ck6130b數(shù)控機(jī)床畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著高信息科技快速的革新和迅猛的發(fā)展，使其達(dá)到精確機(jī)械的加工需求。對機(jī)械加工所需要的質(zhì)量、產(chǎn)品的操作性能、生產(chǎn)效率以及成本提出了越來越嚴(yán)格的要求，使其生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床也需要不斷地更新?lián)Q代來滿足更高的需求。</p><p>　　這個話題我需要做出相應(yīng)的ck6130b數(shù)控機(jī)床主軸的身體部位和傳動部件設(shè)計。在設(shè)

2、計中我應(yīng)該按照查詢的設(shè)計參數(shù)，對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加合理的處理。對于數(shù)控機(jī)床主要的傳動體系進(jìn)行改良和分析，使正確的掌握主要傳動系統(tǒng)的主軸部分特點(diǎn)。針對數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中的驅(qū)動支撐、滾珠絲杠的預(yù)緊及軸承的選取進(jìn)行合理準(zhǔn)確的設(shè)計。</p><p>　　課題對進(jìn)給傳動和主傳動系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)問題。使數(shù)控機(jī)床更高的經(jīng)濟(jì)效益，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。完善數(shù)控機(jī)床對機(jī)械加工制作的合理要求，達(dá)到對數(shù)控機(jī)床的設(shè)計目的。</

3、p><p>　　關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床; 主軸; 經(jīng)濟(jì)成本、效益</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the Technical In Formation fast innovation and Fast growth, the demand in designed for achieve the

4、precision processing machinery .Put forward higher require on the mechanical product performance quality efficiency and cost of production, the numerical control machine tool needs to constantly date to meet the higher d

5、emand.</p><p>　　The topic for my bodies needs to make a corresponding ck6130b CNC motor cutting spindles and the design to mission parts. In the design of you should be in accordance with the the design of p

6、arameters the query processing, more rational for the corresponding data. On the design and analysis of main drive system of CNC machine tools, to master the characteristics of spindle drive system. On The Feed drive sys

7、tem numerical control machine tool on the ball screw support, pretension bearing selectio</p><p>　　The design for the relevant problems of feed drive main driving system. To make Numerical control machine to

8、ol even more economic benefits, To raise the productiveness to manufacture, decrease the spend of something. Improved reasonable requirements CNC machine tool processing production, achieve on goal for the appearance to

9、cnc mcahnie cutting.</p><p>　　Key words: Turning CNC Machining ; main Spindle ;Economic effect </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p>&

10、lt;p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床簡介1</p><p>　　1.2 課題意義及本文主要工作1</p><p>　　2 數(shù)控車床簡介3</p><p>　　2.1 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3&

11、lt;/p><p>　　2.2 數(shù)控車床的總體布局3</p><p>　　2.3 CK6130B數(shù)控車床的總體布局7</p><p>　　3 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計8</p><p>　　3.1 主傳動系統(tǒng)變速方式8</p><p>　　3.2 主運(yùn)動功率的確定10</p><p>　　

12、3.3 皮帶輪的設(shè)計計算13</p><p>　　4 主軸部件設(shè)計15</p><p>　　4.1 主軸主要參數(shù)的計算15</p><p>　　4.2 主軸軸承的選擇22</p><p>　　4.3 軸承間隙調(diào)整和預(yù)緊24</p><p>　　5 進(jìn)給驅(qū)動部件設(shè)計25</p><

13、;p>　　5.1 進(jìn)給驅(qū)動部件傳動功率的計算25</p><p>　　5.2 滾珠絲杠副的型號31</p><p>　　5.3 滾珠絲杠副軸承的選用32</p><p>　　6 導(dǎo)軌、導(dǎo)軌架以及床身總體設(shè)計33</p><p>　　6.1 導(dǎo)軌的設(shè)計33</p><p>　　6.2 導(dǎo)軌架的

14、設(shè)計35</p><p>　　6.3 床身的設(shè)計37</p><p><b>　　結(jié) 論38</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b&g

15、t;　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 數(shù)控機(jī)床簡介</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的，提出了很高的要求，需要對產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)控技術(shù)，準(zhǔn)確地?zé)o誤的按照先前編制的編程數(shù)字代碼程序，經(jīng)計算機(jī)算出加工出所需要地程序。自動化全面的加工工藝進(jìn)程完善是完成以上述需求的舉措之一。數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)的全面自動化和半自動化能夠提高生產(chǎn)效率

16、、提高生產(chǎn)產(chǎn)品的精度、縮短加工所需要的時間，從而減少了材料的成本，也在復(fù)雜的環(huán)境下減少了勞動者的體力操作強(qiáng)度。因此，先進(jìn)的數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)床從此誕生。計算機(jī)控制的機(jī)床在制造材料件時，考慮對形狀比較復(fù)雜的曲面的產(chǎn)品進(jìn)行了有目的計算編程。并且能夠更加精確的滿足產(chǎn)品質(zhì)量所需要的精度。對一些中小型的加工零件可以更快的進(jìn)行分析，更有效的減少加工所需要的時間，從而減少生產(chǎn)周期。有利于的加快零件的換代速度。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用于軍械制造、汽車模具加工、航

17、空航天領(lǐng)域、農(nóng)機(jī)械和重型機(jī)械制造以及計算機(jī)等工業(yè)生產(chǎn)中。目前，數(shù)控應(yīng)用技術(shù)已快速的全面的普及和推廣。數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工應(yīng)用到自動綜合計算機(jī)操作系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。相信我國有能力制造出更加先進(jìn)和精準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，從而為工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2 課題意義及本文主要工作</p><p><b>　　1.2.1選題意義</b></

18、p><p>　　目前，中國在數(shù)控系統(tǒng)的領(lǐng)域應(yīng)經(jīng)達(dá)到了中等發(fā)達(dá)的程度。其中已經(jīng)開發(fā)研制多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床和總線式高精度數(shù)控產(chǎn)品設(shè)備。我國數(shù)控產(chǎn)品設(shè)備正在向著重型機(jī)床、超高精度機(jī)床、激光特種性能加工的工藝大型機(jī)床和先進(jìn)科技的高性能機(jī)床方向發(fā)展。先進(jìn)的數(shù)控部分技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。先進(jìn)的程度化機(jī)床向著告訴化方向發(fā)展，可以發(fā)揮精度高刀具性使用，不僅僅一定程度上升高加工出產(chǎn)的效能、下降了材料的成本，而且可以提高零件精度和質(zhì)地。

19、中國數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量位居于世界各國的前列,但是其中機(jī)床產(chǎn)品競爭力在世界各國中仍然處于比較低的程度水平。在國內(nèi)市場中也存在著很大的外來競爭壓力，外國先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床也占據(jù)一定的市場，而且還具有一定的優(yōu)勢。</p><p>　　在實(shí)際中高速、尖銳、先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床相當(dāng)重要，但在此發(fā)展的背后，在現(xiàn)今數(shù)控機(jī)床教學(xué)中也用相類似的普通機(jī)床似乎有些落后和滯留，自由的市場中也大量的需要中小型數(shù)控機(jī)床加工作為教學(xué)時使用和改進(jìn)。</

