• 1. 论文题目 数控铣床主体结构设计 设计: XX 指导老师:XX 专业: 机械设计制造及其自动化 2019.6.18
    • 2. 答辩提纲选题意义及课题任务 设计流程 设计总结 致谢
    • 3. 选题意义及课题任务选题意义目前,数控技术已逐步晋级,数控机床在工业生产中得到了广泛应用,已成为机械自动化的一个重要发展方向。数控铣床更是已经成为机械行业不可或缺的一部分。 了解数控机床的工作原理、掌握数控机床主传动系统和进给系统的运动过程和方法、提高对数控机床主传动系统结构的设计能力。 通过运用所学知识及查阅相关资料 提高独立思考和解决问题的能力。 课题任务完成数控铣床的总体结构、主轴箱部件结构、进给系统等的设计,进行主轴、轴承、丝杠的校核与计算,利用三维设计软件完成造型设计。 完成总体装配图 完成主要零件图 进行各项参数计算,完成轴承、丝杠等的选型计算
    • 4. 设计流程测绘整体布局方案设计机械传动系统设计三维模型创建二维图纸绘制
    • 5. 测绘地点:2B310 对象:TH-XK3020 时间:6-7周 测绘步骤 分析测绘对象:仿真实物小铣床由底座、立柱、主轴箱、滚珠丝杠螺母副、直线导轨副、燕尾导轨、轴承、轴承支座、E型调节块、电机支座、润滑系统和气弹簧等组成,可对铁、铝、铜、PVC、有机玻璃等材料进行铣削加工。 拆卸铣床 手绘图纸 装配铣床
    • 6. 整体结构方案设计设计小型教学用铣床,尺寸不大,为了节约空间与成本,所以设计中铣床采用的布局形式为立式铣床形式,工作台X、Y轴是十字滑块形式,主轴带刀具随主轴箱在立柱上竖直运动。ZYX
    • 7. 机械传动系统设计主传动方案设计 数控铣床的主传动系统如右图,主运动传动系统由三相异步电机驱动,经过 1:1 的同步齿形带传动带动主轴旋转,使主轴实现无级调速,与传统传动系统相比使主轴箱内部省去了齿轮传动变速机构,因此减少了原齿轮传动对主轴精度的影响,并且结构简单,方便维修
    • 8. 机械传动系统设计主传动系统设计主传动机械系统设计主传动机械系统设计
    • 9. 机械传动系统设计主轴设计 主轴材料 主轴参数 主轴结构 主轴校核45钢,调质处理主轴最小直径、内孔直径、前端悬伸量、支承跨距空心阶梯轴,前端内孔采用7:24锥度
    • 10. 机械传动系统设计1—电动机 2—同步带 3—主轴 4—带轮 5—锁紧螺母 6—轴承端盖 7—后轴承 8—套筒 9—主轴套 10—前轴承 11—小挡圈 12—大挡圈 13—主轴箱 14—法兰主传动系统结构图
    • 11. 机械传动系统设计进给传动方案设计 运用滚珠丝杠螺母机构,它是回转运动和直线运动相互转换的传动装置, 是数控机床伺服进给系统中使用最为广泛的传动装置,在丝杠和螺母上分别加工出圆弧形螺旋槽,这两个圆弧形槽合起来比便形成了螺旋滚道,在滚道内装入滚珠。当丝杠相对螺母旋转时, 滚珠在螺旋滚道内滚动,迫使二者发生轴向相对位移。其具有滚动摩擦因数小,传动效率高,动作灵敏,磨损小,精度保持性好,运动平稳性好。 1—螺母 2—滚珠 3—丝杠 4—滚珠回路管道滚珠丝杠螺母副结构图
    • 12. 机械传动系统设计X、Y轴进给传动结构图1—伺服电机 2—电机座 3—联轴器 4—前轴承座 5—丝杠 6—丝杠螺母 7—导轨 8—滑块 9—托板 10—后轴承座进给系统可以实现X轴、Y轴和Z轴三坐标联动,X轴、Y轴的进给是通过伺服电机带动滚珠丝杠,滚珠丝杠又与螺母传动来实现。伺服电机与丝杠的连接可以通过联轴器来实现。在传动过程中 ,电动机带动丝杠做旋转运动,螺母沿丝杠做水平移动,从而带动工作台水平运动。Z轴的进给也是通过伺服电动机带动丝杠,丝杠又与Z轴螺母传动来实现。在传动过程中,电动机带动丝杠做旋转运动,螺母沿导轨做上下移动,从而带动主轴做上下运动。
    • 13. 机械传动系统设计Z轴进给系统图丝杠螺母座滑板连接板燕尾形截面导轨伺服电机
    • 14. 机械传动系统设计进给系统结构设计
    • 15. 三维模型的创建 利用UG软件进行三维建模,使用特征、草图等模块,完成主要零件的建模。 在数控铣床的装配过程中,首先将各大模块各自装配好,如主轴箱模块、X和Y轴进给模块、Z轴进给模块,然后从底座开始,从下到上装配各大模块。在装配过程中,应正确分析各个零件、部件在部件整机中的位置、作用,以及相关零部件之间的装配关系、运动关系,以保证装配后的整机定位可靠,运动灵活,不发生干涉。
    • 16. 三维模型创建1 后端盖 2 带轮 3 圆螺母 4 后轴承 5 主轴套筒 6 主轴 7 前轴承 8 轴承挡圈 9 前轴承 10 法兰 11 螺钉主轴爆炸视图主轴装配三维图
    • 17. 三维模型创建1 伺服电机 2 电机座 3联轴器 4 前轴承座 5 底座 6 前轴承 7 丝杠 8 轴承盖 9 滑块 10 丝杠螺母座 11 丝杠螺母 12 托板 13 后轴承座 14 后轴承 15 丝杠 16 工作台 17 挡圈 18 圆螺母X轴向进给机构爆炸视图X轴向进给装配三维图
    • 18. 三维模型创建主视图左视图俯视图数控铣床主体三维图
    • 19. 二维图绘制二维图的绘制包括数控铣床的总装图以及主要零部件的零件图,运用CAD软件,完成所有的图纸绘制。
    • 20. 设计总结经过这次毕业设计,有所收获,同时也发现了自己诸多不足之处。了解了数控铣床设计过程,巩固了专业知识,对大学四年所学的知识有了一个系统全面的复习。并且熟练了CAD以及UG的操作。 在今后的工作中,我会更加努力,弥补不足。
    • 21. 致谢在此衷心的感谢张斌老师在整个设计过程中对我悉心的指导 感谢大学期间所有教导过我的老师们 谢谢 各位老师辛苦了!