数控龙门铣床设计
数控定梁龙门镗铣床的导轨及液压传动系统设计
1.2.1开环进给伺服系统：
开环伺服系统由步进电动机和步进电动机驱动线路组成。数控装置根据输入指令，经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路，从而驱动工作台移动一定距离。这种伺服系统比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。只用于经济型数控机床。
开环控制系统的数控机床结构简单，成本较低。但是，系统对移动部件的实际位移量不进行监测，也不能进行误差校正。因此，步进电动机的失步、步距角误差、齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。
第1章生综合运用过去所学知识来独立分析问题、解决问题的能力。
2.初步熟悉数控机床主运动系统的设计方法、步骤；提高对数控机床结构的分析能
力及设计计算能力。
3.培养学生熟悉查阅资料、手册和运用资料、手册的能力。
4.本课题内容较多，参加课题学生每人负责一部分；在毕业设计过程中要求既有独立性又有合作精神，以提高学生专业素养、敬业精神、团队合作精神，增强参与竞争的能力。
关键词数控龙门镗铣床；溜板箱进给系统；导轨液压
Abstract
CNC boring and milling machine gantry energy, aviation, aerospace, ship, ship propulsion, rolling stock, military, automotive, mechanical engineering, heavy machine tool industry an important and indispensable processing equipment. In this paper, the content on the fixed beam gantry CNC boring and milling machine crate slipped into the design of the system, including the machine's overall program, transmission structures, rail, hydraulic systems research. Beams of CNC boring and milling machine gantry crate slipped into the design of the system so that we are familiar with numerical control machine tool main preliminary design methods movement, steps to improve the structure of the CNC machine tool design and calculation of analytical capacity and ability to nurture our familiar with available information, manuals and the use of information, the ability of the manual in order to improve our professionalism, dedication, team spirit and enhance the ability to compete.
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计简介现有技术中，由于定梁门动式五面体数控龙门镗铣床Y 轴行程达到了 3.5 米，其主梁长度超过 8 米，如果采用传统铸件横梁就会使重量接近30 吨，过大的重量会造成造成横梁下垂，Y 轴直线度难以保证，并且 X 轴也因为惯量大而无法高速移动。
针对现有技术存在的不足之处，一种受力结构合理、受力均匀、横梁轻、减少横梁变形量的定梁门动式五面体数控龙门镗铣床的大跨距横梁。
是这样实现的：横梁上设置有上导轨与侧导轨，横梁结构为空心框架结构，空心框架结构的内框架包括纵向筋和横向X 型筋，横向X 型筋焊接于横梁的框体内，纵向筋焊接于横向 X 型筋与框体内之间且沿横梁长度方向均匀排列布设。
由于采用纵向筋和横向X 型筋，横梁轻；纵向筋沿横梁长度方向均匀排列布设，受力结构合理、受力均匀，减少横梁变形量。
因而，具有受力结构合理、受力均匀、横梁轻、减少横梁变形量的优点。
五面体数控龙门镗铣床的大跨距（5米以上）横梁结构设计图中，1、上导轨；2、侧导轨；3、纵向筋；4、横向 X 型筋；5、框体。
