（毕业设计全套）XK7130数控铣床工作台及床身设计（打包下载）

即。

三公式如下折算到电动机轴上总惯量，系统时间常数，电动机转速当时计算，时计算切削时的转速，导轨摩擦力，丝杠螺距，齿轮降速比传动链总效率，般最大轴向载荷，滚珠丝杠示预紧时的效率，般.将数据代入以上公式，可求得.，.，.，则快速空载启动时所需力矩承受最大负载转矩最大切削负载时电动机所需力矩，进给方向的最大切削力，代入数据可得.，.，.最后求得在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩为，.步进电动机的初选考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。

因此，根据来选择步进电动机的最大静转矩时，需要考虑安全系数。

取，则步进电动机的最以静转矩应满足初选电动机的型号为，查得该型号电动机的最大静转矩，可见该电动机可满足要求。

步进电动机的性能校核最快工进速度时电动机时电动机的输出转矩校核该工作台的最快工进速度，.脉冲，由公式求得电动机运行的最高频率。

代入数据得从电动机的运行矩频特性曲线图可以看出在此频率下，满足要求。

最快空载移动时电动机输出转矩校核空载，其运行频率.最快空载移动时电机运行频率校核，由电动机的表可以知道，其空载运行频率可达，该电动机满足要求。

起动频率计算已知电动机转轴上的总转动惯量电动机转子的转动惯量，而由电动机的表上可以查到电动机转轴不带舒适负载时的空载起动频率，则步进电动机克服惯性负载的启动频率为要想保证电动机启动是不失步，任何时候的启动频率都必须小于.惯量匹配验算电动机轴上的总当量负载转矩惯量与电机轴自身转动惯量的比值应该控制在定的范围内，既不应太大，也不应太小，也就是说伺服系统的动态特性主要取决于负载特性，由于工作条件的变化，而引起的负载质量刚度阻尼等的变化，将导致系统动态特性也随之产生较大的变化，使伺服系统综合性变差，或给控制系统设计造成困难。

如果比值太小，说明电动机选择或传动比设计不太合理，经济性较差，为使系统惯量达到较合理的匹配，应该使两值控制在之间。

，可见，惯量匹配符合要求。

第章铣床床身整体设计.床身设计应满足的要求床身作为个支撑件，是机床的基础构件。

因为比较大，所以也称为“大件”。

在切削时，刀具与工件之间互相作用的力大部分作用在床身上并使之变形。

机床的动态力使床身和整体震动。

床身的热变形会改变执行器件的相对位置和运动轨迹。

这些，都将影响加工精度和表面质量。

因此，床身是机床十分重要的构件。

因此在床身设计中，对其要求如下应具有足够的刚度和较高的刚度重量比。

后者在很大程度上反映了设计的合理性。

应具有较好的动态特性。

这包括较大的位移阻力和阻尼与其它部件相配合，使整机的各阶固有频率不致与既激振频率相重合而产生共振，不会发生薄壁震动而产生噪音等.床身应设计的使整机的热变形较小.应该排屑畅通，吊运安全，并具有良好的工艺性以便于制造和装配.床身的性能对整机床的性能有不小的影响，床身的重量又往往占机床很大部分.因此，应该正确地进行床身的结构设计，并对主要的构件进行必要的验算和试验.使支撑件能满足对它的基本要求，并在这个前提下节约材料.由此可知，床身的设计步骤，应该是首先是根据其使用要求进行受力分析.再根据所受的力和其他要求，并参考现有机床同类构件初步决定其形状和尺寸.然后，可以用有限元法借助电子计算机进行验算或进行模型试验，求得其静态和动态特性，并据此对设计进行修改或对几个方案进行比较，选择最佳方案.图床身的设计步骤这样，在设计阶段就可以预测床身的性能，以避免盲目性，提高次成功率.床身受力分析床身是机床的个重要组成部分.分析床身的受力必须首先分析机床的受力.机床根据其所受外载荷的特点，可分为三大类.如下表所示表机床受外载荷情况分类由此可知，对于铣床，属于中小型普通机床的受力方式，即铣床的外载荷以切屑为主。

工件的重量，移动部件的重量等相对较小，在受力分析和变形分析时可忽略不计。

.床身材料的选择及壁厚的设计床身材料的选择作为铣床的重要部件，铣床工作时的大部分力都作用在床身上，因此床身的材料选择非常重要，选择合理，不但能满足设计要求，而且能节约材料，降低成本，减轻自身重量。

