数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计摘要主轴般传动轴较低的轴.估算时应注意值为每米长度上允许的扭转角，而估算的传动轴的长度往往不足，因此，在计算时应按轴的实际长度计算和修正，如轴为，取则效率对估算轴径影响不大，可以忽略如使用花键是可根据估算的轴径选取相近的标准花键轴的规格，主轴总轴径可参考统计数据确定车床升降台铣床各轴的计算转速.轴径的估算.传动轴刚度的验算轴的弯曲变形的条件和允许值机床的主传动轴的弯曲刚度验算，主要验算轴上装齿轮和轴承出的挠度和倾角。各类轴的挠度，装齿轮和轴承处的倾角，应小于弯曲刚度的许用值和，即轴的弯曲变形的允许值轴的类型允许挠度变形部位允许倾角般传动轴装轴承处，装齿轮处刚度要求较高的轴.装单列圆锥磙子轴承.安装齿轮的轴装滑动轴承处.安装蜗轮的轴装单列径向圆锥磙子轴承处.轴的弯曲复形计算公式计算花键轴的刚度时可采用平均直径或当量直径计算公式矩形花键轴平均直径当量直径惯性矩齿轮模数的估算与验算估算按接触疲劳和弯曲强度计算次论模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮各参数都已知的情况先才能确定，所以只在草图画完之后校核用。在画草图之前，先估算，再选用标准齿轮模数。齿轮弯曲疲劳强度的估算齿面点蚀的估算其中为大齿轮的计算转速，为齿轮中心矩，由中心矩及齿数，求出模数根据估算所得和中较大的值，选择相近的标准模数，各齿轮的计算转数为轴间传动组齿轮模数的估算齿轮弯曲疲劳估算.齿轮点蚀的估算.所以模数为.轴传动组齿轮模数的估算齿轮弯曲疲劳估算.齿面点蚀估算.取标准模数轴间传动组齿轮模数的估算齿轮弯曲疲劳估算.齿面点蚀估算.所以取标准模数。轴间传动组齿轮模数的估算齿轮弯曲疲劳计算，.齿面点蚀估算.取标准模数值,轴间齿轮模数的确定齿轮弯曲疲劳强度计算齿面点蚀估算.取模数值为。计算验算结构确定后，齿轮的工作条件空间安排，材料和精度等级都已经确定，才可以核验齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度值是否满足要求。根据接触疲劳强度计算齿轮模数的公式根据弯曲疲劳强度计算齿轮模数，公式式中计算齿轮传递的额定功率计算齿轮的计算转速齿宽系数,常取大齿轮与小齿轮齿数，般取传动中最小齿轮的齿数大齿轮与小齿轮的传动比，用于外啮合，用于内啮合寿命系数工作期限系数，齿轮等传动件在接触和弯曲交变载荷下的指数和基准循环次数齿轮的最低转速预先的齿轮工作期限，中型机床推荐转速变化系数功率利用系数材料强化系数，幅值低的交变载荷可使金属材料的晶粒边界强化，起阻止疲劳的刃缝扩大的作用工作情况系数，中等冲击的主运动，动载荷系数齿向载荷分布系数齿形系数许用弯曲，接触应力轴间齿轮模数的计算验算按接触疲劳计算齿轮模数.查表取则取线速度查表取查表取查表取.因此根据弯曲疲劳计算查表取而查表取,因此。由以上计算结果知，齿轮模数合格。其它齿轮模数的验算其它齿轮的验算过程与上面相同，将有关数值代入上式，经计算均满足要求.展开图设计结构实际的内容及技术要求．设计内容设计主轴变速箱的结构包括传动件传动轴，轴承，齿轮，离合器和制动器等，主轴组件，操纵机构，润滑密封系统和箱体及其连接件的结构设计与布置，用张展开图和若干张横截面图表示。．技术要求主轴变速箱是指机床的主要部分，设计时除考虑般机械传动的有关要求外，着重考虑以下几个方面的问题精度立式铣床主轴部分要求比较高的精度主轴的径向跳动，.主轴轴向串动.。刚度和抗振性综合刚度主轴刀架之间的力与相对变形之比综合主轴与刀架之间的相对振幅的要求等级振幅.，传动效率要求等级效率.主轴总轴承处温升和温升应控制在以下范围条件温度温升用滚动轴承用滑动轴承噪声要控制在以下范围等级噪音式中所有中间传动齿轮分度圆直径的平均值主轴上齿轮的分度圆直径的平均值传到主轴所经过的齿轮对数,系数，根据个类型及制造水平选取。我国中型车床，铣床.，铣床.结构简单，紧凑，加工和装配工艺性好，便于维修和调整操作方便，安全可靠遵循标准化和通用化的原则齿轮块的设计，特点齿轮是变速箱中的重要元件，齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的，也就是说，作用在数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计摘要测等，因此有着重大的应用价值。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计的内容数控立式铣床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容系统运动方式的确定伺服系统的选择执行机构的结构及传动方式的确定计算机系统的选择等内容。系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统连续控制系统和点位直线控制系统。如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削，可选用点位控制方式。例如，数控钻床，在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工，因此数控系统可采用点位控制方式。对于点位控制系统的要求是快速定位，保证定位精度。