传动件的轴向位置,可以改善主轴的受力情况,减少主轴的变形,改善传动件的轴承工作条件,减少轴承的受力,提高主轴部件的抗振性等.合理布置的原则传动力引起的主轴弯曲变形小,且能部分抵消切削力引起的主轴弯曲变形.传动力引起的支承反力能部分抵消切削力引起的支承反力.传动力引起的主轴端位移小,并且尽可能部分地抵消切削力引起的端位移,尤其在影响加工精度的敏感方向上.结构紧凑,主轴箱尺寸小,装配维修方便.综合所上述原则,选择传动件的轴向布置形式采用主轴部件轴承的选择,主轴轴承的选择主轴部件上的轴承应具有旋转精度高,刚度高,承载能力强,抗振性好,极限转速高,适应变速范围大,摩擦功耗小,噪音低,寿命长的性能,同时应满足制造简单,使用维修方便,成本低,结构尺寸小等要求。滚动轴承已经标准化,并有专门工程批量生产,而且它在旋转精度高,刚度,承载能力,转速,发热等主要性能上能满足大多数主轴部件的要求,特别是它具有能在转速和载荷变动范围很大的的条件下稳定工作的的优点。这里前支承选用型,可承受径向力,反支承选用对推力球轴承,承受径向和轴轴向载荷,使主轴轴向定位.,轴承的配置大多数机床主轴采用两个支承,结构简单,制造方便,在配置轴承时,应注意以下几点没个支承点都要能承受径向回力每个方向的轴向力应分别有相应的轴承承受径向力和两个方向的轴向力都应传递到箱体上,即负载都由机床支承件承受,轴承的精度配合主轴轴承的精度要求比般传动高,前轴承的误差对主轴前端的影响最大,所以前轴承的精度般比后轴承的选择要高级。普通精度级机床的主轴,前轴承选或级,后轴承选或级.精密或高精级机床,前轴承选或级,后轴承选或级。这里前轴承选精度,后轴承选级精度轴承与轴和轴承与箱体孔之间,般都采用过渡配合,采用比般轴要松些.如,.另外,轴承内外环都是薄壁件,轴的孔和形状误差都会反映到轴承滚道上去,如果配合精度选得过低,会降低轴承的回转精度,所以,轴承孔的精度应与轴承精度相匹配.内圆选外圆选主轴支承结构设计支承中的轴承应定位可靠,精度保证性好.安装调整方便.支承中各零部件的加工和装配工艺性好,维修更换方便.,轴承型内圈的轴向定位双列短圆柱滚子轴承内圈相对外圈可以移动,当内圈向大端移动时,由于的内锥孔.内圈将胀大消除间隙。.主轴端部的结构型式主轴端部的型式取决于机床的类型和安装夹具或刀具的型式.主轴端部的结构,应保证夹具顶尖或刀具可靠,定位准确,高的联结刚度以传递足够的扭矩,并尽量缩短主轴悬伸长度,以及装卸方便等.立式铣床主轴多采用锥孔作定位面,供安装铣刀或铣刀心轴的尾锥,再用拉杆从主轴后端拉紧四个螺孔供安装铣刀用,两个长槽供安装端面键以传递扭矩主轴主要参数的确定主轴的主要参数是指主轴平均直径主轴前轴颈直径主轴内孔直径,主轴悬伸量和主轴支承跨距。这些参数直接影响主轴的工作性能.但为简化问题,主要从静刚度条件出发来确定这些参数.即选择,使主轴获得最大的静刚度,也就是使主轴轴端位移最小,同时兼顾其他的要求,如高速性,抗振性能等。,主轴轴颈直径的确定主轴轴颈直径对主轴部件刚度影响最大.加大直径,可减少主轴本身弯曲变形引起的主轴轴端位移和轴承弹性变形所引起的轴端位移,从而提高主轴部件刚度.但加大直径受到轴承值的限制,同时造成相配零件尺寸加大,制造困难,结构庞大和重量增加等.因此在满足刚度要求下应取小值。查机床设计手册取,后轴颈平均轴颈取.,主轴内孔直径的确定主轴内孔主要用于通过棒料夹紧刀具或工件的控杆,冷却管等,大型,重型机床的空心主轴还可以减轻重量.确定孔径的原则是在满足对空心主轴孔径的要求和最小壁厚要求以及不削弱主轴刚度的要求下尽量去大些。由材料力学知,轴刚度与抗弯截面惯性矩成正比,与直径之间有下列关系由上式可知,当时,空心主轴的刚度与实心主轴的刚度相差甚小,即内孔对主轴刚度降低的影响很小,当时,刚度降低约.因此,为了不至于过分地削弱主轴刚度,般应使另外,还应考虑主轴的颈外壁厚是否足够.推荐铣床,拉杆直径.根据铣床的主参数,取.则。满足要求.,主轴悬伸量的确定主轴悬伸量是指主轴前端大炮前支承径向反力作用中点般为前径向支承中点的距离,它主要取决于主轴端部结构型式和尺寸大多都有轴端标准,前支承的轴承配置和密封装置等.有的还与机床其它结构参数有关,如工作台的行程等.因此主要由结构设计确定。参考同类机床和金属切削设计机床,取则悬伸量。,主轴跨距的确定根据金属切削设计机床,计算前支承刚度.计算综合变量此处取弹性横量.钢的主轴的截面惯性距则有由主轴跨距计算线图,得，所以.合理跨距范围为，为提高刚度,应尽量缩短主轴外延伸长度,选择适当的跨距,般推荐取。跨距小时,轴承变形对轴端变形影响大,所以轴承刚度小时,取大值,轴承刚性差时,则取小值。这里取主轴部件的密封根据主轴转速,主轴轴承的润滑方式,工作温度,工作状况和轴端结构特点来选择密封装置的型式立式铣床的主轴是垂直安装的.属立式主轴,可选用曲路密封迷宫式密封,这装置密封,垫圈和曲路相结合的密封.垫圈甩开油液使其集中于端盖中引回,曲路密封还可以防止外界杂质侵入制动器设计对制动器的要求是制动迅速,平稳,结构简单,紧凑,维修调整方便等.制动方式有两类电机制动和机械制动。在数控铣床上，通常根据刀具与工艺要求需进行主轴转速的变换及制动，这制动装置常用离合器来实现，而电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件。由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品可供选择，因而它已成为自动装置中常用的元件。这里我们采用机械制动,采用电磁离合器制动。按照要求，根据电磁离合器所能传递的静扭矩和动扭矩选择各类电磁离合器的规格，型号，从而确定其尺寸。按扭矩选择般应使选用和设计的离合器的额定静扭矩和额定动扭矩满足工作要求。额定静扭矩式中离合器的额定静力矩安全系数运转时的最大负载力矩对于需要在负载下启动和变速，或启动时间有特殊要求时，应按动扭矩设计，查机械设计手册表，取取.则.额定动扭矩式中，加速扭矩数控立式铣床进给系统设计摘要,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给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，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，