参照图本实例在横梁上设置有上导轨 1 与侧导轨 2，横梁结构为空心框架结构，空心框架结构的内框架包括纵向筋 3 和横向 X 型筋 4，横向 X 型筋焊接于横梁的框体 5 内，纵向筋 3 焊接于横向 X 型筋 4 与框体 5 内之间且沿横梁长度方向均匀排列布设。
工作原理：上导轨 1 与侧导轨 2 成 90 度垂直，使受力在横梁内部均匀传递，纵向筋 3 保证横梁受力挤压时变形小，横向 X 型筋 4 能有效对抗横梁重力下垂情况。
焊接式横梁整体采用钢板焊接，重量很好的控制在 20 吨以下，主体结构采用 CAE 优化设计，优化为内 X 型筋结构，总量轻、变形少；为保证焊接质量，钢板焊前均进行表面喷丸，涂漆烘干处理，提高了钢板表面质量和防锈能力；焊接件采用振动消应力处理，粗加工后二次回火，再半精加工、精磨。
龙门式三坐标数控钻铣床设计
６ 【 要】 摘 普通钻铣床主要应用于 机械修配车间， 适合于 单件小批量生产， 可加工零件范围较广，ｌ ｌ具有较全面的通用 铣床功能， 既可以用于钻削 加工， －￣用于 也． ｊ － 铣削 加工。 提高 为了 普通钻铣床的自 ｌ 动 ６化程度和加工范围， 提出了 机床的总体设计方案， 讨论了 机床的总体布局与传动方案， 研究了 机械传动 ６ ｌ系 统和数控系 统硬件的设计方法， 设计了 一台小型龙门式．坐 Ｅ 标数控钻铣床。 － 该小型龙门式三坐标数 ｌ ｝ 控钻铣床具有结构简单， 性好， 动化程度和加工精度高以 刚 自 及操作维 修方便等优点。 ｌ
表 ２经运动变换虚拟； －后 Ｖ ＲＩ Ｔ测量结果 ｊｒ ￣ Ｅ ＣＵ
较为详细的论述 ， 推导出该类机床后置处理转角计算公式和刀位 点坐标转换计算公式 。 通过对 比工件设计与求解结果的虚拟加工 的结果表明， 该方法正确 、 可行 。另外 ， 该模型能适应不 同的机床 结构形式 ， 而且考虑 了机床结构误差 的影响 ， 为多坐标数控加工
平移运动副的运动量完全正确， 充分证明了所述机床运动变换建模 方法和求解方法的正确性 、 可行性， 同时具有较高的精确性。 表 ３ 比对 Ｕ Ｇ测量结果与 ＶＥ Ｉ Ｔ测量结果 ＲＣＵ
与液压 ，０ ９３ （ ） ７ １． ２ ０ ，７ １ ： — ９ １１
［］ ２ 陈涛 ， 彭芳瑜 ， 周云飞． 基于结构误差补偿 的多坐标 机床后置变换 ［］ Ｊ． 中国制造业信息化 ， ０ ，２２ ：８ ９ ． ２ ３３ （ ）８ — ０ ０
’ 中 图分类 号 ：Ｈ１ ，Ｇ 文 献标 识码 ： Ｔ ３Ｔ ５ Ａ
；
９
精度 、 效率、 品种等的要求越来 越大 ， 传统 的通用机床 、 专用机床
5轴数控龙门铣床机械结构设计(毕业论文)
学海无涯苦作舟!轴数控龙门铣床机械结构设计摘要现在世界上很多发达的工业化国家在生产中广泛应用数控机床。
随着电子技术和控制技术的飞速发展，当今的数控系统功能已经非常强大，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
随着科学技术的发展，世界先进技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更高的要求。
当今数控机床正在不断采用最新成果，朝着咼速化，超精度化，多功能化、智能化、系统化、网络化、咼可靠性与环保等方向发展。
本次毕业设计就是通过对5轴数控龙门铣床机械结构设计来加深对数控机床的了解。
通过本次毕业设计了解数控龙门铣床的机械结构，并对一些关键的部件进行校核。
并通过此次毕业设计熟练掌握一门三维绘图工具-Inven tor.关键词：滚珠丝杠，滚动导轨，五轴联动铣头, Inven tor.学海无涯苦作舟!A 5 AXIS NC MILLING PLANER MECHANICALSTRUCTURE DESIGNABSTRACTIn many adva need in dustrialized coun tries in the world now is widely used CNC machi ne in the product ion .With the rapid developme nt of electro nic tech no logy and con trol tech no logy, today's nu merical con trol system fun ctio n is very strong, and with the continuous development of numerical control tech no logy and applicati on field expa nds,it to some importa nt in dustry of the