SK-125立式数控铣床传动系统关键部件设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：SK-125立式数控铣床传动系统关键部件设计含论文，CAD图纸，开题报告，任务书

SK-125立式数控铣床传动系统关键部件设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要：

数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。
数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编辑指令规定的程序。

数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统执照产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术规范覆盖很多领域：(1)机械制造技术 （2）信息处理，加工，传输技术;(3）自动控制技术：（4）伺服驱动技术；（5）传感技术;(6)软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。
数控机床就是将加工过工程所需要的各种步骤以及刀具与弓箭之间的相对位移量都是用数字化的代码来显示。通过控制介质数字信息传入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或者其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。

关键词：机械设计，数控三坐标铣床，主轴，数控系统。

Abstract

Summary：

Digital control the modern development of automation control of digital technology is a signal for machine tools are processes to control movement, as a method of science and technology has developed rapidly and Numerical Control machine is a national machinery industry standards of important standard, the machine is a program Numerical Control control system of machine tools, the system to be logical to use a number or other symbols specified procedure.the instruction encoding.

Numerical control machine tools in Numerical Control technology of new technology industries through the traditional manufacturing a product of the electromechanical integration technology.covering many areas:（one）machinery manufacturing technology (two)information processing,processing and transmission technologythree)automatic technology；（four）servo driving technological;(five)sensing technology;(six) software technology,etc.the computer to traditional service trade the manufacturing industry,has changed completely.and has become industrialized,and because of the information technology,manufacturing into a rising industry,have broad development of the world.

Numerical Control machine tools are the processes of the various steps and the tool relative to the workpiece between the amount of displacement is the use of digital code to represent information media .by controlling figures into a special area of the computer .computer for the processing of information and instructions to control the machine tools or other enforcement servo system components and tools automatically processed out the work.

Key words:Mechanical design,Numerical Control three coordinates of milling

目录

1绪论 1
1.1数控铣床的现状和发展 1
1.2毕业设计的目的和意义 1
2 设计方案的确定 2
2.1 整体方案的确定 2
2.2 主轴传动方案的类型和选择 2
3 轴类零件的设计和计算 4
3.1主轴的材料选择 4
3.2主轴主要结构参数的确定 4
3.2.1 主轴最小直径的估算 4
3.2.2主轴内孔直径d及拉杆直径的确定 4
3.3.3主轴支承跨距L的确定 5
3.3.4初选轴承 5
3.3主轴的结构设计 5
3.3.1 拟定轴上零件的装配方案 5
3.3.2确定轴各段的直径 6
3.3.3 确定各轴段的长度 6
3.3.4主轴刚度的计算 7
4 轴承的设计与计算 9
4.1 轴承当量动载荷的计算 9
4.1.1 切削力的计算 9
4.1.2 径向力的确定 9
4.1.3. 计算两轴承的派生轴向力s 10
4.1.4 计算两轴承的轴向载荷 10
4.1.5 计算两轴承的当量动载荷P 10
4.2 验算轴承的寿命 11
5 碟形弹簧的设计和计算 12
5.1 碟形弹簧的设计与计算 12
5.2 碟形弹簧的校核 13
6进给机构的设计 15
6.1滚珠丝杆副设计步骤 15
6.2滚珠丝杠的计算 15
6.2.1丝杠导程的计算 15
6.2.2滚珠丝杠精度 17
6.2.3滚珠丝杠选择 17
6.3滚珠丝杠支承选择 18
6.4滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧 21
7伺服电机的选择 23
7.1最大的切削负载转矩计算 23
7.2负载惯量计算 23
7.3空载加速转矩计算 24
8气体缸的选择 26
致谢 28
参考文献 29

1绪论

1.1数控铣床的现状和发展

计算机技术的飞速发展推动了数控技术的更新换代，而这也日益完善了数控铣床的高精、高速、高效功能。代表世界先进水平的欧洲、美国、日本的数控系统生产商利用工控机丰富的软硬件资源开发的新一代数控系统具有开放式体系结构，即数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次产品的开发。

开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向发展。

近几年来，由于对切割质量、劳动环境等的要求越来越高，其相应产品在我国的市场需求量也逐年上升。在我国的数控铣床设备生产行业中，由于缺乏切割理论研究与生产实践相转换的机制，因此新技术运用不广、新产品开发速度不快，制约了数控铣床技术的进一步发展和运用。

1.2毕业设计的目的和意义

装备工业的技术水平和现代程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生活的最基本的生产资料，而数控又是当今先进制造技术和装备最核心和技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造业能力和水平，提高对动态多变市场和适应能力和竞争能力。

此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造业技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2 设计方案的确定

2.1 整体方案的确定

本次立式数控铣床要达到的技术要求：电机功1.5W，进给速度为4m/s，换刀的时间靠打刀缸的性能来保证。工作台面积为840x300的行程480x250x250，工作台所加工零件的类型为铝件和一些钢件。主轴采用BT50、的刀柄和拉抓。

本次立式数控铣床具有加工中心的特点，能够实现自动换刀，自动变速，变速方法采用无级变速。由中空电机连接主轴直接转动，本次设计选择采用的是有欧非机械有限公司型号为O口-FK的中空电机，它的额定扭矩为179N.m,额定转速为400rpm

本次立式数控铣床主轴部件的设计主要有轴以及轴上零件、拉杆的设计；气缸的选择，首先根据换刀所要达到的时间，其次，根据碟形弹簧拉紧刀柄的力，气缸动作是所产生的力应稍大于弹簧的拉紧力。

2.2 主轴传动方案的类型和选择

数控机床的调速是按照控制指令自动执行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。在主传动系统中，目前多采用交流主轴电动机和直流主轴电动机无级凋速系统。为扩大调速。

为了适应不同的加工要求，目前主传动系统主要有三种变速方式

1． 具有变速齿轮的主传动 如上图a所示

这种配置方式大中型数控铣床中比较普遍。它通过少数几对齿轮进行降速，使之能够够分段变速，确保低速时拥有足够