XK160C数控铣床主轴系统及控制系统设计

优秀设计目 录目 录 .1摘 要 .3Abstract .4第 1 章绪论 .51.1概述 .51.2 选题的意义和目的 .61.3 数控机床的组成与分类 .71.4数控机床的发展 .9第 2 章 总体方案的设计 .132.1设计参数 .132.2总体方案的确定 .14第 3 章 主轴电动机的选取 .153.1电机初选 .153.2计算切削功率 .163.2.1切削力的计算 .163.2.2切削功率的计算 .17第 4 章 同步齿形带传动 .184.1 材料选择 .184.2 参数计算 .18第 5 章 主轴组件的设计 .205.1 主轴材料的选择及尺寸、参数的计算 .205.1.1轴的分类 .205.1.2主轴材料 .215.2主轴结构设计 .215.2.2轴的结构设计 .215.2.3草拟轴上零件的装配方案 ： .215.2.4轴上零件的定位 .225.2.5 各轴段直径与的确定 .225.2.6轴的结构工艺性 .235.3主轴强度的校核 .245.3.1按扭转强度进行计算 .245.3.2 强度校核计算 .255.4 主轴传动装置箱体的作用 .295.5 主轴箱体的截面形状和壁厚计算 .29传动装置箱体的典型纵截面形状为矩形或圆形。箱体壁厚 N 的计算: .29N=.29第 6 章 主轴轴承的选择 .296.1轴承的选择和轴承的精度 .296.2轴承的类型选择 .306.3 轴承游隙等级的选择 .306.4 轴承力的计算 .316.6 轴承寿命校核 .32第 7 章 控制系统设计 .337.1控制系统总体设计 .337.2硬件设计 .347.3软件设计 .347.3.1变频器的相关控制 .367.3.2译码法寻址 .367.3.3键盘显示器接口 .377.3.4程序存储器（EEPROM）芯片 .377.3.5 数据存储器（RAM）芯片 .37结论 .37致谢 .38参考文献 .38附录 .39摘 要数控技术和数控装备是制造工业现代化的基础，这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到国家的战略地位。本文设计的课题为“XK160C 数控铣床主轴系统及控制系统设计” 。对于机床的设计来说，我首先查阅了跟改机床有关的权威资料，弄清该课题意义和目的，通过思考论证确定该立式铣床的总体方案。然后根据总体方案的布局形式，规格参数，性能指标等要求对该机床的主轴系统及控制系统进行了专题设计。首先对其主轴系统进行了设计，其中包括主轴电机的选取，同步齿形带传动设计，主轴组件结构及轴承的设计详细介绍了该机床工作原理参数和功能。然后对主轴数控部分进行了软硬件的设计。本文通过对 XK160C 数控铣床主轴系统及控制系统的各方面设计，以达到低制造成本、简化机构、实现优化。数控装置采用变频器和 51 单片机来实现对电机更加精确的控制和实现机械无级调速控制。关键词主轴系统；控制系统；数控铣床AbstractNumerical control technology and equipment is the foundation for modern manufacting industry, this is the basis of a strong direct impact on a countrys economic development and comprehensive national strength, related to the countrys strategic position.This design topic is the design of spindle system of XK160C NC milling machine and control system. For the machine design, I first consult the authority data related to change machine, clarify the research meaning and purpose, to determine the overall scheme of the vertical milling machine by thinking that. Then according to the layout, the overall scheme of the specifications, performance requirements of the special design of the spindle system of the machine and control system. Firstly, the spindle system was designed, including the selection of the spindle motor, belt drive design synchronous toothed, design of the structure of spindle assembly and bearing are introduced in detail the working principle and functional parameters. Then the software and hardware design of spindle CNC parts.In this paper, through the design of the spindle system of XK160C NC milling machine and control system, in order to achieve a low manufacturing cost, simplifying the mechanism, optimize. The numerical control device adopts transducer and 51 single chip to achieve a more precise control of the motor and the realization of stepless speed control.Keywords ：The spindle system;The control system; CNC milling machine第 1 章 绪 论1.1概述数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也很多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。