某市化学工业有限公司合成氨系统综合利用节能技术改造项目资金申请报告.doc文档完整版下载

在加工型腔模具零件中，同规格的数控铣床和加工中心都能满足基本加工要求，但两种机床价格相差，所以在模具加工中要采用常更换刀具的工艺可安排选用加工中心，而固定把刀具长时间铣削的可选用数控铣床。

数控机床的最主要规格是几个数控轴的行程范围和主轴电机功率。

选用工作台面比典型工件稍大些是出于安装夹具考虑的。

机床工作台面尺寸和三个直线坐标行程都有定的比例关系，比如工作台的机床，轴行程般为轴为轴为左右。

因此，工作台面的大小基本上确定了加工空间的大小。

个别情况下也允许工件尺寸大于坐标行程，这时必须要求零件上的加工区域处在行程范围之内，而且要考虑机床工作台的允许承载能力，以及工件是否与机床交换刀刀具的空间干涉与机床防护罩等附件发生干涉等系列问题。

数控机床的主电机功率在同类规格机床上也可以有各种不同的配置，般情况下反映了该机床的切削刚性和主轴高速性能。

主轴电机功率反映了机床的切削效率，从另个侧面也反映了切削刚性和机床整体刚度。

在现代中小型数控机床中，主轴箱的机械变速已较少采用，往往都采用功率较大的交流可调速电机直联主轴，甚至采用电主轴结构。

这样的结构在低速中扭矩受到限制，即调速电机在低转速时输出功率下降，为了确保低速输出扭矩，就得采用大功率电机，所以同规格机床数控机床主轴电机比普通机床大好几倍。

当使用单位的些典型工件上有大量的低速加工时，也必须对选择机床的低速输出扭矩进行校核。

轻型机床在价格上肯定便宜，要求用户根据自己的典型工件毛坯余量大小切削能力单位时间金属切除量要求达到的加工精度实际能配置什么样刀具等因素综合选择机床。

在机床精度的选择中，要考虑典型零件的关键部位的加工精度要求，这就决定了选择数控机床的精度等级。

数控机床根据用途又分为简易型全功能型超精密型等，其能达到的精度也是各不样的。

简易型目前还用于部分车床和铣床，其最小运动分辩率为，运动精度和加工精度都在以上。

超精密型用于特殊加用热处理方法提高材料的耐蚀性材料对应力集中的敏感性也较低。

但是铸造轴的质量不易控制，可靠性较差。

轴的常用材料及其部分机械性能见表。

表轴的常用材料及部分机械性能经查表可确定，本次设计所需主轴材料为钢。

结构设计计算切削力的计算在铣削过程中，铣刀上所有参与切削的各切削部分所产生的总切削力的合力，称为切削力，用符号表示。

通常把切削力分解成三个分力主切削力总切削力在主运动方向上的正投影。

背向力总切削力在垂直于工作平面上的分力。

进给力总切削力在进给运动方向上的正投影。

在以上三个分力中，主切削力消耗动力最多，是计算切削功率和零件强度的主要依据。

主切削力常用金属材料的单位切削力来近似计算。

在实际生产中，为了方便起见，常用下列计算式近似计算主切削力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„式中单位切削力每转进给量背吃刀量摘取机械设计手册可得表常用金属材料的单位切削力类别材料牌号单位切削力铸造合金铸造锡青铜铸造铝合金根据设计要求，每转进给量，铣床材料为铝合金，取则，主切削力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„切削功率的计算同瞬间切削刃基点上的主切削力与切削速度的乘积，称为切削功率，用符号表示，单位为。

切削功率的计算公式如下„„„„„„„„„„„„„„„„„„式中主切削力切削速度因为切削时，在方向上的运动速度等于零，在方向上的运动速度也很小，故和消耗功率很少，约占总功率的，所以在上式中可略去不计。