n ati onal economy and people's livel is playi ng a more and more importa nt role in the developme nt.With the developme nt of scie nee and tech no logy, the rise of the world's adva need tech no logy and matures, we put higher requireme nts on nu merical con trol tech no logy.Moder n nc machi ne tools Using the latest achievements , toward high speed, super precision, and multi-functional and intelligent, systematic, network, such as high reliability and environmental protecti on.This graduation design is based on the five axis nc milling planer mecha ni cal structure desig n to deepe n un dersta nding of nc mach ine tools.Through the graduation design ,I have understanded the mechanical structure of the CNC gantry milling machine, and some of the key components for check in g.A nd through the graduati on desig n I master a 3 dime nsinal draw ing tool - Inven tor.KEY WORDS : Ball screw , Rolli ng guide , Five-axis lin kage milli ng head, Inventor、八、亠丄刖言 (1)第1章数控机床概述 (2)第2章整体结构方案 (3)第3章伺服进给系统机械传动机构的设计 (4)§3.1伺服进给系统机械传动机构设计的一般要求 (4)§3.2滚珠丝杠螺母副的原理及支撑方式 (6)§3.2.1滚珠丝杠螺母副的原理及特点 (6)§322滚珠丝杠螺母副的支撑方式 (8)§3.2.3支承轴承的选择 (9)§3.3滚珠丝杠副的疲劳寿命计算 (9)§3.4预加负荷 (11)§3.5机床滚珠丝杠副总体校核 (11)§3.6数控机床导轨 (16)§3.6.1导轨的基本类型 (16)§3.6.2对导轨的基本要求 (16)§3.6.3直线滚动导轨 (17)第四章数控机床的进给驱动 (19)§4.1伺服系统的基本要求 (19)§4.2伺服电机的选择与计算 (21)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)毕业设计是实现培养目标的重要教学环节，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要过程。
数控龙门铣床主轴箱设计
127机械装备研发Research & Development of Machinery and Equipment数控龙门铣床主轴箱设计王艳妮（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）摘 要：随着我国工业化进程的不断加快，运用在工业中的设备需要不断更新，以赶上时代的变迁和社会的发展。
数控铣床作为工业生产中不可或缺的设备之一，在工业生产方面占据重要地位。
数控铣床的主动力供应就是主轴箱供给的，文章主要研究了一种数控龙门铣床的主轴箱，结合数控技术的发展和数控机床的工作原理以及机械结构，阐述数控龙门铣床主轴箱的设计。
关键词：数控技术；龙门铣床；主轴箱中图分类号：TG547 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）12-0127-01——————————————作者简介： 王艳妮（1985—），女，陕西西安人，本科，研究方向：专机、龙门铣设计及结构改进。
数控技术的产生彻底改变了工业生产形势，其高自动化、高进度、高效率的特点为我国的工业发展带来了福音。
但是我国现在各个工厂所使用的机床大多数都是传统的封闭式体系，这种传统的机床不能为我国的工业发展带来更多的便利，对此应该大力着手于数控技术的改革方案，在达到市场需求的同时，解决数控系统中微小零部件的可靠性和安全性问题，改革完毕后肯定会使得我国的工业生产更加的规范化、产业化[1]。
