（终稿）XK5036数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计（全套完整有CAD）

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，作用在个齿上的载荷是变化的。

同时由于齿轮制造及安装误差，不可避免要产生动载荷而引起振动和噪音，常常成为变速箱的主要噪声源，并影响主轴回转均匀性，在设计齿轮时，应充分考虑这些问题。

，精度等级的选择变速箱中齿轮用于传递动力和运动。

它的精度选择主要取决于周围速度。

采用同精度时，周围速度越高，振动和噪声越大，根据实验结果，周围速度增加倍，噪音约增加。

工作平稳性和接触误差对振动和噪音的影响比运动误差更大。

所以这两项精度应选高级，为了控制噪音，机床上主传动齿轮都选用较高的精度，大都用，这里主运动齿轮的精度选为。

结构与加工方法不同精度等级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构要求也有不同。

级精度齿轮，般滚齿或插齿就可以达到。

级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机可以达到。

但淬火后，由于变形，精度下降，因此，需淬火的级齿轮般滚插后要剃齿，使精度高于级或淬火和衍齿才能达到级。

机床主轴变速箱中齿轮般都需要淬火。

多联齿轮块的结构形式如下图.所示，各部分的尺寸推荐如下空刀槽，插齿时模数，模数.，。

剃齿时采用公式及计算。

，对高速轻载或精密机床，中间轴转速宜取低些，控制齿轮圆周速度可用级齿轮精度，在此条件下，可适当选用较高的中间轴转速。

，齿轮传动比的限制机床主传动系统中，齿轮副的极限传动比，升速传动中，最大传动比，过大，容易引起振动的噪音。

，降速传动中，最小传动比。

过小，则主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大将导致结构庞大。

分配最小传动比，决定轴和的传动比，根据台式铣床的结构特点，及对同类车床的比较，为使传动平稳取其传动比为决定各变速组的传动比由前面轴的转速及中间轴转速的分析，及齿轮传动比的现在，根据“前缓后急”的原则，取轴的最小降速比为极限值的，.轴和轴均取拟定转速图根据结构图及结构网图及传动比的分配，拟定转速图，如下图.所示图.传动系统图齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制，齿轮齿数的确定的要求可用计算法或查表确定齿轮齿数，后者更为简便，根据要求的传动比和初步定出的传动副齿数和，查表即可求出小齿轮齿数选择是应考虑，传动组小齿轮不应小于允许的最小齿数，即推荐对轴齿轮，特殊情况下，对套装在轴上的齿轮特殊情况下，对套装在滚动轴承上的空套齿轮，当齿数少于不发生根切的最小齿数时压力角的直齿标准般需对齿轮进行正变位修正。

，保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚，般取则，如图.所示。

同传动组的个齿轮副的中心矩应相等。

若摸数相等时，则齿数和亦相等，但由于传动比要求，尤其是在传动中使用了公用齿轮后，常常满足不了上述要求，机床上可用修正齿轮，在定范围内调整中心矩使其相等但修正量不能太大，般齿数差不能够超过个齿。

，变速传动组中齿轮齿数的确定为了减少齿轮数目和缩短变速箱的轴向尺寸，这里采用了公用齿轮。

但由于公用齿轮的采用，使两个传动组间的传动比互相牵制，不能独立地按照最紧凑的原则决定传动件的尺寸，因此，径向尺寸般较大，此外，公用齿轮的两侧齿面同时啮合会影响其磨损和寿命。

这里我们采用查表法来确定齿轮的齿数。

查机床设计手册确定个齿轮齿数如下轴间变速齿轮齿数的确定由于公比.，传动比为设传动组中最小齿轮齿数，查机床设计手册表.可查得.，.，.齿数和为公用齿轮选为轴间变速组齿轮齿数的确定传动比为根据，主动轮齿数为，从表.可查得.，.，.齿数和为轴间变速组齿轮齿数的确定由于变数组齿轮传动比和各传动副上受力差别较大齿轮副的速度变化，受力差别较大，为了得到合理的结构尺寸，可采用不同模数的齿轮副。

轴间的两对齿轮，其传动比为，分别取，则取按传动比将齿数分配如下，轴及间齿数确定，由于这两个传动组只是改变传动方向，不起便速度作用，只需考虑其结构尺寸及磨损振动和噪音等因素。

，取轴间锥材料齿轮齿数为，轴间齿轮齿数为。

主轴转速系列的验算主轴转速在使用上并要求十分准确，转速稍高或稍低并无太大影响，但标牌上标准数列的数值般也不允许与实际转速相差太大。

由确定的齿轮齿数所得的实际转速与传动设计理论值难以完全相符，需要验算主轴各级转速，最大误差不得超过即主轴的各级实际转速分别为.，.，，，.，.，.，.而.故符合条件同理经验算，其他各级转速也满足要求。

传动系统图的绘制转速图和齿轮齿数确定后，变速箱的结构复杂程度也基本确定了如齿轮个数，轴数，支承轴，为使变速箱的结构紧凑，合理布置齿轮是个重要的问题，因为它直接影响变速箱的尺寸，变速操作的方便性和结构实现的可行性问题，在考虑主轴适当的支承距和散热条件下，般应尽可能减少变速箱尺寸。

这里为使变速操作的方便，提高效率采用电磁离合器操纵方式。

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，.，在图样上应优先选用。

表面粗糙度允许值及加工方法表表面要求表面特征加工方法旧国际光洁度级别代号第系列第系列第系列第系列不加工毛坯表面清除毛刺粗加工明显可见的刀纹粗车粗铣粗刨钻粗锉▽可见刀纹▽微见刀纹▽半精加工可见加工痕迹半精车精车精铣精刨粗磨▽.微见加工痕迹▽不见加工痕迹.▽.精加工可辨加工痕迹的方向精铰刮精拉精磨▽微辨加工痕迹的方向▽不辨加工痕迹的方向▽精密加工暗光泽面精密磨削珩磨研磨超精加工抛光▽亮光泽面▽镜状光泽面▽雾状光泽面▽镜面镜面磨削研磨▽.刀具材料碳素工具钢。

合金工具钢，。

高速钢，硬质合金。

另外，还有新型硬质合金陶瓷材料人造金刚石立方氮化硼等。

第章传动系统图设计.传动系统设计数控立式铣床设计参数主轴转速转分工作台尺寸长宽工作台最大行程纵向横向垂直快速移动速度工作台定位精度.工作台重复定位精度.纵向横向及垂直进给为微机控制，采用步进电机或伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，脉冲当量.脉冲。

实现功能铣削平面斜面沟槽齿轮等。

操作要求起动点动单步运行自动循环暂停停止参数的拟定数控立式铣床选定公比，确定各级传送机床常用的公比为.或.，考虑适当减少相对速度损失，这里取公比为.，根据给出的条件主运动部分级，根据标准数列表，确定各级转速为，.，.，.传动结构或结构网的选择，确定变数组数目和各变数组中传动副的数目该机床的变数范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电机的转速降到主轴所需的转速。

多媒体技术的应用多媒体技术集计算机声像和通信技术于体，使计算机具有综合处理声音文字图像和视频信息的能力，因此也对用户界面提出了图形化的要求。

合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程三维彩色立体动态图形显示图形模拟图形动态跟踪和仿真不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

除此以外，在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化智能化，应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断生产过程参数监测等，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