课程设计---铣床进给系统设计

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1、0 目录 1.概述 1 1.1 技术要求 . 1 1.2 总体设计方案 . 1 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 1 2.1 主切削力及其切削分力计算 . 1 2.2 导轨摩擦力的计算 . 2 2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 . 2 2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 . 3 3.工作台部件的装配图设计 7 4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 7 4.1 滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 . 7 4.2 滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 . 7 4.3 滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 . 8 5.计算机械传动系统的刚度 8 5.1 机械传动系统的刚度计算 . 8 5.2 滚珠丝杠螺母副扭转刚

2、度的计算 . 9 6.驱动电动机的选型与计算 9 6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量。 . 9 6.2 计算折算到电动机轴上的负载力矩 10 6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 11 6.4 选择驱动电动机的型号 12 7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 . 12 7.1 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 12 7.2 滚珠丝杠螺母副的规格型号 13 8. 课程设计总结 13 9.参考文献 . 13 1 1.概述 1.1 技术要求 工作台、工件和夹具的总质量 m=918kg，其中，工作台的质量 510kg；工作台的最大行 程 Lp=600 mm;工作台快速移动速度 150

3、00mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动、静摩擦 系数均为 0.15；工作台的定位精度为 30m，重复定位精度为 20m；机床的工作寿命为 20000h（即工作时间为 10 年） 。机床采用主轴伺服电动机，额定功率为 5.5kw，机床采用端 面铣刀进行强力切削，铣刀直径 125mm，主轴转速 290r/min。切削状况如下： 数控铣床的切削状况数控铣床的切削状况 切削方式 进给速度 时间比例（%） 备注 强力切削 0.6 10 主电动机满功率条件下切削 一般切削 0.8 30 粗加工 精加工切削 1 50 精加工 快速进给 20 10 空载条件下工作台快速进给 1.2 总体设计方案 为了

4、满足以上技术要求，采取以下技术方案： （1） 工作台工作面尺寸（宽度长度）确定为 400mm1200mm。 （2） 工作台导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同 时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面 与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。 （3） 对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预。 （4） 采用伺服电动机驱动。 （5） 采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 2.1 主切削力及其切削分力计算 （1）计算主切削力 Fz。 2 根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削（铣刀直径 D=125mm） ， 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： （已知机床主电 动机的额定功率 m P为 5.5kw，主轴计算转速 n=290r/min。 ） 根据公式得刀具的切削速度为： 3 3 . 1 41 2 51 02 9 0 /1 . 9 0/ 6 06 0 D n vmsms