1 数控机床的工作原理和组成数控机床就是用数字化的控制系统去控制机床，把计算单元进行翻译，运算出加工指令，随之驱动机床进行加工，最后加工出所需要的零件[2]。
2 数控机床的机械结构数控机床的机械结构为以下几种：主传动系统、进给传动系统、基础支撑件、辅助系统和其他系统。
主传动系统就是为数控机床进行主运动的系统；进给传动系统，通常指工作台和刀架，它的主要功能就是使得工件可以自动进给的系统；基础支撑件，主要功能是支撑正在处在加工过程中的零件和机床本体，并且很大程度上确保了加工零件的位置不改变。
定梁式数控龙门铣床整体结构设计
科技风2019年1月科技创新DOI ：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201902005定梁式数控龙门铣床整体结构设计徐梓童汪秣张普天吉林农业科技学院机械与土木工程学院吉林吉林132101摘要:根据国内与国外对于龙门铣床的研究情况来看，此次设计一种可以用于加工各种复杂的零件的龙门数控铣床，符合 实际的生产需要。
其结构主要包括了横向进给机构、纵向仅给机构、工作台以及立柱等的组成部分。
其运行是采用伺服电机然后 是滚珠丝杠进行传动。
总体上讲述了其所包含的结构、特点以及其工作原理。
并且具体的阐述了此铣床的整体结构以及校核的 方法对其进行了分析。
关键词：龙门铣床;数控;伺服电机；滚珠丝杠1机床的设计要求数控龙门铣床的总体方案设计主要包括了 ：(1) 总体布局设计:各个部件的位置、各个部件的运动进行 分析、还有其整体的外观。
(2) 技术参数设计:各个部件的尺寸、刀具的转速和进给 量、电机的功率和所能承载的力。
(3) 结构优化设计:整个机床的刚度、运动特性、受热性 能等。
此机床符合国家的标准，其参数为:工作台的整体尺寸为: 3000x 1200mm ，工作台所能承受的最大载荷为2吨，能够具有 高的速度和效率，结构简单稳定，精度高且用于铣削较为复杂 的零件。
2设计方案我所设计的铣床主要是工作台能够做纵向移动的数控龙 门铣床。
这种工作台移动的数控龙门铣床主要的特点包括了(1)成本低，生产较为简单。
这种龙门铣床的整体的长度必须 比工作台行程的长度多两倍。
而移动式的龙门铣床的整体的 长度就得是龙门架的侧面宽度与纵向行程之和。
（2)这种机床 的动态响应好。
这种机床的龙门架是固定在立柱上的，所以当 工作台移动时其所切屑的稳定性好，这样便保证了机床所加工 零件的精度和动态响应性。
我所采用的为西门子425的数控系统，因为这个数控系 统具有龙门轴的同步功能。
这一项功能能够让龙门框架的进 给轴（X 1，X 2)达到无机械偏差的位移的目的。
五轴联动数控龙门铣床的有限元分析与优化设计
如图 １ 图 ２所示 ，预先 在零 件端 面右侧 划取 的 及
ห้องสมุดไป่ตู้
线 段 口 低 于工 件中心 线 ，利用 Ａ ｔ Ａ 的复 制 、平 ６ ｕＣＤ ｏ 移 及旋 转 ，将 工 件 旋 转 １０ 后 ，平 移 划线 尺 ，保 证 ８。
用可调整高度的划线尺 （ 划针 ）或高度尺进行划线。
首先 将零 件 夹 持 在 分 度 头 等 回转 装 置 上 ，先 目测 调 整划 针尖 近 似 到 达零 件水 平 中心 线 所 在 平 面 ，在 零 件端 面上 靠 右 侧 处 划 一 线 痕 ，再 将 零 件 旋 转 １０ ， ８。 沿 平 台将划 线 尺 移 动 至零 件 端 面靠 左侧 处 再 划 一 线
Ｋ／１ （／： ＋ 亭ｏ ∞ （） 『（ ～￡ ∞） ４ ｃ／ １ ￣ Ｊ ２２ ２
式 中 ，Ｋ为静 刚度 系数 ； ｄ Ｋ 为动 刚 度 系数 ； 为 机床 阻尼 比 ；Ｆ 、 为广义 动态力 的 幅值 和广 义动 态压 偏 量 的振 幅 ； 为激 振频 率和 固有频率 。 ∞、
由式 （ ）可 以看 出 ，当 ｃ ０时 ，动 刚度 和静 １ ｏ为 刚度相 等 ，即
＝
１ ．机床 有限元模 型的建立
本 文在分 析 计 算 过 程 中忽 略 了工 作 台 、立 柱 等 件 的影 响 。利 用 三维制 图软 件 ＰｏＥ对 机床 的实 际结 ｒ ／ 构 进行 建模 ，忽 略不 影 响分 析 结 果 的工 艺 孔 、小 倒 角 、小 凸 台 等 。本 文 选 取 机 床 工 作 的 最 不 利 状 态 ， 即将 主 轴箱 开 到 横 梁 的 中间 位 置 ，且 滑 枕 开 到 行 程 最 大处 。将简 化后 的模 型导入 Ａ Ｓ Ｓ ＮＹ 。 本机 床导 轨 采 用 的 是 线 性 导 轨 ，从 而避 免 了滑 动 导轨接 触面 强 烈 的非 线 性影 响 。利 用 Ａ Ｓ Ｓ的前 ＮＹ 处 理模 块 对 模 型 进 行 处 理 ，线 轨 滑 块 是 利 用 Ｃ Ｕ Ｏ — Ｐ ＩＧ单元 进 行 处 理 的 ，保 证 了滑 块 在 导轨 方 向 的 ＬＮ 自由运 动 ，同时忽 略滑 块运 动 过 程 中摩 擦 力 的影 响 ， 从 而有效 地 模 拟 了线 轨 单元 。模 型 中线 轨 滑 块 、丝
