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數控銑床的（de）總體設計研究與（yǔ）分析

2018-8-1 來源：中捷機床有限（xiàn）公司作者：黃秋實王丹

摘要：數控（kòng）銑床的設（shè）計（jì）是通過主傳動係統的設計，在主傳動係統中對齒輪的選取，各級轉速的確定（dìng），最（zuì）後傳動係統圖（tú），通過對傳（chuán）動係統確定之後，再根據這個選取相應的零件，再將數控銑床（chuáng）的整體結構繪製出來，將（jiāng）裏邊每個（gè）零件拆分之後，再對數控銑床的控（kòng）製（zhì）係統進行設計，在將整個係統連接起來，對整（zhěng）個係統進（jìn）行（háng）檢驗，設備試（shì）運行，最後達到設計要求。

關鍵詞：主傳動係統；主要零（líng）件；總體結構

1 、主（zhǔ）傳（chuán）動係統（tǒng）

在對（duì）數控銑床主（zhǔ）傳動係統設計上，首先（xiān）要確（què）定幾個參數，通過這幾個數據進行總體的設（shè）計，確定數（shù）控銑床的生（shēng）產能（néng）力（lì）需要（yào）大批大量的，設計的公比 Ф=1.25。傳動方案的選擇，對數控銑床的傳動方案通（tōng）過以下幾個方向進行（háng）選擇（zé）：

（1）保持前（qián）密後疏的原則，就是在整（zhěng）個傳（chuán）動副分配上，要將第一傳動（dòng）組的轉動副最多，後邊的依次遞減（jiǎn），最（zuì）後一個為 1 個傳動副（fù）。

（2）第二個原則為由大（dà）到小，將整體轉（zhuǎn）動係統中的傳動範圍做（zuò）遞減順序，範圍保持由大到小的傳動範圍。

通過上述的數據，最終確定數控銑床的轉速為 12 級，而主傳動係統圖如圖 1。

圖 1 數控銑床主（zhǔ）傳動係統圖

在對主傳動係（xì）統設計完成（chéng）之後要對齒輪（lún）進行校驗，一（yī）個是對齒輪本身是否能承受傳動扭矩，另一個需要對齒輪是否能在機構中碰齒進行校驗（yàn），保證各軸上齒輪（lún）副之間不能有碰撞現象，如果設計上有碰撞現象，可以將齒輪設計成三聯滑移齒輪，如圖 2。

圖 2 三聯（lián）滑移齒輪示意圖

2 、主要零件

在確定數控銑床的轉動（dòng）係統之後，要對數控銑床相應的主要零件進行選（xuǎn）擇，首先是（shì）對主軸及主軸上零件的選擇，選取主軸的材料為 45# 鋼，要保證主軸在數控銑床上的精度和（hé）使用壽（shòu）命，對主軸進行調質處理，對（duì）主軸也需要進行校驗，校驗公式（shì）如（rú）下：

式中：P-電動機功率；n-轉速；d-軸（zhóu）徑

主軸上的軸承選取圓柱滾子軸承，這（zhè）種軸承（chéng）可以承受徑（jìng）向（xiàng）的載荷，保證主軸齒輪傳遞時候對軸承產生的負載荷，保證了主軸的選擇和齒輪之（zhī）間的傳遞，主軸組件的密封采用迷宮式（shì）密封方法。

數控銑（xǐ）床操縱機構的設計（jì），在（zài）數控銑床上（shàng）要對主傳動係（xì）統變速進行操縱，以便在數（shù）控銑床外進行調速，利用撥叉實現調速，通過撥叉調整三（sān）聯（lián）滑移齒輪實現數控銑床的變速。

3 、總（zǒng）體結構

數控（kòng）銑床的（de）結（jié）構（gòu）中必須要包含數控裝置，數控裝置的功能是接收控製指令，將指令進行識別譯碼，輸送到計算機（jī）處理，通過信號控製伺服係統，最（zuì）後對數控銑床進行（háng）控（kòng）製。

進給機構的（de）設計，在數控銑床進行銑削加工時候（hòu），要保證銑床的進給運動平穩，進給量要（yào）精度高，隻有保證它的精度，才能保證銑削後表麵的粗糙度，進給係統選取步進（jìn）電機作為動力（lì）裝置，傳動元件選取滾珠絲杠進行傳遞。

數控銑床的控製係統是由單片機為（wéi）核心，在它的基（jī）礎上進行完善（shàn），把儲存能力進行擴大，通過程序儲存器和數據儲存器，完成指令的儲存和譯碼（mǎ）後數據之間的轉換，再通（tōng）過

I/O 接（jiē）口，完成對數控銑床（chuáng）整體的監控。

圖 3 數控銑床（chuáng）整體機構（gòu）圖

4 、結束語（yǔ）

對（duì）於一些工作量小、結構簡單、製圖數量少的機床設計，是不能突出設計中存在（zài）的問題，隻有通過對這（zhè）種大型數控設備的設計才能體現出機械設計的技術問（wèn）題，通過對設備的查找資料、調研市場上對設備的要求（qiú），在通過設計研（yán）討會對方案進行分析（xī），論證方案，最後（hòu）通過整體設計，將數控設備設計（jì）成形（xíng），是對整個設計方法和設計思想（xiǎng）的洗（xǐ）禮和升華。

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