教学用小型数控钻铣床设计说明书(共35页).doc

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辨狼栖淘米钢商瓮熄潍趴散搔毅赶灸葡垄到廖冷高等学校实验室、数控编程课程设计、职业技术院校、数控实训基地、工艺品加工、科研院所等。
就涉及行业的实际情况给设计应该满足一些设计理念：
外形尺寸 本产品主要用于轻载加工尺寸无需过大。另外为适应教职专用，必须能够在实验室里成群安放，供学生集体使用，占用面积不宜过大。由于需要安放在实验室，所以噪音不宜过大，这就要求所选用的电机功率不要过大，运转平稳，同时这也考虑到安全问题，由于学生在大学期间一般是首次接触数控机床，所以对数控机床安全操作知识掌握有限。
加工精度 本产品主要用于供学生做实验用，掌握数控机床的使用方法、编程方法，所加工出的零件没有实际应用，所以本机床的加工精度不需要太精确，以降低制造成本。
控制系统 大学期间学生对于数控编程的要求在于基础水平，当参加工作时继续深入，所以本设计的数控系统应力求操作简便，人机关系合理，人机对话简单，适合简单程序的应用。
经济性 当今大学教育正向大众教育发展，所以对实验设备要求数量较多，这就需要院校花费大量资金购买，从而应尽量减少制造成本，经济性好，适应大众教育。
　设计内容
本设计的设计内容主要包括一下内容：
机床总体结构设计 包括机床的整体布局形式、底座的设计、立柱的设计、导轨设计等。
主传动的设计 包括主轴的轴颈设计计算、同步齿形带的传动设计、同步齿形带轮结构设计、轴承的寿命计算、联轴器的选择、主轴安装形式等。
进给系统的设计 包括丝杠的有关计算、步进电机的选择、丝杠的安装、联轴器的选择等。
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零件三维建模及装配 包括运用UG进行各个零件的三维建模、装配，二维图纸的生成，装配动画与运动仿真的生成。
第二章 小型数控钻铣床的总体结构设计
小型数控钻铣床的技术参数
根据所选定的设计领域以及参考实际情况，对照相应领域的有关参数，确定本设计的产品技术参数如表2-1：
表2-1 产品技术参数
机床的总体布局
常用的数控钻铣床的整体布局形式如图2-1：

图2-1 常见数控钻铣床布局形式
根据上图结构结合实际情况我们选择图（a）所示的结构：X、Y轴分别在步进电机的驱动下做水平的往复运动，Z轴在步进电机的驱动下做垂直于工作台的上下往复运动；主轴在电机的带动下经传同步齿形带传动机构做回转运动，完成切削任务。此布局构造比较简单适合本产品使用的领域。
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最终确定本产品的总体布局结构如图2-2所示：
1、电配箱 2、底座 3、立柱 4、Z轴进给步进电机 5、主轴直流无刷电机 6、
数控装置 7、主轴箱 8、导轨 9、工作台 10、Y轴进给步进电机
图2-2 本产品总体布局
主要部件结构设计
底座的设计
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图2-3 底座
⑴、底座的结构设计：
如图2-3所示为底座的结构图：
1、沉头空 用于连接底座与电配箱；
2、螺纹孔 用于连接立柱与底座；
3、底座导轨 用于携带承载移动导轨与工作台按加工路线运动；
4、轴承座凸台 用于固定Y轴进给系统的末端轴承座，同时设有凸台可以减小加工面积，从而保证轴承座的定位精度；
5、电机座凸台 用于固定Y轴进给系统的电机座，同时具有与④相同的作用；
此外，底座与箱体安装接触的表面中部向内凹陷，这样可以减小加工面积，提高加工时的效率，同时可以减小机体重量。
⑵、底座材料的选择： 选择铸铁件
1、抗震性好和耐磨性。机床在运转时不可避免的会发生震动，而铸铁材料内部的石墨含量较高，可以起到减震的作用，减小噪音。同时，铸铁内部存在