（定稿）定梁式数控雕铣机结构设计（全套下载）

代入式.得当量载荷.当量载荷机器承受最大负荷时滚珠丝杠副的传动力。

电主轴。

机器空载时滚珠丝杠副的传动力。

电主轴.代入式.得.确定预期额定动载荷按滚珠丝杠副的预期工作时间小时计算.预期额定动载荷预期工作时间。

查表取。

精度系数。

根据初定的精度等级，查表取.。

可靠性系数。

般情况下为负荷系数。

根据负荷性质选择，查表取。

代入式.得.按最大载荷计算.预加负荷系数。

查表取.代入式.得.取以上种结果的最大值.按精度要求确定最小螺纹底径滚珠丝杠的最大允许轴向变形量重复定位精度定位精度最大轴向变形量由表可知，重复定位精度为.，定位精度为取两种结果的小值.估算滚珠丝杠副的底径丝杠无预拉伸要求，取端固定，端游动的支承形式最小螺纹底径杨氏弹性模量。

导轨静摩擦力为静摩擦系数。

根据表查得.电主轴.为滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支撑的最大距离行程安全行程两个余程螺母长度个支承长度行程由表向最大行程为.代入式.得确定滚珠丝杠副的规格代号根据传动方式以及使用情况，选择法兰式双螺母内循环形式由计算出的，可选择相应规格的滚珠丝杠副确主轴安装座的体积及重力计算铝合金.滑块体积及重力计算拖板体积及重力计算表主轴系统的重力计算值计算项计算值主轴安装座.滑块.拖板.数控雕铣机加工方式与数控铣床相似，因此按计算铣床的铣削公式计算其铣削力。

主铣削力计算数控雕铣机属于立铣加工，刀具选用材料为硬质合金钢，加工材料为钢材，查表，选用公式式中切削系数。

查表取修正系数。

查表取.铣削宽度。

查表取.每齿进给量。

查表取.铣刀直径。

查表取铣刀齿数。

查表取铣削深度。

查表取.代入式得垂直分力横向分力，纵向分力计算根据表，各铣削分力的比值可得计算可得.表主轴铣削力相关计算值计算项计算值主铣削力.横向分力.纵向分力.垂直分力主轴设计主轴前后轴颈的设计查金属切削机床手册下册图得前轴颈后轴颈主轴内孔直径根据有主轴前端悬伸量，取.故有主轴跨距按有关计算公式取，即计算综合变量确定最佳跨距查金属切削机床图，在横坐标上找的点向上作垂直线与的斜直线相交得取.轴承选用及寿命校验主轴前端用双列短圆柱滚子轴承，查机械设计手册表选型号为后端用角接触球轴承，才用背靠背，查机械设计手册表选型号轴承受力分析轴承受力如图.所示。

图.受力示意图切削时，主轴所受的径向力，.受力分析可得轴承寿命检验主轴前端采用双列短圆柱滚子轴承，只承受径向力，额定动载荷为轴承所受的当量动载荷根据式中故轴承寿命根据式中基本额定动载荷，主轴转速，取轴承寿命指数，滚子轴承故安全。

传动，有效的提高了主轴部件的刚度，简化机床设计，易于实现主轴定位，其缺点是温升和散热问题。

目前，随着电气传动技术的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。

用电动机通过带轮或齿轮等方式传动，则在高速运转条件下，由此产生的振动等，势必影响高速加工的精度加工表面粗糙度，而产生的噪声导致环境质量的恶化，将电动机内置，省掉齿轮带轮等系列中间环节，将主轴传动系统的转动惯量尽可能地减至最小可提高主轴系统的刚度，也就提高了系统的固有频率从而提高了其临界转速值。

