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数控龙门铣床设计[图纸+论文]

2014-01-11 11:30:41 来源:信达机械 浏览:22
内容提要:数控龙门铣床设计[图纸+论文]

数控龙门铣床设计
63页-22900字数+说明书+外文翻译+任务书+5张CAD图纸
主轴.dwg
主轴.exb
主轴箱装配图.dwg
主轴箱装配图.exb
任务书.doc
外文翻译--移动式数控龙门铣床的总体设计.doc
工作台.dwg
工作台.exb
工作台进及系统装配图.dwg
工作台进及系统装配图.exb
数控龙门铣床总装图.dwg
数控龙门铣床总装图.exb
数控龙门铣床设计说明书.doc

  目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章  绪论 1
   1.1 背景 1
   1.2 数控技术的应用与发展 1
    1.2.2 数控技术的发展趋势 2
   1.3 数控机床的分类 2
    1.3.1 按工艺用途分类 3
    1.3.2 按运动方式分类 3
    1.3.3 按控制方式分类 3
   1.4 经济型数控机床 4
    1.4.1 经济型数控机床的概念 4
    1.4.2 经济型数控机床的分类 4
    1.4.3 经济型数控机床的特点 5
   1.5 数控机床的组成及工作原理 5
    1.5.1 数控机床的组成 5
   1.5 本章小节 8
第2章 数控龙门铣床总体方案设计 8
   2.1 机床的设计要求 8
   2.2 设计方案 8
   2.3 本章小节 11
第3章 机床主轴箱的设计 12
   3.1 主轴箱的设计要求 12
   3.2主传动系统的设计 12
    3.2.1 主传动功率 12
    3.2.2 驱动源的选择 13
    3.2.3 转速图的拟定 13
    3.2.4传动轴的估算 15
    3.2.5齿轮模数的估算 17
   3.3主轴箱展开图的设计 18
    3.3.1设计的内容和步骤 18
    3.3.2 有关零部件结构和尺寸的确定 18
    3.3.3 各轴结构的设计 21
    3.3.4 主轴组件的刚度和刚度损失的计算 22
   3.4  零件的校核 23
    3.4.1齿轮强度校核 23
   3.5 本章小节 25
第4章 进给伺服系统设计 26
   4.1 对进给伺服系统的基本要求 26
   4.2进给伺服系统的设计要求 27
   4.3滚珠丝杠的选择 27
    4.3.1 滚珠丝杠副的导程 28
   4.4同步齿形带的选择 30
   4.5伺服电机的选择 30
   4.6 滚珠丝杠副的安全使用 31
    4.6.1 润滑 31
    4.6.2 防尘 31
    4.6.3使用 32
    4.6.4 安装 32
   4.7 伺服进给系统结构图的设计 32
   4.8 本章小节 34
第5章 床身、横梁导轨和工作台 35
   5.1 床身结构 35
    5.1.1 对床身结构的基本要求 35
    5.1.2 床身的结构 36
   5.2 导轨 38
    5.2.1 导轨的润滑与防护 38
    5.2.2 导轨的安装调整 39
   5.3 工作台 39
   5.4 本章小节 39
结论 39
参考文献 40
致谢 41

 

摘 要
   从研究数控龙门铣床着手,借鉴国内外先进经验,设计了一台用于板材及多种工件加工的数控龙门铣床,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,并进行了分析。另外汇总了有关技术参数。
   其中着重介绍了滚珠丝杠的原理及选用原则,系统地对滚珠丝杠生产、应用等环节进行了介绍。包括种类选择、参数选择、精度选择、循环方式选择、与主机匹配的原则以及厂家的选择等。
关键词  龙门铣床    数控   伺服电机   滚珠丝杠

   数控机床的总体设计方案由以下三部分组成:
       1.技术参数设计:主要尺寸规格、运动参数(转速和进给范围)、动力参数(电机功率,最大拉力)。
       2.总体布局设计:相互位置关系、运动分析、运动仿真(干涉检查)、外观造型。
       3.结构优化设计:整机静刚度、整机的运动性能、整机的热特性。

   总布局与使用要求:
       1.便于同时操作和观察。
       2.刀具、工件,装卸、夹紧方便。
   3.排屑和冷却。
 2.1 机床的设计要求
   本机床的设计,符合国家机床标准。已定设计参数:
       工作台:3000×1200mm
       工作台最大荷重2t

   高速高效,结构简单可靠,功能强大,性能稳定,精度较高,可用于铣削板材以及多种工件等。
   我设计的主要内容是工作台移动数控龙门铣床。工作台数控龙门铣床是指工作台作纵向移动的龙门铣床。工作台移动龙门铣床的最大特点是:(1)造价便宜,容易制造生产。工作台移动式龙门铣床,整机长度必须两倍于纵向行程长度,而移动式龙门铣床的整机长度只需纵向行程加上龙门架侧面宽度即可。(2)机床的动态响应好。工作台移动式龙门铣床采用的是固定龙门架,工作台移动可以铣刀做切削运动时更加稳定,从而保证了加工精度和机床的响应性能。
   1、机械部分设计
   整机分为床身、龙门架、滑台、主轴箱、三轴进给驱动机构机械部分及相关数控伺服部分。现把设计过程中的重点阐述如下:
   床身是本次设计工作的基础,床身的尺寸设计影响着对整机的设计,而且设计的合理性直接影响到整机的刚度。床身的上平面即工作台面设计有 K 条T形槽,为方便床身工作台面和T形槽的精刨加工,槽完全贯通。床身的左、右两下脚各设计有一个狭长平面,用来安放滚动直线导轨副。我把导轨面设计在床身的两下侧,主要是考虑力的传递方向与卸荷问题。因床身会受到龙门框架的重力、切削力和工件的重力,这样的设计可使龙门框架的重力直接传入到机床的基础上,而床身只受到工件的重力。


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