（图纸） X向导轨.dwg

（图纸） X向滑板.dwg

（图纸） 衬套.dwg

（图纸） 电主轴结构图.dwg

（其他） 定梁式数控雕刻机机械结构设计开题报告.doc

（其他） 定梁式数控雕刻机机械结构设计说明书.doc

（图纸） 工作台布局示意图.dwg

（图纸） 横梁导轨布局示意图.dwg

（图纸） 机床初步布局示意图.dwg

（其他） 计划周记进度检查表.xls

（图纸） 龙门式布局示意图.dwg

（其他） 任务书.doc

（图纸） 丝杠支承滑块.dwg

（其他） 相关资料.doc

（图纸） 轴承座1.dwg

（图纸） 轴承座2.dwg

（图纸） 主轴端盖.dwg

（图纸） 主轴轴套.dwg

（图纸） 装配图.dwg

1、的优点是结构简单，作用可靠，运动稳定。这种结构的缺点是在工作台垂直向下传动时,传动力必须先克服这个额外加上去的摩擦扭矩，增加了定的能耗。步进电机与进给丝杠的联结结构在数控机床的进给系统中，要保证步进电机和滚珠丝杠的联结传动结构没有间隙，这样才可以准确地执行脉冲的指令，使得脉冲不会丢掉，从而避免造成的“失步”，最终使得机床的传动精度与加工精度不会被影响。在雕刻机床中，轴采用直联式，即通过非金属弹性元件联轴器属于带弹性元件扰性联轴器把步进电机和滚珠丝杠联结起来。带弹性元件扰性联轴器除了拥有补偿的功能外，还具备减震和缓冲的作用。而且，非金属弹性元件联轴器能够保证步进电机与丝杠的同轴度，即如果步进电机和丝杠在安装过程中的同轴度并不很精。

2、数，其值取。将其代入.得选这两种值的最大值取滚珠丝杠副的预紧力的确定滚珠丝杠副预紧力的计算如式因为所以行程补偿值及与预拉伸力行程补偿值计算式如下式上式中代表行程补偿值，单位为代表温度变化值，般为到，取值为.代表滚珠丝杠副的有效行程，单位为将其代入式.得到预拉伸力计算如式滚珠丝杠副规格型号的选定由传动方式和使用情况，滚珠丝杠副选用法兰式双螺母内循环式。根据计算参数等，选用为滚珠丝杠副型号。滚珠丝杠副的强度校核滚珠丝杠系统刚度的计算丝杠螺纹长度计算如下式余程值取则滚珠丝杠抗压刚度最小值如下式上式中代表滚珠丝杠最小抗压刚度代表滚珠丝杠的底径代表固定支承跨将其代入式.可得设为固定支承和行程起始点之间的距离，取其值为。滚珠丝杠的抗压刚度。

3、主要对雕刻机机床的主传动系统及进给系统的部分零部件做了相关计算选择和校核。包括主轴参数铣削力的计算，滚珠丝杠副的计算选择及相关的强度校核，伺服电机的选择，进给系统丝杠的选择校核及安装轴承的计算选择。展望和结论从以往的手工雕刻到现在的数控雕刻机，从以往的纯机械控制到现在的数控化控制，机械制造行业正向着高速度高科技高精度高效率低能耗的要求发展。相应的机床也不断地改良，结构优化，以适应未来发展的需要，技术的支持。本次设计的数控雕刻机机械结构也是通过参观工厂的实际机床模型以及查阅大量相关雕刻机的相关资料，再结合自己的思维理念，最后画出了机床的总体模型。该机床采用小尺寸加工刀具，加工对象图案复杂样式繁多造型小巧奇特雕刻精细，适合于加工小。

4、采用弹性联轴器过渡，取其值。即电动机旋转速度的计算所需电动机旋转速度的计算如下式其中代表电动机所需要的转速，单位为代表主轴系统的进给速度单位为，取代表滚珠丝杠的导程，单位为，取代表减速比，由于没有减速器，可取。将其代入式.得到电机的选定规定选用的电动机转子惯量要大于负载的。即选定电机为台达部分参数如下规格低惯量型功率额定转速瞬时转矩额定转矩电动机惯量.向进给系统零部件计算及校核向丝杠的选型及校核计算丝杠最大动载荷电机的选定滚珠丝杠的直径滚珠的列数和圈数应按当量动载荷选择。丝杠的最大载为切削时的最大进给摩擦力。最大进给力设定.作为粗略的估计，最大切削力取为最大背向力为所以丝杠最大载荷计算如式丝杠的最小载荷为摩擦力如式丝杠平均载荷。

5、前，推力角接触球轴承是各大类轴承中间用得最多最广的种。数控机床在选用此类角接触球轴承时，般都要把个以上的轴承配对组合起来，再加以预紧力才能使用。其组合的形式有三类面对面组配即方式背靠背组配即方式串联组配即方式。当在数控机床上选取这类轴承时，为了便于对轴承和滚珠螺母之间不同轴度的吸收，般都选取组配的方式。滚珠丝杠副的制动装置因为滚珠丝杠副的逆传动效率比较高,而它的逆向传动又不可以自锁,所以当滚珠丝杠处于垂直安置状态时必须另外配有制动装置，这样就可以防止伺服电机停止了转动,运动部件由于自身重量而产生了逆向传动,也能够防止由于偶然因素而造成的事故。步进电机经弹性联轴器带动丝杠,实现工作台的移动。防止工作台及其主轴组件由于自重而产生逆。

