关 键 词：

T5 数控 钻孔 攻牙机 横向 进给 机构 设计 CAD

资源描述：

T5型数控钻孔攻牙机横向进给机构设计含4张CAD图,T5,数控,钻孔,攻牙机,横向,进给,机构,设计,CAD

内容简介：

T5 型数控钻孔攻牙机横向进给机构设计摘 要随着现代机床以及世界经济飞速的发展，对机床的精确度和各个传动机构提出了很高的要求。二十一世纪是一个科技创新和发展生产力相互作用的时代，科技的创新发展提高了生产力的发展水平，生产力水平不足从而促进了科技的创新。工的重要前提。制造业的高精度和高效加工是高速加工中心工作性能的不断的重要前提。本次毕业设计是完成 T5 型数控钻孔攻牙机横向进给机构的设计。设计的主要内容包括：滚珠丝杠选型、轴承座的选择、丝杠全长确定、电动机计算选择、丝杠校核确定、导轨的设计、工作台设计等。各个部位的零件图通过在 AUTOCAD 的图纸上用平面的形式表现出来，可以直观全面的分析和计算本次设计的数据， 以及各个传动部位之间的联系。本文就是通过分析和计算各个零件的受力及传动关系，来完成对传动各部件的设计。关键词:传动部件、横向进给机构,选择滚珠丝杆、导轨的设计。VIIIABSTRACTWith the development of modern machine tools as well as the world economy rapidly,on the accuracy of machine tools and various transmission mechanism is put forward very high requirements. The 21st century is an era of science and technology innovation and development of the productive forces of interaction, the innovation and development of science and technology to improve the level of productivity development, lack of productivity levels so as to promote the technological innovation.Constantly improve the working performance of the high speed machining center is an important prerequisite for high precision and high efficiency processing manufacturing. This graduation design is complete type T5 CNC drilling tapping machine horizontal design of can feed mechanism. Design main content includes: ball screw type selection, the selection of the bearing, screw length determination, motor selection, screw checking calculation method and guide design, design of the workbench. Various parts of the part drawing in AUTOCAD drawing indicate in the form of a plane, can be intuitive comprehensive analysis and calculation in the design of the data, and the link between transmission parts. This article is through analysis and calculation of various parts of the stress and the transmission relationship, to complete the design of transmission parts.Keywords: driving part, transverse feeding mechanism, and selection of ball screw, the design of the guide rail .目 录第一章绪论11.1 课题研究的背景与意义11.2 课题研究内容11.3 本章小结2第二章横向进给机构总体方案设计32.1 总体设计方案32.2 横向进给机构的详细设计方案32.2.1 滚珠丝杠副32.2.2 丝杠的全长确定42.2.3 其他部件的设计4第三章详细参数与已知条件73.1 T-5参数73.1.1 行程73.1.2 工作台73.1.3 主轴73.1.4 进给73.1.5 快速换刀83.2 已知条件83.2.1 计算主切削力及其切削力计算83.2.2 导轨摩擦力详细计算83.2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力93.3 本章小结10第四章横向进给机构详细设计114.1 滚珠丝杠选型114.1.1 确定导程114.1.2 确定当量转速与当量载荷114.1.3 预期额定动荷载134.1.4 确定允许的最小螺纹底径144.1.5 确定滚珠丝杠副的规格代号164.1.6 确定滚珠丝杠副预紧力164.1.7 行程补偿值与预拉伸力164.2 轴承座的选择174.2.1 确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号，规格174.3 螺母座及螺母尺寸184.4 丝杠全长194.4.1 滚珠丝杠副工作图设计194.5 电机选择194.5.1 作用在滚珠丝杠副上各种转矩计算194.5.2 负载转动惯量及传动系统转动惯量的计算204.5.3 加速转矩和最大加速转矩204.5.4 电动机最大启动转矩204.5.5 电动机连续工作的最大转矩214.5.6 按照样本选用电动机是注意以下三个方面214.6 丝杠校核确定214.6.1 丝杠的抗压刚度214.6.2 支承轴承组合刚度224.6.3 刚度验算及精度选择234.6.4 验算临界压缩载荷244.6.5 验算临界转速254.6.6 Dn 值验算254.7 导轨的设计254.7.1 额定负荷254.7.2 基本动额定负荷264.7.3 工作负荷264.7.4 摩擦力284.7.5润滑284.7.6直线导轨的配置284.8 工作台板设计294.9 底座设计304.9.1 机床底座铸件选择304.9.2 机床底座尺寸31第五章总结与展望335.1总结335.2展望35致谢36参考文献62 第一章 绪 论1、1 课题研究的背景与意义数控技术是制造业自动化、灵活性、综合生产基础,是不可或缺的手段提高产品质量和生产效率的数控技术，是与一个国家的战略地位和反映一个国家的综合国力水平的重要的基础工业。