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摘 要
數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)，一個國家數(shù)控機床業(yè)的水平已經(jīng)成為衡量該國制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標志。立式加工中心是數(shù)控機床的集中體現(xiàn)，對它進行研究，可深入了解數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床。但是立式加工中心的工作性能受機床進給系統(tǒng)、滑座等功能部件的直接影響。設(shè)計合理的進給系統(tǒng)，滑座結(jié)構(gòu)對提高立式加工中心工作性能有重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下：
（1） 本文對VMC850滑座進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計及精度設(shè)計，并進行了進行了靜力計算及有限元分析。
（2） 本文對VMC850X向進給系統(tǒng)進行了總體方案設(shè)計與零部件設(shè)計。
（3） 本文對VMC850X向進給系統(tǒng)中伺服電機進行了選擇計算與校核。
（4） 本文對VMC850X向進給系統(tǒng)中滾珠絲杠副進行了選擇計算與校核。
（5） 本文對VMC850X向進給系統(tǒng)中滾動軸承進行了選擇計算與校核。
（6） 本文對VMC850X向進給系統(tǒng)中直線導(dǎo)軌進行了選擇計算與校核。
關(guān)鍵詞：立式加工中心；滑座；X向進給系統(tǒng)；滾珠絲杠；伺服電機
Abstract
The computer numerical control machine tools is the basis of the equipment manufacturing industry.The level of the CNC machine tools industry has become an important symbol to measure the level of the country's manufacturing industry and the degree of modernization.The vertical machining center is the embodiment of the CNC machine tools. By research it, we can have in-depth understanding of CNC technology and CNC machine tools. But the work performance of the vertical machining center is directly effected by the main function components of vertical machining center, such as the feed system and the slide , etc. The reasonable design of the feed system and the Reasonable structural design of the slide is beneficial to improve the working performance of the Vertical machining center. The main content of this paper as follows:
(1)The structural design and precision design of the slide,the force calculation and analysis of the slide,and finally the finite element analysis of the slide.
(2)The overall program design and the parts design of the X feed system .
(3)The calculate and check of the servo motor of the X feed system.
(4)The calculate and check of the ball screw of the X feed system.
(5)The calculate and check of the rolling bearing of the X feed system.
(6)The calculate and check of the linear guideway of the X feed system.
Key words: The vertical machining center；slide；X feed system；ball screw；servo moto
沈陽工學院畢業(yè)設(shè)計說明書
目錄
1 緒論 1
1.1 國產(chǎn)數(shù)控機床現(xiàn)狀 1
1.2 立式加工中心的特點 2
1.3 研究的意義 3
1.4 本論文的內(nèi)容 4
2 滑座結(jié)構(gòu)設(shè)計 5
2.1 滑座材料選擇 6
2.2 滑座結(jié)構(gòu) 6
2.2.1 滑座截面設(shè)計 6
2.2.2 滑座肋布置 8
2.2.3 滑座上圓孔和方孔設(shè)計 9
2.2.4 滑座壁厚及肋厚度計算 10
2.2.5 滑座最終結(jié)構(gòu) 11
2.3 滑座的靜力計算 12
2.4 滑座有限元分析 12
3 X向進給系統(tǒng)設(shè)計與分析 17
3.1 X向進給系統(tǒng)總體方案設(shè)計 17
3.1.1 技術(shù)參數(shù) 17
3.1.2 X向進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 17
3.2 滾珠絲杠副的設(shè)計計算 18
3.2.1 導(dǎo)程Ph的確定 19
3.2.2 當量載荷及當量轉(zhuǎn)速的計算 20
3.2.3 預(yù)期額定動載荷的確定 22
3.2.4 允許最大軸向變形的估算 23
3.2.5 底徑d2的估算 23
3.2.6 預(yù)緊力Fp的計算 24
3.2.7 其它尺寸的確定 24
3.3 伺服電機的選擇計算 24
3.3.1 作用在滾珠絲杠副上轉(zhuǎn)矩的計算 25
3.3.2 負荷轉(zhuǎn)動慣量及傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量的計算 26
3.3.3 加速轉(zhuǎn)矩Ta和最大加速轉(zhuǎn)矩Tam 27
3.3.4 電機的最大啟動轉(zhuǎn)矩 27
3.3.5 電機連續(xù)工作時的最大轉(zhuǎn)矩 27
3.3.6 電機輸出軸直徑的計算 28
3.3.7 聯(lián)軸器的選擇 28
3.4 滾動軸承的選擇計算 28
3.4.1 初選軸承型號 28
3.4.2 計算軸承的徑向載荷Fr和軸向載荷Fa 29
3.4.3 計算當量動載荷Pa和當量靜載荷Pao 29
3.4.4 計算壽命L10h 30
3.4.5 校核靜載荷 31
3.4.6 校核動載荷 31
3.4.7 校核極限轉(zhuǎn)速 31
3.4.8 游動端軸承的選用 32
3.5 滾珠絲杠的校核 32
3.5.1 傳動系統(tǒng)剛度計算 32
3.5.2 傳動系統(tǒng)剛度驗算 34
3.5.3 滾珠絲杠副壓桿穩(wěn)定性的效驗 34
3.5.4 滾珠絲杠副極限轉(zhuǎn)速的校驗 35
3.5.5 Dn值校驗 35
3.5.6 額定靜載荷校驗 36
3.6 直線導(dǎo)軌的選用 36
3.6.1 初選導(dǎo)軌型號 37
3.6.2 校核靜安全系數(shù)fs 37
3.6.3 計算導(dǎo)軌壽命 38
3.6.4 確定導(dǎo)軌型號 39
4 滑座精度要求 40
4.1 滑座加工幾何精度要求 40
4.2 滑座裝配幾何精度要求 41
5 總結(jié) 43
致 謝 44
參考文獻 45
5