6、最大值如式滚珠丝杠强度验算丝杠强度验算的公式如下式查得将其代入上式.有而所以有，强度满足。伺服电机参数计算和型号选择电机轴负载惯量计算滚珠丝杠惯量计算如下式上式中代表滚珠丝杠的重量，其计算式如下式其中代表滚珠丝杠长度，其值取代表滚珠丝杠直径，其值取将其代入式.得到代入式.得到负载惯量计算如式上式中代表负载的质量，其值取代表滚珠丝杠的导程，其值取。将其代入式.得到换算为电机轴的负载惯量如式上式中代表减速比，由于没有减速机构，即其值为代表中间惯量，由于未使用减速器，所以。将其代入式.得到电机负载转矩的计算外力转矩计算如下式其中为外作用力，取其值为将其代入式.得到将其换算为电动机的负载转矩如下式其中代表传动效率，电动机和滚珠丝杠的联。

7、时，通过非金属弹性元件连轴器也可以得到来调节。非金属弹性元件联轴器制造方便，方便得到各种结构形状。更重要的是，它具有较高的阻尼性能，而高的阻尼性能，又可以提高机床的抗震性。弹性联轴器的装卸也非常方便。.滚动导轨的安装定位通常导轨的安装应满足如下要求刚度好承载能力大精度高摩擦阻力小精度保持性好运动平稳寿命长结构简单工艺性好便于加工装配调整和维修成本低等。由于数控雕刻机床要求具有良好的灵活性来满足机床的高速雕刻的要求，本机床轴方向上均采用型四方向等载荷型高精度直线导轨。直线滚动导轨通常是两条组合配套成对使用，它可以水平式安装，也可以垂直或倾斜式安装。为了确保两条导轨能够平行，通常把其中条导轨作为基准导轨。它的安装形式又分为单导轨定。

8、位以及双导轨定位两种，数控雕铣机床轴方向上均采用双导轨定位。轴方向采用圆柱式导轨定位。例如，其中向导轨布局方式如下图.所示图.滚动导轨的安装示意图如上图.所示的双导轨定位方式,可以有效抵消在高速加工工件时的所产生的强烈振动和冲击,而且这种安装方式简单，调整快捷简便。.本章小结本章主要阐述了机床的进给系统的布局方式。包括进给系统的各种结构及其比较和所采取的布局方式，滚珠丝杠副的选择安装布局的比较及所采用的安装方式，导轨的安装布局。主传动及向进给系统部分零件计算和校核.主传动零部件计算及校核主轴参数设计主轴上下轴颈的设计查金属切削机床手册下册表可得取上轴颈则下轴颈主轴内孔直径因为式.所以有主轴系统前端悬伸量取值所以有主轴跨距由公式。

9、数控雕刻机床向丝杠均采用端固定，另端简支承的方式。向采用端固定，另端自由的方式。数控雕刻机向的滚珠丝杠副的支承结构见图.所示。.左简支承.滚珠丝杠.角接触球轴承.单项膜片弹性联轴器.右支承.步进电机图.向的滚珠丝杠副的支承结构支承轴承的选择般来说，在机床运动系统的设计过程中，要想得到高刚度高精度的进给传动系统，选用高刚度高精度的滚珠丝杠副以及十分重视滚珠丝杠副的支承的设计至关重要。由于轴向载荷是滚珠丝杠的主要载荷，径向载荷通常是卧式丝杠自身重量。所以，对于滚珠丝杠的轴向刚度以及精度的要求比较高。由于要求数控雕刻机拥有运动灵活的进给系统，对于微小位移丝杠微小转角的响应要灵敏，所以要选用摩擦力矩小轴向刚度强运转精度高的滚动轴承。当。

10、动的关键部件是单向逆止轴承和摩擦阻尼装置由联结套摩擦环碟簧调整螺母等组成。单向逆止轴承仅允许方向旋转,而另方向止动。单向逆止轴承的内环与丝杠上端固定联结,其外环通过键与联结套装配在起。当机床工作台上升时,单向逆止轴承像普通轴承样,没有逆止的作用,伺服电机带动滚珠丝杠转动并用螺母带动工作台向上运动。当伺服电机停止转动时电机带制动，机床工作台由于自重将要向下滑懂动,螺母有推动丝杠转动的逆向传动,这时,单向逆止轴承的内环和滚珠将带动轴承的外环反向转动。因为单向逆止轴承的外环是通过键与摩擦阻尼装置相互连结在起的，轴承的外环被摩擦阻尼装置所产生的摩擦扭矩刹住,从而防止了逆向传动。通过调整螺母可以调整阻止逆向传动的摩擦扭矩的大小。这种结构。

