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XK714 數(shù)控銑床總體設(shè)計及床身設(shè)計 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號 姓名 指導(dǎo)老師 職稱 摘要 本文介紹了立式數(shù)控銑床 XK714 的一些基本概況 簡述了機床主傳動系統(tǒng)方面的原理和類型 分析了各種傳動方案的機理 立式數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)包括了主軸電動機 主軸傳動系統(tǒng)和主軸組件三部分組成 其次詳細介紹了 XK714 的設(shè)計過程 機床床 身的整體設(shè)計 軸變速采用雙聯(lián)滑移齒輪 齒輪傳動具有傳動效率高 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 壽命長 傳動比準(zhǔn)確等優(yōu)點 文中 介紹了數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)各種優(yōu)缺點的比較 主傳動方案的選擇和確定 床身是不是的設(shè)計計算 床身組件的設(shè)計 軸承的選 用及其潤滑 關(guān)鍵零件的校核等 關(guān)鍵詞 立式數(shù)控銑床 床身設(shè)計 鑲裝導(dǎo)軌 軸承 絲杠 一 緒論 一 概述 1 數(shù)控銑床概述 數(shù)控機床是數(shù)字控制機床 Computer numerical control machine tools 的簡稱 是一種裝有程序控制系 統(tǒng)的自動化機床 該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序 并將其譯碼 從而使 機床動作 過去的數(shù)控機床經(jīng)歷了一個由單一向多元轉(zhuǎn)換的一個過程 數(shù)控機床的快速發(fā)展是整個世界經(jīng)濟 科技發(fā)展的重要體現(xiàn) 數(shù)控機床在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著不可替代的位置 與我們生活的各個方面都有直接或間接 的關(guān)系 未來數(shù)控機床將會有一個前所未有的發(fā)展 世界上主要工業(yè)發(fā)達國家都十分重視數(shù)控加工技術(shù)的研究 和發(fā)展 二 數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一 數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)組成 1 數(shù)控銑床組成 1 主機 他是數(shù)控銑床的主題 包括機床身 立柱 主軸 進給機構(gòu)等機械部件 他是用于完成各種 切削加工的機械部件 2 數(shù)控裝置 是數(shù)控銑床的核心 包括硬件以及相應(yīng)的軟件 用于輸入數(shù)字化的零件程序 并完成輸 入信息的存儲 數(shù)據(jù)的變換 插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能 3 輔助裝置 指數(shù)控銑床的一些必要的配套部件 用以保證數(shù)控銑床的運行 如冷卻 排屑 潤滑 照明 監(jiān)測等 它包括液壓和氣動裝置 排屑裝置 交換工作臺 數(shù)控轉(zhuǎn)臺和數(shù)控分度頭 還包括刀具及監(jiān)控 檢測裝置等 4 編程及其他附屬設(shè)備 可用來在機外進行零件的程序編制 存儲等 5 驅(qū)動裝置 他是數(shù)控銑床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件 包括主軸驅(qū)動單元 進給單元 主軸電機及進給電 機等 他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實現(xiàn)主軸和進給驅(qū)動 當(dāng)幾個進給聯(lián)動時 可以完成定 位 直線 平面曲線和空間曲線的加工 數(shù)控銑床在制造工業(yè) 特別是在汽車 航空航天 以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用 數(shù)控技術(shù)無論在硬件和 軟件方面 都有飛速發(fā)展 2 XK714 主傳動系統(tǒng)方案的確定 為了適應(yīng)不同的加工要求 目前主傳動系統(tǒng)分為三種變速方式 1 二級以上齒輪變速系統(tǒng) 2 一級帶傳動方式 3 調(diào)速電動機直接驅(qū)動方式 由于二級以上齒輪變速系統(tǒng)變速裝置多采用齒輪變速結(jié)構(gòu) 通常使用滑移齒輪實現(xiàn)二級變速的主傳動系統(tǒng) 滑移齒輪的移位大都采用液壓驅(qū)動 因為數(shù)控銑床使用可調(diào)無機變速交流 直流電動機 所以經(jīng)齒輪變速后 實現(xiàn)分段無級變速 調(diào)速范圍增加 其優(yōu)點是能夠滿足各種切削運動的轉(zhuǎn)矩輸出 且具有大范圍調(diào)速的能力 故本次設(shè)計采用二級以上齒輪變速系統(tǒng) 三 數(shù)控銑床 XK714 床身設(shè)計 一 床身設(shè)計 1 