定梁式数控雕铣机结构设计摘要.代入式得垂直分力横向分力，纵向分力计算根据表，各铣削分力的比值可得计算可得.表主轴铣削力相关计算值计算项计算值主铣削力.横向分力.纵向分力.垂直分力主轴设计主轴前后轴颈的设计查金属切削机床手册下册图得前轴颈后轴颈主轴内孔直径根据有主轴前端悬伸量，取.故有主轴跨距按有关计算公式取，即计算综合变量确定最佳跨距查金属切削机床图，在横坐标上找的点向上作垂直线与的斜直线相交得取.轴承选用及寿命校验主轴前端用双列短圆柱滚子轴承，查机械设计手册表选型号为后端用角接触球轴承，才用背靠背，查机械设计手册表选型号轴承受力分析轴承受力如图.所示。图.受力示意图切削时，主轴所受的径向力，.受力分析可得轴承寿命检验主轴前端采用双列短圆柱滚子轴承，只承受径向力，额定动载荷为轴承所受的当量动载荷根据式中故轴承寿命根据式中基本额定动载荷，主轴转速，取轴承寿命指数，滚子轴承故安全。主轴后端支承是采用角接触球轴承轴承的轴向派生力，如图.图.派生力受力图径向载荷.轴向载荷由图.可知，轴向派生力由图分析，轴承被放松，所以它的轴向负载即为派生轴向力即轴承被压紧，所受的轴向负载.每个轴承的当量动载荷因为故取.，.有又因为故取.，.有轴承的寿命根据式中基本额定动载荷，当量动载荷轴承寿命指数，球轴承主轴转速，轴承寿命轴承寿命轴承都安全.电主轴的冷却与润滑及安装电主轴不可避免的将会产生发热的问题，从而需要设计专门用于冷却电动机的油冷或水冷系统。本机床电主轴采用水冷却，对电主轴的外壁通以循环冷却剂其冷却装置配置在机床的后部。电主轴的润滑方式有脂润滑油雾润滑和油气润滑三种方式，可以根据不同情况下的需要任选其。当采用油雾润滑油气润滑时，般其相应的速度相对脂润滑要高。因本机床主轴要求的最高转速相对较低最高转速为，故采用脂润滑。电主轴安装座的维造型如图.所示图.电主轴安装座的建模在电主轴系统上的安装如图.所示，通过三个内六角圆柱头螺钉将电主轴锁紧，这种锁紧方式，夹紧可靠，操作简单。为了起到方便拆卸的作用，在两个内六角圆柱头锁紧螺钉之间，分别打两个的螺纹孔。其作用是在拆卸的时候，通过拧入的内六角圆柱头螺钉，将距离为的安装间隙扩大。电主轴主轴安装座内六角螺钉向滑座向拖板螺纹孔图.电主轴安装图.本章小结本章主要是主轴部件的设计，包括了电主轴主轴的设计，电主轴轴承支承的选择，冷却润滑方式的选择，安装方式的设计。主要计算了主轴系统的重力，铣削力，主轴的尺寸计算，主轴轴承寿命的计算和校核。向进给传动设计计算在数控机床中，为确保数控系统的传动精度和定位精度以及工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常需足够的刚度，不爬行，运动平稳，灵敏度高的要求。机床的精度很大程度取决于进给丝杠的精度和机床导轨的精度，因此，数控雕铣机向进给系统采用伺服电机，内循环浮动式垫片预紧滚珠丝杠副，轴方向上采用高精度直线导轨。.滚珠丝杠副的选择滚珠丝杠副是由丝杠螺母滚珠等零件组成的机械元件。本机床向进给方向的滚珠丝杠副的精度等级为级。级精度的丝杠经采用些如消隙螺距误差补偿等措施，完全能满足机床的定位精度要求。丝杠的刚度与直径的大小直接相关，直径大刚度就好但是，随着直径的增大，其转动惯量也大大增大。本机床经设计计算后选定轴滚珠丝杠的公称直径为，导程为。滚珠丝杠副的选择计算确定滚珠丝杠副的导程.滚珠丝杠副的导程工作台最高移动速度电机最高转速传动比因雕铣机伺服电机与滚珠丝杠副通过联轴器直接传递力矩，因此传动比根据表的技术参数可知，根据电动机功率为，查得代入式.得.根据表选择导程为的滚珠丝杠副确定当量转速与当量载荷当量转速定梁式数控雕铣机结构设计摘要定梁式,数控,雕铣机,结构设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要目录绪论.数控雕铣机的概述.数控雕铣机和数控铣床及加工中心的比较.雕铣机与雕刻机的比较.国内数控雕铣机的发展和现状.本章小结数控雕铣机总体方案设计.机床总体结构设计.主运动方案设计.进给运动方案设计数控机床进给传动系统的基本形式以上几种传动方案的简介和比较.本次设计主要技术参数.本章小结主轴部件设计.电主轴的基本结构.主轴系统的计算.主轴设计.轴承选用及寿命校验轴承受力分析轴承寿命检验轴承的寿命.