（CAD图纸全套）数控龙门铣床设计（含说明书）

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数控龙门铣床设计摘要门框架的重力切削力和工件的重力，这样的设计可使龙门框架的重力直接传入到机床的基础上，而床身只受到工件的重力。龙门框架采用的是整体龙门架的设计概念，即把横梁与左右立柱设计成体，虽然使铸造和装配调整时的难度加大，但整体龙门框架的刚性更好，更重要的是使主轴箱滑台等部件有了装配基准。滑台的设计是在龙门架和主轴箱的几何尺寸确定后，按照主轴的中心尽量贴近横梁上的导轨面为原则，并把轴驱动安装位置设计在滑台上，有效地减轻滑台的重量。设计进给驱动机构的构思如下轴的进给驱动机构采用双边齿轮齿条副加重预压滚动直线导轨副，轴与轴采用大直径预压滚珠丝杠副加硬导轨副，且导轨滑动部分贴有工程塑料，避免低速时产生爬行现象，而且导轨部分设计有斜镶条可调装置。这样设计使机床的整体进给性能得以协调，各轴的进给速度和进给力得到了最佳匹配。主轴箱的上下垂直运动轴采用滚珠丝杠副传动。由于本机床不是高速铣床，轴的进给系统为伺服电动机通过传动比为的平行轴定比齿轮箱带动滚珠丝杠旋转。轴的安全问题。首先选用带电磁刹车的伺服电动机，其次在滚珠丝杠上装有双向超越离合器，防止滚珠螺母自转引起主轴箱机械式下垂。当然，为了保护轴进给机构的精度，还在滑台上装有两个平衡油缸。平衡力等于主轴箱部件质量的。主轴箱的左右移动为轴，为了保证轴的传动精度，并使丝杠只受水平轴向力，故采用伺服电动机与滚珠丝杠直联方式。笔者选用的联轴器带有过载保护装置，在过载时联轴器会自动脱开。数控系统选型数控系统采用的是西门子，因为此系统提供了龙门轴的同步功能。使用此功能，本机床可以对龙门框架进给轴，实现无机械偏差的位移。运动的实际值可进行连续比较，即使最小的偏差也可以得到纠正，因此提高了轴的运动精度。图数控龙门铣床总装图主视图图数控龙门铣床总装图右视图.本章小节本章主要讲解了数控龙门铣床的总理方案设计，其主要内容有机械部分的设计和数控部分设计，根据所给要求制定出总体设计方案。第章机床主轴箱的设计.主轴箱的设计要求.具有更大的调速范围，并实现无级调速。.具有较高的精度和刚度，传动平稳，噪声低。.良好的抗震性和热稳定性。.主传动系统的设计主传动功率机床主传动的功率可由下式来确定式中机床主传动的功率切削功率主传动链的总效率数控机床的加工范围般都比较大，可根据有代表性的加工情况，由下式确定式中主切削力的切向力切削速度切削扭矩主轴转速主传动的总效率般可取为，数控机床的主传动多用调速电机和有限的机械变速来实现，传动链比较短，因此，效率可以取较大值。主传动中各传动件的尺寸都是根据其传动的功率确定的，如果传动效率定的过大，将使传动件的尺寸笨重而造成浪费，电动机常在低负荷下工作，功率因数太小从而浪费能源。如果功率定的过小，将限制机床的切削加工能力而降低生产率。因此，要较准确合适的选用传动功率。驱动源的选择机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速向上至最高转速是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速向下至最低转速是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。根据主轴要求的最高转速，最大切削功率.,选择北京数控设备厂的型交流主轴电动机，最高转速是。转速图的拟定根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围而主轴要求的恒功率转速范围,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须串联变速机构的方法来扩大其恒功率转速范围。设计变速箱时，考虑到机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比等于交流主轴电动机的恒功率调速范围，即，功率特性图是连续的，无缺口和无重合的。变速箱的变速级数.取确定各齿轮副的齿数取由得由.得由.得如取总效率η.，则电动机功率.。可选用北京数控设备厂的型交流主轴电动机，连续额定输出功率为.。由此拟定主传动系统图转速图以及主轴功率特性图分别如图图图。图主传动系统图图转速图图主轴功率特性传动轴的估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较高，不允许有较大的变形。因此疲劳强度般不是主要矛盾。除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在载荷下弯曲，轴向，扭转不致产生过大的变形弯曲，失稳，转角。如果刚度不够，轴上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。通常，先按扭转刚度轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。计算转速是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图上直接得出如表所示轴ⅠⅡ计算转速表各轴的计算转速各轴功率和扭矩计算已知级齿轮传动效率为.包括轴承，则Ⅰ轴.