20、p><p>　　1.2.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢</p><p>　　目前，數(shù)控技術(shù)及裝備發(fā)展面臨著以下幾個方面：</p><p>　　1．高速度、高的生產(chǎn)效率、高的加工精度和高的可靠性發(fā)展方向；</p><p>　　2．復(fù)合加工機(jī)床促進(jìn)新一代高效機(jī)床的形成； </p><p>　　3．模塊化、智能化、柔性化、集成化和開放性；

21、</p><p>　　4．出現(xiàn)新一代數(shù)控加工工藝與裝備；</p><p>　　5．機(jī)床的發(fā)展適應(yīng)敏捷制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息化分布的系統(tǒng)；</p><p>　　6．向大型和微型化兩極發(fā)展和虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)；</p><p>　　7．加工工藝適應(yīng)性強(qiáng)的數(shù)字化精準(zhǔn)機(jī)床不斷的被設(shè)計制造出，其中高智能、高效率和高集成微型數(shù)控機(jī)床開始涌入機(jī)床市場；</

22、p><p>　　8．向著數(shù)字化、信息化、高能化、超高的制造性，能夠加工各種復(fù)雜的曲面和彎曲度較大的方向發(fā)展；</p><p><b>　　2 數(shù)控車床簡介</b></p><p>　　2.1 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　2.1.1工藝適合范圍</p><p>　　數(shù)控車床是一種具有高精度、

23、高效率、主軸高速度、和強(qiáng)的適應(yīng)性的自動化程度較高的數(shù)控機(jī)床。也是使用的占有比較大的一種數(shù)控車床。它主要用于精度要求高、表面粗糙度低、分型面比較復(fù)雜的軸類、圓盤類等復(fù)雜零件的機(jī)械加工，并且能夠利用計算機(jī)系統(tǒng)對程序準(zhǔn)確的編程，能夠自動控制圓柱面、錐面、高弧度弧面和螺桿紋的切削加工，也能進(jìn)行孔類零件的加工。所以，工藝范圍和普通機(jī)床比是先進(jìn)而高效的數(shù)控機(jī)床，并應(yīng)用于工業(yè)制造十分的廣泛。</p><p>　　2.1.2數(shù)控

24、車床的組成</p><p>　　數(shù)控車床在由計算機(jī)編程控制系統(tǒng)的數(shù)字部分，主軸傳動部分，傳動部分，進(jìn)給伺服驅(qū)動和限制的檢測設(shè)備，該設(shè)備的輔助控制部分，床體和其他部分。數(shù)控車床是利用了高科技的信息化系統(tǒng)來逐步完善其中的加工環(huán)節(jié)，把每一部分都利用計算機(jī)精準(zhǔn)的計算出要編程的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行合理的加工設(shè)計。</p><p>　　研究的CK6130B數(shù)控機(jī)床就是一種普通的數(shù)控車床，利用研究它來進(jìn)一步的進(jìn)

25、行更好的研究設(shè)計，來加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床加工的適應(yīng)能力。</p><p>　　2.2 數(shù)控車床的總體布局</p><p>　　2.2.1數(shù)控機(jī)床總體布局的概念</p><p>　　數(shù)控機(jī)床具有全自動化或半自動化的先進(jìn)機(jī)床.利用計算機(jī)編程軟件編寫信息程序來驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)部件按照所規(guī)定的路線和移動距離方向進(jìn)行加工零件輪廓。除此之外，還要考慮到使用方面所需的特定要求：</p&

26、gt;<p>　　1. 數(shù)控機(jī)床的布局首先要滿足用戶所提出來的需求，例如機(jī)床的加工范圍，工作精度，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性等等。</p><p>　　2. 保證位置的相對準(zhǔn)確以及在整個加工中的有相對運(yùn)動工件的精準(zhǔn)范圍。在此前提下，盡量的降低材料的使用成本，從而達(dá)到需求的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　3. 為了保證數(shù)控機(jī)床的幾何結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)處理時間和定位精度高的傳輸。<

27、/p><p>　　4. 要求于工人同時操作和記錄觀察數(shù)據(jù)，操作的數(shù)控機(jī)床按鈕開關(guān)大部分都放置在數(shù)控裝置的易操作處，其中大部分的小型機(jī)床，也把數(shù)控按鈕放在機(jī)床的按板上,師傅操作時一邊在數(shù)控裝置上，同時記錄數(shù)據(jù)和觀察其工作情況，方便又有人性化。</p><p>　　5. 用于加工的刀具、機(jī)械工件的裝卸、夾緊便利要求，其中數(shù)控自動換刀的加工機(jī)床設(shè)備以外，數(shù)控機(jī)床的切削刀具和配料的裝卸和松開夾緊等操作

28、，都要求操作者手動來完成加工需求，必然要易便接近裝卸的操作區(qū)域，也為了安裝工件時更加的省力簡便。</p><p>　　6. 數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率很高、產(chǎn)生的切屑多，所以設(shè)計時機(jī)床結(jié)構(gòu)分布局應(yīng)便于快速的冷卻和排除產(chǎn)生的鐵屑。</p><p>　　7. 節(jié)約原材料的使用，降低其成本需求，重量和體積一般較小，適當(dāng)?shù)臏p小使用空間，適合人體操作習(xí)慣等方面。</p><p>　　

29、此次計劃的ck6130b數(shù)控機(jī)床，選用了其一般機(jī)床中最常見的臥式結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式來進(jìn)行革新升級。</p><p>　　2.2.2數(shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及影響布局的因素</p><p>　　1．?dāng)?shù)控車床布局的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)字化機(jī)床計劃的床身布局和進(jìn)給軌導(dǎo)部件擁有好幾種首要的方式，其中重要的如水平床身策劃、歪斜床身的計劃和水平床身布局的斜滑板等形式。中小

30、型數(shù)控車床承擔(dān)大部分的傾斜床或機(jī)床斜滑塊結(jié)構(gòu)水平。其中的有一定角斜度床身具備最大的長處是可以使用全閉式斜面的整個構(gòu)造，來為了增強(qiáng)床身應(yīng)所具備的足夠剛性度。機(jī)床的身的導(dǎo)軌歪斜角度一般為70°、45°和60°，可是導(dǎo)軌存在的斜角過大可能會不利于到導(dǎo)軌導(dǎo)向性以及受力不合理存在的情況。其中水平床身的加工性比斜床身又有優(yōu)勢，刀架紡織水平位置有利用提高導(dǎo)軌的運(yùn)動精度，結(jié)構(gòu)設(shè)計床身空間有限不利于排屑和安裝比價不便。這種布

31、局設(shè)計具有外型合理，占有空間不大，便于冷卻廢液的排出和排出產(chǎn)生的鐵屑，有利于工作人員的觀察記錄與操作，易于安裝設(shè)備和下料，自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　2．影響數(shù)控車床布局的因素</p><p>　　(1) 工件的形狀、尺寸和質(zhì)量</p><p>　　由于工件的形狀的不同，其中包括尺寸的大小、要求精度的高低以及加工時間的合理性、效率的生產(chǎn)加工，都對機(jī)床床