数控技术的水平高低是衡量一个国家制造业现代化的一个核心标准，数控化已成为当今世界制造业的发展方向。随着世界科技进步和机床产业的发展，数控机床产业的主流产品已成为实现装备制造业现代化的不可缺少的设备，是发展国防军工装备的重要战略物资。数控机床的拥有数量及其性能水平的高低，对国家的经济，军事实力等具有重要的促进和发展作用。现代的生产要求高效、节能、便捷，而数控钻孔攻牙机横向机构的研究设计正是为了使机床的操作更加高效、便捷，尽可能的满足生产的需求，加之垂直、纵向的进给方向，机床将具有三轴进给方向，增加了很多以前不能实现的功能， 横向进给机构的研究设计对机床的具有很重要的意义。对于高精度砖铣加工，绝大部分厂家还是比较注重研制对不易切削材质搞重切削加工的 机型。同时，以减少工件更换时间和集中工序为目的的复合化加工技术也在不 断创新。1、2 数控机床的国内外发展趋势及现状1. 数控机床发展的趋势和现状数控技术和数控装备是每个国家的工业现代化的基础。我国数控技术,仍有与世界上发达国家相比,差距如此理解的状态国内外数控技术的发展我国数控领域的发展具有非常重要的意义。数控技术被称为“数控即数值 Contro1)用于生产已有二十多年的历史,它使传统制造业发生了质的变化,特别是在最近几年。微电子技术和计算机技术的发展数控技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主要设备之一,反映了现代机床技术、现代机械制造技术水平的重要标志,是战略材料之间的关系国民经济和民生建设,国防尖端。所以世界上各工业发达国家都是重要的措施来发展自己的数控技术及其产业。具体的数控机床的发展趋势如下:9a) 高速化比如汽车、国防、航空、航天工业和应用程序的快速开发新材料,如铝合金、高速数控机床加工的需求越来越高。主轴转速:本机采用安装在主轴电机的电主轴最高时速 200000 r / minb。进给速率:当分辨率为 0.01(包括米、最大和加料速度240 米/分钟的复杂性可以获得精确加工;c .速度:数控系统的微处理器的快速发展提供了保障,在高速的方向发展,精度高,发展了 32 位和 64 位 CPU 数控系统,频率高达几百兆赫,数千兆赫。由于极大地提高计算速度,使得当 0.1 的决议(包括m0.01 包括米仍然可以获得 24 240 米/分钟进给速度;d .变化速度:目前国外先进加工中心工具开关时间通常是 1 s,高已达 0.5 秒。德国凯龙星公司将设计刀库到篮子里风格,主轴和刀具在循环安排,刀刀工具改变时间只有 0.9 秒。b) 高精度化数控机床的精度要求现在不限于静态几何精度,机床的运动精度、热变形和振动监测和补偿越来越多的关注。答:提高控制精度的数控系统:采用高速插补技术,实现连续纸小程序段,并使数控控制单元,并使用高分辨率的位置检测装置,提高了位置检测精度(日本发达 106 脉冲开关位置检测器的交流伺服电机、位置检测精度可以达到 0.01(包括 m /脉冲)和位置伺服系统采用前馈控制非线性控制的方法;b .误差补偿技术:间隙补偿、螺距误差补偿和误差补偿的工具,如技术,设备的热变形误差和空间的综合补偿。结果表明,综合误差补偿技术应用加工误差可以减少 60% 60%;c .使用网格译码器检查和提高加工中心的轨迹精度通过仿真来预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其长期,稳定的性能,可以在各种处理任务在不同的操作条件下,并确保零件的加工质量。c) 功能复合化复合机床是指在单个机器上实现的意义或尽可能完成多个因素从毛坯到成品加工。根据其结构特点可分为两类,过程复杂,过程复杂。处理复杂的化合物如镗铣床钻井、加工中心、车铣复合、车削、铣削、镗巨型复合,复合加工中心,等;复合机床等多方面复合机和多轴联动过程双主轴车削中心,等。采用复杂的机床加工,减少工件装卸,改变和调整工具的辅助时间的过程中间,产生误差,提高了零件加工精度,缩短产品制造周期,提高生产效率和制造商的市场反应能力,分散生产的传统工艺方法相比具有明显的优势。复合过程也导致了组合机床的发展和多轴。德国指数公司最新的车削中心是模块化结构,加工中心可以完成车削、铣削、钻孔、滚齿机、磨、激光热处理等过程,可以完成所有复杂零件的加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到企业的欢迎。2. 国内外发展趋势在当今世界,机床行业占有重要位置在工业发达国家,国家在机电一体化的发展,精度高、效率高、高自动化的先进机床,以加速工业和国民经济的发展。现在,在迅速增长的国内数控机床产量逐年增加,但生产的机床精度不能满足严格的要求。很长一段时间,欧洲,美国,和在国际市场的激烈竞争,数控机床在 1980 年代后一直在加速。数控机床是集计算机、微电子、信息、传感、测试、机械制造技术为一体的高度机电一体化的产品,包括数控金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机床、等,及相关配件。目前,数控机床主要指的是主机、数控系统及相关配件金属切削机床、锻压机床。数控机床的发展,值得一提的是加工中心。是一种自动换刀装置的数控机床,它可以实现工件卡和后多步过程。该产品最初是在 1959 年 3 月,由美国克莱恩。”瑞克(Keaney&TreckerCorp。)开发的公司,这类机床刀库的水龙头,钻头,铰刀,铣刀等刀具,根据指令自动穿孔带刀具的选择,并通过机械手将安装在主轴工具,工件加工。它可以缩短机械零件装卸时间和替换工具。加工中心现在已经成为数控机床工具,一个非常重要的品种,不仅垂直,卧室,等用于箱零件加工镗铣加工中心,车削中心旋转组成部分加工、磨削中心等。机床制造业在 80 年代是一个高速发展阶段,中国的数控机床无论从产品范围、技术水平、质量和生产非常客观的发展,在某些关键技术也取得了重大突破。但是,整体技术水平不高,质量较差。所以在 90 年代初,国民经济从计划经济市场面临调整。数控机床展览从 2000 年 8 月 2001 年 4 月在上海和机床制造业的高速发展阶段在 80 年代,我国的数控机床产品品种、技术水平、质量和生产非常客观的发展,此外,在一些关键技术也取得了重大突破。但是,整体技术水平不高,质量较差。所以在 90 年代初,国民经济从计划经济市场面临调整。从 2000 年 8 月上海数控机床展览和背景国际机床展览会 2001 年 4 月,我们还可以看到许多种类的产品的繁荣。