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沈陽理工大學應用技術學院畢業(yè)設計說明書
摘 要
龍門式數控銑床是機床中加工工藝較為繁多的一種，其龍門立柱可承載較大載荷，以保證加工精度。因此此次課題著重對龍門式數控銑床進行了機械結構方面設計。
龍門式數控銑床是根據龍門式受力特點，用以加工同等條件下較高精度要求的工件。與普通機床相比，龍門式數控銑床其良好的工藝性，簡約的結構，極其便于進行數控自動化，集成化。可提供實驗室等科研單位進行設計試制造使用，極大的縮短了設計制造周期，減少了制造中可能出現的問題，提高了設計課題的可靠性，同時降低了制造生產成本。
本設計說明書主要介紹了龍門式家用數控銑床機械結構部分的設計計算。其中包括電動機選型，導軌強度校核，主軸剛度校核，皮帶輪設計等。
本次組合機床的設計主要是在滿足技術要求的前提下，盡量使設計方案簡單，簡化生產，降低工人勞動強度，提高生產率和增加自動化程度。
關鍵詞：龍門；數控；銑床；機械結構
Abstract
Gantry CNC milling machine tools are in the process of a more diverse, its gantry column may be carrying a larger load, so as to ensure machining accuracy. Therefore focused on the topic of gantry CNC milling machine for the mechanical structure design.
Longmen CNC gantry milling machine is based on the force characteristics, under the same conditions used for processing high precision workpiece. Compared with the general machine tools, CNC milling machine gantry its a good process, and simple structure, is extremely easy to carry out NC automation, integrated. Provides laboratory and scientific research units such as the design of test manufacturing use, greatly shortened the design and manufacturing cycle, a reduction of manufacturing problems that may arise in the design improve the reliability of the subject, while reducing the manufacturing cost of production.
The main specification of the design introduced the CNC milling machine gantry home part of the mechanical structure design and calculation. Including motor selection, rail strength checking, checking spindle stiffness, pulley design.
The combination of machine tools are primarily designed to meet the technical requirements of the premise, as far as possible the design of the program easy to simplify production, reduce labor intensity of workers, improve productivity and increase the degree of automation.
Keywords: Longmen; NC; milling; mechanical structure
前 言
新的世紀面臨新的挑戰(zhàn)。不經意間大學四年的生活已接近尾聲，畢業(yè)后進入工作崗位也已成為期盼。此時，畢業(yè)設計成了我們離校前最重要的任務。它是對我們這四年學業(yè)的全面檢驗，也是對我們理論與實踐相結合能力的高度體現，更是對我們理解問題、處理問題、開放思維、靈活應變能力的全面驗收。
畢業(yè)設計是大學畢業(yè)之前所進行的唯一一次時間最長、設計內容最多、涉及范圍最廣的最后一次課程實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計是在我們綜合四年所學專業(yè)知識的基礎上，在畢業(yè)設計老師指導下進行的具有專業(yè)性和代表性的工程設計，并鞏固和運用我們所學到的知識，進行一次較為深入和復雜的綜合訓練。通過畢業(yè)設計，使我們能綜合運用所學的理論知識和生產實際相結合，去分析和解決機械設計問題，使所學的知識得以鞏固、深化和發(fā)展。通過畢業(yè)設計培養(yǎng)我們正確的設計思想，在理論聯系實際的基礎上，鍛煉我們獨立思考問題、分析問題、解決問題的綜合能力，進一步了解和運用所學過的各種理論知識，并通過學習，不斷地積累自己的實踐經驗，為即將步入社會工作奠定了堅實的基礎。
在本次畢業(yè)設計中，我的設計內容均采用Auto Cad繪圖、UG、CAXA等多種三維制圖軟件進行實物模擬，使我真正體會到了現代化工具的先進性，同時也為將來能應用高科技技術設備打下了一定的基礎，又培養(yǎng)了我的動手操作能力。通過同學間與指導老師的相互合作與協(xié)調，真正認識到具有查閱技術資料能力的重要性，深刻體會到知識的廣博性，理論與實踐的結合性，創(chuàng)新思維的重要性。
邁出作為合格設計者的第一步，我深感其中的艱辛。本次設計的任務是設計龍門式家用數控銑床的機械結構部分。
目 錄
摘 要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
前 言………………………………………………………………………………………Ⅲ
緒 論……………………………………………………………………………………… 1
1 機械結構概述………………………………………………………………………………3
1.1 數控機床概述…………………………………………………………………………4
1.1.1 數控機床的特點…………………………………………………………………4
1.1.2 數控機床使用中應注意的事項…………………………………………………5
1.1.3 數控機床的維護…………………………………………………………………6
1.2 家用銑床機械零件的失效形式及設計計算準則 ……………………………………8
1.2.1 失效形式…………………………………………………………………………8
1.2.2 設計計算準則……………………………………………………………………9
1.3 軸的基本設計……………………………………………………………………… 11
1.3.1 類比法 …………………………………………………………………………11
1.3.2 設計計算法 ……………………………………………………………………11
1.4 軸的強度計算 ………………………………………………………………………12
1.4.1 軸的扭轉強度計算 ……………………………………………………………12
1.4.2 軸的彎扭合成強度 ……………………………………………………………12
1.4.3 軸的剛度計算 …………………………………………………………………13
1.5 軸的材料及選擇 ……………………………………………………………………15
2 結構設計計算……………………………………………………………………………17
2.1 切削力的計算 ………………………………………………………………………17
2.2切削功率的計算………………………………………………………………………18
2.3 高速鋼立銑刀銑削用量及功率 ……………………………………………………18
2.4 絲杠選擇 ……………………………………………………………………………19
2.4.1 螺距的選擇 ……………………………………………………………………19
2.4.2絲杠直徑的選擇…………………………………………………………………19
2.5 導軌設計計算及選擇………………………………………………………………20
2.5.1導軌撓度的計算…………………………………………………………………20
2.5.2導軌的選擇………………………………………………………………………20
2.6步進電機的計算和選用………………………………………………………………21
2.6.1 轉動慣量計算……………………………………………………………………21
2.6.2 電動機力矩的計算………………………………………………………………21
2.6.3 步進電機的選擇…………………………………………………………………22
結 論 ……………………………………………………………………………………24
致 謝 ……………………………………………………………………………………25
參考文獻 ……………………………………………………………………………………26
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