1、數(shù)控立式銑床工作臺滑鞍結(jié)構(gòu)設(shè)計,答辯學(xué)生：王郁 指導(dǎo)教師：朱琳 學(xué)號：08106074 班級：機(jī)制063班,現(xiàn)在，隨著社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的日趨精密復(fù)雜，且需頻繁改型。普通機(jī)床已不能適應(yīng)這些需求。數(shù)控銑床是機(jī)械和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著電子控制技術(shù)在銑床上的普及應(yīng)用，以及對銑床性能提出的技術(shù)要求，而逐步發(fā)展變化。數(shù)控銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的數(shù)控加工方法之一，它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外，還能銑削普通銑床不能銑削的需要25坐標(biāo)聯(lián)動的各表面輪廓和立體輪廓。 數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點， （1） 高剛度和高抗震性 銑床剛度反映了銑床結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。

2、為了滿足數(shù)控銑床高速度、高精度、,第一章 概述,高生產(chǎn)率、高可靠性和高自動化的要求，與普通機(jī)床相比，數(shù)控銑床應(yīng)有更高的靜、動剛度，更好的抗震性。 （2） 減少銑床熱變形的影響 銑床熱變形是影響銑床加工精度的主要影響因素之一。由于數(shù)控銑床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度遠(yuǎn)高于普通銑床，在切削過程中產(chǎn)生大量的熱，從而發(fā)生熱變形，嚴(yán)重影響了加工精度。 （3） 傳動系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡化 數(shù)控銑床的主軸和進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)主要是用交流、直流電動機(jī)和伺服電機(jī)驅(qū)動，因為他們調(diào)速范圍大，并可無極調(diào)速，這樣使傳統(tǒng)大為簡化，箱體結(jié)構(gòu)簡單。 （4） 高傳動效率和無間隙傳動裝置 數(shù)控銑床在高進(jìn)給速度下，工作要求平穩(wěn)，有高定位精度。因此，對進(jìn)

3、給系統(tǒng)中的機(jī)械傳動裝置和元件要有高壽明、高剛度、無間隙、高靈敏度和低摩擦阻力的特點。,（5）低摩擦因數(shù)的導(dǎo)軌 要求導(dǎo)軌在高速進(jìn)給時不振動，低速時不爬行，具有很高的靈敏度，耐磨性要高，精度保持性要好。 數(shù)控銑床主要機(jī)械部件包括底座、滑鞍、工作臺、立柱、主軸箱箱體等,它們的剛度等影響著數(shù)控機(jī)床的幾何精度和加工精度,所以對數(shù)控銑床工作臺，滑鞍設(shè)計對我認(rèn)識機(jī)床有重要的意義。,導(dǎo)軌的截面與組合如下圖所示： 矩形 三角形 燕尾形 圓形,第二章 導(dǎo)軌的選擇,滾動導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動體，使導(dǎo)軌面之間的滑動摩擦變成為滾動摩擦。,當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對運動時，鋼球就沿著導(dǎo)軌上經(jīng)過淬硬并精密磨削

4、加工而成的四條滾道滾動；在滑塊端部，鋼球通過反向器反向，進(jìn)入回珠孔后再返回到滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動運動。反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。 滾珠導(dǎo)軌：,滾柱導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的選擇原則： 一、求較大剛度和承載能力時，采用矩形導(dǎo)軌；中、小型臥式車床床身是由三角形和矩形導(dǎo)軌的組合；而重型車床上則采用雙矩形導(dǎo)軌、以提高承裁能力； 二、要求導(dǎo)向精度高的機(jī)床采用三角形導(dǎo)軌。能自動補(bǔ)償間隙、導(dǎo)向性好； 三、矩形導(dǎo)軌和圓形導(dǎo)軌工藝性好；三角形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌工藝性差； 四、要求結(jié)構(gòu)緊湊、高度小、調(diào)整方便的機(jī)床采