32、身的設(shè)計提出了較高的設(shè)計要求。只有不斷地改進(jìn)和合理的設(shè)計才能使機(jī)床更加的有使用價值和生產(chǎn)能力。</p><p>　　當(dāng)工件的半徑小于625mm時，可用普通臥式車床加工；當(dāng)半徑小于1000毫米，單柱立式車床；當(dāng)工件半徑為1250～4000mm時，采用雙立柱立式車床加工。</p><p>　　按照以上技術(shù)要求和任務(wù)書中所給定的參考數(shù)據(jù)（最大的加工工件的半徑165mm、最大托板加工半徑90mm、

33、其中最大加工長度為470mm），基于以上考慮，以合理的ck6130b數(shù)控機(jī)床臥式設(shè)計車床的參考研究設(shè)計。</p><p>　　(2) 車床的生產(chǎn)率要求</p><p>　　由于生產(chǎn)效率的要求，可以生產(chǎn)車床型單軸刀具的設(shè)計布局，雙主軸炮塔，炮塔和單軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對ck6130b中小數(shù)控車床數(shù)控機(jī)床的改造，它要求生產(chǎn)效率低。因此，對單軸轉(zhuǎn)臺型數(shù)控車床的設(shè)計。(3) 機(jī)床精度</p>

34、<p>　　其中有些外界的因素對機(jī)床加工影響是很小的，機(jī)床總的布局必須要考慮到每一個安裝部件的強(qiáng)度要求、剛度要求、抗震性能、和在加工產(chǎn)生大量熱量使其床身產(chǎn)生微小的變形影響加工的精度。有設(shè)計目的避免一些問題，讓其設(shè)計在不敏感的走向處。</p><p>　　由以上可以得到，在布局設(shè)計為臥式車床，導(dǎo)軌和刀架的分布已成為一個重要的參考指標(biāo)。</p><p>　　后斜床身斜滑板A）

35、 B）垂直床垂直板</p><p>　　C）平板式 D）前斜板 </p><p><b>　　e)平床身-斜滑板</b></p><p><b>　　圖2-1 床身布局</b></p><p>　　如圖2-1所示，有水平床身和水平

36、床身斜滑板、傾斜床身。數(shù)控立式車床床身導(dǎo)軌和床的布局設(shè)計。平床形式類型的床身處理技術(shù)好，易于保證零件的精度。除此之外，數(shù)控平床床身的總質(zhì)量的形變趨勢往下，它與其刀架的方向垂直移動，對機(jī)械制造的精度影響不大。雖然操作，保護(hù)性能略差，但其敞開，升降自如，操作更方便。在本次設(shè)計中，根據(jù)客戶要求，CK6130B采用平床身－平滑板式。</p><p>　　2.3 CK6130B數(shù)控車床的總體布局</p>&l

37、t;p>　　這次設(shè)計的CK6130B數(shù)控機(jī)床是在做了嚴(yán)謹(jǐn)和所需的考查參考后和適合操作人提出的需求的前提下查詢了許多的數(shù)控設(shè)計手冊、有關(guān)的書本和借鑒了同類型號數(shù)控機(jī)床的計劃實(shí)訓(xùn)而策劃的。主軸的滾動角的接觸球軸承的鋼度和滿足軸承的精度保證。運(yùn)營商面臨的主軸，工件裝卸方便。數(shù)控車床X、Z軸采用機(jī)電和滾動連接螺絲直接。一個連接到主軸脈沖編碼器。主軸與編碼器脈沖連接。根據(jù)所需要的要求和原則,應(yīng)該合理的設(shè)計CK6130B為臥式型車床設(shè)計類型。

38、</p><p>　　3 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1 主傳動系統(tǒng)變速方式</p><p>　　為了適合于各種類型的加工需求，數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)設(shè)計有以下幾類的配置形式。</p><p>　　1. 部分是主傳動齒輪。這樣的選擇，在大型數(shù)控車床。其中少數(shù)的齒輪通過降低速度，增大扭力矩的輸出，以達(dá)到滿足軸的扭力矩的要求，有些小中型

39、機(jī)床也采用了這種傳動形式。為了獲得一個強(qiáng)大的切削扭矩時。數(shù)控機(jī)車床的使用可調(diào)無級變速交流，直流式電機(jī)。因此，齒輪傳動，實(shí)現(xiàn)無級變速范圍8，增加。它的優(yōu)勢為了滿足大部分的切削加工力矩的輸出具有很大范圍調(diào)節(jié)速度的功能。然而因?yàn)橛胁季謴?fù)雜，需求增添光滑以及溫度限制設(shè)備。本錢比較高，另外，加工和修理也比較復(fù)雜。如圖3-1（a）</p><p>　　2. 設(shè)計選擇了等級為一級的帶傳動變速形式。這類傳動形式大部分用于在小、中

40、型數(shù)控車床變速形式上。傳動帶傳動形式，大大的兩齒輪的振動和噪聲減少所引起的傳輸，應(yīng)用扭矩低，主軸的性能要求。該方法具有安裝方便，調(diào)整方便，結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大多數(shù)的數(shù)控機(jī)床傳動系統(tǒng)。如圖3-1（b）</p><p>　　3.利用性能比較適合的無極調(diào)速伺變速，讓它主軸的傳動系統(tǒng)布局規(guī)劃了軸安裝箱體的體積。這樣提高了主軸的剛度和強(qiáng)度。為此也節(jié)省了空間，使加工的空間范圍有效的得到提升。但是由于主軸的無級變速的調(diào)

41、節(jié)使其產(chǎn)生了大量的熱量難以快速的散去，對主軸部件的精度影響比較大，必須加入冷卻裝置，否則還是存在弊端。如圖3-1（c）</p><p>　　結(jié)合以上分析，不同的傳動方式存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較和分析選擇來設(shè)計將采取的主軸傳動類型。首先應(yīng)該滿足的設(shè)計的車床，傳動主軸選取V帶傳動比較合理，主軸為加工車削，保證其所準(zhǔn)許的加工精度要求，而V帶的傳動能吸收振動、故傳動平穩(wěn)、緩和沖擊。由此得出可以選取一級V帶傳動變速類型。&l

42、t;/p><p>　?。╝）帶有變速齒輪的主傳動</p><p>　?。╞）一級帶傳動變速方式</p><p>　　(c) 調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動方式</p><p>　　圖3-1主傳動系統(tǒng)變速方式</p><p>　　3.2 主運(yùn)動功率的確定</p><p>　　3.2.1切削用量的選擇</p&g

43、t;<p>　　根據(jù)加工工藝的要求合理的選擇切削用量，是確定機(jī)床參數(shù)的基本依據(jù)。進(jìn)行切削時參數(shù)三要素有切削加工的速度 ，切削時的深度 ，進(jìn)給加工的速度 。因此，在切削參數(shù)的選擇，應(yīng)考慮以下幾個方面的關(guān)系：1. 切削時的生產(chǎn)效率 在切削中，材料切除率與其切削的用量三種要素、、均存在線性關(guān)系，其中一個參數(shù)的變化大，都能提高生產(chǎn)率。但由于對刀具壽命的限制，當(dāng)一個參數(shù)的增大而增大，另外兩個參數(shù)必須減少。由此得，選擇切削用量大小時

44、，使以上的三要素結(jié)合獲得最佳準(zhǔn)許參數(shù)，這樣才有合理的高生產(chǎn)效率。2. 刀具壽命 刀具壽命的影響是在工具層面的合理成分，以、、。因此，保證刀具壽命的考慮出發(fā)點(diǎn)的合理和有效利用，確定切割需要背吃刀量的時間量，相對大量的；然后選擇大的入量；最后，根據(jù)公式確定刀具壽命和切削速度。關(guān)于特殊的機(jī)床而言，為了確保刀具的合理使用的壽命，每次的切削用量不可以過大。3. 加工時的表面粗糙度 針對粗加工時，切削力和刀具選擇數(shù)據(jù)合理時，首先應(yīng)盡可能的增大.

