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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(jī)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(jī)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(jī)理，立式數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)包括了主軸電動機(jī)、主軸傳動系統(tǒng)和主軸組件三部分組成。其次詳細(xì)介紹了XK714的設(shè)計過程，機(jī)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(diǎn)。文中介紹了數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)各種優(yōu)缺點(diǎn)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(jī)床是數(shù)字控制機(jī)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(jī)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(jī)床動作。過去的數(shù)控機(jī)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(jī)床的快速發(fā)展是整個世界經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的重要體現(xiàn)。數(shù)控機(jī)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(jī)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(dá)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(jī)，他是數(shù)控銑床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 　?。?）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(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 　?。?）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(yùn)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。 　?。?）編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲等。 　?。?）驅(qū)動裝置，他是數(shù)控銑床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)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(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動。當(dāng)幾個進(jìn)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(jī)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(shí)現(xiàn)二級變速的主傳動系統(tǒng)?；讫X輪的移位大都采用液壓驅(qū)動。因?yàn)閿?shù)控銑床使用可調(diào)無機(jī)變速交流、直流電動機(jī)，所以經(jīng)齒輪變速后，實(shí)現(xiàn)分段無級變速，調(diào)速范圍增加。其優(yōu)點(diǎn)是能夠滿足各種切削運(yùn)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:Fc=CF?apxf?fzyf?aeμF?zdqF?nwf=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L=fnfifcfgGafwp?u?k (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 Pn=VmaxNmax （三）軸承的選用 1.概述 滾動軸承是現(xiàn)代化機(jī)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(diǎn)，其缺點(diǎn)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：Lh=166671500ft?Cfp?P?=18886.4h 滿足機(jī)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(diǎn)是潤滑膜強(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)。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(jìn)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(jìn)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(jìn)行工程圖的生成并修改完成任務(wù)的要求。 參考文獻(xiàn) [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(jī)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(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊編委會.現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版,2006.6 [4] 王為，汪建曉.機(jī)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(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.5 [6] 孫恒，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2006. [7] 成大先.機(jī)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(jī)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(shí)用機(jī)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(shí)用數(shù)控機(jī)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(shí)用手冊（第二版）.北京化學(xué)工業(yè)出版社，2009. [13] 胡占齊.機(jī)床數(shù)控技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [14] 蔡厚德，李剛炎.數(shù)控機(jī)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(jī)床結(jié)構(gòu)及維護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.1 [18] 沈兵.數(shù)控機(jī)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(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [20] 林其駿.機(jī)床數(shù)控系統(tǒng).北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1991