材料的選擇 灰鑄鐵材料 2 切削力的計算 37 68N 3 導(dǎo)軌的選擇 由精度的選擇和型號的選擇最后得出選用的是鑲裝導(dǎo)軌 計算導(dǎo)軌的壽命 二 滾珠絲杠螺母副的確定 1 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 采用內(nèi)循環(huán)方式 2 滾珠絲杠間隙與調(diào)整預(yù)緊 3 滾珠絲杠的選定原則和選型 三 軸承的選用 1 概述 滾動軸承是現(xiàn)代化機器中廣泛應(yīng)用的部件之一 它是依靠主要元件間的滾動接觸來支撐主動零件的 與滑 動軸承相比 滾動軸承具有摩擦阻力小 啟動靈活 效率高 潤滑方便和互換性好等優(yōu)點 其缺點是抗干擾能 力差 工作時有噪聲 工作壽命不及液體摩擦的滑動軸承 2 壽命計算 壽命計算公式 166671500 18886 4 滿足機床的設(shè)計要求 3 軸承的潤滑 本設(shè)計采用脂潤滑 其優(yōu)點是潤滑膜強度高 能夠承受較大的載荷 不易流失 容易密封 一次加脂可以 維持相當(dāng)長的一段時間 方便簡潔 4 軸承的密封 本次采用非接觸式密封中的迷宮密封 其優(yōu)點是在于工作中幾乎不產(chǎn)生摩擦熱沒有磨損 特別適用于高速 和高溫場合 前段軸承受力較大 且要求較高故采取迷宮密封方式 四 結(jié)論 本次設(shè)計任務(wù)是 XK714 的總傳動系統(tǒng)及主傳動系統(tǒng)的設(shè)計 主要是數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計 該立式 數(shù)控銑床主軸采用齒輪傳動的 傳動形式采用集中式傳動 主軸變速采用多聯(lián)滑移齒輪變速 齒輪傳動具有傳 動效率高 結(jié)構(gòu)緊湊 工作可靠 壽命長 傳動比準(zhǔn)確等優(yōu)點 還對立式數(shù)控銑床各種傳動系統(tǒng)做了對比 主 傳動方案的選擇與確定 主傳動變速系統(tǒng)的計算 主軸組件設(shè)計 軸承的選用密封及潤滑等 關(guān)鍵零件的設(shè)計 校核 本次畢業(yè)設(shè)計中所有零件的設(shè)計與繪制均是在三維繪圖軟件 solidworks 中進行的 然后完成所繪零件的裝 配 完成主軸箱的三維繪制 最終與同組成員所繪制的部分進行總體的裝配完成 XK714 的總體設(shè)計 最后按 照要求對相應(yīng)的零部件進行工程圖的生成并修改完成任務(wù)的要求 參考文獻 1 夏田 數(shù)控加工中心設(shè)計 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 2 陳秀寧 施高義 機械設(shè)計課程設(shè)計 第三版 杭州 浙江大學(xué)出版社 2007 3 現(xiàn)代實用機床設(shè)計手冊編委會 現(xiàn)代實用機床設(shè)計手冊 上冊 北京 機械工業(yè)出版 2006 6 4 王為 汪建曉 機械設(shè)計 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2007 5 戴曙 金屬切削機床 北京 機械工業(yè)出版社 1993 5 6 孫恒 陳作模 葛文杰 機械原理 第七版 北京 高等教育出版社 2006 7 成大先 機械設(shè)計手冊 第五版 第 4 卷 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2008 8 文懷興 夏田 數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 9 中國 南京工藝裝備制造有限公司 中國工藝 2008 版 76 10 馬賢智 實用機械加工手冊 沈陽 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2002 11 李金伴 馬偉民 實用數(shù)控機床技術(shù)手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007 12 黃如林 切削加工簡明實用手冊 第二版 北京化學(xué)工業(yè)出版社 2009 13 胡占齊 機床數(shù)控技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2002 14 蔡厚德 李剛炎 數(shù)控機床構(gòu)造 北京 北京理工大學(xué)出版社 2007 15 徐宏海 謝富春 數(shù)控銑床 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 12 16 徐宏海 謝富春 數(shù)控銑床 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2003 10 17 鄧三鵬 劉朝華 田南平 數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及維護 北京 機械工業(yè)出版社 2003 1 18 沈兵 數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng) 北京 清華大學(xué)出版社 2001 19 李鐵堯 金屬切削機床 北京 機械工業(yè)出版社 1990 20 林其駿 機床數(shù)控系統(tǒng) 北京 中國科學(xué)技術(shù)出版社 1991