数控铣床机械部分与普通铣床基本相同，工作台可以做横向、纵向和垂直三个方向的运动。因此普通铣床能加工的工艺内容，数控铣床度能做到。一般情况下，在数控铣床上可以加工平面曲线轮廓。数控铣床也像通用铣床那样可分为立式、卧式和立卧两用式数控铣床，各类铣床配置的是数控系统不同，其功能也不尽相同。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽车、造船、机车车辆、机床、建筑、通用机械、纺织、轻工、电子等几乎所有制造行业。综上所述，数控机床在促进技术进步和经济发展，提高人类生存质量和创造新的就业机会等方面，起着非常重要的作用。数控机床是一种高效能自动加工机床，是一种典型的机电一体化产品。与普通机床相比，数控机床具有如下一些优点：易于加工异型复杂零件；提高生产率；可以实现一机多用，多机看管；可以大大减少专用工装卡具，并有利于提高刀具使用寿命；提高零件的加工精度，易于保证加工质量，一致性好；工件加工周期短，效率高；可以大大减少在制品的数量；可以大大减轻工人劳动强度，减少所需工人数量等。数控机床的机械结构主要由传动系统、支承部件、分度台等部分组成。传动系统的作用是把运动和力由动力源传递给机床执行件，而且要保证传递过程中有良好的动态特性。传动系统在工作过程中，经常受到激振力和激振力矩的作用，使传动系统的轴组件产生弯曲和扭转振动，从而影响机床的工作性能。随着机床切削速度的提高和自动化方向的发展，传动系统的结构组成越来越简单，但对其机械结构性能的要求却越来越高，从而使传统的设计方法远远达不到要求，这样，各种设计理论的研究和使用就得到了迅猛的发展。数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法干预，不能像在普通机床上加工零件那样，对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿，所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善，制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求，数控机床的结构设计已形成自己的独立体系，在这一结构的完善过程中，数控机床出现了不少完全新颖的结构及元件。与普通机床相比，数控机床机械结构有许多特点。1.2 选题的意义和目的数 控 技 术 是 20 世 界 40 年 代 后 期 发 展 起 来 的 一 种 自 动 化 加 工 技术 ， 它 综 合 了 计 算 机 、 自 动 控 制 、 电 机 、 电 气 传 动 、 测 量 、 监 控 和机 械 制 造 等 学 科 的 内 容 ， 目 前 在 机 械 制 造 业 中 已 得 到 了 广 泛 的 应 用 。数 控 设 备 则 是 采 用 数 控 系 统 进 行 控 制 的 机 械 设 备 ， 其 操 作 命 令是 用 数 字 或 数 字 代 码 的 形 式 来 描 述 的 ， 工 作 过 程 按 照 指 定 的 程 序自 动 地 进 行 ， 装 备 了 数 控 系 统 的 机 床 称 之 为 数 控 机 床 。 在 现 代 制 造 系 统 中 ， 数 控 系 统 一 直 是 先 进 制 造 技 术 的 核 心 ， 是 各 种 柔性 化 制 造 系 统 的 核 心 控 制 单 元 。 它 集 成 机 械 制 造 、 计 算 机 、 微 电 子 、 现 代控 制 及 精 密 测 量 等 多 种 技 术 为 一 体 ， 使 传 统 的 机 械 加 工 工 艺 发 生 了 质 的 变化 。 这 个 变 化 的 本 质 就 在 于 用 数 控 系 统 实 施 了 加 工 过 程 的 自 动 化 。 所 以 ，数 控 技 术 是 数 控 机 床 的 关 键 技 术 ， 数 控 系 统 是 数 控 机 床 的 核 心 ， 通 过 此 课题 能 够 加 强 自 身 对 数 控 铣 床 控 制 系 统 的 认 识 ， 提 高 自 身 的 自 主 化 设 计 能 力 。通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1.培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2.强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3.使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4.培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神.1.3 数控机床的组成与分类一 数控机床的组成数控机床的种类很多，但是任何一种数控机床都主要由数控系统、伺服系统和机械系统组成。1 数控系统数控系统是数控机床的核心，是数控机床的“指挥系统” 。 数控系统通常是一台带有专门系统软件的专用微型计算机。2 伺服系统伺服系统（或称驱动系统）是数控机床的执行机构，是由驱动和执行两大部分组成。用于实现数控机床的进给伺服控制和株洲伺服控制。它接受数控装置的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的进给熟读、方向和位移。