45、，在允許范圍內(nèi)降低、，讓其工件粗糙的毛坯余量盡量在一次吃刀量中加工完成。其中刀具、機(jī)床、刀具、和工件夾持時剛度所允許時，進(jìn)行粗加工時應(yīng)盡可能的提高，并</p><p>　　在進(jìn)行多刀切削加工或用組合刀具多次切削時，應(yīng)盡量各把選擇刀具在允許的加工切削量的最低參數(shù)，作為機(jī)床參數(shù)的調(diào)整。對主要的自動化加工，選擇生產(chǎn)需求進(jìn)行平衡，各個工位加工的實(shí)際用量。</p><p>　　車床上進(jìn)行零件粗加工時

46、，切削力的大小和切削用量的大小都很大，需要選擇的粗車加工的直徑為39mm,選擇的材料為45鋼的圓形棒料為典型的加工參考工況。加工的棒料經(jīng)過了回火加高溫回火，根據(jù)參考［3］表8-7中碳素鋼可了解45鋼的硬度區(qū)間為209～245HB。根據(jù)切削速度（4）把p744 10-1硬質(zhì)合金刀具，外圓可以選擇刀具材料YT20。根據(jù)參考資料5 P507 2.4-3硬質(zhì)合金鋼和高速鋼切削粗加工外圓加工工具把刀桿尺寸B H 1828的進(jìn)料端尺寸選擇，F(xiàn) =

47、0.6mm/r、20mm和AP＝3.2mm的半徑。</p><p>　　按照以上的參取得查據(jù)［3-4］P2347表16-2計算加工切削時速度參數(shù)中設(shè)計碳鋼在進(jìn)行可以粗加工時，每次切加工削深度為3.2mm時的切削速度為依據(jù)</p><p><b>　　（3-1）</b></p><p><b>　　式中 ——系數(shù)</b>&

48、lt;/p><p><b>　　——車刀的耐用度 </b></p><p>　　3.2.2車削時切削力的計算</p><p>　　按照計算得到的參考［4］968頁表12-4切削力驗(yàn)算</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　式中 ——系數(shù)

49、</b></p><p>　　3.2.3主傳動中電機(jī)的功率和型號的確定</p><p>　　借鑒驗(yàn)算［7］能夠得知電動機(jī)的功率公式</p><p>　　即： (kW) （3-2）</p><p>　　式中 ——主傳動電動機(jī)的功率，單位為kW;</p&

50、gt;<p>　　——切削功率，單位為kW；</p><p>　　——總有效率——主傳動鏈，普通機(jī)床一般可取0.70 ~ = 0.85。當(dāng)結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)速較低時取大值。</p><p>　　確定切削功率應(yīng)根據(jù)工藝分析。通用機(jī)床應(yīng)該選擇一些加工條件對切削力有決定性的影響；加工工件的專用機(jī)床應(yīng)根據(jù)典型的考慮，然后根據(jù)切削參數(shù)用于計算切削功率。本次課題研究設(shè)計的CK6130B數(shù)控車床

51、機(jī)床是通用型小中型車床，所以設(shè)計的切削功率有必要性的影響機(jī)械加工的一般情況。</p><p>　　參考公式（7 211）公式可以切割功率（KW）（3-3）：</p><p>　　(kW ) （3-3）</p><p>　　所以機(jī)床的切削功率為：</p><p>　　本次課題研究設(shè)計的CK6130B數(shù)

52、控車床中的電機(jī)部分和主軸部件之間的傳動是經(jīng)過平穩(wěn)性高的V帶來傳動形式所實(shí)現(xiàn)的，通過查詢了參考［7］表中1.2-11查閱得到V帶的傳動效率參數(shù)大約為，可取得主運(yùn)動電機(jī)實(shí)際的約功率為：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　按以上面查詢計算的結(jié)果可知，確定時可以選擇額定功率約為4.1kW三相的變頻無級電動機(jī)調(diào)節(jié)將能夠滿足本次設(shè)計所需要的CK6

53、130B數(shù)控車床的穩(wěn)定運(yùn)行的工作。查閱相關(guān)的電子版資料，實(shí)際選用了蘇州森YPN參數(shù)的主軸變頻的專用無極調(diào)速電機(jī)YPN-35.3-4B。</p><p>　　依據(jù)參考設(shè)計選用沈陽森瑪力Ypnc類型無級變頻主軸電動機(jī)，這種類型電機(jī)的特色有:</p><p>　　高精度的運(yùn)算速度，可以滿足超低操作，并能保持額定輸出計數(shù)器。</p><p>　　恒功率控制范圍，約4倍工頻電

54、機(jī)的頻率，在33.3hz頻率高達(dá)約6倍的電機(jī)功率。</p><p>　　在早期的35.3hz的基本設(shè)計參數(shù)，低速大扭矩的特點(diǎn)，保證在加工過程中切削力的強(qiáng)度，恒功率無級調(diào)速范圍足夠?qū)挘员ＷC高速切削時間清洗的敏感性。 降低功率，節(jié)約成本和功率容量。</p><p>　　3.3 皮帶輪的設(shè)計計算</p><p>　　設(shè)一天運(yùn)轉(zhuǎn)時間8～9.5小時（按小帶輪計算）</

55、p><p>　　1. 確定計算功率 </p><p>　　通過參考[ 8 ] 6--8檢查工作系數(shù)，所以</p><p><b>　　計算功率:</b></p><p><b>　　kW</b></p><p>　　2. 根據(jù)和選膠帶型別為：A型</p><

56、;p>　　3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速</p><p><b>　　選小帶輪直徑mm</b></p><p><b>　　則大帶輪直徑mm</b></p><p><b>　　驗(yàn)算帶速：</b></p><p>　　m/s （3-5）</

57、p><p>　　4. 確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度 </p><p><b>　　初定中心距 mm</b></p><p>　　由公式計算帶所需的基準(zhǔn)長度</p><p><b>　　（3-6）</b></p><p><b>　　選帶的基準(zhǔn)長度</b>&l

