机械制造行业加工中心机械结构设计

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1、机械制造行业加工中心机械结构 设计 机械制造行业加工中心机械结构 设计 摘 要 本设计完成了小型立式加工中心机械结构部分的设计并介绍了立式加工中 心的一些基本概况。 该机床再配置一个 CNC 系统就构成了一台完整的立式加工中 心。在设计中主要对基础结构部件、进给传动系统、主传动系统和一些辅助装置 进行了选型及设计计算。 （1）基础结构部件包括床身、立柱、工作台、导轨的设计计算及选型。其 中工作台随螺母旋转而移动，其螺母是磨损元件。 （2）进给传动系统中滚珠丝杠副、伺服电机、滚珠丝杠轴上轴承以及伺服 电机与进给丝杠的联结的设计计算及选型。 （3）主传动系统中滑移齿轮、液压缸结构及主轴结构的设计计

2、算，主轴箱 配重的设计及相关零件的强度校核。 （4）辅助装置中刀库结构选型设计及换刀机构选型。 关键词 滚珠丝杠；伺服电机；滑移齿轮；主轴箱配重 Abstract This design has already finished vertical machining center the design of mechanical structure parts. Some basic concepts and the general knowledge of the vertical machining center were introduced in this design. The ma

3、chine in a CNC system can constitute a complete vertical machining center. In the design mainly design parts of basic structure, transmission system and the main transmission system. (1) Infrastructure component comprises a bed, column, table, guide the design calculation and type selection. Working

4、 table with rotation of the nut and the nut is moved, the wear element. (2) The feed drive system of ball screw, a servo motor, a ball screw shaft bearing and the servo motor and the feed screw connection design calculation and type selection. (3) In the main transmission system of the driving gear,

5、 hydraulic oil cylinder structure and spindle structure design calculation, spindle box design and related parts of the strength check. (4) Auxiliary device of knife library structure design, tool change mechanism selection. Keywords Keywords ball screw; servo motor; sliding gears; spindle box count

6、erweight 目 录 摘 要.I Abstract.II 第 1 章 绪论.1 1.1 小型加工中心概述 .1 1.2 加工中心的主要优点 .2 1.3 加工中心的发展趋势 .3 第 2 章 小型加工中心的机械结构部分.4 2.1 设计机械结构部分的主要参数 .4 2.2 机械结构部分的组成 .4 2.3 机械结构部分的特点 .4 第 3 章 总体设计方案的拟定.6 3.1 设计题目 .6 3.2 主要内容 .6 3.3 拟定总体设计方案 .6 第 4 章 基础结构部件的设计.8 4.1 床身的设计 .8 4.1.1 床身的作用 .8 4.1.2 床身的基本要求 .8 4.1.3 床身结构

7、设计及材料选择 .10 4.1.4 床身的肋板布置和截面的形状 .10 4.2 立柱的设计 .11 4.2.1 设计立柱的基本要求 .11 4.2.2 立柱的结构设计 .11 4.2.3 立柱导轨形式及精度 .12 4.2.4 立柱与床身的联结 .12 4.3 工作台的设计 .12 4.3.1 工作台的设计尺寸图 .12 4.3.2 工作台的其他结构设计 .13 4.3.3 工作台的材料 .14 4.4 导轨的设计 .14 4.4.1 导轨的功用及要求 .14 4.4.2 导轨的结构类型 .15 4.4.3 滚动导轨的材料 .16 4.4.4 直线滚动导轨的技术要求 .16 4.4.5 滚动导

8、轨的设计计算 .17 第 5 章 进给传动系统的设计.19 5.1 设计概要 .19 5.1.1 设计的主要内容 .19 5.1.2 设计的主要要求 .19 5.2 滚珠丝杠副的设计 .20 5.2.1 滚珠丝杠副的结构 .20 5.2.2 滚珠丝杠副的运动机理 .20 5.2.3 滚珠丝杠副的优点 .21 5.3 滚珠丝杠副的设计计算 .21 5.4 伺服电机的选择 .28 5.4.1 伺服电机的选型条件 .28 5.4.2 X 向伺服电机的选择.28 5.4.3 Y 向和 Z 向伺服电机的选择.29 5.5 丝杠上轴承的校核 .30 5.6 联轴器的选择 .30 结 论.32 参考文献.33 第 1 章 绪论 1.1 小型加工中心概述 数控加工中心机床是指配有刀库和自动换刀装置，能自动换刀，工件在一次装 卡后，可实现部分工序甚至全部工序的数控机床。目前主要有镗铣类加工中心（习 惯上简称为加工中心）和车削加工中心（习惯上简称车削中心）两大类。 镗铣类加工中心是在数控镗床和数控铣床的基础上发