数控机床在中国反映了以下问题：（1）低技术水平的产品竞争激烈，互相靠压价促销； （2） 高技术水平、全功能产品主要靠进口； （3） 配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口； （4） 应用技术水平较低，联网技术没有完全推广使用； （5） 自行开发能力较差，相对有较高技术水平产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装际机床展览会上，我们也可以看到多品种产品的繁荣景象。我国数控机床反映了下列问题： （1）低技术水平的产品竞争激烈，互相靠压价促销； （2） 高技术水平、全功能产品主要靠进口； （3） 配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口； （4） 应用技术水平较低， 联网技术没有完全推广使用； （5） 自行开发能力较差，相对有较高技术水平产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装。1、3 课题研究的内容本课题研究的内容是 T5 型数控钻孔攻牙机三轴进给系统中的横向进给机构。毕业设计（论文）工作内容（从专业知识的综合运用、论文框架的设计、文献资料的收集和应用、观点创新等方面详细说明）：本课题拟根据现代机械行业对高速钻铣加工的需求，针对 T5 型数控钻孔攻牙机的设计功能需求，开展横向进给机构的设计工作。具备机械原理、机械设计、机械制造技 术 基 础 、 互 换 性 与 公 差 测 量 、SolidWorks 三维 CAD 建模与仿真等的基本知识和能力， 进行必要的设计计算和校核、结构设计；技术要求：Y 轴工作台行程 400mm，Y 轴快速进给 48M/min 具体工作内容：1) 查阅与课题相关文献资料 10 篇以上，其中英文资料 2 篇以上，英文资料翻译 5000 汉字以上；2) 在分析 T5 型数控钻孔攻牙机设计功能要求的基础上，研究其横向进给机构的总体设计方案，并撰写课题开题报告；3) 横向进给机构设计（滚动丝杆螺母副、滚动导轨副、伺服电机、支承组件等）；14) 加工中心立柱的结构设计5) 设计图纸量：折合约 3 张 A0；6) 设计说明书一份（1-1.5 万字，要求电脑打印，说明书组成包括毕业设计任务书、中外文摘要及关键词、目录、正文、主要参考文献、致谢和附录等，具体格式参照学院毕业设计(论文)工作管理规定）。1.4 本章小结数控技术是生产发展中不可缺少的一大因素。数控技术是支持现代化装备制造业的关键技术群，直接决定制造装备的功能和性能，是信息化带动工业化进程中装备层的关键技术，属于支持先进制造技术的重要基础技术群。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用。所以发展数控技术是当今社会发展的主流趋势。第二章 横向进给机构总体方案设计2.1 总体设计方案在设计之前，我们要明白设计的横向进给机构的一些技术要求，数控车床的 进给系统包括横向进给系统(X 轴)、纵向进给系统(Y 轴)和垂直进给系统（Z 轴）, 它们是由 伺服电机经同步齿形带传动驱动滚珠丝杠螺母副机构,来实现刀架的运动。根据 GB/T16462-1996数控卧式车床精度检验,机床的位置精度包括重复定位精度、反向偏差和定位精度。当机床的中心距 DC=3000mm 时,其重复定位精度X 轴 0.007mm,Z 轴 0.020mm;反向偏差 X 轴为 0.006mm,Z 轴为 0.012mm;定位精度 X 轴为 0.016mm,Z 轴为 0.050mm。这里可以看到,要轴设计与主轴设计相比,具有相同的重要性。因此,饲料轴的设计,从动态和静态两方面充分考虑,定位精度可以达到这个标准的要求。X 轴,因为它的位置误差值后的零件加工的直径的大小值,放大了2 次,X 轴运动质量,移动速度快的要求较低,因此需要 X 轴应该有更高的定位精度。由于 X 轴球钢筋直径小于 Z 轴,短的长度,并通过减速传动,使转换在 X 轴上的转动惯量电动机。因此,X 轴的设计应注重以达到所需的位置精度为主要矛盾进行设计, 选择电动机转矩小于 Z 轴。为了实现这一目标,X 轴应该提高重复定位精度,反向偏压和定位精度三个方面,从设计的解决方案。在数控车床进给系统的设计,根据不同的精度水平,垂直,和不同的移动质量和转动惯量的特点,分别设计中要解决的主要矛盾。期望设计结果可以满足各种性能指标的要求,达到预期的结果,满足设计规范的要求。2.2 横向进给机构的详细设计方案与普通机床相比,数控机床进给系统设计要求除了具有较高的定位精度,而且 具有良好的动态响应特性。为了保证数控机床的传动精度和工作稳定性,机械机构的设计,通常也应该没有间隙,低摩擦、高刚度、合适的阻尼比的要求,等。为了满足这些需求,在机械传动的设计,主要采取以下措施:1、尽量低摩擦传动副;2,选择最好的比率下降;3,尽量缩短传动链和预加载的方法提高传动系统的刚度。4,尽量消除传动间隙,最小化误差反向传播。整体数控车床的总体设计方案图如下图所示:2.2.1 滚珠丝杠副滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系。以传动形式分为两种：（1）将回转运动转化成直线运动。（2）将直线运动转化成回转运动。因此滚珠丝杠副既是传动原件，也是直线运动与旋转运动相互 转化元件。是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承 从滚动动作变成滑动动作。滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。滚珠丝杆副是 在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。由于具有很小的摩擦阻力， 滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。目前传动机械中精度最高也 是最常用的传动装置。使物体运动时,一般来讲需要将动力产生的运动直接或 通过其他机构间接地传达到最终运动部。确定好滚珠丝杆副的选择，就会得到相关螺母和其他部件的型号，方便接下来的计算和选型。2.2.2 丝杠的全长确定丝杠的全长包括螺纹长度、螺母安装尺寸、行程起点离固定端支承距离、支撑端的轴承座尺寸、联轴器的尺寸。所以在这设计中要确定好多尺寸，并且要详细的计算和验算，详细步骤见第四章。其中介绍下其中相关部件及名词。 特殊的轴承、滚珠丝杆轴承大会在滚珠螺杆的两端,它可以提供支持滚珠螺杆的旋转运动,滚珠螺杆。除了用于滚珠螺杆,也可以用于其他类型的螺丝,如梯形螺杆、等;需要支持旋转运动,或其他场合,如花键、光轴,等。根据他们的目的,特别滚珠丝杆轴承可分为固定端(EK 系列、BK系列、fk 系列和 WBK 系列),支持结束(EF 系列,BF 系列、FF 系列),如两类。固定端,以确保滚珠螺杆旋转时不能产生轴向引导、支持滚珠丝杆游泳移动旋转支持和补偿由于温度上升的螺旋轴向伸缩变化的各种因素。滚珠丝杆如果设计成两端固定, 采用两端固定端轴承的座位。因为这个设计是高速垂直中心,保证稳定,所以只能选择固定两端。