58、t;/p><p><b>　　計算實(shí)際中心距</b></p><p>　　5. 驗(yàn)算小帶輪包角 </p><p>　　6. 計算帶的概數(shù)</p><p>　　單根V帶傳遞的功率 </p><p><b>　　r/min</b></p><p

59、><b>　　查表可得 </b></p><p>　　單根膠帶傳遞功率的增量：</p><p><b>　　計算V帶的根數(shù) </b></p><p><b>　　查表得，</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p>

60、<p><b>　　膠帶根數(shù)： </b></p><p><b>　　可以合理的取根。</b></p><p>　　計算單根V帶的初始拉力的最小值 :</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力<

61、/b></p><p>　　8. 作用在軸上的力</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　4 主軸部件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 主軸主要參數(shù)的計算</p><p>　　主軸的主要參數(shù)是主軸前端直徑，軸的直徑。主軸和主

62、軸軸承跨度懸。</p><p>　　4.1.1車削時切削力的計算</p><p>　　表4-1（根據(jù)主軸電機(jī)功率）（mm）：</p><p>　　車床，銑床，鏜床，組裝加工中心機(jī)床，主軸直徑是由前向后逐漸降低。前軸頸直徑大于后軸直徑。這輛車，銑床，從表中，100以毫米。因此可知由式子</p><p><b>　　取后端直徑mm<

63、;/b></p><p><b>　　合理得圓整后mm </b></p><p><b>　　4.1.2主軸內(nèi)徑</b></p><p>　　機(jī)床主軸直徑和類型，主要應(yīng)用在棒料，止動桿，或拉桿。保證內(nèi)孔直徑的規(guī)定是為了降低主軸的重量，在確保對空心主軸內(nèi)孔徑設(shè)計和最小壁厚需求下，盡可能的取最大值。</p>

64、<p>　　一般可取其比值為0.5左右。</p><p>　　主軸剛度K是慣性和抗彎截面彎矩比例</p><p>　　由式子可以確定取孔徑的直徑極限為</p><p>　　此時若孔徑再大，剛度急劇下降</p><p><b>　　根據(jù)推薦值</b></p><p>　　取

65、 </p><p><b>　　mm</b></p><p>　　主軸的內(nèi)徑為50 mm</p><p>　　4.1.3主軸跨距的確定</p><p>　　確定了主軸系統(tǒng)的剛度取決于影響主軸跨度的運(yùn)動是一個主要因素，如在切削力的條件下，主軸前端的靈活性最優(yōu)跨、度跨度指最低有效小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果

66、表明，動態(tài)最優(yōu)跨度的作用下非常接近最優(yōu)值，以達(dá)到最優(yōu)值的設(shè)計。</p><p>　　對主軸組件變形主軸端的剛度和應(yīng)力。分析主軸端部的受力情況后，主軸與主軸之間的相互作用會產(chǎn)生一定的彈性變形，導(dǎo)致主軸的端部出現(xiàn)位移誤差，依據(jù)疊加位移原則，主軸端部實(shí)際的位移量由兩個組成部分</p><p>　　式中 ——剛性支撐的類型（支持保持彈性變形）的主軸端部位移。。</p><p&

67、gt;　　——要求的彈素性上鋼性力主軸（主軸假設(shè)手里固定）端整體的移距。</p><p>　　1. 剛性支承上彈性主軸端部的位移</p><p>　　根據(jù)支撐梁和懸臂梁的兩個點(diǎn)的撓度公式，可以：</p><p><b>　　= +=</b></p><p>　　式中 ——主軸材料的彈性模量；</p>&

68、lt;p>　　——轉(zhuǎn)動慣量的平均主軸截面。當(dāng)平均直徑，孔的直徑， =；當(dāng)無孔時，；</p><p>　　2. 彈性支承上剛性主軸端部的位移</p><p>　　第一，軸承剛度分別設(shè)置好之后，在與軸承剛度的彈性變形后分為</p><p>　　式中 ——前支承的支反力，</p><p>　　——后支承的支反力，</p>&

69、lt;p>　　因此， ，</p><p>　　用相似三角形定理可求得：</p><p><b>　　整理后可得：</b></p><p>　　3. 主軸端部位移：</p><p>　　合理的跨度可以根據(jù)公式確定，最小偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，這應(yīng)該是合理的，跨度：</p><p><b&

70、gt;　　整理后得：</b></p><p>　　4. 用計算線圖來定，令綜合變量，代入上式，可解出：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　系無量綱量的部門，它說，抗彎剛度EI和主軸前軸承的剛度和懸垂三平方比，根據(jù)公式，是一個函數(shù)的比率可以作為參考，做出的計算圖。</p><p&

71、gt;<b>　　5. 計算如下:</b></p><p>　　前端角接觸球軸承的剛度：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　N （4-3）</p><p>　　N/m （4-4）</p><p>　　檢查軸承額定動負(fù)荷，，

72、，kN，取N，N。</p><p>　　同理得： N/m</p><p>　　將大直徑100mm，小直徑50mm，中心距80mm以及上下軸承的剛性度計算入公式（4-1）得：</p><p>　　式中 ——彈性模量，鋼的Pa； </p><p>　　——截面慣性距, m</p><p>　

73、　查主軸最佳跨距計算線圖得：</p><p>　　所以 mm </p><p>　　計算得主軸跨距為300mm</p><p>　　圖4-2所示的主要結(jié)構(gòu)和主要尺寸。 </p><p>　　4.1.5主軸的剛度計算</p><p><b>　　1. 當(dāng)量外徑</b><

74、;/p><p>　　如果主軸和軸承的段數(shù)，然后等效直徑</p><p>　　mm （4-5）</p><p>　　式中 ，，，，···，，——分別為各段的直徑和長度mm；</p><p><b>　　——總長， </b></p><p>&l

75、t;b>　　mm</b></p><p>　　如果軸承直徑相差不大，而且前后軸承的平均直徑為約當(dāng)量直徑。</p><p><b>　　2. 主軸剛度</b></p><p><b>　　N/m</b></p><p>　　式中 ——主軸孔徑，</p><p&

76、gt;　　——前支撐點(diǎn)距主軸端部的距離</p><p>　　3. 對于這種機(jī)床的剛度要求</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中 ——切削系數(shù)（N/um.mm）</p><p>　　——極限切削寬度（mm）</p><p>　　——機(jī)床系統(tǒng)的阻尼比</p

77、><p>　　——表面切削垂直線與作用力的夾角</p><p>　　因?yàn)闄C(jī)床屬于高效率的通用機(jī)床，主軸的設(shè)計剛度依據(jù)自動激振動的可持續(xù)性確則。計算得阻尼比例；取值M/MIM，毫米/R時， N/um.mm，</p><p>　　取 mm</p><p>　　代入式（4-6）得:</p><p><b&

78、gt;　　N</b></p><p>　　參考指標(biāo)穩(wěn)定性的規(guī)定，取工件得長度mm,mm</p><p><b>　　N/μm</b></p><p>　　式中 ——前支撐點(diǎn)距切削處的距離</p><p><b>　　N/μm </b></p><p>　　所以主

