数控铣削机床机构设计

毕业设计（论文）题目数控铣削机床机构设计学院航空制造工程学院专业名称机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师江一日期2013年6月17日学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：导师签名：日期：南昌航空大学学士学位论文I数控铣削机床机构设计学生姓名：吴兵昌班级：090317指导老师：江一摘要：从研究数控龙门铣床着手，借鉴国内外先进经验，设计了一台小型及多种工件加工功能的数控龙门铣床，满足了生产和设计的要求。整个龙门铣床主要包括横纵向进给机构、立柱、横梁、底座、工作台等主要组部件。其中所有进给机构均采用精密滚珠丝杠进行传动，并由伺服电机进行驱动。主轴箱安装在龙门架上，运用类比法自行设计了滚珠丝杠螺母副的制动装置。全面阐述了数控龙门铣床的结构原理，设计特点，论述了采用伺服电机和滚珠丝杠螺母副的优点。详细介绍了数控龙门铣床的结构设计及校核，并进行了确认。另外汇总了有关技术参数。关键词：龙门铣床数控伺服电机滚珠丝杠指导老师签名：南昌航空大学学士学位论文IIDesignofCNCmillingmachinetoolmechanismStudentname:WuBingchangClass:090317Supervisor:JiangYiAbstract：BeginsfromtheresearchCNCplanertypemillingmachine,toprofitfromthedomesticandforeignadvancedexperiences,designedonetouseinthesheetmaterialandvariousworkpiecethenumericalcontrolCNCplanertypemillingmachine,hassatisfiedtheproductionandthedesignrequest.ElaboratedcomprehensivelythenumericalcontrolCNCplanertypemillingmachine'sstructureprinciple,thedesignfeature,elaboratedhasusedstep-by-stepstheelectricalmachineryandtheballbearingguidescrewnutvice-merit.IntroducedindetailthenumericalcontrolCNCplanertypemillingmachine'sstructuraldesignandtheexamination,andhavecarriedontheanalysis.Andhascompiledtherelatedtechnicalparameter.Keywords：planertypemillingmachineBoardNumericalcontrolStep-by-stepstheelectricalmachineryBallbearingguidescrewnutSignatureofSupervisor:南昌航空大学学士学位论文目录1绪论............................................................11.1背景...........................................................11.2数控技术的应用与发展...........................................11.3数控机床的组成及工作原理.......................................11.3.1数控机床的组成............................................11.4本章小节.......................................................32数控龙门铣床总体方案设计....................................32.1机床的设计要求.................................................42.2设计方案.......................................................42.3本章小节.......................................................63机床主轴系统与龙门架设计...................................73.1主轴系统的设计要求.............................................73.2主传动系统的设计...............................................73.2.1主传动功率................................................73.2.2驱动源的选择..............................................73.2.3转速图的拟定..............................................83.2.4传动轴的材料选择与估算....................................103.2.5齿轮模数的估算............................................123.3主轴箱展开图的设计............................................123.3.1设计的内容和步骤..........................................133.3.2有关零部件结构和尺寸的确定...............................133.3.3各轴结构的设计...........................................153.3.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算：.........................163.4零件的校核...................................................173.4.1齿轮强度校核..............................................173.5龙门架的结构设计..............................................173.6本章小节......................................................194进给伺服系统设计............................................214.1对进给伺服系统的基本要求......................................214.2进给伺服系统的设计要求........................................214.3滚珠丝杠的选择................................................214.3.1滚珠丝杠副的导程hP.......................................224.4伺服电机的选择................................................234.5伺服进给系统结构图的设计......................................254.6本章小节......................................................25南昌航空大学学士学位论文5床身、横梁导轨和工作台.....................................265.1床身结构......................................................265.1.1对床身结构的基本要求.....................................265.1.2床身的结构...............................................265.2导轨..........................................................275.2.1导轨的润滑与防护.........................................275.2.2导轨的安装...............................................275.3工作台........................................................285.4本章小节......................................................28结论.................................................................29参考文献.............................................................30致谢.................................................................31南昌航空大学学士学位论文11绪论1.1背景二十世纪中期以来，由于航空和航天技术的快捷发展，对于各种飞行器的加工提出更好更快的要求。这些零件形状大都相当复杂，材料多为难加工的合金，用传统的机床和工艺方法进行加工，不能保证精度，也很难提高生产效率，随着计算机的发明和发展，是数控机床的设想成为现实，且已经或即将成为现代机械制造生产过程的基本环节。也就是说，结合现实的生产实际，根据我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格、提高生产率、提高产品质量、降低废品率、提高加工精度、节约工装费用、降低生产成本、缩短生产周期、减轻工人的劳动强度，以致使企业取得最好的技术经济效果，在这种总的前提和要求下，就必须使机械加工自动化，适应于生产对象经常改变的情况，并且具有较好的通用性，较大的柔性。因此经济性数控机床就这样被设计并被广泛的应用在现代化生产当中。1.2数控技术的应用与发展随着社会生产和科学技术的发展，机械加工产品的形状和结构不断改进，对加工质量的要求越来越高。由于产品更新换代的速度加快，目前在一般机械加工中单件、小批量生产的产品约占70%-80%。为了保证产品的质量，提高生产效率和降低成本，要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性，而且加工过程要尽可能实现自动化。数控技术就是在这种条件下发展起来的，适用于精度高、零件形状复杂的单价及小批量生产，以数字形式实现控制的一门技术。1.3数控机床的组成及工作原理1.3.1数控机床的组成数控机床