联轴器：LZ 型弹性柱销齿式联轴器。 结构性能：两个半联轴节凸缘的外套的内缘制成半径相同的半元形凹槽，组合成柱销孔，以嵌入柱销。主动轴半联轴节通过柱销，带动外套， 外套通 过柱销带动从动轴半联轴节转动，以传递扭距，工作温度20+70， 联轴器的轴孔和键槽型式及尺寸，标记方法符合 GB/T3852-1997，联轴器轴孔和联结型式及尺寸的规定，不适于噪声要求从严控制部位。可以使用胀紧联结 套(锁紧盘)联。2.2.3 其他部件的设计其他部件包括滚珠丝杠导轨 GGB35BAL，工作台，底座等。 直线导轨：直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载， 同时可以承担一定的扭矩， 可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线导轨是加工机械来回运动所不可缺少的关键零组件，对其特性的了解有助于加工机械精度的提高。直线导轨的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级与超高精密级五种。一般来说,直线运动的主要故障现象是剥离接触疲劳和磨损,所以必须根据使用条件、负载容量和预期寿命来选择。直线导轨负载和运动时,滚珠和滚道表面不断循环应力的作用下,一旦滚动疲劳阈值,可以产生疲劳磨损的接触面积,在设计的芯片表面的一些地区会发生剥离的现象,称为表面剥离。直线导轨表面剥离时的跑道表面运行距离、直线导轨的寿命。通常的生活直线导轨额定寿命为准。直线导轨的机械结构主要用于精度较高。结构图如下:工作台：机床工作台分为开槽工作台，焊接工作台，镗铣床工作台等。 T 型槽平板的详细说明：1. 耐潮，耐腐蚀、不用涂油、不生锈、不褪色。2. 温度系数最低，基本不受温度影响。3. 几乎不用保养，能迅速容易地清洁/擦拭，精度稳定性好。4. 一律是最坚硬的面。T 型槽平台精度参照各先进国家标准，平面度公差依 JB/T79751999 标准。机床工作台用途：主要用于机床加工工作平面使用，上面有孔和 T 型槽，用来固定工件，和清理加工时产生的铁屑。按 JB/T7974-99 标准制造，产品制 成筋板式和箱体式，工作面采用刮研工艺，工作面上可加工 V 形、T 型、U 型 槽和圆孔、长孔。机床底座：机床底座铸件有优良的机械、物理性能，它可以有相同的强度、硬度、韧性和综合性能,还可以有一个或多个特殊性能,如耐磨、耐高温和耐低温性、耐蚀性,等。铸造机基础的重量和尺寸范围很广,只有几克的重量轻,最重的可达 400 吨,最薄壁厚度只有 0.5 毫米,厚度可以超过 1 米.第三章详细参数与已知条件3.1 T-5 参数3.1.1 行程X 轴 行 程 -600mm Y 轴行程-450mm Z 轴行程-300mm主轴鼻端到工作台距离 150600mm3.1.2 工作台工作台尺寸700x400mm 最大负重280kg3.1.3 主轴主轴转速（标准）2500rpm 主轴转速（特殊）30005000rpm主 轴 端 规 格 BT403.1.4 进给轴 快 速 进 给X=60m/minY=48m/min Z=4m/min三轴切削进给1-10000mm/min3.1.5 快速换刀T-T:1.8秒3.2 已知条件工 作 台 重 量 W1 =124.95KG=1249.5N1500N （ 材 料 选 择HT200, r= 7.0 kg cm3，v = 700 420 (30 + 31) = 17934cm3， W1 = rv = 125.54kg = 1255.4N ）。工件及夹具最大重量W2 =3500N 工作台最大行程 LK =400mm 工作台导轨的摩擦系数为 u=0.1 快速进给速度Vmax =48m/min定位精度为 20um/300mm,全行程 25um,重复定位精度为 10um要求寿命为20000 小时（两班制工作十年）。各种切削方式的纵向切削力 Fa,速度 V 和时间比例 q 及其他见下表 1- 计算主切削力及其切削力计算（1） 计算主切削力机床采用伺服电动机，额定功率 Pe 为 5.5KW。机床主要用于钻镗以及铣削。假设机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径 D=125mm。主轴转速为500 r min、1000 r min、2000 r min ，主轴具有最大扭矩并能传递主电动机的全部功率，此时铣刀的切削速度为V =pDn / 60 = 3.14 125 0.001 500 / 60 = 3.27 m s 设机械效率h n = 0.8 则 Fz =hn Pe / V 1000 = 0.8 5.5 / 3.27 = 1345.6N 。（2） 计算各切削力 根据工作台工作载荷于切向铣削力的经验比值可得工作台纵向切削力 F1 ，横向切削力 FC 和垂直切削力 FV 分别为：F1 = 0.4 FZ = 0.4 1345.6 = 540.24N ,（3.1）FC = 0.98 FZ = 0.98 1345.6 = 1306.69N ,（3.2）FV = 0.55 FZ = 0.551345.6 = 728.08N .（3.3）3.2.2 导轨摩擦力的计算（1） 计算在切削状态下的导程摩擦力 Fm此时导轨摩擦系数为 0.1，查资料得导轨紧固力 fg = 75N ，（3.4）Fm = m (W + fg + FC + FV ) = 0.1(5000 + 75 +1318.69 + 740.08) = 715.24N（2） 不切削状态下的导轨摩擦Fm 0 = m (W + fg ) = 0.1 (5000 + 75) = 507.5N（3.5）3.2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力（1） 计算最大轴向负载力 Fa max选机器承受最大负荷时滚珠丝杠副的传动力。如机床切削时，切削力滚珠丝杠轴向的分力与导轨摩擦力之和即为最大载荷（这时的导轨摩擦力是由工作台、工件、夹具三者的重量以及切削了在垂直导轨方向的分量共同引起）。Fa max = F1 + Fm = 538.24 + 713.38 = 1250.44N（3.6）（2） 最小轴向负载力 Fa min机器空载时滚珠丝杠副的传动力，如工作台重力引起的摩擦力。Fa min = Fm 0 = 507.5N表 3.1不同转速下的各种受力参数500r/min1000r/min2000r/minV3.27m/s6.54m/s13.84m/sFZ1345.6N672.6N336.3NF1540.24N269.01N134.52NFC1306.69N659.15N329.57NFV728.08N369.93N184.97NF715.24N610.41N558.95NFa max1250.44N879.42N693.47N表 3.2 种切削方式的纵向切削力 Fa,速度 V 和时间比例 q切削方式纵向切削力Pxi (N )垂直切削力Pzi (N )进给速度Vi (m / min)工作时间百分比丝杠轴向载荷（N）丝杠转速r/min强力切削6508003101800500一般切削35045063014001000精切削200250125012002000快速进给0060101000100003.3 本章小结由以上条件和已知数据计算出各种切削力，并通过计算出的数据进行分析和计划下一步的设计。