79、軸剛度滿足要求。</p><p>　　4.2 主軸軸承的選擇</p><p>　　4.2.1軸承的選型</p><p>　　滾動軸承的優(yōu)點(diǎn)為相互摩擦的阻力很小，調(diào)節(jié)預(yù)緊和潤滑，維護(hù)比較簡單，可以在準(zhǔn)許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和交變載荷情況下穩(wěn)定地工作。滾動軸承有一個專業(yè)的生產(chǎn)流水線，購買方便，廣泛用于數(shù)控機(jī)床。</p><p>　　主軸軸承依據(jù)主要參

80、數(shù)的鋼度、精度和旋轉(zhuǎn)速度來設(shè)計，使其升高鋼度和精度，主軸軸承相對的間隙最佳選擇是可調(diào)的。球軸承滾子軸承型線接觸式觸點(diǎn)比越來越優(yōu)越，但允許溫升的剛度，可以降低速度，以下數(shù)控車床主軸在使用的幾種類型和范圍類型。</p><p>　　4.2.2角接觸球軸承</p><p>　　這種軸承既可以承受徑向載荷又可以承受軸向載荷。角接觸球軸承的一般主要分為兩種：= 25度，=15度，=25度，哪種類型7

81、000ac數(shù)，屬于特殊的光型；或7190ac，屬于超輕型。= 15號7000c；=15°的類型號為7000 C型，稱作于特殊輕型；或類型號為7 19 0 C結(jié)構(gòu)類型；稱超級輕類型球軸承。如圖4-3所示。 </p><p>　　圖 4-3 角接觸球軸承</p><p>　　角接觸球軸承大多數(shù)用在高速度的主軸上，隨著接觸角的變化，其應(yīng)用存在一定的區(qū)別，=25°的軸方向的剛度

82、比較高些，但隨著徑向剛度和所需的允許速度相對較低的應(yīng)用中使用的銑削，鏜，車，加工中心主軸；=15°的角接觸的軸承轉(zhuǎn)速相對的高一些，但存在軸向的剛度相對是較低的，常應(yīng)用于軸向得載荷比較小些、不承受載荷的車、鏜、銑、主軸后軸承、轉(zhuǎn)速較高的磨床主軸。</p><p>　　下軸承，接觸剛度。為了提高剛度和軸承的常用方法的聯(lián)合分布能力，多。所以一個三組合方式前支撐設(shè)計，后軸承雙共同配送模式，代號為DB，如圖4-4

83、所示。</p><p>　　圖4-4雙列角接觸球軸承</p><p>　　4.3 軸承間隙調(diào)整和預(yù)緊</p><p>　　主軸軸承的內(nèi)部間隙，必須能夠調(diào)整。大部分軸承，還可以處在過盈狀態(tài)下穩(wěn)定的工作，讓滾道與滾動體相互有允許的變形，這稱為軸承的預(yù)緊。預(yù)緊后的軸承，應(yīng)內(nèi)圈無間隙，每個方向由滾動體來支承主軸，這樣極大的提高相對運(yùn)動的精度。滾動體的直徑不存在絕對等同，滾道

84、也不存在絕對圓整，所以預(yù)緊前，存在小局部滾動體和滾道直接的接觸。預(yù)緊力，滾動體與滾道產(chǎn)生一定的變形，滾動體參與更多的工作，軋制力更均勻。它有助于提高軸承的精度，剛度和壽命。如主軸振動，由于所有的方向都是滾動軸承，可以提高抗振動。然而，預(yù)加熱，溫升較高；大量的預(yù)緊會使軸承的壽命降低，所以適當(dāng)?shù)念A(yù)。本次課題研究以數(shù)控車床主軸部件組件設(shè)計，實(shí)際功率比較小，應(yīng)該取中預(yù)緊。</p><p>　　5 進(jìn)給驅(qū)動部件設(shè)計<

85、/p><p>　　5.1 進(jìn)給驅(qū)動部件傳動功率的計算</p><p>　　對機(jī)械傳動進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計類型之一的電機(jī)伺服系統(tǒng)最重要的組成部分，由驅(qū)動機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)，變換部分引導(dǎo)部分機(jī)制，執(zhí)行單元，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的處理能力的移動。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是計算機(jī)數(shù)字編程的直接對象，加工的工件最終的相對精度距離位置以及比較精度外部輪廓都也存在進(jìn)給時的運(yùn)動精度、穩(wěn)定性和靈敏特性。</p>

86、<p>　　5.1.1數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)要求</p><p>　　為了保證機(jī)床傳動整體的系統(tǒng)進(jìn)給的傳加精度以及平穩(wěn)性加工工作，在規(guī)劃傳動部分機(jī)械的設(shè)備時，必然注意所要求以下為。</p><p>　　1. 提升傳動精度和剛度。針對數(shù)控機(jī)床的精度，是主要的傳輸設(shè)備進(jìn)給傳動精度和定位精度有一定的偏差對加工精度，為數(shù)控機(jī)床的參數(shù)指標(biāo)。所以，必要確保每一個傳動部件的加工精度，重要是提升

87、滾珠絲杠螺母副、蝸桿副(圓周進(jìn)給系統(tǒng))等的主要傳動精度。此外，在機(jī)器進(jìn)行鏈傳動時進(jìn)給時添入了減速型的齒輪和降低的當(dāng)量脈沖，設(shè)計對進(jìn)給系統(tǒng)的方面剖析，有必要的提高傳動精度；通過預(yù)驅(qū)動滾珠絲杠，齒輪，蝸輪傳動部分消除間隙等措施，提高傳動精度和剛度。</p><p>　　2. 降低每一個運(yùn)動部件的慣性量。傳動部件生成的慣性量對于主傳動系統(tǒng)的起動以及旋轉(zhuǎn)時制動的特點(diǎn)具有一定的影響，顯著是高速度運(yùn)行的零部件，產(chǎn)生的慣量存在

88、最大的影響。在準(zhǔn)許的傳動鋼度和強(qiáng)度的條件下，可以減少執(zhí)行零件重量，減少進(jìn)給部件的重量和直徑，可以減少運(yùn)動零件的慣性力。</p><p>　　3. 降低運(yùn)動部件的阻力摩擦。在數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)，為了減少摩擦阻力，避免低速進(jìn)給的現(xiàn)象，增加進(jìn)給伺服系統(tǒng)綜合維護(hù)。</p><p>　　4. 使用維護(hù)方便。減少維修工作中，為了提高加工效率。</p><p>　　5.1.2計算

89、進(jìn)給部件傳動功率的相關(guān)公式及原理</p><p>　　在一個汽車共享和游離的機(jī)器傳動進(jìn)給運(yùn)動，如升降臺銑床，也不必考慮單獨(dú)供電，由于電力自由傳輸功率迅速提升比進(jìn)給帶來更多。</p><p>　　針對進(jìn)給的方向傳動選用獨(dú)立驅(qū)動的電動機(jī)，必須確保進(jìn)給時傳動的最有效的傳動功率，因此，在ck6130b數(shù)控車床進(jìn)給驅(qū)動的Z軸和X軸是由兩個獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動設(shè)計，所以對于這次設(shè)計的進(jìn)給傳動系統(tǒng)是需要進(jìn)行傳

