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沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
摘 要
龍門式數(shù)控銑床是機(jī)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(duì)龍門式數(shù)控銑床進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)方面設(shè)計(jì)。
龍門式數(shù)控銑床是根據(jù)龍門式受力特點(diǎn)，用以加工同等條件下較高精度要求的工件。與普通機(jī)床相比，龍門式數(shù)控銑床其良好的工藝性，簡(jiǎn)約的結(jié)構(gòu)，極其便于進(jìn)行數(shù)控自動(dòng)化，集成化。可提供實(shí)驗(yàn)室等科研單位進(jìn)行設(shè)計(jì)試制造使用，極大的縮短了設(shè)計(jì)制造周期，減少了制造中可能出現(xiàn)的問題，提高了設(shè)計(jì)課題的可靠性，同時(shí)降低了制造生產(chǎn)成本。
本設(shè)計(jì)說明書主要介紹了龍門式家用數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。其中包括電動(dòng)機(jī)選型，導(dǎo)軌強(qiáng)度校核，主軸剛度校核，皮帶輪設(shè)計(jì)等。
本次組合機(jī)床的設(shè)計(jì)主要是在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量使設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化生產(chǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率和增加自動(dòng)化程度。
關(guān)鍵詞：龍門；數(shù)控；銑床；機(jī)械結(jié)構(gòu)
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(jì)面臨新的挑戰(zhàn)。不經(jīng)意間大學(xué)四年的生活已接近尾聲，畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位也已成為期盼。此時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)成了我們離校前最重要的任務(wù)。它是對(duì)我們這四年學(xué)業(yè)的全面檢驗(yàn)，也是對(duì)我們理論與實(shí)踐相結(jié)合能力的高度體現(xiàn)，更是對(duì)我們理解問題、處理問題、開放思維、靈活應(yīng)變能力的全面驗(yàn)收。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)畢業(yè)之前所進(jìn)行的唯一一次時(shí)間最長(zhǎng)、設(shè)計(jì)內(nèi)容最多、涉及范圍最廣的最后一次課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們綜合四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，在畢業(yè)設(shè)計(jì)老師指導(dǎo)下進(jìn)行的具有專業(yè)性和代表性的工程設(shè)計(jì)，并鞏固和運(yùn)用我們所學(xué)到的知識(shí)，進(jìn)行一次較為深入和復(fù)雜的綜合訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們能綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，使所學(xué)的知識(shí)得以鞏固、深化和發(fā)展。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們正確的設(shè)計(jì)思想，在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上，鍛煉我們獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的綜合能力，進(jìn)一步了解和運(yùn)用所學(xué)過的各種理論知識(shí)，并通過學(xué)習(xí)，不斷地積累自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為即將步入社會(huì)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)內(nèi)容均采用Auto Cad繪圖、UG、CAXA等多種三維制圖軟件進(jìn)行實(shí)物模擬，使我真正體會(huì)到了現(xiàn)代化工具的先進(jìn)性，同時(shí)也為將來能應(yīng)用高科技技術(shù)設(shè)備打下了一定的基礎(chǔ)，又培養(yǎng)了我的動(dòng)手操作能力。通過同學(xué)間與指導(dǎo)老師的相互合作與協(xié)調(diào)，真正認(rèn)識(shí)到具有查閱技術(shù)資料能力的重要性，深刻體會(huì)到知識(shí)的廣博性，理論與實(shí)踐的結(jié)合性，創(chuàng)新思維的重要性。
邁出作為合格設(shè)計(jì)者的第一步，我深感其中的艱辛。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)龍門式家用數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。
目 錄
摘 要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
前 言………………………………………………………………………………………Ⅲ
緒 論……………………………………………………………………………………… 1
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)概述………………………………………………………………………………3
1.1 數(shù)控機(jī)床概述…………………………………………………………………………4
1.1.1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)…………………………………………………………………4
1.1.2 數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)…………………………………………………5
1.1.3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)…………………………………………………………………6
1.2 家用銑床機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則 ……………………………………8
1.2.1 失效形式…………………………………………………………………………8
1.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則……………………………………………………………………9
1.3 軸的基本設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 11
1.3.1 類比法 …………………………………………………………………………11
1.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算法 ……………………………………………………………………11
1.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 ………………………………………………………………………12
1.4.1 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 ……………………………………………………………12
1.4.2 軸的彎扭合成強(qiáng)度 ……………………………………………………………12
1.4.3 軸的剛度計(jì)算 …………………………………………………………………13
1.5 軸的材料及選擇 ……………………………………………………………………15
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………17
2.1 切削力的計(jì)算 ………………………………………………………………………17
2.2切削功率的計(jì)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(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇………………………………………………………………20
2.5.1導(dǎo)軌撓度的計(jì)算…………………………………………………………………20
2.5.2導(dǎo)軌的選擇………………………………………………………………………20
2.6步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選用………………………………………………………………21
2.6.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算……………………………………………………………………21
2.6.2 電動(dòng)機(jī)力矩的計(jì)算………………………………………………………………21
2.6.3 步進(jìn)電機(jī)的選擇…………………………………………………………………22
結(jié) 論 ……………………………………………………………………………………24
致 謝 ……………………………………………………………………………………25
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………26
V