卧式镗铣数控机床总体、主传动及主轴进给系统设计毕业论文

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1、毕业设计（论文）卧式镗铣数控机床设计——侧重机床总体、主传动及主轴进给系统设计学院（系）：　　　　专业班级：　　　学生姓名：　　　　　指导教师：　　　　　本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）数控卧式镗铣床是一种加工范围极广、自由度很大的机床，主要用来加工形状复杂、要求精度较高的箱体类零件，在一次装夹后能完成较多的工序。我国数控卧式镗铣床和卧式加工中心的发展开始于1973年。但由于电气元件和数控系统质量不过关，1976年后，数控卧式镗床和卧式加工中心的发展处于低潮。但其中机械

2、机构问题不是很大，因此，1981年以来，由于引进国外数控系统，国内数控卧式镗床和卧式加工中心有了新的发展，出现了第二次机床行业的发展高潮。近几年来，国内外数控卧式镗铣床的技术发展非常快,其特点是产品结构不断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制造。随着为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用，机床的运行速度被推向了新的高度，主轴系统设计也由传统的镗杆伸缩式结构逐步向现代高速电主轴结构转变。尽管传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点

3、，但现代高速电主轴结构以其高转速、高运行速度、高效和高精度的优点和简化的主轴箱内部结构而倍受关注。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足，具有复合加工与一机两用的功效，也是卧式镗铣床的一大技术创新。目前世界上约有20个国家制造卧式镗床，其中以美、德、日、意、苏、法等国的卧式镗床在国际市场上占据重要地位。这些国家的卧式镗床结构先进、工艺水平高、重视新技术的应用；产品精度、刚度和寿命较高；造型美观，操作方便；具有较高的水平，广泛地应用模块化设计原则发展品种，做到普

4、通卧式镗铣床、数控卧式镗铣床和卧式镗铣加工中心一个机型、三种产品，即普通卧式镗床装上数控系统就是数控卧式镗床，再加上刀库和机械手就是加工中心。通过此次毕业设计，主要要加深对专业基本知识的理解,培养收集资料和调查研究的能力；要明白作为一名机械工程师，在机械结构设计中所承担的职能和责任，掌握机床传动系统设计的一般方法以及机床其它基础件设计的要求，并进一步提高应用计算机绘图的能力。2、基本内容和技术方案基本内容：我们小组设计的是一台中型数控卧式镗铣机床。考虑到镗轴可伸缩长度有限，要求机床立柱能根据工件大小移动，并

5、实现粗定位；为使在一次装夹中加工尽可能多的工作表面，要求加工时工作台能实现精密分度；机床应能实现四轴三联动（包括工作台回转运动）。其中，我的任务是侧重机床总体设计，主传动系统和主轴进给系统设计。技术方案：为了维护和保养方便，设计方案初步选择单立柱设计。主轴箱安装在立柱侧面，由立柱顶端伺服电机驱动滚珠丝杆带动其在垂直方向上运动，其重量采用气囊式储能器和液压油缸来实现重力平衡；主轴采用双层结构设计，在将主电机的动力传递给主轴的同时，还能将由位于主轴尾部的伺服电机驱动滚珠丝杠带动内层主轴伸缩，实现主轴进给，即机床

6、的横向进给运动；回转工作台采用独立设计，滚珠丝杠在伺服电机驱动下带动回转工作台实现纵向进给运动，并在另一伺服电机驱动下，通过蜗轮蜗杆机构实现工作台的回转和精密分度。为了实现工件尺寸变化较大时立柱的粗定位功能，采用移动式立柱结构方案。工作时带电机的减速器驱动普通丝杠带动立柱横向移动，立柱的位置可根据工件尺寸的大小来确定。机床在垂直、横向和纵向的三轴联动，是通过位置检测并在数控系统中进行插补运算控制的。3、进度安排第1-2周：查阅相关文献资料，明确设计内容，确定初步方案，完成开题报告。第3-5周：用CAXA软件

7、绘制结构草图。（包括主要部件的设计及布局安排，绘制出比较详细的结构图）第6-9周：用CAXA软件绘制正式的装配图。第10-12周：绘制零件图，另手绘两张图。第13-14周：图纸审核；编写设计说明书，准备答辩。第15周：毕业设计答辩。4、指导教师意见指导教师签名：年月日目录摘要1Abstract21绪论31.1国内外发展现状31.2本文研究的目的与意义31.3本文的主要内容42机床总体方案设计52.1运动个数和形式的确定52.2运动的分配52.3机床总体布局63主传动系统方案设计83.1主传动系统变速方式的选

8、择83.2主传动系统变速方案的确定94主传动系统主要传动件计算104.1主轴电机功率和型号的选择104.1.1主传动功率的确定104.1.2主电机的选择114.2传动件运动和动力参数计算124.2.1各轴计算转速的确定124.2.2各轴输入功率的确定134.3轴的设计134.3.1初估各轴直径134.3.2传动轴结构设计154.3.3主轴结构设计174.4齿轮设计214.4.1齿轮中心距的估取224.4.2齿轮模