1、动精度，除了满足几何尺寸位置等精度要求外，还需要满足静动刚度和抗振性热稳定性工艺性等方面的技术要求。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，。

2、受最大负荷时滚珠丝杠的传动力。如机床切削时，切削力在滚珠丝杠副轴向的分力与导轨摩擦力之和即为这时导轨摩擦力是由工作台工件夹具三者总的重量以及切削力在垂直导轨方向的分量共同引起的。.平均载荷平均载荷为.当量载荷工作台进给速度为，故平均转速为丝杠的工作寿命取为。故当量动载荷.选择滚珠丝杠查滚珠丝杠样本，选上海缙云机械设备有限公司的型号为，的丝杠。额定动载荷为。符合要求。丝杠直径为，导程,珠圈数，珠径为。图滚珠丝杆及螺母副结构图.同步齿形带的选择同步齿形带的传动装置的优点结构简单,安装调试方便,且在定条件下能满足转速和转矩的输出要求，可以避免避免齿轮传动时引起的振动与噪声，适用于低转矩特性的要求的主轴。通过计算带轮的结构尺寸为小带轮大带轮带轮间中心距为带宽.伺服电机的选择.基本原则考虑电动机的主要性能启动过载及调速。

3、伺服进给系统的结构图左视图.本章小节本章主要讲述了进给伺服系统的基本要求和进给伺服系统的设计要求滚珠丝杠的选择同步齿形带的选择伺服电机的选择伺服进给系统结构图的设计等。第章床身横梁导轨和工作台.床身结构对床身结构的基本要求机床的床身是整个机床的基础支持件，般用来放置导轨，主轴箱等重要部件。为了满足数控机床高速度高精度高生产率高可靠性和高自动化程度的要求，与普通机床相比，数控机床应有高的静动刚度，更好的抗振性。对数控机床的床身主要在以下个方面提出了更高的要求．很高的精度和精度保持性在床身上有很多安装零部件的加工面和运动部件的导轨面，这些面本身的精度和相互位置精度要求都很高，而且要长时间保持。另外，机床在切削加工时，所有的静动载荷最后往往都传到床身上，所以，床身受力很复杂。为此，为保证零部件之间的相互位置或相对运。

4、数控龙门铣床设计摘要度摩擦阻尼特性和间隙等方面具有尽可能小的非线性。.滚珠丝杠的选择在数控机床的设计中，滚珠丝杠副的作用是将伺服电机的旋转运动转变为直线运动，用较小的转矩可以获得很大的推力。滚珠丝杠副的传动是种应用较广的机构，尤其是将旋转运动变为直线运动的各种机构中，滚珠丝杠副是传动最简单经济而又可靠的。所以滚珠丝杠副的选择对整个机床的制造起着不可忽视的作用。滚珠丝杠副的精度是影响机床的定位精度及重复定位精度的最主要的因素。为了在机床的设计中更合理的选用滚珠丝杠副，使其充分发挥效能，必须进行系列的计算。滚珠丝杠副的导程工作台纵向行程，速度为，速度传动比为.，伺服电机最大转速为工作台进给速度为,算得其导程为滚珠丝杠副的载荷及选丝杠.最小载荷机床空载时滚珠丝杠副的传动力，如工作台重量引起的摩擦力.最大载荷选机床承。

5、杠副正常工作环境温度为。安装滚珠丝杠副在安装时应注意以下事项.滚珠丝杠副仅用于承受轴向载荷。径向载荷弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等负荷，从而造成丝杠的永久性破坏。因此，滚珠丝杠副安装到机床时，应注意丝杠的轴线必须和其配套导轨的轴线平行，机床的两端轴承座与螺母座必须三点成线安装螺母时，应尽量靠近支撑轴承同时，安装支撑轴承时，应尽量靠近螺母安装部位。.滚珠丝杠安装到机床时，尽量不要把螺母从丝杠上卸下来，如必须卸下来时要使用辅助套，否则装卸时滚珠有可能脱落。螺母装卸时应注意以下几点辅助套外径应小于丝杠底径辅助套早使用中必须靠紧丝杠螺纹轴肩装卸时，不可使用过大力以免螺母损坏装入安装孔时要避免撞击和偏心。.伺服进给系统结构图的设计由以上的分析计算可以设计出伺服进给系统的机构图如下图伺服进给系统的结构图主视图图。

6、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。

7、等额定功率大小额定转速及结构形式等方面要满足生产机械的要求。在以上前提下，优先选用结构简单运行可靠维护方便又价格合理的电动机。.电动机类型的选择安装方式立式和卧式本设计采用立式安装。防护方式开启式封闭式防护式防暴式。.额定电压的选择交流，或根据需要配变压器。.额定转速的选择根据生产机械的具体情况来选择要求重复短时正反转工作的生产机械，除应选择满足工艺要求的电动机额定转速外，还要保证生产机械达到最大的加减速度的要求而选择最恰当地传动装置，以达到最大生产率或最小损耗的目标。般都是直接传动，而不是减速器。.惯量匹配工件和工作台的最大质量为,折算到电动机轴，其惯量为丝杠惯量丝杠直径，决定长度为.。.大带轮惯量为小带轮惯量为负载惯量为最大切削负载转矩选的直流伺服电机为额定功率最高转速额定转距最大转矩转子惯量滚珠丝杠副的。

8、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。

9、安全使用润滑为使滚珠丝杠副充分发挥机能，在其工作状态下，必须润滑，润滑的方式主要有以下两种．润滑脂润滑脂的给脂量般是螺母内部空间容积的，滚珠丝杠副出厂时在螺母内部已经加注锂基润滑脂。．润滑油运动粘度．的润滑油，给油量随使用条件等的不同而有所变化。防尘滚珠丝杠与滚动轴承样，如果污物及异物进入就很快使它磨损，成为破损的原因。因此，考虑有污物异物进入时，必须采用防尘装置，将丝杠轴完全保护起来。另外，如没有异物，但有浮沉时可以在滚珠螺母两端增加防尘圈。使用滚珠丝杠副在使用时应注意以下事项．滚珠螺母应在有效行程内运动，必要时在行程两端配置限位，以免螺母约程脱离丝杠轴而使滚珠脱落。．滚珠丝杠副由于传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动使，如部件重量未加平衡，必须防止传动停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传动。．滚珠。

10、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。

11、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。

12、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。

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