为总体设计打下了前提基础。 第四章横向进给机构详细设计滚珠丝杆副是将直线运动转化为回转运动，或将回转运动转化为直线运动 的理想的产品,因此滚珠丝杠副既是传动原件，也是直线运动与旋转运动相互转化元件。是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承 从滚动动作变成滑动动作。滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。滚珠丝杆副是 在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。由于具有很小的摩擦阻力， 滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。目前传动机械中精度最高也 是最常用的传动装置。使物体运动时,一般来讲需要将动力产生的运动直接或 通过其他机构间接地传达到最终运动部。4.1 滚珠丝杠选型4.1.1 确定导程由传动关系图，工作台最高移动速度，电机最高转速，传动比可以确定导程。2Ph = V maxi n maxPh ：滚珠丝杠副的导程mmV max ：工作台最高移动速度m/minn max ：电动机最高转速r/mini : 传动比因电机与丝杠直联 所以i =1由表 2 查V max = 48m/minn max = 3000r/min代入得Ph = 2.5mm根据 /hnews/933.htm 滚珠丝杠的导轨选择选 Ph = 8mm4.1.2 确定当量转速与当量载荷（1） 各种切削方式下丝杠转速ni = ViPh（4.1）（4.2）ni ：丝杠转速r/mini = 1,2,3,4,5.Vi ：进给速度 m/mini = 1,2,3,4,5.查表 2 得V 1 = 3代入得V 2 = 6V 3 = 12V 4 = 60n1 = 500n2 = 1000n3 = 2000n4 = 10000（2） 各种切削方式下丝杠轴向载荷Fi = Pxi + (W 1 + W 2 + Pzi) 0.1（4.3）Fi ：丝杠轴向载荷Ni=1,2,3,4.Pxi ：纵向切削力Ni=1,2,3,4.Pzi :垂直切削力Ni=1,2,3,4.由表 1 得Px1 = 600N , Px 2 = 300N , Px3 = 150N , Px 4 = 0NPz1 = 750N, Pz 2 = 400N, Pz 3 = 200N, Pz 4 = 0N已知：W 1 = 1500N,W 2 = 3500N代入得F1 = 1190N, F 2 = 850N, F 3 = 690N, F 4 = 520N（3） 当量转速nm = n1 t1100+ n2 t 2100+ + nn tn100（4.4）式中： nm ：当量转速r/mint1, t 2, t3.tn ： 工作时间百分比由表 1 查的t1 = 10, t 2 = 30, t3 = 50, t 4 = 10代入得nm = 624r/min(4)当量荷载Fm =（4.5）式中： Fm ：当量荷载N代入得：Fm = 602.64N4.1.3 预期额定动荷载(1)按预期工作时间估计Cam =100 fafc式中： Cam ：预期额定动荷载N按表 3 查的：轻微冲击fw = 1.3按表 4 查的：精度系数fa = 1.0按表 5 查的：可靠性 97%取 3fc = 0.44表 4.3载荷性质 fw（4.6）载荷性质无冲击稳定性轻微冲击伴有冲击或震动fw1.01.52.0表 4.4精度系数 fa精度等级1、2、34、5710fa1.0表 4.5可靠性系数 fc可靠性%909596979899fc10.620.530.440.330.21已知： Lh = 2000小时代入得Cam = 15667.28N（2）若采用预紧滚珠丝杠副，按最大 F max 计算Cam = fe F max（4.7）式中： 预载fe = 4.5代入得Cam = 4.51250.44 = 5626.98N取以上两结果的最大值Cam = 15667.28N4.1.4 确定允许的最小螺纹底径（1）估计丝杠允许的最大轴向变形量dm (1 3 1 4)重复定位精度dm (1 4 1 5)定位精度dm ：最大允许轴向变形量mm已知：重复定位精度 10 mm ，定位精度 20 mm ，dm =34.1.2 dm =5取两种结果的最小值dm =3 mm 。一般情况下，影响死区间隙的主要因素按影响程度自大到小排序顺序是：a，滚珠丝杠本身的抗压刚度 Ks ； b，支承轴承的轴向刚度 Kb ； c，滚珠丝杠副中滚珠与滚道的接触刚度 Kc ； d,折合到滚珠丝杠副上的伺服系统的刚度 KR ; e，联轴器的刚度 Kt ； f，滚珠丝杠副的扭转刚度 Kk ; g,螺母座，轴承座的刚度 Kh ；所以滚珠丝杠副传动系统的刚度 K 可按照下式计算：1 = 1 +KKs1 + 1 +KbKc1 + 1 + 1 + 1KRKtKkKh（4.8）其中前三项最主要，而 Ks 又占总量的（1/31/2）。所以一般情况下可按下式进行计算： 351 = 1 +KKs1 + 1KbKc（4.9）机械装置中移动部件处在不同位置是系统的刚度 K 是不同的，刚度最小处用 K min 表示。当滚珠丝杠副轴向有工作载荷作用时，传动系统中便产生 弹性变形d，且d= F / K .从而影响了系统的传动精度，而 K min 处系统受影响最大。机床或机械装置的伺服系统精度大多在空载下检验。空载作用在滚珠丝杠副上的最大轴向工作载荷是静摩擦 F 0 。移动部件在 K min 处起动和返回式，由于 F 0 方向变化产生误差2F 0 / K min（又称摩擦死区误差）。他是影响重复定位精度的最主要因素。一般占重复定位精度的（1/31/2）。所以规定滚珠丝杠副允许的最大轴向变形：dm = F 0K min 1 2 重复定位精度23（4.10）影响定位精度最主要的因素是滚珠丝杠副的精度，其次是滚珠丝杠本身的拉压弹性变形（因这种弹性变形随滚珠螺母在滚珠丝杠上的位置变化而变化）。以及滚珠丝杠副摩擦力矩的变化等等。一般估算是dm (1/ 4 1/ 5)定位精度。 以上两种方法估算出的小值取为dm 值（单位 um）。