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
现有技术
高档龙门数控机床的横梁圆筒式设计
圆形筋式横梁，包括正方形的外壁，外壁内接有圆筋，圆筋与外壁通过相切处的四个结合点连接为一体，外壁和圆筋上均设有出气孔，外壁两端装有筋板。
横梁的承载与加工负荷通过外壁和内接圆筋的结构形式消除扭曲变形，不受铸件材质的影响，保证了机床的刚度和加工精度；出气孔的设置既可以通气、清砂，又起到了减重的作用。
筋板上的加强筋垂直交叉。
外壁上的出气孔为圆形孔，圆筋上的出气孔为长条孔，根据结构均布，方便加工。
外壁与圆筋为铸造一体结构。
外壁与圆筋焊接为一体。
效果
龙门机床的圆形筋式横梁设计合理，横梁扭曲变形的问题消除，在加工过程中，横梁的稳定性得到明显的提升，保证机床的加工精度。
数控龙门铣床设计
（4）.混合控制机床
它集中了上述三种控制方式的特点。
1.4 经济型数控机床
1.4.1经济型数控机床的概念
所谓经济型数控机床就是指价格低廉，操作使用方便，适合我国国情的装有数控系统的高效自动化机床。
1.4.2经济型数控机床的分类
以驱动和定位方式划分，经济数控系统可分为以下三类：
（1）.步进电机式
采用步进电机驱动与定位，是开环系统，不采用其他措施进行补偿位置误差。其力矩不太大，所以机床行程速度较低。可加工锥面、螺纹、简单外形的曲面等，十分灵活。由于性能价格比合适，所以被广泛采用。
Elaborated comprehensively the numerical control CNC planer type milling machine's structure principle, the design feature, elaborated has used step-by-steps the electrical machinery and the ball bearing guide screw nut vice-merit. Introduced in detail the numerical control CNC planer type milling machine's structural design and the examination, and have carried on the analysis. And has compiled the related technical parameter.
UG在数控龙门铣床设计中的应用
UG在数控龙门铣床设计中的应用摘要：我国机床设计和开发手段要尽快从“甩图板”的二维CAD向三维CAD过渡，在此三维设计基础上进行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新产品的开发速度，保证新产品的顺利投产，并逐步实现产品生命周期管理。
关键词：UG数控龙门铣床设计应用由于我国数控技术起步较晚，新技术的普及应用也相对要慢一些，因此，一些数控设备生产企业还在使用传统二维CAD软件，使得产品设计的周期变长，更新换代的速度也慢了很多。
因此，我国机床设计和开发手段要尽快从“甩图板”的二维CAD向三维CAD过渡。
三维建模和仿真是现代设计的基础，是企业技术优势的源泉。
在此三维设计基础上进行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新产品的开发速度，保证新产品的顺利投产，并逐步实现产品生命周期管理。
三维造型软件大多具有在整个产品周期内的方便的修改能力，尤其是后期修改性，无论是实体建模还是曲面造型，由于三维造型软件提供了智能化的树结构，用户可方便快捷地对产品进行重复修改，即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改，或者是对原有方案的更新换代，对于三维软件来说，都是非常容易的事。
以UG数控龙门铣床的设计为例来说明。
图1、数控龙门铣床装配图一、数控龙门铣床的结构及工作原理如图１所示，龙门铣床主要包括工作台、底座、龙门和Z轴装置等。
龙门铣床属于三轴机床，通过机床主轴在X、Y和Z三个方向的运动来实现各种类型零件的铣削加工。
设计的龙门铣床是靠主轴头的移动来实现铣削运动，由三台伺服电机带动滚珠丝杠副实现X、Y和Z三轴的运动，工作时把工件的毛坯装夹在工作台上，通过已经编制好的加工程序，最终完成工件的铣削加工。
