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臥式加工中心設(shè)計

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更新時間：2014-07-30
發(fā) 布人： lengbingbing

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畢業(yè)設(shè)計臥式加工中心
摘　　要
本次設(shè)計任務(wù)是完成一臺臥式加工中心機械設(shè)計部分的設(shè)計。該機床在配以CNC系統(tǒng)就構(gòu)成了一臺完整的臥式加工中心。在設(shè)計中主要對伺服系統(tǒng)和主軸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計計算，其中伺服系統(tǒng)包括伺服電機、滾珠絲杠副、軸承等。位置控制靠絲杠螺母結(jié)合驅(qū)動的線性運動來實現(xiàn)。工作臺隨螺母旋轉(zhuǎn)而移動，其螺母是磨損元件。電機軸上的聯(lián)軸器為傳動鏈提供合適的剛度，對線性或旋轉(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，以補償軸的線性誤差。位置控制中的主要運動是線性運動旋轉(zhuǎn)運動對升降系統(tǒng)也至關(guān)重要，它可在機械手或固定裝卸系統(tǒng)中增加扭矩。設(shè)計中，采用齒輪箱來提高
主軸系統(tǒng)還包括主軸、齒輪、液壓缸等，同時對床身、導(dǎo)軌、工作臺進(jìn)行了選型和設(shè)計，以及其他部件的選擇，機床整體布置的問題，最后對主軸、主軸軸承進(jìn)行了校核計算。電機的扭矩以獲得更大的軸向輸出力。切面驅(qū)動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動，相切的齒輪系統(tǒng)用來滿足高速要求。傳動比設(shè)計有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：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)展簡史 1
1.2 加工中心優(yōu)點 1
1.2 設(shè)計內(nèi)容 2
2 設(shè)計總體方案的確定 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 機床總體布局的基本要求 4
3 機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計 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 8
4.1 導(dǎo)軌的設(shè)計和作用 8
4.1 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型 8
4.2.1 直線滾動導(dǎo)軌副 9
4.2.2 直線滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)特點及選擇 11
4.2.3 直線滾動導(dǎo)軌的潤滑與防護(hù) 13
5 立柱的設(shè)計 15
5.1 對立柱的設(shè)計要求 15
5.2 立柱的結(jié)構(gòu) 15
5.3 立柱的導(dǎo)軌精度 18
6 工作臺的設(shè)計 19
7 主軸系統(tǒng)的設(shè)計 21
7.1 主軸部件 21
7.2 對主軸部件的基本要求 21
7.3 主軸部件的傳動方式及布置形式 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 27
7.8 齒輪尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 28
8 主軸箱部件的校核 30
8.1 主軸箱齒輪強度的校核 30
8.2 主軸強度的校核 32
8.1 軸承壽命的校核 35
9 配重的設(shè)計 44
10 滾珠絲杠螺母副的選用與計算 47
10.1 X向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計 47
10.2 Y向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計 52
10.3 Z向滾珠絲杠螺母副的設(shè)計 52
11 電機的選型 53
11.1 對伺服機構(gòu)控制電機的基本要求 53
11.2 控制電機類型選擇 53
11.3 伺服電機選型 53
11.3.1 X向伺服電機的選擇 54
11.3.2 Y向伺服電機的選擇 57
11.3.3 Z向伺服電機的選擇 59
11.3.4 X主軸電機的選擇 60
11.4 伺服電機于進(jìn)給絲杠的聯(lián)結(jié) 61
12 液壓缸 63
12.1 換刀液壓缸設(shè)計計算 63
12.2 變速液壓缸的設(shè)計計算 66
12.3 與液壓缸相聯(lián)的拔叉的設(shè)計 67
結(jié) 論 68
參考文獻(xiàn) 69
致謝 70

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