表常用铸造金属材料的铸造性和结构性特点类别性能特点结构特点灰铸铁件流动性好，体收缩和线收缩性小。

综合力学性能低，抗压强度比抗拉强度高倍。

吸振性好。

弹性模量低。

形状可以复杂，结构允许不对称，有箱体形筒形等。

用于发动机的汽缸体筒套各种机床床身底版平板平台等。

球墨铸铁件流动性与灰铸铁相近体收缩比灰铸铁大，而线收缩小，易形成缩孔疏松。

综合力学性能高抗磨性好冲击韧性疲劳强度较好。

消振能力比灰铸铁低般多设计成均匀壁厚对于厚大断面件，可采用空心结构，如球墨铸铁曲轴轴颈部分。

可铸铁件流动性比灰铸铁差，体收缩很大，退火前，很脆，毛坯易损坏。

综合力学性能稍次于球墨铸铁，冲击韧性比灰铸铁大倍由于铸态要求白口，般薄壁均匀件，常用厚度为。

为了增加其刚性，截面形状多加工成工字形或箱形，避免十字截面零件突出部分应用肋条加固。

铸钢件流动性差，体收缩线收缩和裂纹敏感性都较大。

综合力学性能高抗拉强度与抗压强度几乎相同，吸振性差。

结构应具有最少的热节点，并创造顺序凝固的条件。

相邻壁的连接和过度更应圆滑铸件截面应采用箱行和槽形等近似封闭状的结构些水平壁应改成斜壁或波浪形整体改成带窗口的壁，窗口形状最好为椭圆形或圆形，窗口边缘须作出凸台，以减少产生裂纹的可能对于铣床，床身作为支撑件，形状复杂，并承受铣床的打不部分力，并且在工作时，床身震动较为严重。

结合以上分析，灰铸铁件吸震性好，并能达到强度要求，且铸造容易，经济性好，因此确认灰铸铁为铣床床身的材料。

壁厚的设计通过以上分析，由于铣床床身要进行砂模铸造，查阅资料可知，其外壁可由当量尺寸来确定。

公式式中，床身的长宽高。

将.代入得.由下表可得床身壁厚为.表床身壁厚计算当量尺寸对照表当量尺寸壁厚机床床身的制造方法的选择由于铣床床身的材料选用铸铁，适于进行铸造，而且铸造生产成本低，铸造工艺灵活性大，几乎不受零件大小形状重量结构复杂程度的限制，所以床身用铸造方式制造出来。

铸造方法可分为砂型铸造和特种铸造两种，铣床床身的铸造属于基本零件的铸造，可采用砂型铸造，主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低生产工艺简单生产周期短。

铸造床身强度校核在床身设计中，床身强度是个重要的限制因素，因此必须进行床身强度的校核。

机床可大体分为四部分，是悬梁，二是升降台，三是床体，四是底座。

可将其简化受力模型建造如下图铣床受力模型图铣床底座简化结构由简化受力模型可知，底座受力面积为查阅资料可知，机床整体的重量约为，加工零件重量不大于。

即因此载重可近似按计算。

所以.查阅资料可知，的抗拉强度为由此可知，安全系数最大可以取得，因此床体强度符合计算要求。

结论在这几个月的毕业设计的过程中，我认真分析了指导老师提供的基本设计数据和要求，之后在查阅了大量工具书和期刊资料对现在我国的数控工作台总体趋势进行分析，在网上和图书馆搜集了大量的第手的资料，首先初步确定了本次设计的基本方案，然后设计出了具体的方案。

伺服系统采用了步进电机通过弹性联轴器直接与滚珠丝杠连接驱动丝杠传动，而且其轴承采用的是角接触轴承保证其主轴不窜动，采用个深沟来保证其径向的圆跳动。

在设计中我们兼顾经济性，考虑满足精度的要求，因此对于设备及元件的选择都要求具有高精度，因此设计的成本较高。

致谢首先，要感谢我的毕业设计指导老师。

在毕业设计中，给了我许多指导性的建议和改进方法，使我在设计过程中少走弯路，在生活上也给与了定的关心和支持。

其次，也要感谢老师，他对我的设计提出了许多改进的建议，并且对我的设计方案，图形绘制等提出了许多宝贵的建议。

对我的方案改进和图形的修改有了非常大的帮助。

我也非常感谢我的父母，是他们在生活上和学习上给我关心和帮助，让我能全身心的投入到学习中。

再次，也非常感谢学校能给我这次机会来进行我的毕业设计，让我把书本上的知识运用的实践中去，让我深刻的体会到了“学以致用”的道理。

让我在实践中丰富和充实了自己。

最后，要感谢所有曾经帮助我的同学，