XK5040数控立式铣床结构设计(含CAD零件图装配图)

XK5040数控立式铣床结构设计(含CAD零件图装配图)(论文说明书23000字,外文翻译,CAD图纸5张)
摘  要
数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术、工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。
本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计，首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数，包括运动和动力参数；根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统设计。主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核。

关键词  数控技术；立式铣床；结构设计

Abstract
The numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization  automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic  performance, the processing precision and the reliability had the enormous  enhancement .
This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine , first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination;
Key words  Numerical control technology; Vertical milling machine; Design

1.2.1  XK5040型数控铣床的总体布局
图1.1所示为XK5040型数控铣床的布局图，床身6固定在底座1上，用于—安装与支承机床各部件。操纵台10上有CT显示器、机床操作按钮和各种开关及指示灯。纵向工作台16、横向溜板12安装在升降台15上，通过纵向进给伺服电动机13、横向进给伺服电动机14和垂直升降进给服电动机4的驱动，完成X、Y、Z坐标进给。强电柜2中装有机床电器部分的接触器、继电器等。变压器器箱3安装在床身立柱的后面。数控柜7内装有机床数控系统。保护开关8、11可控制纵向行程硬限位；挡铁9为纵向参考点设定挡铁。主轴变速手柄和按钮板5用于手动控制主轴的正、反转、停止及切削液开停等。
1.2.2  XK5040型数控铣床的主要技术参数
机床设计的初使，首先需确定有关参数，它们是传动设计和就亿个度微　设计的依据，影响到产品是否能满足所需要的功能要求，因此，参数拟定是机床设计中的重要问题。
机床参数有主参数和基本参数。主参数是最重要的，它直接反映机床的加工能力、特性、决定和影响其他基本参数的数值。如铣床的工作台宽度等。基本参数是一些与加工工件尺寸、机床结构、运动和动力特性有关的参数。可归纳为：尺寸参数、运动参数和动力参数。
XK5040型数控铣床的主要技术参数如下：
工作台：
工作台尺寸（长×宽）                                1600×400mm
工作台最大纵向行程                                     900mm
工作台最大横向行程                                     375mm
工作台最大垂直行程                                     400mm
工作台T型槽数                                           3
工作台T型槽宽                                          18mm
工作台T型间距                                         100mm
主轴：
主轴锥度                                             50#（7：24）
主轴孔径                                                27mm
刀杆直径                                            32mm或50mm
主轴前轴承直径                                          90mm
主轴轴向移动距离                                        70mm
部件间主要尺寸：
立铣头最大回转角度                                        45°
主轴端面到工作台面的距离                              50～400mm
主轴中心线至床身垂直导轨距离                             430mm
工作台侧面至床身垂直导轨距离                          30～405mm
机动性能：
主轴转速级数                                      18
主轴转速范围                                      30～1500r/min
动力外形：
主电机功率                                              7.5KW
主电机转速                                             1450r/min
工作台进给量：
纵向                                              10～1500mm/min
横向                                              10～1500mm/min
垂直                                              10～600mm/min
定位精度ISO标准
     X                                                      0.07mm
     Y                                                      0.05mm
     Z                                                      0.06mm
重复定位精度ISO标准                                        0.03mm
工作台最大承载                                                200kg
机床外形尺寸（长×宽×高）                   2495mm×2100mm×2170mm
机床重量                                                     约2700kg
 

目  录
摘  要    I
Abstract    II
第1章  总体设计    1
1.1铣床简介    1
1.2 XK5040型数控铣床的总体布局主要技术参数及总传动系统图    1
1.2.1  XK5040型数控铣床的总体布局    1
1.2.2  XK5040型数控铣床的主要技术参数    3
1.2.3  总传动系统图    4
第2章　主运动系统设计     6
2.1 传动系统设计    6
2.1.1参数的拟定    6
2.1.2 传动结构或结构网的选择    6
2.1.3 转速图拟定    7
2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制    10
2.2传动件的估算与验算    14
2.2.1传动轴的估算和验算    14
2.2.2齿轮模数的估算    17
2.3 展开图设计     22
2.3.1结构实际的内容及技术要求    22
2.3.2齿轮块的设计    24
2.3.3传动轴设计    26
2.3.4主轴组件设计    29
2.4制动器设计    35
2.4.1按扭矩选择    35
2.5截面图设计    37
2.5.1轴的空间布置    37
2.5.2操纵机构    38
2.5.3润滑    38
2.5.4箱体设计的确有关问题    39
第3章 进给系统设计    40
3.1总体方案设计    40
3.1.1对进给伺服系统的基本要求    40
3.1.2进给伺服系统的设计要求    40
3.1.3总体方案    40
3.2进给伺服系统机械部分设计    41
3.2.1确定脉冲当量计算切削力    41
3.2.2滚珠丝杆螺母副的计算和造型    43
3.2.3齿轮传动比计算    53
3.2.4步进电机的计算和选型    54
3.2.5进给伺服系统机械部分结构设计    65
结论    69
致谢    70
参考文献    71
附录1    72
附录2    74