3 机械系统数控机床的机械系统，除机床基础件意外，有下列各部分组成:(1)主轴部件：包括主轴电动机和主轴传动系统。(2)进给系统：包括进给执行电动机和进给传动系统。(3)实现共建回转、定位的装置和附件。(4)实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置。(5)刀库和自动换刀装置(Autormatic Tools Changer, 简称 ATC)(6)自动托盘交换装置（Autormatic Pallet Changer，简称 APC）机床基础件或称机床大件，通常是指床身(或底座) 、立柱、滑座和工作台等，它是整台机床的基础和框架。 9二 数控机床的分类1 按工艺用途分按照工艺的不同，数控机床可分为数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗床、数控齿轮加工机床、数控电火花加工机床、数控线切割机床、数控冲床、数控剪床、数控液压机等各种工艺用途的数控机床。2 按运动方式划分按运动方式即刀具与工件相对运动方式，数控机床可分为：点位控制、直线控制和轮廓控制。3 按伺服系统类型划分按伺服系统类型的不同，数控机床可分为：开环伺服系统数控机床、闭环伺服系统数控机床和半闭环伺服系统时空机床。（1） 开环伺服系统数控机床开环伺服系统数控机床是一种不叫原始的数控机床。这类机床的数控系统将零件的程序处理后，输出数据指令给伺服系统，驱动机床运动，没有来自位置传感器的反馈信号。最典型的系统就是采用步进电动机的伺服系统。这类系统的信息流是单向的，即进给脉冲发出去以后，实际移动值不再反馈回来，所以称为开环控制。这类机床较为经济，但加工速度和加工精度较低。（2） 闭环伺服系统数控机床闭环伺服系统数控机床带有检测装置，直接对工作台的位移量进行检测。这类控制系统，因为把机床工作台纳入位置控制环，故称为闭环控制系统。该系统可以消除包括工作台传动链在内的运动误差，因而定位精度高、调节速度快。但由于该系统受进给丝杠的拉压刚度、扭转刚度、摩擦阻尼特性和间隙等非线性因素的影响，给调试工作造成较大的困难。由于闭环伺服系统复杂和成本高，故适用于精度要求很高的数控机床，如精密镗铣床、超精密数控机床等。（3） 半闭环伺服系统数控机床大多数数控机床是半闭环伺服系统，这类系统介于开环和闭环之间，精度没有闭环高，调试却比闭环方便，因而得到了广泛的应用。1.4数控机床的发展随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50 年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。从90 年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用拟实制造和快速成形制造技术。工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床” ，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。 因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。数控设备的发展方向 六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前 4 名。数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。 华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。 我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。机床精度 1.机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度） 、定位精度、重复定位精度等 5 种。 2.机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国 VDI 标准、日本 JIS 标准、国际标准 ISO 标准、国标 GB，国标和国际标准差不多。3.看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO 标准.、统计法),就是一台高精度机床，在 0.005mm(ISO 标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。4.加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。目前世界著名机床厂商在我国的投资情况 1. 2000 年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产 600 台，目前正在建 2 期工程，建成后可以年产 1200 台。 2. 2003 年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心 120 台左右。 3. 2002 年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为 1000 台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。 4.韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。 5.台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力 800 台。民营企业进入机床行业情况 1.浙江日发公司，2000 年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力 300 台。 22004 年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。 