由于没有中间传动环节的传动冲击等外力作用，主轴高速运行更为平稳，使得主轴轴承的使用寿命相应得到延长。

电主轴与传统的主轴传动系统相比有结构简单紧凑等优点，这样便于把它用在多轴联动机床多面体加工机床和并联虚拟轴机床上。

.进给运动方案设计数控机床进给传动系统的基本形式数控机床的进给运动可以分为两大类直线运动圆周运动。

在数控机床上，实现直线进给运动主要有三种形式通过丝杠通常为滚珠丝杠或静压丝杠螺母副，将电动机的旋转运动变为直线运动。

通过齿轮齿条副，将电动机的旋转运动变为直线运动。

直接采用直线电动机进行驱动。

以上几种传动方案的简介和比较滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副具有传动无间隙，传动精度高且平稳的优点。

在现代机床业中采用较多，但是在向进给运动中有不能自锁的缺点。

静压丝杠螺母副静压丝杠螺母副是通过油压在丝杠和螺母接触面之间，产生层保持定厚度，且具有定刚度的压力油膜，使丝杠和螺母由边界摩擦变为液体摩擦。

静压丝杠螺母的优点是摩擦系数很小，其起动力矩很小，传动灵敏，避免了爬行。

油膜可以吸振，提高了运动的平稳性。

机床的加工精度和光洁度高。

缺点是静压丝杠螺母副应有套供油系统，而且对油的清洁度要求高，如果在运动中供油忽然中断，将造成不良后果。

齿轮齿条副大型数控机床不宜采用丝杠传动，因为制造长丝杠成本较大，而且容易下垂弯曲，影响传动精度同时也降低了扭转刚度与轴向刚度。

如果加大丝杠直径，则转动惯量增大，不易保证伺服系统的动态特性，故常用齿轮齿条副。

齿轮齿条副传动用于行程较长的大型机床上，可以得到较大的传动比，进行高速直线运动，刚度及机械效率也高。

但其传动不够平稳，传动精度不高，而且还不能自锁。

采用齿轮齿条副传动时，必须采取措施消除齿侧间隙，当传动负载小时，也可采用双片薄齿轮调整法，分别与齿条齿槽的左右两侧贴紧，从而消除齿侧间隙。

当传动负载大时，可采用双厚齿轮传动结构。

直线电动机驱动采用直线电动机驱动具有以下优点不需要丝杠齿轮齿条等转换装置即能直接实现直线运动，因此，它大大简化了进给系统结构，提高了传动效率。

旋转电动机无法避免必须通过丝杠齿条转换成直线运动等转换机构，降我们可以灵活使用，装细刀干细活，装粗刀干大活。

由于机器设计注重重型负载，机架刚性大，轴行程大，因此不仅可以做小型雕刻机的工艺，更可高速切割厚的板材，次进刀量可达，这是雕刻机根本做不到的工艺制造。

.国内数控雕铣机的发展和现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长，近年来尤其是模具业对表面加工要求的提高，以及传统电火花加工的不足，现今模具业流行谈论高速铣床对模具加工影响，高速加工论说甚多，尤其在中国市场，模具行业飞速发展，对于能加快模具生产之机床，需求极高，因此高速铣床理论成为热点所在，最近的两年综合铣削与高速雕刻优点的雕铣机在国内有了较大的发展。

雕铣特有的专业优势为“小刀具的快速铣削”，擅长做“常规大刀具无法加工的业务”。

目前，在下述行业中雕铣方式用得较为得心应手模具雕刻业和广告雕刻业。

模具行业小刀具独领风骚雕铣在工业领域中应用最广泛的是模具业，在模具生产过程中雕铣不是主要加工方式和生产手段，但其作用却非同般，可谓是“画龙点睛”，这是由雕刻对象的“图案文字和复杂的曲面”特点所决定，当前雕铣在模具雕刻领域主要的业务为紫铜和石墨电极加工五金冲模和精密冲头加工鞋材模具和鞋底模型加工钟表零件加工和轻型加工压花皮纹花纹辊轮和圆柱体工件雕刻首板手板样板模型加工广告雕刻精雕细刻力求创意雕刻在广告主要应用于沙盘模型广告标牌和文字标志的制作，这些业务在雕刻工艺上相对简单，关键是在效果表现上，而且主要突出的是“精雕细刻和求新创异”。