二、设计的过程和方法1.设计的流程应用UG的拉伸＼回转＼扫掠＼钻孔和阵列等建模功能，完成龙门铣床的各个组成零件的三维造型设计，并在设计过程中不断完善，及时修改其形状和尺寸，进一步优化设计，最终得到满意的效果。
利用UG软件完成的铣床底座如图2所示，底座如图3所示。
数控龙门铣床设计
数控龙门铣床设计首先，机床结构部分。
数控龙门铣床一般采用龙门式结构，即横梁作为横梁纵向移动的导向梁。
这种结构可以提供稳定的支撑和刚性，保证机床的精度和稳定性。
同时，可以根据加工件的大小和形状调整龙门的高度和宽度，增强机床的适应性。
其次，轴向结构部分。
数控龙门铣床通常包括X轴、Y轴和Z轴三个轴向。
X轴为横梁沿纵向移动的轴向，Y轴为工作台沿横向移动的轴向，Z轴为刀具上下移动的轴向。
这三个轴向通过精密的滑轨和直线导轨实现，可以实现机床的高精度运动和定位。
再次，工作台结构部分。
数控龙门铣床的工作台一般采用液压或电机驱动的滑台，可以实现工作台的快速移动和定位。
工作台上通常有多个T型槽，用于夹持工件和夹具。
同时，工作台还可以通过液压系统或机械手动装置实现旋转和倾斜，以满足不同加工需求。
其次，导轨系统部分。
导轨系统是数控龙门铣床的重要组成部分，直接影响机床的定位精度和运动平稳性。
一般采用线性滚动导轨，包括滑块、滑轨和滚珠轮等。
滑块通过滑轨进行滑动，滚珠轮起到承载和导向作用，保证机床轴向的平稳运动。
最后，控制系统部分。
数控龙门铣床的控制系统一般采用PLC或CNC控制系统。
通过编程设定机床的速度、进给量、切削深度等加工参数，实现自动化加工。
同时，还可以通过监控系统实时监测机床的运行状态和工件加工情况，提高生产效率和加工质量。
综上所述，数控龙门铣床的设计涉及到机床结构、轴向结构、工作台结构、导轨系统、控制系统等多个方面。
只有充分考虑这些因素，合理设计机床的各个部分，才能提高机床的性能和加工精度，满足不同加工需求。
同时，还需要时刻关注新技术的发展和应用，不断改进和完善数控龙门铣床的设计。
轻型龙门铣床XKQ2010×30设计
Abstract
Begins from the research CNC planer type milling machine, to profit from the domestic and foreign advanced experiences, designed one to use in the sheet material and various workpiece the numerical control CNC planer type milling machine, has satisfied the production and the design request.
（3）轮廓控制数控机床
这种机床的控制装置能够同时对两个或两个以上坐标轴进行连续控制。加工时不仅要控制起点和终点，还要控制整个过程中每点的速度和位置。
1.3.3按控制方式分类
（1）.开环控制数控机床
在开环控制中，机床没有检测反馈装置，如图1-1，数控装置发出信号的流程是单向的，所以不存在系统稳定性问题，故机床加工精度不高，其精度主要取决于伺服系统的性能。
（4）计算机群控
它也称为直接数控系统，是一台大型通用计算机直接控制一群数控机床的系统。
1.3.2按运动方式分类
（1）点位控制数控机床
这类机床的数控装置只能控制机床移动部件从一个位置（点）精确的移动到另一个位置（点），在移动过程中不进行任何切削加工。
（2）点位直线控制数控机床
这类机床工作时，不仅要控制两相关点之间的位置，还要控制两相关点之间的移动速度和路线。
1.2 数控技术的应用与发展
随着社会生产和科学技术的发展，机械加工产品的形状和结构不断改进，对加工质量的要求越来越高。由于产品更新换代的速度加快，目前在一般机械加工中单件、小批量生产的产品约占70%-80%。为了保证产品的质量，提高生产效率和降低成本，要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性，而且加工过程要尽可能实现自动化。数控技术就是在这种条件下发展起来的，适用于精度高、零件形状复杂的单价及小批量生产，以数字形式实现控制的一门技术。
定梁式数控龙门铣床整体结构设计
定梁式数控龙门铣床整体结构设计梁式数控龙门铣床是一种常见的数控机床，它的整体结构设计非常重要。
本文将从整体结构设计的角度出发，探讨梁式数控龙门铣床的设计要点和优化方法。
梁式数控龙门铣床的整体结构主要由机床床身、龙门横梁、工作台、滑块、主轴箱、进料机构、控制系统等组成。
其中，机床床身是数控龙门铣床的基础结构，承受整个机床的重力和切削力。
龙门横梁起到支撑和导向工作台的作用，承受加工过程中的惯性力和切削力。