5、用燕尾形導(dǎo)軌。 所以，根據(jù)導(dǎo)向精度、剛度、承載能力和制造工藝性等綜合考慮，該數(shù)控立式銑床采用矩形滾動導(dǎo)軌作為機(jī)床的導(dǎo)軌方案一。 經(jīng)計算校核GGB45AA型滾動導(dǎo)軌符合要求,為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量減小其摩擦力 ,選用了，滾珠絲桿螺母副。滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機(jī)床中回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動常用的傳動裝置。它以滾珠的滾動代替絲桿螺母副中的滑動，摩擦力小，具有良好的性能,第三章 滾珠絲桿螺母副的計算和選型,滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理圖,組成：主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。 工作原理：在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時便形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。而滾

6、珠則沿滾道滾動，并經(jīng)回珠管作周而復(fù)始的循環(huán)運動?；刂楣軆啥诉€起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。 珠絲桿螺母副所承受的主要是軸向載荷。它的徑向載荷主要是臥式絲桿的自重。安裝時，要保證螺母座的孔與工作螺母之間的良好配合，并保證孔與端面的垂直度等。這時主要是根據(jù)載荷的大小和方向選擇軸承。,滾珠絲桿螺母副的支承形式與傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、剛度密切相關(guān)。合理選擇支承形式、軸承形式；合理布置加強(qiáng)筋；加大螺母座的接觸面積；保證安裝部位加工精度等都是提高傳動系統(tǒng)剛度的重要措施。 常用的滾珠絲桿螺母副的支承形式有以下幾種： 一端固定、一端自由的支承方式（F-O方式），這種安裝方式僅在一端裝可以承受雙向軸向載荷與徑向載

7、荷的推力角接觸球軸承或滾針推力圓柱滾子軸承，并進(jìn)行軸向預(yù)緊；另一端完全自由，不做支撐。這種支承方式結(jié)構(gòu)簡單，但承載能力較小，總剛度較低，且隨著螺母位置的變化剛度變化較大。通常適用于絲桿長度、行程不長的情況。圖a,第四章 滾珠絲杠支承軸承的設(shè)計計算,一端固定、一端游動的支承方式（F-S方式），這種安裝方式在一端裝可以承受雙向軸向載荷與徑向載荷的推力角接觸球軸承或推力滾針/圓柱滾子軸承，另一端裝深溝球軸承，僅作徑向支撐，軸向游動。與G-Z方式相比，提高了臨界轉(zhuǎn)速的抗彎強(qiáng)度，可以防止絲桿高速旋轉(zhuǎn)時的彎曲變形，其他方面與G-Z方式相似?？梢赃m用絲桿長度，行程較長的情況。圖b 兩端固定的方式（F-F方式

8、），這種安裝方式在兩端都裝可以承受雙向軸向載荷和徑向載荷的推力角接觸球軸承或推力滾針軸承，絲桿兩端采用雙重支承，并進(jìn)行預(yù)緊，提高了剛度。這種結(jié)構(gòu)方式可使絲桿的熱變形轉(zhuǎn)化為軸承的預(yù)緊力，但設(shè)計時要注意提高軸承的承載能力和支承剛度 圖c 綜合考慮以上滾珠絲桿螺母副的結(jié)構(gòu)特點，本機(jī)床選用一端固定、一端自由的支承形式（G-Z方式）,滾珠絲杠兩端支撐形式,為有效避免了傳動中的傳動誤差，采用了小慣量，高轉(zhuǎn)速電機(jī)直接驅(qū)動滾珠絲杠傳動的形式。 根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量和所需轉(zhuǎn)動力矩的計算選取合適的聯(lián)軸器. 伺服電機(jī)是根據(jù)負(fù)載條件來選取的。加在電機(jī)軸上的負(fù)載主要有兩種:負(fù)載扭矩和負(fù)載慣量,其中負(fù)載扭矩包括切削扭矩和摩擦扭矩。負(fù)載扭矩應(yīng)小于所選擇電機(jī)的額定扭矩,負(fù)載扭矩與加速扭矩之和應(yīng)等于所選擇電機(jī)的最大扭矩。 加速扭矩應(yīng)考慮負(fù)載慣量和電機(jī)慣量的匹配,同時還應(yīng)考慮連續(xù)過載時間在所選電機(jī)的允許