根据设计要求，则切削功率高速钢立铣刀铣削用量及功率根据龙门式家用数控铣床设计要求铣削深度刀具直径刀具齿数取。

查机械加工工艺手册选取其中部分表格。

可知表耐用度，故，选择电动机功率应。

又，根据部分内容简介„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„前言新的世纪面临新的挑战。

不经意间大学四年的生活已接近尾声，毕业后进入工作岗位也已成为期盼。

此时，毕业设计成了我们离校前最重要的任务。

它是对我们这四年学业的全面检验，也是对我们理论与实践相结合能力的高度体现，更是对我们理解问题处理问题开放思维灵活应变能力的全面验收。

毕业设计是大学毕业之前所进行的唯次时间最长设计内容最多涉及范围最广的最后次课程实践性教学环节。

毕业设计是在我们综合四年所学专业知识的基础上，在毕业设计老师指导下进行的具有专业性和代表性的工程设计，并巩固和运用我们所学到的知识，进行次较为深入和复杂的综合训练。

通过毕业设计，使我们能综合运用所学的理论知识和生产实际相结合，去分析和解决机械设计问题，使所学的知识得以巩固深化和发展。

通过毕业设计培养我们正确的设计思想，在理论联系实际的基础上，锻炼我们思考问题分析问题解决问题的综合能力，进步了解和运用所学过的各种理论知识，并通过学习，不断地积累自己的实践经验，为即将步入社会工作奠定了坚实的基础。

在本次毕业设计中，我的设计内容均采用绘图等多种三维制图软件进行实物模拟，使我真正体会到了现代化工具的先进性，同时也为将来能应用高科技技术设备打下了定的基础，又培养了我的动手操作能力。

通过同学间与指导老师的相互合作与协调，真正认识到具有查阅技术资料能力的重要性，深刻体会到知识的广博性，理论与实践的结合性，创新思维的重要性。

迈出作为合格设计者的第步，我深感其中的艰辛。

本次设计的任务是设计龙门式家用数控铣床的机械结构部分。

绪论随着现代制造技术的发展，企业选用数控设备已是大势所趋。

并且随着生产的多元化，机械加工已走入实验教学及家用生产之中。

本次龙门式家用数控模拟铣床设计是结合教学实训要求，设计的简单易学，具有教学实验功能的简易数控铣床。

其结构参考南京机械专科学校教学设备立柱式模拟数控铣床。

原产品为单立柱式结构，结构单，切削范围较窄，稳定性和加工精度较差，现将原单立柱式结构改为龙门式结构，其机床刚度和精度比以前有所提高，工艺范围也大大提高。

结构简图如下图。

对个制造企业来说，提高生产能力往往从生产管理制造工艺生产设备等方面入手进行技术改造，而这几部分内容又是互为影响和制约的。

在技改中对生产设备数控机床的更新维修采购等的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用如何管理怎样能达到最好的经济效果等问题。

选择制造设备是要为制造些产品服务的，选择的设备可能用于产品零件的部分工序加工也可能用于全部工序加工。

制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计，它将决定用什么方法和手段来加工，从而也决定了对使用设备的基本要求，这也是对生产进行技术组织和管理的依据。

设备选择的基本要求确定后还要根据市场上能提供什么样技术水平的装备来选择，针对大部分中小批量生产的制造企业，选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。

比较普通和数控两类机床的性能，数控机床具有加工复杂形面零件能力强适应多种加工对象柔性强加工质量精度和加工效率高适应联网适合制造加工信息集成管理设备的利用率高正常运行费用低等特点。

机械结构概述机床特征规格应包括机型机床规格参数和机床主电机功率等。

在确定工艺内容的前提下，机型选择就较明确了。

目前，数控机床已发展成品种繁多可供广泛选择的商品，在机型选择中应在满足加工工艺要求的前提下越简单越好。

例如，车削中心和数控车床都可以加工轴类零件，但台满足同样加工规格的车削中心价格要比数控车床贵几倍，如果没有进步工艺要求，选数控车床应切削要求，刀具直径，铣削速度，查新编铣工计算手册刘承启编著，有„„„„„„„„„„„„„„„„代入数值，则有取丝杠选择螺距的确定根据机床设计要求，铣床其切削进给速度为，丝杠转速选择为。