32002 年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。军工企业技改情况 军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸” ，后来台湾阿扁上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近 3 年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。 听在军工企业的朋友讲，阿扁如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，胡锦涛总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过 10 年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。数控装备的整体水平标志着一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱。 数控机床的发展在很大程度上取决于数控系统的性能和水平，而数控系统的发展及其技术基础离不开微电子技术和计算机技术。随着计算机及其软硬件技术的飞速发展，数控系统的硬件平台趋于一致化，而控制系统软件的竞争日益加剧。我国的数控系统经过“六五”期间的引进， “七五”期间的数控系统开发， “八五”期间的数控应用技术研究以及“九五”期间的主数控系统软件开发应用，已逐步形成了以航天数控、蓝天数控、华中数控和中华数控为主的数控系统产业。 近年来，我国数控机床的产量持续增长，数控化率也显著提高。另一方面我国数控产品的技术水平和质量也不断提高。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定规模，产品技术性能指标较为成熟，价格合理，在国际市场上具有一定的竞争力。我国数控机床行业所掌握的五轴联动数控技术较成熟，并已有成熟商品走向市场。 我国在数控机床高端产品的生产上取得了一定的突破。目前我国已经可以供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也已进入世界高速数控机床生产国和高精度精密数控机床生产国的行列。目前我国已经研制成功一批主轴转速在 800010000 转/分以上的数控机床。 我国数控机床行业近年来大力推广应用 CAD 等信息技术，很多企业已开始和计划实施应用 ERP、MRP和电子商务。如，济南第二机床集团有限公司的 CAD 普及率达 100%，是国家级“CAD 示范企业” ，企业的 MRP系统应用也非常成功，现代化管理水平较高。 但是和发达国家相比，我国数控机床行业在信息化技术应用上仍然存在很多不足。 一、信息化技术基础薄弱，对国外技术依存度高。我国数控机床行业总体的技术开发能力和技术基础薄弱，信息化技术应用程度不高。行业现有的信息化技术来源主要依靠引进国外技术，对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。具有高精、高速、高效、复合功能、多轴联动等特点的高性能数控机床基本上还得依赖进口。 二、产品成熟度较低，可行性不高。国外数控系统平均无故障时间在10000 小时以上，国内自主开发的数控系统仅 3000-5000 小时；整机平均无故障工作时间国外达 800 小时以上，国内最好只有 300 小时。 三、创新能力低，市场竞争力不强。我国生产数控机床的企业虽达百余家，但大多数未能形成规模生产，信息化技术利用不足，创新能力低，制造成本高，产品市场竞争能力不强。 随着柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高要求。当今数控机床信息化正朝着以下几个方面发展。高速度、高精度化。速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，我国生产的第六代数控机床系统均采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度，使得高速运算、模块化及多轴成组控制系统成为可能。同时，新一代数控机床将采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力。 智能化。现代数控机床的智能化发展将通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测、建模、提取特征、自动感知加工系统的内部状态及外部环境，快速作出实现最佳目标的智能决策，对机床的工艺参数进行实时控制，使机床的加工过程处于最佳状态。 基于 CAD 和 CAM 的数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展，目前 CAD/CAM 图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。它是利用 CAD 绘制的零件加工图样，经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成数控机床零部件加工程序，以实现 CAD与 CAM 的集成。随着 CIMS 技术的发展，当前又出现了 CAD/CAPP/CAM 集成的全自动编程方式，其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的 CAPP 数据库获得，推动数控机床系统自动化的进一步发展。 发展可靠性最大化。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。新一代的数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，减少元器件的数量，从而提高可靠性。