立式数控铣床机械部分的设计（机械CAD图纸）.doc

本科机械毕业设计论文CAD图纸 401339828 摘　　要本次设计是完成一台立式数控铣床机械部分的设计在设计中主要对铣床总体结构进行布局，伺服系统和主轴系统进行设计计算，其中伺服系统包括伺服电机、滚珠丝杠、轴承等，主轴系统的包括主轴、齿轮、液压缸同时对床身、工作台进行了造型和设计，对导轨进行了选型设计，对机床进行了整体布置，最后对主轴、滚珠丝杠、轴承进行了校核计算本次设计中机床立柱采用固定立式，床身与立柱通过双头螺栓联接，伺服电机采用交流伺服电机，主轴电机采用交流主轴电机，主轴系统采用二级滑移齿轮变速机构，进给系统采用直线滚动导轨主轴箱的上下移动实现Z向的进给，其配重采用链条及链轮的结构实现，放于立柱体内润滑油采用单独的油泵提供集中润滑关键词：数控铣床；伺服电机；滚珠丝杠；轴承；液压缸本科机械毕业设计论文CAD图纸 401339828 AbstractIn the design, you can see the machining part design of a verteal machining center. In the design, we deal with such systerm problems as the selection of motors,ballscrew,bearing and such headshaft systerm as the gear hydraulic pressure iar and lathebed worktable.We explain the choosing of the material of rarious kmds and the assembling of the whole machine. And we check and calculate of the whole machine . And we cheak and calculate the main machine compoents.In the design,the machine tool lathe bed adopt the root vertical shaft. They joined by hexagram,the give system use beeline roll rail.The servo amplidyne and the principal axis use AC.And the headstocks move by the Z axex move . Ballscrew,bearing and the gear hydraulic pressure iar can drive the desk play.KeyWords：Numerical control millng machine，Ballserew，Hydraulic pressure jar，Headshaft- I -本科机械毕业设计论文CAD图纸 401339828 目　　录摘　　要 IAbstract I1 综述 - 1 -1.1 立式铣床主要技术参数 - 11 -1.1.1 主要内容 - 11 -1. 1. 2 拟定方案 - 11 -1. 1. 3 确定总体方案 - 12 -1. 1. 4 机床总体布局的基本要求 - 12 -2 数控机床的发展趋势 132.1 数控机床的定义 132.2 数控机床的发展趋势 143 机床机械部分的结构 173.1 机床的结构设计 173.1.1 立式数控铣床的车身 173.1.2 床身的支承 173.1.3 床身的板布置和截面的形状（纵向、横向助板） 173.1.4 床身材料的选择（高磷耐磨铸铁） 183.2 立柱的设计 183.2.1 对立柱的设计要求： 183.2.2 立柱的结构 183.2.3 立柱与床身的联接 183.2.4 立柱的导轨精度 193.3 工作台的设计 193.3.1 工作台尺寸形状 193.3.2 T型槽尺寸 203.3.3 工作台的其他结构 214 伺服进给系统 224.1 伺服进给系统的种类和组成 224.1.1 NC伺服机构的种类 224.1.2 伺服进给机构的组成 234.2 滚珠丝杠的选用与计算 234.2.1 X向滚珠丝杠螺母副的设计： 234.2.2 Y向滚珠丝杠螺母副的设计： 274.2.3 Z向滚珠丝杠螺母副的设计： 314.2.4 支承轴承的选用与计算： 354.3 电机的选型 354.3.1 对伺服控制电机的基本要求 354.3.2 控制电机类型选择 364.3.3 伺服电机选型 364.3.4 X向伺服电机的选择 364.3.5 Y向伺服电机的选择 404.3.6 Z向伺服电机的选择 414.3.7 主轴电机的选择 434.4 导轨的设计 434.4.1 导轨的设计和作用 434.4.2 滚动导轨块 444.4.3 导轨的结构类型选用的是滚动直线导轨 444.4.4 本次设计选用的型号是GGBAA、45型 484.4.5 疲劳寿命计算： 494.4.6 导轨的防护和润滑： 505主轴系统的设计 525.1 主轴系统的设计 525.1.1 主轴部件： 525.1.2 主轴支承的选择与配置 535.1.3 主轴箱变速装置 545.1.4 齿轮尺寸及结构设计 545.2 主轴箱部件的校核 555.3 联轴器的设计 606 配重的设计 627液压缸 65结论 68致 谢 69参考文献 70本科机械毕业设计论文CAD图纸 401339828 1 综述20世纪中期，随着技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。

采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平 　　1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床 　  这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来 　  在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床 　  数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件 然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。

　  到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床 　  数控机床的发展中，值得一提的是加工中心这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等 　  1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用 1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。

80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用   目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展 所以机床数控技术，被认为是机械自动化的基础技术那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速    为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

　　第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展 车床依用途和功能区分为多种类型  普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间     转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产 自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产　 多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍 仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。

有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型 立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分。