11、如式设定最大进给时，滚珠丝杠的转速为最小进给时，其值为，则丝杠平均转速为。丝杠的平均工作寿命取。取，。.则丝杠的当量动载荷如式滚珠丝杠副选型查样本，选择型滚珠丝杠副。其额定动载荷。，符合要求。丝杠，导程为。预加载荷，远远大于最大载荷的。滚珠丝杠精度为级。稳定性校核发生失去稳定性的临界负载计算式如式稳定性安全系数如式即该丝杠稳定性满足要求。丝杠轴承的选择及计算此向滚珠丝杠采取端固定，另端简支的方式。固定端采用对推力角接触球轴承，面对面组合方式。选用型号。内径，外径，宽。由以上数据可知额定动载荷，平均载荷，取预加载荷。则轴承寿命如式即，轴承寿命能满足要求。然而，简支端轴承只承受丝杠的部分重量，无需计算，也用此型号轴承。.本章小结本。

12、,所以综合变量η值为.最佳跨距选定查金属切削机床手册表，找得的横坐标向上的垂线与直线交点可得。所以有主轴系统铣削力的计算数控雕铣机的加工方式属于立铣加工，其刀具材料的选用为硬质合金钢材料，它所加工的材料般为钢材。数控雕铣机的加工方式和数控铣床加工方式相似，所以用计算铣床的铣其中代表当机床承受最大负荷，其滚动丝杠副的转动力代表当机床空载时，其滚珠丝杠副的传动力又因为将其代入式.得到预期额定动载荷的确定预期额定动载荷如下式上式中代表预期额定动载荷代表预期工作时间，其值取代表精度系数，由初定精度等级,取.代表可靠性系数，般情况其值为代表负荷系数，由负荷性质选取将它们代入式.得到拟采用的预紧滚珠丝杠副，按最大载荷计算.上式代表预紧负荷。

参考资料：

[1]（毕业设计全套）基于单片机的IC卡智能水表设计（打包下载）（第2355186页，发表于2022-06-25 06:57）

[2]（毕业设计全套）基于二次调节的减速器加载试验台设计（打包下载）（第2355184页，发表于2022-06-25 06:57）

[3]（毕业设计全套）基于UG的车床夹具虚拟设计及运动仿真设计（打包下载）（第2355182页，发表于2022-06-25 06:57）

[4]（毕业设计全套）基于UG的家电风扇造型设计及动态仿真设计（打包下载）（第2355180页，发表于2022-06-25 06:57）

[5]（毕业设计全套）基于UG的Moldwizard的注塑模设计和数控加工设计（打包下载）（第2355179页，发表于2022-06-25 06:57）

[6]（毕业设计全套）基于UG建模的盘类零件铣床专用夹具设计（打包下载）（第2355178页，发表于2022-06-25 06:57）

[7]（毕业设计全套）基于UG与ANSYS的大学生节能车结构优化设计（打包下载）（第2355175页，发表于2022-06-25 06:57）

[8]（毕业设计全套）基于UGAutoCAD的摩托车发动机相关零部件的设计（打包下载）（第2355174页，发表于2022-06-25 06:57）

[9]（毕业设计全套）基于Stirling循环的直线发电系统设计（打包下载）（第2355173页，发表于2022-06-25 06:57）

[10]（毕业设计全套）基于SolidWorks的食品提升机设计（打包下载）（第2355171页，发表于2022-06-25 06:57）

[11]（毕业设计全套）基于SolidWorks的电除尘器振打装置设计（打包下载）（第2355170页，发表于2022-06-25 06:57）

[12]（毕业设计全套）基于solidworks的台虎钳结构的改造及其功能的拓展（打包下载）（第2355169页，发表于2022-06-25 06:57）

[13]（毕业设计全套）基于solidworks核桃去壳器设计与三维建模（打包下载）（第2355168页，发表于2022-06-25 06:57）

[14]（毕业设计全套）基于SolidWorks四足行走机构的虚拟设计及动画模拟设计（打包下载）（第2355167页，发表于2022-06-25 06:57）

[15]（毕业设计全套）基于SolidWorks四足步行机器人腿的机构设计（打包下载）（第2355166页，发表于2022-06-25 06:57）

[16]（毕业设计全套）基于SolidWorks六自由度焊接机械手三维运动模拟设计（打包下载）（第2355165页，发表于2022-06-25 06:57）

[17]（毕业设计全套）基于S7200PLC步进电机调速控制步进驱动控制系统设计（打包下载）（第2355163页，发表于2022-06-25 06:57）

[18]（毕业设计全套）基于ProE的轻型汽车曲轴工艺规程编制及改进设计（打包下载）（第2355162页，发表于2022-06-25 06:57）

[19]（毕业设计全套）基于PROE的豆浆机杯体注塑模具的设计及凹模的加工仿真设计（打包下载）（第2355161页，发表于2022-06-25 06:57）

[20]（毕业设计全套）基于proe的计算机硬盘托架冲压工艺及模具设计（打包下载）（第2355160页，发表于2022-06-25 06:57）