(2） 估计最小螺纹底经丝杠要求遇拉伸，取两端固定的支承形式d2m = 10= 0.039（两端固定）（4.11）式中：E：杨氏弹性模量2.1105 N/mm2dm ：估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量（um）d 2 m ：最小螺纹底经mmL:滚珠螺母至滚珠丝杠固定端的最大距离（mm）L 行程+安全形程+余程+螺母长度一半+支承长度的一半L (1.1 1.2)行程+（10 14）Ph（4.12） 静摩擦力 F 0 = m 0W 1 （ m 0 为静摩擦系数）已知：行程为 400mm，W 1 = 1500N,m 0 = 0.2代入得：L = 564mmF 0 = 300Nd 2 m = 29.29mm4.1.5 确定滚珠丝杠副的规格代号（1） 选内循环浮动式垫片预紧滚珠丝杠副（2） 由计算的 Ph,Cam, d 2m 在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4006 - 3Ph = 6, Ca = 15100 Cam = 14243.78Nd 2 = 35.9 d 2 m = 29.29mm根据传动方式及使用情况，按照可以确定的滚珠螺母型式。按照估算出的Ph ， Cam 可在样本中先查出对应的滚珠丝杠底经d 2 ，额定动载荷Ca 应注意d 2 d 2m, Ca Cam 但不宜过大。接着再确定公称直径。循环圈数，滚珠螺母的规格代号及有关的安装连接尺寸。4.1.6 确定滚珠丝杠副预紧力当选择预紧螺母型式的滚珠丝杠副时需要定预紧力 Fp 。当最大轴向工作载荷 F max 能确定时Fp = 1 F max3（4.13）式中：F max = 1251.62N所以Fp = 420N4.1.7 行程补偿值与预拉伸力（1） 行程补偿值式中：C = 11.8DtLu 10-3Lu = Lk + Ln + 2La（4.14）（4.15）Lk = 400, Ln = L1 = 101Lu = 520mmDt 温差取2.5o C C = 15.34（2） 预紧拉伸力代入得：La = (2 4)Ph = 20（4.16）Ft = 1.95Dtd 22（4.17）Ft = 1.95 2.5 29.292 = 4182.28 4182N4.2 轴承座的选择4.2.1 确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号，规格（1） 轴承所承受的最大轴向载荷F max = Ft + F max = 4182 +1251.62 5434N（4.18）（2） 轴承类型两端固定的支承形式，BK-TAC 型高负荷轴承座， 600 接触角（3） 轴承内经 确定轴承内经：便于丝杠加工，轴承内径最好不大于滚珠丝杠的大径。在选用内循环浮动式滚珠丝杠副时必须有一端轴承内径略小于丝杠底经d 2 。其次轴承样本上规定的预紧力应大于轴承所受最大载荷 F max 的 1/3。d要略小与d2 = 35.9 ，取d = 35mm代入得：FBP = 1 1251.62 = 417.2N 3（4） 轴承预紧力预加负荷 FBP（5） 按样本选轴承型号规格FBP = 1 FB max3（4.19）当d = 35mm ，预加负荷 FBP所以选 BK-TAC（规格型号）T602025(轴承型号)d = 32 36预加负荷为 1694 FBP = 417.2N4.3 螺母座及螺母尺寸根据选择的滚珠丝杠 FFZD4006 - 3 可查阅尺寸图 4-1 螺母安装链接尺寸尺寸图 4-2 螺母座的安装尺寸及型号尺寸 MGD404.4 丝杠全长4.4.1 滚珠丝杠副工作图设计（1） 丝杠螺纹长度 LsLs = Lu + 2Le（4.20）式中：查表 4.6所以Le = 24Ls = 544mm表 4.6余程 Le 表导程Ph(mm)4568101216余程 Le（mm）16202432404550（2） 两股顶端的支撑距离 L1螺母宽度的一般取 36mm丝杠全长 L行程起点离固定端支承距离 L04.5 电机选择4.5.1 作用在滚珠丝杠副上各种转矩计算外加载荷产生的摩擦力矩TF (N m)FT = FPh 10-3 = 510 6 10-3 = 0.54N m（4.21）2ph2p 0.9滚珠丝杠副预加载荷 FP 产生的预紧力矩TP(N m)TP =FPPh2p 1-h 2h 210-3= 0.094N m（4.22）式中：Ph : 滚珠丝杠副导程h ：未预紧的滚珠丝杠副效率，1,2,3，级精度的丝杠h= 0.94 级精度的丝杠h= 0.85F :作用在滚珠丝杠副上的外轴向载荷，不同情况下取值不同，这里取值为 510N。24.5.2 负载转动惯量 JL(kg m2 ) 及传动系统转动惯量 J (kg m2 ) 的计算JL = J 11 + J 12 = m (P )2 +d 4l 1 = 0.0068(kg m2 )（4.23）2p32 Z J = Jm + JL = 0.0086(kg m2 )（4.24）4.5.3 加速转矩Ta 和最大加速转矩Tam 当电机转速从n1 升至n2 时TaJ 2p (n - n )60ta（4.25）当电机从静止升至n maxTam = J 2pn max = 13.64 60ta式中：n ：电动机转速（r/min），n max :电动机最高转速（r/min），ta ：加速时间（s），ta （34） tm 或按性能要求自行规定，这里取为 0.33s，tm ：电动机时间常数，可查的电机样本取为 0.11s。4.5.4 电动机最大启动转矩Tr （N.m）（4.26）Tr = Tam + (TF + TP + Tb + Tf )i + TC =16.234N.m（4.27） 式中：i：电动机到滚珠丝杠副的传动比，直联取 i=1，Tb ， Tf 分别是滚珠丝杠副两端支承产生的力矩，TC ：不在滚珠丝杠副上的其他传动原件的摩擦力矩折算到电机上的值。4.5.5 电动机连续工作的最大转矩机械在最大工作载荷下连续均匀运转的电机转矩Tm （N.m），Tm = (TP + TF + Tb + Tf )i + TC =2.63N.（4.28）4.5.6 按照样本选用电动机是注意以下三个方面：a，惯量匹配按所电机的说明书，b，验算电机最大转矩 Tr ，c，验算电动机的额定转矩 Tm 且Tm 在电动机的连续工作区间。