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臥式加工中心設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2014-07-30
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畢業(yè)設(shè)計(jì)臥式加工中心
摘　　要
本次設(shè)計(jì)任務(wù)是完成一臺(tái)臥式加工中心機(jī)械設(shè)計(jì)部分的設(shè)計(jì)。該機(jī)床在配以CNC系統(tǒng)就構(gòu)成了一臺(tái)完整的臥式加工中心。在設(shè)計(jì)中主要對(duì)伺服系統(tǒng)和主軸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其中伺服系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠副、軸承等。位置控制靠絲杠螺母結(jié)合驅(qū)動(dòng)的線性運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。工作臺(tái)隨螺母旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)，其螺母是磨損元件。電機(jī)軸上的聯(lián)軸器為傳動(dòng)鏈提供合適的剛度，對(duì)線性或旋轉(zhuǎn)的定位控制中的各部件至關(guān)重要。理想情況下它可提供一定的靈活性，以補(bǔ)償軸的線性誤差。位置控制中的主要運(yùn)動(dòng)是線性運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)升降系統(tǒng)也至關(guān)重要，它可在機(jī)械手或固定裝卸系統(tǒng)中增加扭矩。設(shè)計(jì)中，采用齒輪箱來(lái)提高
主軸系統(tǒng)還包括主軸、齒輪、液壓缸等，同時(shí)對(duì)床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)進(jìn)行了選型和設(shè)計(jì)，以及其他部件的選擇，機(jī)床整體布置的問(wèn)題，最后對(duì)主軸、主軸軸承進(jìn)行了校核計(jì)算。電機(jī)的扭矩以獲得更大的軸向輸出力。切面驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，相切的齒輪系統(tǒng)用來(lái)滿足高速要求。傳動(dòng)比設(shè)計(jì)有2：1和1：1兩種，效率可達(dá)到90%。

關(guān)鍵詞：臥式加工中心；伺服電機(jī)：滾珠絲杠；齒輪；液壓缸。
目　　錄
摘　　要 I
Abstract II
1 引言 1
1.1 加工中心發(fā)展簡(jiǎn)史 1
1.2 加工中心優(yōu)點(diǎn) 1
1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2
2 設(shè)計(jì)總體方案的確定 3
2.1 臥式加工中心主要技術(shù)參數(shù) 3
2.2 主要內(nèi)容 3
2.3 擬定方案 4
2.4 確定總體方案 4
2.5 機(jī)床總體布局的基本要求 4
3 機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
3.1臥式加工中心的床身 6
3.2床身的支撐 6
3.3床身的肋板布置和截面的形狀 6
3.4床身材料的選擇 7
4 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 8
4.1 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)和作用 8
4.1 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 8
4.2.1 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副 9
4.2.2 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選擇 11
4.2.3 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑與防護(hù) 13
5 立柱的設(shè)計(jì) 15
5.1 對(duì)立柱的設(shè)計(jì)要求 15
5.2 立柱的結(jié)構(gòu) 15
5.3 立柱的導(dǎo)軌精度 18
6 工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 19
7 主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
7.1 主軸部件 21
7.2 對(duì)主軸部件的基本要求 21
7.3 主軸部件的傳動(dòng)方式及布置形式 24
7.4 主軸支撐的選擇與配置 25
7.5 主軸箱變速裝置 26
7.6 主軸軸頸的初步選定 26
7.7 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27
7.8 齒輪尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28
8 主軸箱部件的校核 30
8.1 主軸箱齒輪強(qiáng)度的校核 30
8.2 主軸強(qiáng)度的校核 32
8.1 軸承壽命的校核 35
9 配重的設(shè)計(jì) 44
10 滾珠絲杠螺母副的選用與計(jì)算 47
10.1 X向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì) 47
10.2 Y向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì) 52
10.3 Z向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì) 52
11 電機(jī)的選型 53
11.1 對(duì)伺服機(jī)構(gòu)控制電機(jī)的基本要求 53
11.2 控制電機(jī)類(lèi)型選擇 53
11.3 伺服電機(jī)選型 53
11.3.1 X向伺服電機(jī)的選擇 54
11.3.2 Y向伺服電機(jī)的選擇 57
11.3.3 Z向伺服電機(jī)的選擇 59
11.3.4 X主軸電機(jī)的選擇 60
11.4 伺服電機(jī)于進(jìn)給絲杠的聯(lián)結(jié) 61
12 液壓缸 63
12.1 換刀液壓缸設(shè)計(jì)計(jì)算 63
12.2 變速液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 66
12.3 與液壓缸相聯(lián)的拔叉的設(shè)計(jì) 67
結(jié) 論 68
參考文獻(xiàn) 69
致謝 70

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