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说明书1份，共55页，约19000字左右

 

 

CAD版本本图纸，共11张

UG三维图一份

 

摘  要

数控技术和数控设备是制造工业现代化的重要基础。数控铣床是机械和电子技术相结合的产物，其机械结构随着电子技术在铣床上的应用和人们对铣床性能的各种技术要求，而逐步发展变化。

本课题主要对数控铣床的主传动系统、Z向进给系统进行了结构设计，并进行了必要的选择计算和校核计算，主要设计工作包括主轴箱及其内部传动件的设计计算，主轴驱动电机的选择计算，主轴变速电机用联轴器，滚珠丝杠的选择计算，滚动导轨的选择计算，伺服电机的选择计算，以及相应的重点部件的强度校核、寿命校核。

本设计采用主轴箱垂直进给的方式，主轴电动机在主轴箱上提供动力输出，Z向由伺服电机和制动器完成升降和停止运动。

本文对立式数控铣床的基本结构、基本尺寸进行了详细的设计、计算，并利用UG NX4对数控铣床的结构进行三维建模，以便更直观地展现设计思想和后期的装配及运动仿真，然后对在设计中选择的各种典型零件进行校核计算，保证设计的可靠性。 

 

关键词：数控铣床；主传动系统；Z向进给系统

 

目　录

第1章　绪论 1

1.1　本课题研究背景及意义 1

1.2　数控机床的研究现状 2

1.2.1　国外数控机床的研究现状 2

1.2.2　国内数控机床的研究现状 4

1.3　数控机床的发展趋势 6

1.4　论文主要完成的工作 6

第2章　总体方案设计 8

2.1　引言 8

2.2　主传动系统总体结构方案的设计 8

2.2.1　主传动系统的基本要求 8

2.2.2　初定主传动系统基本参数 8

2.2.3　主传动系统总体结构方案设计 9

2.3　Z向进给系统的方案设计 10

2.3.1　进给系统的基本要求 10

2.3.2　Z向进给传动系统的方案设计 11

2.4　整体装配三维建模 12

2.5　本章小结 13

第3章　主传动系统设计 14

3.1　引言 14

3.2　主传动系统参数 14

3.3　变速传动系统计算 15

3.3.1　带传动设计 15

3.3.2　齿轮传动设计 17

3.3.3　张紧轮机构设计 20

3.4　轴的设计 21

3.4.1　高速轴的设计 21

3.4.2　中间轴的设计 22

3.4.3　主轴的设计 23

3.5　主轴电机的选择 26

3.6　主轴箱联轴器选择 28

3.7　箱体设计 28

3.8　本章小结 29

第4章　Z向进给系统设计 30

4.1　引言 30

4.2　床身立柱结构设计 30

4.3　Z向进给系统的设计 32

4.3.1　滚珠丝杠的选择设计 32

4.3.2　滚珠丝杠的安装与预紧 33

4.3.3　联轴器的选择设计 34

4.3.4　伺服电机的选择计算 34

4.3.5　制动器的选择 36

4.3.6　导轨的选择设计 37

4.4　联轴器架机构设计 37

4.5　行程开关的选择 37

4.6　本章小结 38

第5章　安全性计算与校核 39

5.1　引言 39

5.2　齿轮强度的校核 39

5.3　轴强度的校核 40

5.4　轴承寿命的校核 42

5.5　丝杠的定位精度和死区误差校核 43

5.6　本章小结 45

结　论 46

参考文献 47

致  谢 49