数控龙门铣床设计[毕业论文+CAD图纸]

数控毕业论文：数控龙门铣床设计含论文，CAD图纸

数控龙门铣床设计[毕业论文+CAD图纸]

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

Abstract

Begins from the research CNC planer type milling machine, to profit from the domestic and foreign advanced experiences, designed one to use in the sheet material and various workpiece the numerical control CNC planer type milling machine, has satisfied the production and the design request.

Elaborated comprehensively the numerical control CNC planer type milling machine's structure principle, the design feature, elaborated has used step-by-steps the electrical machinery and the ball bearing guide screw nut vice-merit. Introduced in detail the numerical control CNC planer type milling machine's structural design and the examination, and have carried on the analysis. And has compiled the related technical parameter.

In which introduced emphatically the ball bearing guide screw principle and selects the principle，To ball bearing links and so on guide screw production, application has systematically carried on the introduction. Including the type choice, the parameter choice, the precision choice, the round-robin mode choice, the principle as well as the factory choice which matches with the main engine and so on.

Keywords　 planer type milling machine Board Numerical control Step-by-steps the electrical machinery Ball bearing guide screw nut

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
附录1 42
附录2 48
附录3 54

第1章 绪论

1.1 背景

二十世纪中期以来，由于航空和航天技术的快捷发展，对于各种飞行器的加工提出更好更快的要求。这些零件形状大都相当复杂，材料多为难加工的合金，用传统的机床和工艺方法进行加工，不能保证精度，也很难提高生产效率，随着计算机的发明和发展，是数控机床的设想成为现实，且已经或即将成为现代机械制造生产过程的基本环节。

也就是说，结合现实的生产实际，根据我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能降低价格、提高生产率、提高产品质量、降低废品率、提高加工精度、节约工装费用、降低生产成本、缩短生产周期、减轻工人的劳动强度，以致使企业取得最好的技术经济效果，在这种总的前提和要求下，就必须使机械加工自动化，适应于生产对象经常改变的情况，并且具有较好的通用性，较大的柔性。因此经济性数控机床就这样被设计并被广泛的应用在现代化生产当中。

1.2 数控技术的应用与发展

随着社会生产和科学技术的发展，机械加工产品的形状和结构不断改进，对加工质量的要求越来越高。由于产品更新换代的速度加快，目前在一般机械加工中单件、小批量生产的产品约占70%-80%。为了保证产品的质量，提高生产效率和降低成本，要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性，而且加工过程要尽可能实现自动化。数控技术就是在这种条件下发展起来的，适用于精度高、零件形状复杂的单价及小批量生产，以数字形式实现控制的一门技术。

1.2.1 数控技术领域与计算机应用的特点

1.2.1.1 数控的技术领域

数控就是以数字程序的形式实现控制的一门技术，它是随着电子计算机的发展而发展起来的，综合了各技术领域里的新成就，具有广泛的通用性，是高自动化程度的工业自动控制技术。现代数控技术所涉及到的技术领域学科很多，范围较广，除机械技术本体之外，还有以下关键技术：

1.计算机及接口技术

2.自动控制技术

3.传感器技术

4.信息技术

数控技术首先在机床行业获得广泛应用，现在已有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控加工中心及数控线切割机床等。

1.2.1.2 数控技术中计算机技术应用的特点

计算机数控多以通用的小型或微型计算机为核心，在增加适当的接口电路及外围设备，来代替数控柜中的专用计算装置。

计算机数控系统有以下特点

1.灵活性强

2.通用性好

3.可靠性高

4.易于实现多功能、高复杂程度的控制

5.使用维修方便

6.具有通信功能

1.2.2 数控技术的发展趋势

从数控系统的发展来看，数控机床已发展了五代在实际应用中，除了机床行业之外，数控技术还应用在其他部门，产生了各种数控设备。例如：数控绘图机、数控绕线机、数控测量机等。随着数控技术向其他行业的推广，计算机技术、成组技术及系统等技术在各工业部门的应用，推动了机械工业从传统的概念和方法中解脱出来，向着综合自动化的方向变革。在产品设计方面，采用计算机辅助设计（CAD）