90、動功率的計算的。</p><p>　　通過參考［9］第477頁的內(nèi)容可以知道，由進(jìn)料牽引傳動功率進(jìn)給方向（N），進(jìn)給速度（米/分鐘），確定機(jī)械效率之間的關(guān)系是三，這：</p><p>　　(kW) （5-1）</p><p>　　進(jìn)料牽引與導(dǎo)軌相關(guān)聯(lián)，選擇在這里沒有提到的內(nèi)容，將在后面詳細(xì)說

91、明，這里只使用現(xiàn)成的結(jié)果。</p><p>　　ck6130b數(shù)控車床的導(dǎo)軌，與燕尾槽形直角三角形導(dǎo)軌橫向?qū)к?，徑向?lt;/p><p>　　通過受力計算和牽引，參考（9）第三個部分，身體和6.2-34水平導(dǎo)向總體設(shè)計：</p><p>　　矩形三角形導(dǎo)軌牽引力的計算公式為：</p><p>　　(N) （5-

92、2）</p><p>　　燕尾形導(dǎo)軌牽引力的計算公式為：</p><p>　　(N) （5-3）式中 ——重力式的運(yùn)動部件，單位為N；</p><p><b>　　——當(dāng)量摩擦系數(shù)；</b></p><p>　　——考慮傾覆力矩影響系數(shù)；</p><p>　　、、

93、——切削分力,單位為N，其中為沿進(jìn)給方向的分力；</p><p>　　在正常的潤滑條件，并遵循數(shù)值：</p><p><b>　　矩形三角形：</b></p><p>　　=0.15~0.18 ;</p><p><b>　　燕尾槽形：</b></p><p>　　=1.4

94、; =0.2 ;</p><p>　　5.1.3進(jìn)給驅(qū)動部件的功率和扭矩的計算</p><p>　　Z軸和X軸進(jìn)給傳動功率的計算，初步估計第一的Z軸和X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動重力運(yùn)動部件，以及X主要分為四部分軸兩個方向需要驅(qū)動Z軸：一輛車，小車，X軸步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)和炮塔部分。 </p><p>　　當(dāng)根據(jù)前面部分的切削力公式的牽引力計算

95、，當(dāng)量摩擦系數(shù)和傾覆力矩系數(shù)已按照相關(guān)信息檢查，現(xiàn)在主要求的是各移動部件的重力。在重力的計算，考慮到所有運(yùn)動部件的密度，體積，計算常規(guī)的常數(shù)G重力。</p><p>　　在數(shù)控機(jī)床上，小、大的拖板為鑄件，所以選用灰鑄鐵為材料；由于轉(zhuǎn)塔架子，X軸步進(jìn)電機(jī)和電機(jī)連接座組件，和材料的結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，所以是安全的假設(shè)他們的材料是碳鋼，由于鋼具有較高的強(qiáng)度，屈服比和足夠的塑性，韌性；優(yōu)良的焊接冷塑性和塑性加工，也適用于腐

96、蝕性。相對偏低的冷脆轉(zhuǎn)化溫度以及小的敏感性時效?；诣T鐵密度kg/m；碳鋼密度 kg/m。在計算過程中，數(shù)據(jù)是在車間的數(shù)控機(jī)床，數(shù)控車床與數(shù)控機(jī)床車間和設(shè)計各種類型—以數(shù)控車床，不一樣的我設(shè)計的車床比店小模型，我們估計所有運(yùn)動部件的重力：</p><p><b>　　小拖板：</b></p><p><b>　　m</b></p>&

97、lt;p><b>　　N</b></p><p><b>　　大拖板：</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)塔刀架：</b></p>

98、<p><b>　　m</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　電動機(jī)及聯(lián)接座：</b></p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　N</b></p>

99、;<p>　　式中 G——運(yùn)動部件的重力，單位是N；</p><p>　　V——移動部件的體積，單位為m</p><p>　　g——常數(shù)，一般情況為了計算的方便，取10；</p><p>　　Z軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的多個運(yùn)動部件，所以它是上述四個運(yùn)動部件和重力的重力，即：</p><p><b>　　N</b>

100、</p><p>　　X軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動兩個運(yùn)動部件，工具和小車，所以它的重力是兩個運(yùn)動部件的重力，即：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　1． Z軸進(jìn)給方向的牽引力及電動機(jī)所需要的轉(zhuǎn)矩的計算</p><p>　　Z軸是直角三角形軌道牽引力，用上述公式，Z軸的方向，和k= 1.15，f= 0.18

101、，然后：</p><p><b>　　（5-4） </b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　Z軸的滾珠絲杠副的軸和X軸的螺釘，在選擇的時候，背后，這里是結(jié)果的應(yīng)用。通過參考（9）3.7-22表顯示，在X軸和Z軸方向的數(shù)控車床螺紋精度等級分為2，3，4，4，5級和3級，所以在X軸和Z在本課題設(shè)計

102、與理想的精度等級3級最合理的滾珠絲杠軸的方向。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)9。表0.95顯示~ 1.1-10 0.85滾珠絲杠機(jī)械傳動效率，所以有一個中間數(shù)，即為。</p><p>　　Z軸方向的進(jìn)給速度與進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速有關(guān)，則三者的關(guān)系為：</p><p><b>　　（5-5）</b></p><p>　　式

103、中 ——主軸轉(zhuǎn)速，單位為m/min;</p><p>　　——進(jìn)給量，單位為mm/r;</p><p>　　依照參考上面計算得傳動功率的公式得到Z軸方向的進(jìn)給功率為：</p><p><b>　　kW</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[ 9 ]第五百一十三頁可以知道扭矩計算公式：</p><

104、p>　　(N) （5-6）式中 ——轉(zhuǎn)矩，單位為N；</p><p>　　——傳動功率，單位為kW；</p><p>　　——電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為；</p><p>　　根據(jù)典型的工況得出的轉(zhuǎn)速和Z軸方向的滾珠絲杠導(dǎo)程距離，驗(yàn)算得出Z軸方向的主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　式中 —

105、—滾珠絲杠的導(dǎo)程；</p><p>　　由此能夠得出步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，為：</p><p>　　N </p><p>　　根據(jù)上面設(shè)計驗(yàn)算得結(jié)構(gòu)選擇電動機(jī)：90BC340AH。這類電機(jī)的矩頻特性，工作范圍內(nèi)，矩頻特性曲線是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需要的轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的選擇符合設(shè)計要求。</p><p>　　2. X軸進(jìn)給方向的牽引力和電動

106、機(jī)所需要的轉(zhuǎn)矩的計算</p><p>　　X軸方向選用燕尾形導(dǎo)軌，根據(jù)前面的參考公式能夠得到X軸方向牽引力，查得=1.3, =0.19，則：</p><p><b>　　（5-7）</b></p><p><b>　　N </b></p><p>　　與上面一樣，同理可得：</p>