则根据螺距计算公式„„„„„„„„„„„„„„„有根据螺距选择直径计算出丝杠螺距，根据强度要求，选择丝杠直径为。

导轨设计计算及选择导轨挠度的计算龙门式家用数控铣床的方向导轨起承重作用，故只需计算并校核方向导轨挠度变形是否符合设计要求。

假设龙门式家用数控铣床方向导轨的自重是集度为的均布载荷，主轴电机和主轴头块重力为作用于跨度中点的集中力当重力集中于中心位置时挠度变形量最大。

分析可知，导轨挠度变形是由于均布载荷和集中力共同引起的。

在均布载荷单独作用下，导轨跨度中点的挠度可由简明材料力学中表的第栏查出为„„„„„„„„„„„„„„在集中力单独作用下，导轨跨度中点的挠度由表的第栏查出为„„„„„„„„„„„„„„叠加以上结果，求得在两种载荷共同作用下，导轨跨度中点的挠度是„„„„„„„„„„其中为简支梁跨距，设计中，查表得钢，均布载荷，集中力。

代入公式求得满足设计要求。

导轨的选择根据设计计算要求，滑动导轨满足其使用要求。

如图例导轨，选用直线滑动导轨。

图直线滑动导轨步进电机的计算和选用选用步进电机时，必须首先根据机械结构草图计算机械传动装置及负载折算到电机轴上的等效转动惯量，分别计算各种工况下所需的等效力矩，再根据步进电机最大静转矩和启动运行矩频特性选择合适的步进电机。

转动惯量计算轴丝杠等圆柱体惯量计算。

圆柱体转动惯量„„„„„„„„„„„对于钢材„„„„式中圆柱体质量圆柱体直径圆柱体长度或厚度材料比重，材料密度，钢材的密度重力加速度电动机力矩的计算电动机的负载力矩再各种情况下时不同的，下面分快速空载起动时所需力矩，快速进给时所需力矩，最大切削负载时所需力矩等几部分列出其计算方法。

快速空载启动时所需力矩。

„„„„„„„„„„式中快速空载起动力矩空载起动时折算到电机轴上的加速力矩折算到电机轴上的摩擦力矩由于四缸预紧时折算到电机轴上的附加摩擦力矩。

快速进给时所需力矩。

„„„„„„„„„„„„„„因此时运动部件已启动，故不包含，显然。

最大且学负载时所需力矩。

„„„„„„„„„„„„„式中折算到电机轴上的切削负载力矩。

步进电机的选择目前，经济型数控机床中多采用反应式步进电机，其技术参数可见机电体化设计手册相关图表。

本次设计采用南京机械专科学院教学设备立柱式模拟数控铣床。

在原有设备基础上进行创新设计，使新设计设备比原有设备精度和刚度都有大幅提高。

因其只进行了结构改动，故采用原有步进电机型号。

其具体数据为主轴电机选用稀土宽调速直流伺服测速机组，该电机参数为型号额定转矩最高电压最高转速工作电流轴轴轴丝杠进给驱动电机选择同组电机，以方便安装数控系统。

该电机参数有相度步结论本设计说明书介绍了龙门式数控铣床机械结构的设计简介，从铣床结构的确定零部件的设计电动机的选型以及导轨的强度计算等，简明扼要地叙述了设计过程。

龙门结构被广泛应用于工程机械和起重传输设备中，具有较高的强度稳定性和工作精度。

因其良好的工作性能，设计制造出龙门式家用数控铣床保证了加工精度，为工程和实验室设计提供便捷的加工机械。

提高设计水平，降低劳动强度。

希望本设计说明书能对实际生产有定帮助，能为设备改进技术革新生产率提高做出贡献。

本次龙门式家用数控模拟铣床设计是结合教学实训要求，设计的简单易学，具有教学实验功能的简易数控铣床。

其结构参考南京机械专科学校教学设备立柱式模拟数控铣床。