最终选择的电机是:欧姆电机 R88M-GIK530H-Z具体参数见附录 14.6 丝杠校核确定4.6.1 丝杠的抗压刚度（1）丝杠最小抗压刚度Ka min = 6.6 d 22L1102（4.29）式中： Ka min ：最小抗压刚度N/umd 2 :丝杠底经mm为 35.9 mmL1 :固定支承距离mm为 683 mm35.92Ka min = 6.6 （2） 丝杠最大抗压刚度683102 =1210 N/um（4.30）Ka max = 6.6 d 22 L14L0(L1 - L2)102（4.31）式中： Ka max ：最大抗压刚度N/umL1 :固定支承距离mm为 683 mmL0 :行程起点离固定端支承距离 mm为 20mm35.92 683Ka max = 6.6 4.6.2 支承轴承组合刚度4 20 (683 - 20)102 =10944 N/um（4.32）（1） 一对预紧轴承的组合刚度KB0 = 2 2.343 dQZFa max sin5 b（4.33） 式中： KB 0 ：一对预紧轴承的组合刚度N/umdQ ：滚珠直径mm为1mmZ ：滚珠数为 13 个Fa max ：最大轴向工作载荷N为 13200N(允许的是 1694N)b：轴承接触角KB0 = 2 2.343 11313200 sin5 60 =481 N/mm（4.34）（2） 支承轴承组合刚度由表 8 得两端固定Kb =962 N/umKb = 2KB 0（4.35）Kb ：支承轴承组合刚度N/um表 8 Kb 值确定一端固定一端自由Kb = KB0两端支承预紧 Kb = KB 0未预紧 Kb = Ka一端固定一端游动固定端预紧 Kb = KB 0两端固定固定端预紧 Kb = 2KB 0（3） 滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度FP1（4.36）KC = KC ()30.1Ca式中： KC ：滚珠和滚道的接触刚度N/umKC ：查样本上的刚度为1017 N/umFP :滚珠丝杠副预紧力 N 为 420N=1/3 Fa maxCa ：额定动荷载N 为 15100 N查得：KC =1017 N/umCa =15100 N/umFP =420 N得：KC =1534 N4.6.3 刚度验算及精度选择1K min= 1397N / mm1=K min1+Ka min1 + 1KbKC（4.37）1K max= 1561N / mm1=K max1+Ka max1 + 1KbKC（4.38）F 0 = m 0W 1（4.39）已知：W 1 =1500 Nm 0 = 0.2F 0 =300 NF 0 ：静摩擦力Nm 0 ：静摩擦系数W 1 ：正压力（1） 验算传动系统刚度K min =1.6F 0（4.40）反向差值式中： K min ：传动系统刚度N/um已知反向差值或重复定位精度为 10 um，K min =48K min =39748（2） 传动系统刚度变化引起的定位误差dk =0.22 um（3） 确定精度dk = F 0( 1-K min1 )K max（4.41）V 300 P ：任意 300mm 内的行程变动量对半闭环系统而言V 300 P 0.8定位精度-dk定位精度为 20 umV 300 P 15.78（4） 确定滚珠丝杠副的规格代号已知确定的型号 FFZD公称直径d 0 ：40 mm导程：6 mm螺纹长度：540 mm丝杠全长：544+36+40+126+54=800 mm其中 54mm 为联轴器长度的一半，联轴器选择的是“LZ 型弹性柱销齿式联轴器”图 4-3LZ 型弹性柱销齿式联轴器P 级为 3 级精度4.6.4 验算临界压缩载荷丝杠所受 最大轴向载荷 F max 小于丝杠预拉伸力 F 不用验算4.6.5 验算临界转速nc = f d 2Lc 22107（4.42）式中： nc ：临界转速 r/minf ：与支承形式有关的系数21.9d 2 ：丝杠底经35.9 mmLc 2 ：临界转速计算长度L1 - L0 =663 mm所以： nc = 21.9 35.9 107 =16853 n max =10000 r/min66324.6.6 Dn 值验算Dn = Dpwn max（4.43）式中： Dpw ：滚珠丝杠副的节圆直径 mm 为 44 mmn max ：滚珠丝杠副最高转速 r/minDpw =44 mmn max =5000 r/min所以： Dn =2200004.7 导轨的设计4.7.1 额定负荷（1） 基本静额定负荷基本静额定负荷Ca 的定义 直线导轨在静止或运动中若承受过大的负荷，或受有很大冲击负荷时，会导致珠道接触面和钢珠产生局部的永久变形；当永久变形量超过某一限度，奖妨碍直线导轨的平稳性。基本静额定负荷便是容许这个永久变形量的极限负荷。依照定义：负荷的方向和大小不变的状态下，在受到最大应力接触面处， 钢珠与珠道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静止负荷。基本静额定负荷的数值祥列于各规定尺寸表中，使用者可参照表格选用适合的直线导轨，但必须注意的是被选用的直线导轨在运行中所受的最大静负荷不可超过其基本静额定负荷。（2） 容许静力矩 Ma 的定义 当滑块中受到最大应力的钢珠达到上述定义静额定负荷时，此时滑块所承受之力矩为静额定力矩。在直线导轨运动中是以MR, MP, MY 这三个方向来定义：图 4-4 直线导轨运动中是以MR, MP, MY（3） 静安全系数当直线导轨使用在慢速运动或作动频率不高的状态下，需考虑静安全系数。根据不同的使用状况，计算静负荷必须考虑不同的安全系数，尤其是当导轨受有冲击性负荷时，需要取用较大的安全系数。4.7.2 基本动额定负荷（1） 基本动额定负荷C 的定义 基本动额定负荷用于直线导轨所受负荷并做滚动运动时的寿命计算。其定义是在负荷的方向和大小不变的状态之下，直线导轨的额定寿命为 50km 的最大负荷，此值详列于各规格尺寸表中，使用者可借此值预先估算选用之直线导轨的额定寿命。4.7.3 工作负荷（1） 工作负荷计算 工作负荷的计算方式会随实际受力分析的情形而产生变化，例如承受物体本身重心的位置、施力的位置，以及运行时起动、停止的加速度惯性力等皆对负荷的计算发生影响，因此使用直线导轨时必须仔细考虑各种负荷状况，计算出最正确的负荷值。（2） 单个滑块承受负荷 分为三种极限情况来分析受力，分析情况以及受力图、偏移量见 4-5 图图 4-5 三种极限情况来分析受力，分析情况以及受力图、偏移量（3） 平均负荷计算 在运行中滑块承受的负荷有时并不是均等的，比如搬送装置的运行，其前进时额外所承受货物的重量，退回时则只承受装置本身的重量，负荷呈现阶梯式变化，因此必须求出运行中的平均负荷以计算寿命。平均负荷的定义是与负荷变动条件下寿命相等的等效负荷值。阶梯式变动Pm =式中： Pm ：平均载荷Pn ：变动载荷L :总运行距离Ln ：受 Pn 负荷的运行距（4.44）（4） 两个方向等效负荷计算 直线导轨能承受上、下、左、右四个方向负荷，故在使用直线导轨时有可能受到垂直方向负荷 Ps 及侧方向负荷 Pt ，可按照下列公式换算等效负荷 Pe 。HG/EG 系列：MG 系列：Pe = Ps + Pt（4.45）当 Ps Pt当 Pt PsPe = Ps +0.5 Pt Pe = Pt +0.5 Ps（5） 直线导轨使用寿命的计算根据经验选用直线导轨的型式、规格，再依实际使用情况估算单个滑块最大负荷，计算动额定负荷与工作负荷之负荷比推算出其使用寿命。4.7.4 摩擦力直线导轨借由钢珠做滚动导引，故其摩擦力可以减小到传统滑动导引的1/50，尤其是静摩擦非常小、和动摩擦没有太大的差别，因此不会发生空转打滑的现象而能实现微米级的运动精度；一般而言，直线导轨的摩擦系数约为0.004。F = m W + S（4.46）式中： F ：摩擦力（KN）S ：刮油片阻力（KN）m：摩擦力系数W ：运动垂直方向负荷（KN）4.7.5 润滑直线导轨若没有适当的进行给予润滑，滚动部分的摩擦就回增加，长期的使用下来就会成为缩短寿命的主要原因。