107、;<p>　　對進(jìn)給速度和切削深度和螺桿轉(zhuǎn)速，X軸進(jìn)給方向，三者之間的關(guān)系：</p><p>　　式中 ——主軸轉(zhuǎn)速，單位為；</p><p>　　——切削深度或背吃刀量，單位為mm；</p><p>　　根據(jù)以上的傳輸功率的計算公式，可以計算出X軸進(jìn)給力：</p><p><b>　?。?-8）</b>

108、;</p><p><b>　　kW</b></p><p>　　導(dǎo)程滾珠螺桿轉(zhuǎn)速和X軸按照典型工況計算方向可以計算的方向，X軸步進(jìn)電機(jī)的速度：</p><p>　　式中 ——滾珠絲杠的導(dǎo)程；</p><p>　　它可以計算出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　N</b

109、></p><p>　　按照以上的驗(yàn)算得到的轉(zhuǎn)矩，X軸方向的電動機(jī)可以選擇南京市電機(jī)有限公司設(shè)計的類型為：75BF380。這類電機(jī)的矩頻特性，工作范圍內(nèi)，矩頻特性曲線是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需要的轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)的選擇符合設(shè)計要求。</p><p>　　5.2 滾珠絲杠副的型號</p><p>　　對各部分的結(jié)構(gòu)滾珠絲杠頂組合，Z軸和X軸滾珠絲杠與啟東華森螺桿制造有限公司滾珠

110、絲杠。例圖5-2內(nèi)、外形式的滾珠絲杠循環(huán)式。設(shè)計由公司查詢的精密滾珠副手冊，確認(rèn)選擇：</p><p>　　圖5-2內(nèi)、外循環(huán)滾珠絲杠</p><p>　　代碼的X軸滾珠絲杠：fnd14043p3</p><p>　　FN——循環(huán)內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠；</p><p>　　預(yù)裝的D -滾珠絲杠用于雙螺母墊片式預(yù)緊；</p><p

111、>　　14――滾珠絲杠的公稱直徑為14mm；</p><p>　　04鉛滾珠絲杠4mm；</p><p>　　3 - 3環(huán)的負(fù)載滾珠絲杠鋼球圈數(shù)；</p><p>　　P3――定位滾珠絲杠和絲杠的精度選擇3等級；</p><p>　　5.3 滾珠絲杠副軸承的選用</p><p>　　在本設(shè)計中，X軸Z軸和滾珠絲杠

112、軸承。選擇滾動軸承的型號時，一般主要從以下幾個方面因素來考慮：</p><p>　?。?）載荷的大小、方向和性質(zhì)</p><p><b>　?。?）軸承的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　（3）調(diào)心性能要求</b></p><p><b>　?。?）裝配的空間</b>&

113、lt;/p><p>　?。?）安裝與裝卸要方便</p><p><b>　　（6）具有經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　在本設(shè)計中，在考慮上述因素，Z軸絲杠在深溝球軸承和雙向推力球軸承組合的左端的方向，而一個深溝球軸承的右側(cè)；選定X軸方向滾珠絲杠的末端采取深溝球軸承和推力球軸承結(jié)合的類型。上述每個軸承類型在ck6130B車床進(jìn)給驅(qū)動部分繪制的裝配

114、圖。</p><p>　　6 導(dǎo)軌、導(dǎo)軌架以及床身總體設(shè)計</p><p><b>　　6.1 導(dǎo)軌的設(shè)計</b></p><p>　　機(jī)床導(dǎo)軌上的移動部件必須沿著導(dǎo)輪的導(dǎo)向方向運(yùn)動。導(dǎo)軌主要的功用為支撐和導(dǎo)向部件的運(yùn)動起到固定作用。導(dǎo)軌支撐部件以及加工零件的重量和主軸的轉(zhuǎn)速切削時產(chǎn)生的切削力。使其能夠讓進(jìn)給部件精確的沿著預(yù)定的方向移動。導(dǎo)軌作

115、用為部件移動導(dǎo)向，來保證每一個部件間的相對位移和檢測移位置相對距離。</p><p>　　導(dǎo)軌簡單的可以分為兩類：滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌?；瑒邮綄?dǎo)軌和滾動式導(dǎo)軌比較而言：具有簡單的結(jié)構(gòu)、方便的制造性、剛度接觸范圍大等幾個優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)然，相比之下，摩擦，磨損，摩擦系數(shù)，優(yōu)良的差異大，易產(chǎn)生低速爬行的缺點(diǎn)非常明顯。</p><p>　　雖然具有很多的有點(diǎn)，但也必須的考慮到本次設(shè)計的CK6130B數(shù)控車

116、床精度要求不是很高，也需要考慮到成本效益經(jīng)濟(jì)的實(shí)際問題，設(shè)計本次課題的數(shù)控機(jī)床選取普通類型的滑動導(dǎo)軌。</p><p>　　6.1.1滑動導(dǎo)軌的類型</p><p>　　導(dǎo)軌的精度，剛度，阻尼力是好還是壞，摩擦損失和對加工精度和磨損的規(guī)模和影響，截面形狀在很大程度上取決于導(dǎo)軌。這里介紹了滑動導(dǎo)軌的幾種基本類型：</p><p>　　1. 矩形式的導(dǎo)軌 制造相對的

117、簡單，剛度性和承載能力性大，垂直方向和水平方向上的位移互不干涉，所以在安裝調(diào)試時都很方便快捷。</p><p>　　2. 三角形雙向式導(dǎo)軌 此種導(dǎo)軌可以起到支撐、導(dǎo)向的功用，在運(yùn)行時磨損之后可保持不變的相對理論位置，可以自動方式來彌補(bǔ)垂直的方向以及水平的方向微量的磨損，精度高于導(dǎo)向上，也存在不足的幾個表面刮削以及接觸性的磨碎，較差的工藝性，機(jī)床床身和運(yùn)動部件產(chǎn)生的熱變形不同是，不能確保這幾個面在一時間接觸。&

118、lt;/p><p>　　3.滑動式導(dǎo)軌 這種滑動導(dǎo)軌的制造方便一些地震的優(yōu)勢，相對簡單的結(jié)構(gòu)，良好的強(qiáng)度和剛度，高，但普通型靜態(tài)摩擦參數(shù)滑軌比較大，與動摩擦系數(shù)隨速度的變化而變化。這幾年以來，新型的類型工程加工材料的不斷發(fā)展，設(shè)計了貼塑式的導(dǎo)軌，具有摩擦性比較好，耐磨性好、減震性好、加工的工藝性比較好等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　綜合以上所述，在本次課題的改進(jìn)中，選用導(dǎo)軌的要求不是非常的

119、高，進(jìn)行查詢相似型的數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌類型，可以選取床身上的導(dǎo)軌為三角形或矩形，大、小拖板選取了導(dǎo)軌類型為燕尾形，尾座上導(dǎo)軌可以選取矩形或者三角形類型的導(dǎo)軌，能夠貼塑的處理形式。</p><p>　　(a)長方形類型導(dǎo)軌；(b)三角形式導(dǎo)軌；(c)燕尾槽式導(dǎo)軌；(d)圓柱形類型導(dǎo)軌</p><p>　　圖6-1常見形滑軌式</p><p>　　6.1.2滑動導(dǎo)軌的間隙調(diào)