连续控制系统要求工作台和刀具沿各坐标轴的运动有确定的函数关系，能够控制刀具沿任意直线或曲线运动，控制每个轴的位置和速度，使得各个轴同步协调到达目标点。连续控制系统不仅控制目标点，而且控制刀具到达这些目标点的整个路径，使刀具始终接触工件并制造出希望的形状，所以具有连续控制系统的数控机床可以加工各种外形轮廓复杂的零件，故而连续控制系统又称为轮廓控制系统或仿型系统。在点位控制系统中不具有连续控制系统中所具有的轨迹计算装置，而连续控制系统中却具有点位系统的功能。例如，数控铣床数控铣床等。点位直线系统，不但要求工作台运动的终点坐标，还要求工作台沿坐标轴运动过程中切削工作，进行简单的车削和铣削作业。其控制方法与点位系统十分相似，故有时也将这两种系统统称为点位控制系统。例如，数控镗铣床等。伺服系统的选择数控立式铣床伺服系统可以分为开环控制系统半闭环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统中，没有反馈电路，不带检测装置，指令信号是单方向传送的。指令发出后，不再反馈回来，故称为开环控制。开环控制系统主要由步进电机驱动。开环伺服系统结构简单，成本低廉，容易掌握，调试和维修都比较简单。目前国内大力发展的经济型数控机床普遍采用开环伺服系统。闭环控制系统具有装在机床移动部件上的检测反馈元件，用来检测实际位移量，能补偿系统的误差，因而伺服控制精度高。闭环系统多采用直流伺服电机或交流伺服电机驱动。但闭环系统造价高结构和调试较复杂，多用于精度要求高的场合。半闭环控制系统与闭环控制系统不同，不直接检测工作台的位移半闭环控制系统与闭环控制系统不同，不直接检测工作台的位移量，而是检测元件测出驱动轴的转角，再间接推算出工作台实际的位移量，也有反馈回路，其性能介于开环系统和闭环系统之间。执行机构传动方式的确定数控立式铣床为确定数控系统传动精度和工件平稳性，在设计机械传动装置时，通常提出低摩擦低惯量高刚度无间隙高谐振以及适当的阻尼比要求。在设计中应考虑以下几点尽量采用低摩擦的传动和导向元件。例如，采用滚珠丝杠螺母传动副滚动导轨贴塑导轨等。尽量消除传动间隙。例如，采用消隙齿轮等。提高系统刚度。缩短传动链可以提高系统的传动刚度减小传动链误差。也可以用预紧的方法提高系统刚度。例如，采用预加负载的滚动导轨和滚动丝杠副等。计算机的选择微机数控系统由存储扩展电路接口电路伺服电机驱动电路检测电路等组成。.总体设计方案的确定系统的运动方式与伺服系统的选择数控立式铣床应具有定位直线插补顺圆插补逆圆插补暂停循环加工公英制螺纹加工等功能，故应选择连续控制系统。考虑到属于经济型数控机床加工精度不高，为了简化结构降低成本容易调试和维护，经济型数控铣床应选用步进电机开环控制系统。计算机系统根据机床要求采用位微机。由于系列单片机具有集成度高可靠性好功能强速度快抗干扰能力强性能价格比高等特点，决定采用系列的单片机扩展系统。控制系统由微机部分键盘显示器，接口及光隔离电路，步进电机功率放大电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。机械传动方式为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动给丝杠。为保证定的传动精度和平稳性，应尽量减少摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。同时为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加负载的结构。齿轮传动也要采用消除齿侧间隙的结构。第章确定切削用量及选择刀具.刀具选择数控立式铣床刀具选择铣平面硬质合金端铣刀或立铣刀，尽是采用二次走刀。凸台凹槽箱口面立铣刀。毛坯表面或粗加工孔镶硬质合金刀片的玉米铣刀粗皮刀。立体型面和变斜角轮廓外形球刀环形刀锥形刀盘形刀。二原则安装调整方便刚性好耐用和精度高。尽是用较短刀柄，保证刚性。三排序原则减少刀具数量装夹次，尽是加工完即使刀具规格相同，粗精加工刀具分开先铣后钻精加工，先曲面后二维轮廓尽可能自动换刀。.切削用量确定数控立式铣床粗效率半精精质量兼顾效率。主轴转速根据线速度确定端铣周铣切深最好是等于加工余量。切宽与刀具直径成正比，与切深成反比。粗加工大切深大进给低切速。精加工小切深小进给高切速。.切削三要素数控立式铣床主轴转速切削深度进给速度。少切削，快进给。.加工精度和表面粗糙度加工精度尺寸精度形状精度位置精度。尺寸精度公差与配合国家标准新公差等级与旧公差等级的对照及应用新公差等级旧精度等级加工方法应用轴孔无研磨用于量块量仪制造研磨用于精密仪表精密机件的光整加工无研磨珩磨精磨精铰精拉用于般精密配合。在机床和较精密的机器仪器制造中用得最为普遍磨削拉削铰孔精车精镗精铣粉末冶金车镗铣刨插用于般要求。主要用于长度尺寸的配合外，如键和键槽的配合粗车粗镗粗铣粗刨插钻冲压压铸用于不重要的配合。也用于非配合冲压压铸用于非配合铸锻焊气割形状精度零件上的线面要素的实际形状相对于理想形状的准确程度。国家标准规定了六项形状公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度。位置公差零件上点线面要素的实际位置相对于理想位置的准确程度。国家标准规定了八项位置公差定向平行度垂直度倾斜度。定位同轴度对称度位置度。跳动圆跳动全跳动。表面粗糙度表面上微小峰谷高低程度。国家标准轮廓算术平均偏差或近似于微观不平十点高度在常用数值范围内，.，在