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摘 要
數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)，一個(gè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床業(yè)的水平已經(jīng)成為衡量該國(guó)制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。立式加工中心是數(shù)控機(jī)床的集中體現(xiàn)，對(duì)它進(jìn)行研究，可深入了解數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床。但是立式加工中心的工作性能受機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)、滑座等功能部件的直接影響。設(shè)計(jì)合理的進(jìn)給系統(tǒng)，滑座結(jié)構(gòu)對(duì)提高立式加工中心工作性能有重要的意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
（1） 本文對(duì)VMC850滑座進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及精度設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了進(jìn)行了靜力計(jì)算及有限元分析。
（2） 本文對(duì)VMC850X向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)與零部件設(shè)計(jì)。
（3） 本文對(duì)VMC850X向進(jìn)給系統(tǒng)中伺服電機(jī)進(jìn)行了選擇計(jì)算與校核。
（4） 本文對(duì)VMC850X向進(jìn)給系統(tǒng)中滾珠絲杠副進(jìn)行了選擇計(jì)算與校核。
（5） 本文對(duì)VMC850X向進(jìn)給系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承進(jìn)行了選擇計(jì)算與校核。
（6） 本文對(duì)VMC850X向進(jìn)給系統(tǒng)中直線(xiàn)導(dǎo)軌進(jìn)行了選擇計(jì)算與校核。
關(guān)鍵詞：立式加工中心；滑座；X向進(jìn)給系統(tǒng)；滾珠絲杠；伺服電機(jī)
Abstract
The computer numerical control machine tools is the basis of the equipment manufacturing industry.The level of the CNC machine tools industry has become an important symbol to measure the level of the country's manufacturing industry and the degree of modernization.The vertical machining center is the embodiment of the CNC machine tools. By research it, we can have in-depth understanding of CNC technology and CNC machine tools. But the work performance of the vertical machining center is directly effected by the main function components of vertical machining center, such as the feed system and the slide , etc. The reasonable design of the feed system and the Reasonable structural design of the slide is beneficial to improve the working performance of the Vertical machining center. The main content of this paper as follows:
(1)The structural design and precision design of the slide,the force calculation and analysis of the slide,and finally the finite element analysis of the slide.
(2)The overall program design and the parts design of the X feed system .
(3)The calculate and check of the servo motor of the X feed system.
(4)The calculate and check of the ball screw of the X feed system.
(5)The calculate and check of the rolling bearing of the X feed system.
(6)The calculate and check of the linear guideway of the X feed system.
Key words: The vertical machining center；slide；X feed system；ball screw；servo moto
沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目錄
1 緒論 1
1.1 國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀 1
1.2 立式加工中心的特點(diǎn) 2
1.3 研究的意義 3
1.4 本論文的內(nèi)容 4
2 滑座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.1 滑座材料選擇 6
2.2 滑座結(jié)構(gòu) 6
2.2.1 滑座截面設(shè)計(jì) 6
2.2.2 滑座肋布置 8
2.2.3 滑座上圓孔和方孔設(shè)計(jì) 9
2.2.4 滑座壁厚及肋厚度計(jì)算 10
2.2.5 滑座最終結(jié)構(gòu) 11
2.3 滑座的靜力計(jì)算 12
2.4 滑座有限元分析 12
3 X向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 17
3.1 X向進(jìn)給系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 17
3.1.1 技術(shù)參數(shù) 17
3.1.2 X向進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 17
3.2 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
3.2.1 導(dǎo)程Ph的確定 19
3.2.2 當(dāng)量載荷及當(dāng)量轉(zhuǎn)速的計(jì)算 20
3.2.3 預(yù)期額定動(dòng)載荷的確定 22
3.2.4 允許最大軸向變形的估算 23
3.2.5 底徑d2的估算 23
3.2.6 預(yù)緊力Fp的計(jì)算 24
3.2.7 其它尺寸的確定 24
3.3 伺服電機(jī)的選擇計(jì)算 24
3.3.1 作用在滾珠絲杠副上轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 25
3.3.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 26
3.3.3 加速轉(zhuǎn)矩Ta和最大加速轉(zhuǎn)矩Tam 27
3.3.4 電機(jī)的最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 27
3.3.5 電機(jī)連續(xù)工作時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩 27
3.3.6 電機(jī)輸出軸直徑的計(jì)算 28
3.3.7 聯(lián)軸器的選擇 28
3.4 滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算 28
3.4.1 初選軸承型號(hào) 28
3.4.2 計(jì)算軸承的徑向載荷Fr和軸向載荷Fa 29
3.4.3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷Pa和當(dāng)量靜載荷Pao 29
3.4.4 計(jì)算壽命L10h 30
3.4.5 校核靜載荷 31
3.4.6 校核動(dòng)載荷 31
3.4.7 校核極限轉(zhuǎn)速 31
3.4.8 游動(dòng)端軸承的選用 32
3.5 滾珠絲杠的校核 32
3.5.1 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度計(jì)算 32
3.5.2 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度驗(yàn)算 34
3.5.3 滾珠絲杠副壓桿穩(wěn)定性的效驗(yàn) 34
3.5.4 滾珠絲杠副極限轉(zhuǎn)速的校驗(yàn) 35
3.5.5 Dn值校驗(yàn) 35
3.5.6 額定靜載荷校驗(yàn) 36
3.6 直線(xiàn)導(dǎo)軌的選用 36
3.6.1 初選導(dǎo)軌型號(hào) 37
3.6.2 校核靜安全系數(shù)fs 37
3.6.3 計(jì)算導(dǎo)軌壽命 38
3.6.4 確定導(dǎo)軌型號(hào) 39
4 滑座精度要求 40
4.1 滑座加工幾何精度要求 40
4.2 滑座裝配幾何精度要求 41
5 總結(jié) 43
致 謝 44
參考文獻(xiàn) 45
5