电主轴的冷却与润滑及安装.本章小结向进给传动设计计算.滚珠丝杠副的选择.向进给伺服电机功率的计算及选择.滚珠丝杠的支承结构及制动装置.联轴器的类型和选择.向导轨.本章小结向进给运动计算.滚珠丝杠的选型与校核计算丝杠最大动载荷滚珠丝杠螺母副的选型传动效率计算刚度计算稳定性校核.电动机的计算与选型初选步进电动机校核步进电动机转矩.本章小结结论.课题研究的主要结论.展望致谢参考文献附录绪论.数控雕铣机的概述雕铣机的前身是雕刻机，雕刻机的优势在雕，不适合加工材料硬度比较大的材料，随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求，产品的更新换代也不断加快，因此采用雕铣机来加工应运而生。数控雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是种高效高精的数控机床，是我国高端制造业的新产品。数控雕铣机主要用于雕铣各种型腔模具，也可以用于各种工艺品凹凸图案的加工，可加工各种钢材铝材铜材或非金属材料等。从工作原理来讲，雕铣机是数控钻铣组合机床，但由于它主要用来“雕刻”，因此机床结构雕刻加工工艺及雕刻软件的功能与数控铣床都有很大的差异，“雕铣”是项独特的新型数控加工技术。雕铣机的出现填补了两者之间的空白，弥补了通用数控机床铣床钻床等加工功能单，和加工中心加工小型产品成本过高的不足，为我国制造业的发展提供了种性价比很高的新型机床产品，是我国机床工业中的新军。雕铣机主要由雕铣机床电控柜数控系统三个基本部分组成，数控系统处理解释雕铣软件生成的代码，发出加工控制指令，指挥雕铣机进行各种复杂的加工动作，完成雕铣产品的加工。电控柜雕铣机的驱动和信号检测部分，根据数控系统发送的控制的控制指令连接驱动雕铣机本体产生机械运动，并对雕铣机的各种状态进行检测反馈给数控系统进行识别和处理。雕铣机床雕铣机的机械设备部分，通过它完成雕刻铣削切割和钻孔等各种加工方式的机械加工。近年来在模具加工行业中，为了避免工件表面质量因电加工后产生型面微观裂纹，人们直在探索用种比较完美的加工方式来替代电火花成型加工，在这些模具加工中高速铣削方式具有很大的优势，同时，伴随着加工高硬度材料刀具技术的发展，在模具加工中高速数控铣床的应用越来越广泛，但随着模具加工业对加工表面质量要求的提高，所需刀具半径越来越小，于是高速铣削加工出现了另种分支工具高速数控雕铣机。通过高速雕铣机的加工方式来弥补电火花成型加工的缺点。数控模具雕铣机的诞生为模具加工工业解决了这问题。高速数控模具雕铣机不仅具有高表面加工质量的精细雕刻功能，同时具有高效率强力粗铣半精铣加工能力,使良好表面质量和高效率得以有机统。.数控雕铣机和数控铣床及加工中心的比较在国外很早就有雕铣机的名词，严格地讲雕是铣的部分。应用对象的区别雕铣机主要用于较小铣削量或者轻金属的加工或对软金属的加工，大部分用于模具行业。数控铣床主要用于完成较大铣削量的工件的加工设备，硬度比较高的材料，大型的模具，也适合普通模具的开粗，主要用于些精密零件的加工和小批量多品种的加工。控铣加工主要面向规则的工件，平面加工区域比较开阔，而曲面比较光滑但是雕铣加工除了加工数控铣类似的小区域或小曲面外，还要加工随意的平面图形和跌荡起伏的纹理曲面，比如加工些网格曲面等。雕铣加工的图形必须比较精细，比如雕铣加工时常加工.毫米的薄壁，雕刻加工路径的计算精度般是传统的数控铣的倍左右。从机床的主轴转速分析雕铣机要求高速的数控系统，主轴转速左右。数控铣床对数控系统要求速度般，主轴转速左右。结构上讲加工中心般采用悬臂式。雕铣机和雕刻机般多用龙门式架构，龙门式又分为栋梁式和定梁式，目前雕铣机以定梁式居多。从机床采用的数控系统的角度来看雕铣机大部分采用企业自主研发或者外购的工业控制器。数控铣床对数控系统的要求操作方便，稳定可靠，修方便等，现在市场上的数控系统主要集中在和及西门子控制器。综上所述雕铣机进行些小切削量的铣削。而数控铣床大部分在机械加工行业中使用。.雕铣机与雕刻机的比较雕刻机它主轴转速高，矩比较小，适合小刀具的加，着重于“雕刻”功能，例如木材专门加工木板的称为木雕机亚克力板双色板等硬度不高的板材，不太适合强切削大工件。目前市面上的用于大多数加工工艺品为主的是雕刻机，成本低，由于精度不高，不宜用于模