同时通过自动运行诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。 第 2 章 总 体 方 案 的 设 计数控机床是典型机电一体化产品。以数控铣床主传动系统设计为题可以提高学生机械设计制造、自动控制技术、力学、计算机技术等方面的知识综合运用能力。培养和提高学生的结构设计、控制系统设计，为从事机电一体化方面产品设计打下基础。方案设计主要是确定机床的总体结构，传动原理以及基本的运动动力参数。而本人的设计题目是 XK160C 数控铣床主轴系统及控制系统设计。2.1设计参数设计任务给出要求如下：系统 西门子 802C baseline;主轴 0.37KW 2800RPM2.2总体方案的确定XK160C 数控铣床主轴系统及控制系统设计的总体方案如下：此方案是采用普通电机加变频器来实现变频调速，由于主轴转速 2800r/min，跟异步电动机转速一样，一般采用齿形带同传动比传动既可实现。主轴箱和立柱分开，由整个主轴箱的上下移动实现 Z 向的进给，主轴在主轴箱中不能上下移动，只进行轴向转动。其结构简图如图 2-1 铣床的结构简图：图 2-1 铣床的结构简图其传动见图 2-2 铣床的传动简图：图 2-2铣床传动简图现今由于变频器的普遍运用，而且由变频器来带进行调速以很大程度立 柱 主 轴 箱 工 作 台升 降 台底 座 主 轴上使整台机器在外型、性能和精度上得到更大的提高，从而很大程度上使机电一体化得到大程度的体现，而且利于操作人员的操作。变频器的调速范围宽、能按负载的变化而调整的特点和节能与可自动化控制的优势，已经在机床、冶金、起重、化工、轻工、纺织、火力发电等行业得到广泛的应用。而且采用了变频器，异步电动机跟主轴箱又是同步传动，因此可以实现转速要求，大大的节约了材料和零件，而且对铣床更容易实现数字控制，因而我设计的 XK160C 数控铣床主轴系统采用的是变频器操控异步电动机调速的方案。第 3 章 主 轴 电 动 机 的 选 取3.1电机初选 根据主轴功率 0.37KW，主轴最高转速 4000r/min,额定转速 2800r/min,采用齿形带传动，传动比=1，初选电机 YS7112 数据如下：图 3-1 B5法兰安装图表 3-2 电机外形尺寸 1机座号 A AA AB AC AD AE AF B BB C D DH E ED F G80 125 35 165 175 140 65 160 100 130 50 19 M6*16 40 25 6 15.590S 140 37 180 195 150 65 170 100 140 56 24 M8*19 50 40 8 2090L 140 37 180 195 150 65 170 125 165 56 24 M8*19 50 40 8 20100L 160 45 200 215 165 65 190 140 180 63 28 M10*22 60 45 8 24112M 190 45 230 240 180 65 200 140 185 70 28 M10*22 60 45 8 24132S 216 50 275 275 190 65 220 140 205 89 38 M12*28 80 60 10 33表 3-3电机外形尺寸 2机座号 H HA HB HD K KK L LA LD M N P S T80 80 10 180 215 10 M25 395 10 115 165 130 200 4*12 3.590S 90 13 200 235 10 M25 445 12 130 165 130 200 4*12 3.590L 90 13 200 235 10 M25 445 12 130 165 130 200 4*12 3.5100L 100 14 230 265 12 M32 500 12 145 215 180 250 4*15 4112M 112 14 255 290 12 M32 505 12 150 215 180 250 4*15 4132S 132 16 290 325 12 M32 575 13 180 265 230 300 4*15 43.2计算切削功率 3.2.1切削力的计算铣削时的切削力，公式如下（3-1）0.74.86.98FpZCBfaD式中 铣削时的主切削力（N）CF加工材料影响的系数每齿进给量（mm）Zf背吃刀量（mm）ap铣削宽度B铣刀齿数Z铣刀直径(mm)D用直径 =10mm 的三齿锥柄立铣刀，铣刀宽 =5mm 的刚工件，B=0.05mm， =1mm， =68mm，fzapfC计算得： =15NF3.2.2切削功率的计算切削时所消耗的功率称为切削功率。切削功率的公式计算：（3-2）60CVFP式中： 切削功率（kw）C切削力（N）CF切削速度（ m/min）V根据机床设计手册典型加工条件以及钢材料的铣削速度范围，取=100m/minc计算得： =0.25kwCP电机传动效率=73.5%，输出功率=0.27KW，因为切削功率 ，所以CP所选电机符合条件。第 4 章 同 步 齿 形 带 传 动同步带传动综合了带传动和链传动的特点，同步带传动的优点是:（1）无相对滑动，带长不变，传动比稳定；（2）带薄而轻，强力层强度高，适用于高速传动，速度可达 40 m/s；（3）带的柔性好，课用直径较小的带轮，传动结构紧凑，能获得较大的传动比；（4）传动效率高，可达 0.98-0.99，因而应用日益广泛；（5）初拉力较小，故轴和轴承上所受的载荷小。主要缺点是制造、安装精度要求较高、成本高。同步带主要用于要求传动比准确的中、小功率传动中，如计算机、录音机、磨床和纺织机等。 134.1 材料选择根据设计要求，选用聚氨酯同步带，由带背、带齿、抗拉层三部分组成。带背和带齿材料为聚氨酯，抗拉层采用钢丝绳，适用于中小功率的高速运转部分。4.2 参数计算设计计算的内容主要是：齿形带的模数、齿数、和宽度的结构和尺寸，传动中心距，作用在轴上载荷以及结构设计。1. 模数的选取模数主要根据齿形带所传递的计算功率 Pd 和带轮转速 n1 确定的，通过查现代数控机床表 4-33 查得 Pd=KA*P, 式中 P传动功率表 4-1 工作