毕业设计（论文）-桌面型增减材制造机床结构设计

1、 桌面型增减材制造机床结构设计全套图纸加V信153893706或扣 3346389411摘要从数控机床诞生开始，和传统机床相比，就已经凭借其加工精度高、使用方便、节省人力资源等特点广泛应用用于金属加工领域。区别与其他特殊的机床制造，常规的数控机床仍有成本高、精度不高等缺点，只能加工常规尺寸的零件。随着社会的发展，机械产品展现出小型化和复合化的发展趋势，而新型增材制造区别于传统制造在于给了复杂零件加工更多的加工方式选择，同时，传统的切削方式也有其特定的优势和更完善的加工工艺，两种制造方式的优缺点正好可以互补，而这种优点又是人们所希望看到的，因此，桌面型增减材制造机床应运而生， 研制机床将以占用最少的场地，耗费最少的能量和材料，高效率的加工生产出高精度的产品为目标。在计算机三维软件出现以前，我们机械工作者只能通过自己的想象和二维图纸在脑海中模拟零件或者机床的样子，但现在我们比以往省事了许多，我们通过利用三维建模软件进行产品设计，可以更直观的观察机械产品的外观。通过虚拟的模拟，可以大大地减少甚至消除现实装配的时间和成本，极大的提高了产品质量。软件方面，这次采用在大学里学习过的三维和二维软件来

2、进行设计，应用软件的特有功能和更直观的画面等特点,来达到减少毕设成本，提高设计可靠性，缩短设计时间等目的。最后，针对这次设计，提出在设计过程中存在的问题并给出一些建议，对更好的产品设计提出自己的展望。关键词：增材制造；减材制造；复合加工；三维软件；桌面；设计AbstractSince the birth of CNC machine tools, compared with traditional machine tools, it has been widely used in the field of metal processing by virtue of its high machining accuracy, convenient use, saving human resources and other characteristics. Different from other special machine tool manufacturing, conventional CNC machine tools still have the disadvantages of

3、 high cost and low accuracy, and can only process parts of conventional size . Mechanical products with the development of the society, show the development trend of miniaturization and points out, the new increase of material production is different from traditional manufacturing to the machining way choice of more complex parts, at the same time, the traditional way of cutting has its particular advantages and more sophisticated processing technology, the advantages and disadvantages of two ki

4、nds of manufacturing method can complement each other, and this advantage is what people want to see, therefore, desktop increase or decrease in material manufacturing machine tools came into being, the development of machine tool to occupy the least space, consume the least amount of energy and materials, high efficient production of high precision products as the goal.Before the advent of computer three-dimensional software, we mechanical workers can only simulate the appearance of parts or ma

5、chine tools in our minds through their own imagination and two-dimensional drawings, but now we save a lot of trouble than before, we use three-dimensional modeling software for product design, we can more intuitively observe the appearance of mechanical products. Through virtual simulation, the time and cost of real assembly can be greatly reduced or even eliminated, and the product quality can be greatly improved .In terms of software, the 3-d and 2-d software learned in the university is adop

6、ted for design this time. The unique functions and more intuitive pictures of the application software can reduce the cost of graduation design, improve the reliability of design, and shorten the design time.Finally, in view of this design, put forward the problems in the design process and give some Suggestions, to better product design put forward their own prospects.Key words: additive manufacturing; Reduced material manufacturing; Compound machining; 3d software; Desktop; design目录1 绪论1 选题背景1

7、 选题意义1 国内外研究现状22 主要内容、研究方法及拟要解决的问题4 主要内容4 研究方法4 拟要解决的问题43 基本参数的确定54 数控铣床的主轴的设计与校核6 主轴功率的计算6 主轴主要结构参数计算7 选择轴的材料和热处理方法7 主轴最小直径的估算7 轴的结构设计8 轴的装配方案8 确定轴各段的直径8 确定各轴段的长度9 主轴刚度的计算9 主轴的简化和弯曲刚度的计算9 主轴工作原理及技术114.5.1 概述11 工作原理11 电主轴的典型结构11 电主轴的优点12 电主轴相关技术125、工作台，车身和立柱设计151.1. 工作台的设计15 十字滑台特点15 T 型槽参数确定151.2. 床身的设计161.3. Z 轴立柱的设计176、进给系统机械部分设计18 铣削力的计算18 铣刀主要参数选择18 铣削用量选择18 铣削力计算18 导轨选型计算19 线性模组特点19 如何选择线性模组20 丝杠螺母副的选用20 伺服电动机的选用20 工作台导轨选型204.1.1 3D 打印部分移动导轨选型224.1.2 数控铣床部分 Z 轴移动导轨设计计算234.2 .滚珠丝杠及电机选型计算24

8、确定滚珠丝杠副的导程24 计算载荷及转速24 计算预期额定动载荷24 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量dm25 估计算滚珠丝杠副的螺纹底 X25 导程精度的选择26 确定滚珠丝杠副规格代号26 电机选择26 滚珠丝杠副的结构与调整27 螺纹滚道型面的形状27 单圆弧型面28 双圆弧型面28 滚珠的循环方式28 轴向间隙的调整和加预紧力的方法297、3D 打印机结构设计30 3D 打印机喷头组成及设计30 送丝结构设计30 加热部分设计30 挤出部分设计30 散热部分设计31 熔融沉积 3D 打印喷头工作原理32 3D 其他部分设计32 机构设计32 控制系统33 3D 打印机喷头堵塞原因及解决方法34 3d 打印机喷头堵塞（出料不畅）的原因：34 FDM 3d 打印机出丝不顺的原因和解决方法358、标准件的选型设计38 轴承的设计与计算38 轴承当量动载荷的计算38 验算两轴承的寿命39 连接件的选择409、结论41参考文献42翻译部分441 绪论 1绪论8 Introduction8.1 选题背景（Selected topic background）在中国制造 2025中，将数控机床

9、和增材制造提高到了我国强国的层面， 是我们在世界制造业崛起的的重要方面，并提出了加快高端数控机床和增材制造的研发，由此可见，数控机床和增材制造对于提高我国制造强国的地位不言而喻。 制造之后呢，我们要学会创造，我们要有新的思想，善于开拓新的思路，而具有这些思想的先进机械设计制造者们，就会想着把减材制造和增材制造结合起来，而着可能就是毕业设计的思想来源吧。 随着时间、科技和资源的发展，人们在许多科学领域取得了不断的进步，目前市场对于各种复杂三维形貌特征的小型零件的需求日益增大，市场的需求推动着技术的发展，而发展到一定程度，制造技术也存在着一定的瓶颈，3D 打印和传统加工存在着一系列问题，比如加工表面粗糙，有时候达不到设计的要求和世界顶尖水平，而这些问题带来的材料损失，二次加工带来的误差和材料浪费，人力资源的损失相当巨大，这些无时无刻不促进着桌面型增减材制造数控机床的设计和制造进程。 8.2 选题意义（Selected topic significance）就像上面背景所说那样，新型的桌面型增减材制造机床可以解决以前存在的如增材工艺表面粗糙、切削加工速度慢、复杂构件加工难，二次加工误差等问题，达到减少浪费和节约时间，空间资源的目标。 随着对机械这门课程的不断学习以及平时老师的教导，会逐渐发现，在世界顶尖水平的机械制造行业，中国的制造技术还处于较为落后的局面。中国制造也还发

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