（定稿）定梁式数控雕刻机机械结构设计（CAD图纸+毕业论文）

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定梁式数控雕刻机机械结构设计摘要刚度，补偿丝杠的热变形本次数控雕刻机床向丝杠均采用端固定，另端简支承的方式。向采用端固定，另端自由的方式。数控雕刻机向的滚珠丝杠副的支承结构见图.所示。.左简支承.滚珠丝杠.角接触球轴承.单项膜片弹性联轴器.右支承.步进电机图.向的滚珠丝杠副的支承结构支承轴承的选择般来说，在机床运动系统的设计过程中，要想得到高刚度高精度的进给传动系统，选用高刚度高精度的滚珠丝杠副以及十分重视滚珠丝杠副的支承的设计至关重要。由于轴向载荷是滚珠丝杠的主要载荷，径向载荷通常是卧式丝杠自身重量。所以，对于滚珠丝杠的轴向刚度以及精度的要求比较高。由于要求数控雕刻机拥有运动灵活的进给系统，对于微小位移丝杠微小转角的响应要灵敏，所以要选用摩擦力矩小轴向刚度强运转精度高的滚动轴承。当前，推力角接触球轴承是各大类轴承中间用得最多最广的种。数控机床在选用此类角接触球轴承时，般都要把个以上的轴承配对组合起来，再加以预紧力才能使用。其组合的形式有三类面对面组配即方式背靠背组配即方式串联组配即方式。当在数控机床上选取这类轴承时，为了便于对轴承和滚珠螺母之间不同轴度的吸收，般都选取组配的方式。滚珠丝杠副的制动装置因为滚珠丝杠副的逆传动效率比较高,而它的逆向传动又不可以自锁,所以当滚珠丝杠处于垂直安置状态时必须另外配有制动装置，这样就可以防止伺服电机停止了转动,运动部件由于自身重量而产生了逆向传动,也能够防止由于偶然因素而造成的事故。步进电机经弹性联轴器带动丝杠,实现工作台的移动。防止工作台及其主轴组件由于自重而产生逆传动的关键部件是单向逆止轴承和摩擦阻尼装置由联结套摩擦环碟簧调整螺母等组成。单向逆止轴承仅允许方向旋转,而另方向止动。单向逆止轴承的内环与丝杠上端固定联结,其外环通过键与联结套装配在起。当机床工作台上升时,单向逆止轴承像普通轴承样,没有逆止的作用,伺服电机带动滚珠丝杠转动并用螺母带动工作台向上运动。当伺服电机停止转动时电机带制动，机床工作台由于自重将要向下滑懂动,螺母有推动丝杠转动的逆向传动,这时,单向逆止轴承的内环和滚珠将带动轴承的外环反向转动。因为单向逆止轴承的外环是通过键与摩擦阻尼装置相互连结在起的，轴承的外环被摩擦阻尼装置所产生的摩擦扭矩刹住,从而防止了逆向传动。通过调整螺母可以调整阻止逆向传动的摩擦扭矩的大小。这种结构的优点是结构简单，作用可靠，运动稳定。这种结构的缺点是在工作台垂直向下传动时,传动力必须先克服这个额外加上去的摩擦扭矩，增加了定的能耗。步进电机与进给丝杠的联结结构在数控机床的进给系统中，要保证步进电机和滚珠丝杠的联结传动结构没有间隙，这样才可以准确地执行脉冲的指令，使得脉冲不会丢掉，从而避免造成的“失步”，最终使得机床的传动精度与加工精度不会被影响。在雕刻机床中，轴采用直联式，即通过非金属弹性元件联轴器属于带弹性元件扰性联轴器把步进电机和滚珠丝杠联结起来。带弹性元件扰性联轴器除了拥有补偿的功能外，还具备减震和缓冲的作用。而且，非金属弹性元件联轴器能够保证步进电机与丝杠的同轴度，即如果步进电机和丝杠在安装过程中的同轴度并不很精确时，通过非金属弹性元件连轴器也可以得到来调节。非金属弹性元件联轴器制造方便，方便得到各种结构形状。更重要的是，它具有较高的阻尼性能，而高的阻尼性能，又可以提高机床的抗震性。弹性联轴器的装卸也非常方便。.滚动导轨的安装定位通常导轨的安装应满足如下要求刚度好承载能力大精度高摩擦阻力小精度保持性好运动平稳寿命长结构简单工艺性好便于加工装配调整和维修成本低等。由于数控雕刻机床要求具有良好的灵活性来满足机床的高速雕刻的要求，本机床轴方向上均采用型四方向等载荷型高精度直线导轨。直线滚动导轨通常是两条组合配套成对使用，它可以水平式安装，也可以垂直或倾斜式安装。为了确保两条导轨能够平行，通常把其中条导轨作为基准导轨。它的安装形式又分为单导轨定位以及双导轨定位两种，数控雕铣机床轴方向上均采用双导轨定位。轴方向采用圆柱式导轨定位。例如，其中向导轨布局方式如下图.所示图.滚动导轨的安装示意图如上图.所示的双导轨定位方式,可以有效抵消在高速加工工件时的所产生的强烈振动和冲击,而且这种安装方式简单，调整快捷简便。.本章小结本章主要阐述了机床的进给系统的布局方式。包括进给系统的各种结构及其比较和所采取的布局方式，滚珠丝杠副的选择安装布局的比较及所采用的安装方式，导轨的安装布局。主传动及向进给系统部分零件计算和校核.主传动零部件计算及校核主轴参数设计主轴上下轴颈的设计查金属切削机床手册下册表可得取上轴颈则下轴颈主轴内孔直径因为式.所以有主轴系统前端悬伸量取值所以有主轴跨距由公式取,所以综合变量η值为.最佳跨距选定查金属切削机床手册表