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定梁式数控雕铣机结构设计论文[带图纸].doc

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定梁式数控雕铣机结构设计论文[带图纸].doc

编号无锡太湖学院毕业设计(论文)题目定梁式数控雕铣机结构设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师(职称副教授)(职称)2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计(论文)定梁式数控雕铣机结构设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级学号作者姓名年月日II摘要雕铣机的出现弥补了通用数控机床(铣床、钻床等)加工功能单一,加工中心加工小型产品成本过高的不足。数控雕铣机既可以雕刻,也可铣削,是一种高效高精的数控机床,为我国制造业的发展提供了一种性价比很高的新型机床产品,是我国机床工业中的新产品本文介绍数控雕铣机机械结构设计过程,包括机床总体方案设计、主传动系统设计,X向和Z向进给传动系统的机械结构设计。在主传动系统设计中,主要分析了电主轴机械结构,电主轴的冷却和润滑的方式,3KW主轴安装座的机械机构。Z向进给传动系统中主要分析了丝杠、轴承,导轨的安装。计算主要有主轴切削力计算,主轴系统重力计算对滚珠丝杠的选择计算和Z轴伺服电机的选择计算支承轴承的选择。最后完成机床装配图、部装图、零件图等。关键词数控雕铣机电主轴伺服电机滚珠丝杠导轨IIIAbstractTheEmergenceofengravingandmillingmachinemakesupfordeficienciesofgeneralCNCmachinetoolsmillingmachine,drillingmachine,etc..Theshortcomingsaresingleprocessingfunctionandhighcostofmachiningcenterprocessingofsmallproducts.TheCNCengravingandmillingmachine,ahighlyefficienthighprecisionCNCmachinetools,cannotonlybeusedtosculpturingbutalsomillingprovidingahighlyvaluednewmachineproductsforthedevelopmentofChinasmanufacturingindustry,whichisthenewproductofnewstylehighendmanufacturingindustryinChinasmachinetoolindustry.ThispaperintroducesthedesignprocessofthemechanicalstructureontheCNCengravingandmillingmachine,includingtheoverallprogramdesignofthemachinetool,thedesignofthemaindrivesysteminXandZaxistothefeedthetransmissionsystemofmechanicalstructure.Inthedesignofthemaintransmissionsystem,thispapermainlyanalysisthemechanicalstructureofelectricspindle,thewayofcoolingandlubricationoftheelectricspindle,amechanicalmechanismof3kWspindlesoleplate,thefeeddrivesystemintheZdirectionmainlyanalysistheinstallationofthescrew,guiderailbearing,andtherelevantfixingandsupporting.Therearecalculationofspindlecuttingforce,calculationofspindlesystemofgravity,calculationofthechoiceofballscrew,calculationofZaxisservomotorselectionandcalculationoftherollingbearingselection.Finally,completemachineassemblydrawing,partassemblydrawing,partdrawingetc.KeywordsCNCengravingandmillingmachinespindleservomotorballscrewGuideV目录摘要............................................................................................................................................IIABSTRACT..................................................................................................................................III目录............................................................................................................................................V1绪论.........................................................................................................................................11.1数控雕铣机的概述...............................................................................................................11.2数控雕铣机和数控铣床及加工中心的比较.......................................................................11.3雕铣机与雕刻机的比较.......................................................................................................21.4国内数控雕铣机的发展和现状...........................................................................................31.5本章小结...............................................................................................................................62数控雕铣机总体方案设计.........................................................................................................72.1机床总体结构设计...............................................................................................................72.2主运动方案设计...................................................................................................................82.3进给运动方案设计...............................................................................................................92.3.1数控机床进给传动系统的基本形式............................................................................92.3.2以上几种传动方案的简介和比较................................................................................92.4本次设计主要技术参数.....................................................................................................102.5本章小结.............................................................................................................................103主轴部件设计...........................................................................................................................113.1电主轴的基本结构.............................................................................................................113.2主轴系统的计算.................................................................................................................113.3主轴设计.............................................................................................................................133.4轴承选用及寿命校验.........................................................................................................143.4.1轴承受力分析..............................................................................................................143.4.2轴承寿命检验..............................................................................................................143.4.3轴承的寿命L..............................................................................................................163.5电主轴的冷却与润滑及安装.............................................................................................163.6本章小结.............................................................................................................................174Z向进给传动设计计算............................................................................................................184.1滚珠丝杠副的选择.............................................................................................................184.2Z向进给伺服电机功率的计算及选择..............................................................................234.3滚珠丝杠的支承结构及制动装置.....................................................................................274.4联轴器的类型和选择.........................................................................................................28

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