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摘要
数控技术和设备是一种重要的现代工业生产基础。数控铣床是机械和电子技术相结合的产物，其机械结构随着电子技术在铣床上的应用和人们对铣床性能的各种技术要求，而逐步发展变化。XKA5750数控铣床进给系统由驱动电机和驱动执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动。
本课题主要对XKA5750数控立式铣床升降台横向进给、垂直进给系统进行了结构设计、原理分析、零件尺寸计算及强度较核，主要工作包括横向进给、垂直进给内部传动系统的设计，进给系统驱动电机的选择，滚珠丝杠的选型，传动齿轮的设计，以及相应的重点部件如轴、轴承的强度校核、寿命校核，确保可靠性设计。
本文设计的XKA5750数控铣床的升降台横向进给和垂直进给都是由伺服电机、滚珠丝杆副、锥齿轮完成工作和制动器实现减速、停止运动,确保升降台可靠运动。
关键词： XKA5750；升降台；横向进给系统；垂直进给系统
Mechanism Design of the XKA5750 CNC Vertical Milling Machine Lifting Platform
Student: :LI Ying-di Teacher:CHEN Jing
Abstract: CNC technology and equipment is an important foundation for modern manufacturing industry. CNC milling machine is a combined product of mechanical and electronic technology. Its mechanical structure is evolving gradually with the application of electronic technology on milling and the various requirements of the performance of milling. The feeding system of XKA5750 CNC milling machine is composed by the drive motor and drive actuators and realizes the relative movement of between the tool and the workpiece in accordance with speed set by the procedures.
The design has finished the options of program, analysis of the principle, calculation of parts size and check of the strength security of the XKA5750 CNC milling machine lifting platform of Horizontal feed system and vertical feed system. the main design mission includes the designing and calculating of the internal transmission system for horizontal feed system and vertical feed system , selecting and calculating drive motor for feed system ,ball screw and Transmission gears, and checking the strength and life for the corresponding key parts such as axis, the bearing to ensure the reliability of this design.
The XKA5750 CNC milling machine lifting platform of the horizontal and vertical feed complete its work movement with the servo motor, roller screw, bevel gears and realize slow down and stop with the brakes.
Key words: XKA5750；lifting platform；Horizontal feed system；Vertical feed system
目次
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 设计的目的及意义 1
1.2 数控立式铣床的介绍 1
1.3 国内外研究状况和未来发展趋势 1
1.3.1 国内现有的发展条件 1
1.3.2 国外数控机床技术现状 2
1.3.3 数控系统的未来发展趋势 2
1.4 设计的内容 2
2 方案确定 3
2.1 XKA5750数控立式铣床的使用及特点 3
2.2 问题分析及整体构思 3
2.2.1 垂直进给系统的设计 3
2.2.2 横向进给系统的设计 4
2.3 进给系统传动简图设计 4
2.4 XKA5750数控立式铣床的技术参数 5
3 垂直进给传动系统的设计 7
3.1 伺服驱动电机的选型 7
3.1.1 伺服电机的选用要求及选型 7
3.1.2 铣床垂直进给系统传动比的分配 7
3.2 滚珠丝杠的选型 7
3.2.1 滚珠丝杠的精度选取和正确安装 8
3.2.2 滚珠丝杠尺寸计算 8
3.2.3 切削力计算 8
3.2.4 最大载荷计算 9
3.2.5 垂直方向导轨摩擦力计算 9
3.2.6 滚珠丝杠螺母副的轴向负载力计算 10
3.2.7 作用在丝杠上的最大动载荷计算 10
3.2.8 压杆稳定的校核 11
3.2.9 刚度的验算 12
3.2.10 效率计算 13
3.2.11 滚珠丝杠的安装及装配图 13
3.3 梯形同步带的选型 14
3.3.1 传动系统的运动和运动参数计算 14
3.3.2 梯形同步带参数计算 15
3.4 锥齿轮的设计 17
3.4.1 锥齿轮的参数选择 17
3.4.2 按齿面接触强度设计 17
3.4.3 几何尺寸计算 18
3.4.4 按齿面接触强度校核 19
3.4.5 按齿根抗弯强度校核 20
3.5 交流伺服电机的校核 21
3.5.1 计算折算到电机轴上的总转动惯量 21
3.5.2 计算折算到电动机轴上的负载力矩 22
3.6 传动轴的设计 24
3.6.1 传动轴的动力参数计算 24
3.6.2 轴的尺寸计算及校核 24
3.7 轴承的校核 28
3.8 制动器的选择 31
3.9 制动器轴的设计 31
3.10 垂直进给系统三维传动图 33
4 横向进给传动系统的设计 34
4.1 滚珠丝杠的选型 34
4.1.1 主切削力的计算 34
4.1.2 各切削分力计算 34
4.1.3 导轨摩擦力的计算 34
4.1.4 滚珠丝杆螺母副的轴向负载力计算 34
4.1.5 滚珠丝杠导程及长度计算 35
4.1.6 作用在丝杠上的最大动负荷计算 35
4.1.7 滚珠丝杠的稳压校核 36
4.1.8 刚度的验算 36
4.1.9 效率计算 37
4.1.10 横向丝杠安装及装配图 38
4.2 伺服驱动电机的选择 39
4.3 梯形同步带的选型 39
5 设计结论 41
5.1 方案的评价及改进 41
5.2 设计心得及收获 41
致 谢 42
参考文献 43