使用润滑剂有下列几种作用：a,减少滚动部分的摩擦、防止烧伤并降低磨损。 b,在滚动的面与面之间形成油膜，可延长滚动疲劳寿命。 c,防止生锈。4.7.6 直线导轨的配置直线导轨能承受上、下、左、右方向负荷，因此可根据机台与工作负荷方向配置直线导轨组。 本次设计选择的是两支导轨滑块移动配置如下图 4-6图 4-6 两支导轨滑块移动配置最终确定的导轨型号是 GGB35BAL。4.8 工作台板设计尺寸是 700 400 30, 材料选择的是铸钢 铸钢件的优点a. 更大的设计灵活性 这种设计有与对铸件形状和大小有最大的选择自由度，尤其是复杂的形状和空心部分，而且钢铸件可以由核心铸件的独特工艺制造。易成型和易改变形状并可以快速根据图纸制作出成品可以提供快速响应并缩短交货时间。 b.冶金制造最强的灵活性和可变性 你可以选择不同的化学成分和组织结构来满足不同项目的需求。不同的热处理工艺可以选择力学性能而且可在大范围内使用该属性并提高可焊性和可使用性。c. 提高整体结构强度 由于项目可靠性高，再加上减重设计和较短的交货时间，可在价格和经济方面提高竞争优势。d. 大范围的重量变化小型钢铸件有可能仅有10克，而大型钢铸件可达数吨，几十甚至数百吨。与锻钢部件相比：钢铸件的力学性能在各个方向相差不大，比锻钢零件占优。设计师在进行一些高科技产品的设计时必须在三个方向上考虑材料的性能，这样的就突出了铸件的优势。不考虑重量、体积和一次所制量，钢铸件很容易做出复杂的形状和非应力集中部件。与焊接结构相比： 在形状和大小方面，焊接结构的灵活性比锻钢零件强，但与钢铸件相比，有仍然以下缺点：1) .在焊接过程中容易变形。2) .很难形成流线型结构。3) .焊接过程中内部应力高。4) .焊缝影响部件的外观和可靠性。 与铁铸造和其他合金铸件相比： 钢铸件可用于各种各样的工作条件，且力学性能优于其他合金铸件。 当我们需要高拉伸强度或动态载荷部件、重要的压力容器铸件和在低或高温下承担重负荷的核心部件时，原则上，我们应该优先使用钢铸件。然而，钢铸件的吸振性、耐磨性和机动性不如铁铸件，而且，成本也比铁铸件高。铸钢密度为r=7.20-7.40（g/cm3)， 体积V =700 400 30=8820 cm3,故重量 M= r V =8820 7.20-7.40=63.504 kg -65.268 kg最终取 65 kg4.9 底座设计4.9.1 机床底座铸件选择机床底座铸件有优良的机械、物理性能，它可以有各种不同的强度、韧性配合的综合性能，还可兼具一种或多种特殊性能，如耐磨、耐高温和低温、耐腐蚀等。机床底座铸件的重量和尺寸范围都很宽，重量最轻的只有几克，最重的可达到 400 吨，壁厚最薄的只有 0.5 毫米，最厚可超过 1 米，长度可由几毫米到 十几米，可满足不同工业部门的使用要求。机床底座铸件质量 主要包括外观质量、内在质量和使用质量。外观质量指铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差；内在质量主要指铸件的化学成分、 物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏 析等情况；使用质量指铸件在不同条件下的工作耐久能力，包括耐磨、耐腐蚀、 耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。因为机床一用就会用几十年的，所以要选择那些不易变形的，因为机床底座变形了会严重的影响机床的精度，从而严重的影响了生产出来的产品质量。现在我们在铸钢和铸铁中选择一下，分析一下，铸铁的变形率明显比铸钢小， 而且铸铁时间越久形状越稳定，而铸钢几十年后估计机床放都放不平了，所以机床大部分用的还是铸铁底座，因此我们设计时选择的也是铸铁的底座。4.9.2 机床底座尺寸（1） 确定机床底座的固定尺寸长：因为滚珠丝杠的总长已经确定时 800 mm，再加上电机的尺寸，所以保重机床的稳定性且可以安稳的支承住各支撑座和轴承所以最后确定底座的固定总长为 795 mm。宽：宽度还要考虑纵向的尺寸，为了保重设计方便以及生产方便和经济的节省最后确定底座的宽和长都为 795 mm。高度：因为这设计的是横向，所以在屋顶高度的时候要考虑纵向的高度， 不纵向的高度算在里面，故在确定高度为 250 mm。这样一来最终的底座固定尺寸为 795 795 250。（2） 机床底座四角固定端设计 为了更好的固定机床，保证机床在工过程中有更好的稳定性，所以在底座的四角各加两个肋板，一共就八块肋板肋板尺寸见 4-7 图肋板尺寸： 其中厚度 为 10 mm，（3） 底座的质量因为选择的材料为铸铁所以r=7.0（g/cm3）体积V =795 795 250+100 80 10+60 80 1/2 10=158110.25cm3 M= r V =1106.772 kg第五章总结与展望5.1 总结通过此次毕业设计，我把大学四年所学内容重新梳理了一遍，不仅巩固自身的知识，更是在查询各种文献资料中丰富了大脑，开拓了视野。在设计过程中， 自己动手的能力得到显著的提高，并了解了机床大致的发展史和发展方向，为以后就业和工作打下了良好的基础。毕业设计是一个大学生向社会人员过度的洗礼仪式，是每一名大学生完成学业之前的最后一次考验。不同以往，这次考验是要求本人在独立动手的情况下， 对大学所学内容的概括和总结。一方面巩固了我们的专业知识，同时也能培养和提高我们的独立分析和动手解决问题的能力。随着岁月的流逝，毕业的时间如风而至，毕业设计也到了收尾的阶段。在没有做毕业设计之前，只是感觉大学学习的内容还是很简单的，每次考试的成绩还是不错的，从而觉得毕业设计大概是对多学知识的归纳和总结，并不会那么难。可是当老师发下论文题目时才明白自己想错了，那种双目茫然，无从下手的感觉至今还浮现在眼前，才知道以前的手高眼低。了解到自己要学习的东西还很多， 自己在专业问题上还没有入门。于是接下来的时间，我静下心来，认真积极配合老师的安排，查阅大量相关资料，一步一个脚印的做毕业设计。这时，我才发现学习是一个不断积累的过程，活到老，学到老，古人诚不欺我。总之，通过此次毕业设计，我明白了万事开头难的道理，不论自己所学如 何，不论毕业论文难度若何，必须要静下心来，脚踏实地的去完成它。完成之 后，不仅会感到成功的喜悦，还会到知识，视野，思维等都得到了很大的提高。希望自己以后可以以严谨的态度对待每一件事情。在此要感谢我们的指导老师张老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨 大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。5.2 展望虽然经过多年的发展，我国数控机床技术取得较大的进步，在世界市场上也占有比较重要的地位，但是我们也应该清晰地看到，在中、高档数控机床的可靠性和数控机床的配套设施方面以及