国内几家著名的数控机床厂在这个领域里面都有较好的成绩。

比如北京精雕广东佳铁南京四开上海洛克等都是国内著名的数控雕铣机厂家。

在雕刻技术数控技术精密雕刻机设计技术工艺等领域取得了重大的突破，并真正实现了先进技术向产业化的转化。

典型的数控雕铣机如下横梁移动式数控雕铣机横梁移动式，工作台不移动，承载工件可达吨以上，尤其适合汽车保险杠等特大模具的加工横梁移动式，机床运行惯最性，机床使用寿命大提高使加工的表面光洁度在提高机床主体高强度树脂砂铸件，体稳吸震耐用台湾产滚珠丝杆及精密锁紧螺母进口轴承与联轴器，台湾新代系统。

如图.所示图.横梁移动式数控雕铣机主要技术参数，如表表横梁移动式数控雕铣机的主要技术参数项目技术参数工作台面积行程主轴端面到工作台距离龙门宽度最大可通过工件高度最大承载主轴型号松野水冷电主轴可选台湾产高精密主轴主轴功率.主轴最高转速主轴锥孔最大快移速度最大加工速度重复定位精度.定位精度.数控系统台湾新代龙门式数控雕铣机如图.所示图.龙门式数控雕铣机主要技术参数，如表所示表龙门式数控雕铣机主要技术参数机器型号.行程轴轴轴主轴端面至工作台距离工作台尺寸最大承重型槽宽度型槽间距型槽数量主轴额定功率.主轴转速主轴锥度规格主轴冷却系统水冷快速移动速率切削进给速率数控系统标准配置定位精度.重复定位精度.润滑系统自动润滑油龙门宽度轴向电机连接方式直联气压.机器重量机器外形尺寸电源，总功率.本章小结本章主要介绍了雕铣机的概念以及与雕刻机，加工中心等的区别，雕铣机的应用前定梁式，数控，雕铣机，结构设计，毕业设计，全套，图纸目录摘要目录绪论.数控雕铣机的概述.数控雕铣机和数控铣床及加工中心的比较.雕铣机与雕刻机的比较.国内数控雕铣机的发展和现状.本章小结数控雕铣机总体方案设计.机床总体结构设计.主运动方案设计.进给运动方案设计数控机床进给传动系统的基本形式以上几种传动方案的简介和比较.本次设计主要技术参数.本章小结主轴部件设计.电主轴的基本结构.主轴系统的计算.主轴设计.轴承选用及寿命校验轴承受力分析轴承寿命检验轴承的寿命.电主轴的冷却与润滑及安装.本章小结向进给传动设计计算.滚珠丝杠副的选择.向进给伺服电机功率的计算及选择.滚珠丝杠的支承结构及制动装置.联轴器的类型和选择.向导轨.本章小结向进给运动计算.滚珠丝杠的选型与校核计算丝杠最大动载荷滚珠丝杠螺母副的选型传动效率计算刚度计算稳定性校核.电动机的计算与选型初选步进电动机校核步进电动机转矩.本章小结结论.课题研究的主要结论.展望致谢参考文献附录绪论.数控雕铣机的概述雕铣机的前身是雕刻机，雕刻机的优势在雕，不适合加工材料硬度比较大的材料，随着科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求，产品的更新换代也不断加快，因此采用雕铣机来加工应运而生。

数控雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是种高效高精的数控机床，是我国高端制造业的新产品。

数控雕铣机主要用于雕铣各种型腔模具，也可以用于各种工艺品凹凸图案的加工，可加工各种钢材铝材铜材或非金属材料等。

从工作原理来讲，雕铣机是数控钻铣组合机床，但由于它主要用来“雕刻”，因此机床结构雕刻加工工艺及雕刻软件的功能与数控铣床都有很大的差异，“雕铣”是项独特的新型数控加工技术。

雕铣机的出现填补了两者之间的空白，弥补了通用数控机床铣床钻床等加工功能单，和加工中