工作台是工件安装和加工的平台，具有往复运动和旋转运动的功能。
滑块是主轴箱的运动装置，用于控制主轴的上下运动。
主轴箱包括主轴、减速器、驱动装置等，是数控龙门铣床的核心部件。
进料机构用于控制工作台的前进、后退和左右移动。
控制系统负责对整个机床的运动进行控制和监测，保证加工的精度和稳定性。
在整体结构设计中，需要考虑以下几个方面。
首先，应根据加工要求确定机床的加工范围和刚度需求，以确定床身的尺寸和形式。
其次，龙门横梁的尺寸和结构应考虑工作台的大小和负载要求，保证工作台的稳定性和刚度。
工作台的大小和形式应考虑加工件的尺寸和类型，以满足加工的要求。
滑块的结构和运动方式应具有足够的刚度和精度，以确保主轴的运动稳定和加工精度。
主轴箱的结构和轴承选择应考虑主轴的转速和刚度要求，以保证加工质量。
进料机构的结构和运动方式应根据加工件的尺寸和复杂程度来确定，以提高加工效率和质量。
最后，控制系统的性能和功能应与机床的结构相匹配，以实现精确的加工控制和监测。
在梁式数控龙门铣床整体结构设计中，需要注意优化设计。
首先，应采用适当的材料和结构形式，以提高机床的刚度和稳定性。
其次，应优化各组件的尺寸和位置，以减少功耗和噪声，并提高加工精度和效率。
此外，应选择合适的传动方式和轴承结构，以提高机床的工作精度和可靠性。
最后，应合理布置各部件和管线，以提高机床的维护便利性和使用寿命。
总之，梁式数控龙门铣床的整体结构设计是决定其加工质量和效率的关键因素。
定梁式数控龙门铣床整体结构设计
定梁式数控龙门铣床整体结构设计摘要：根据国内与国外對于龙门铣床的研究情况来看，此次设计一种可以用于加工各种复杂的零件的龙门数控铣床，符合实际的生产需要。
其结构主要包括了横向进给机构、纵向仅给机构、工作台以及立柱等的组成部分。
其运行是采用伺服电机然后是滚珠丝杠进行传动。
总体上讲述了其所包含的结构、特点以及其工作原理。
并且具体的阐述了此铣床的整体结构以及校核的方法对其进行了分析。
龙门铣床；数控；伺服电机；滚珠丝杠1 机床的设计要求数控龙门铣床的总体方案设计主要包括了：（1）总体布局设计：各个部件的位置、各个部件的运动进行分析、还有其整体的外观。
（2）技术参数设计：各个部件的尺寸、刀具的转速和进给量、电机的功率和所能承载的力。
（3）结构优化设计：整个机床的刚度、运动特性、受热性能等。
此机床符合国家的标准，其参数为：工作台的整体尺寸为：3000×1200mm，工作台所能承受的最大载荷为2吨，能够具有高的速度和效率，结构简单稳定，精度高且用于铣削较为复杂的零件。
2 设计方案我所设计的铣床主要是工作台能够做纵向移动的数控龙门铣床。
这种工作台移动的数控龙门铣床主要的特点包括了（1）成本低，生产较为简单。
这种龙门铣床的整体的长度必须比工作台行程的长度多两倍。
而移动式的龙门铣床的整体的长度就得是龙门架的侧面宽度与纵向行程之和。
（2）这种机床的动态响应好。
这种机床的龙门架是固定在立柱上的，所以当工作台移动时其所切屑的稳定性好，这样便保证了机床所加工零件的精度和动态响应性。
我所采用的为西门子 4-05的数控系统，因为这个数控系统具有龙门轴的同步功能。
这一项功能能够让龙门框架的进给轴（X1，X2）达到无机械偏差的位移的目的。
可以对运动的值进行比对，能够检测出很小的偏差并且及时的更正，增大了其精度。
铣床的整体装配图如下图所示：3 主轴箱的设计要求（1）使其所调节的速度范围能够达到其最大值而且能够进行无极变速。
（2）提高主轴箱的刚性与稳定性，以及它的精度。
机床设计-龙门数控铣床
Z轴
mm
0.012
重复定位精度 JB/T8771.4-1998
X轴 Y轴 Z轴 机床重量 数控系统 电气总容量
mm
0.018
mm
0.013
mm
0.008
T
20
SINUMERIK 840D
KVA
90
二、设计计算：
•机电系统设计——龙门数控钻床•
（一）滚珠丝杠副选择：
已知: 工作台重量 W2 =6000N 工作及夹具最大重量W2 =30000N 工
3．预期额定动载荷 Cam ................................................................................................. 8
4．确定允许的最小螺纹底径......................................................................................... 9 5．确定滚珠丝杠副的规格代号................................................................................... 10 6．确定滚珠丝杠副支承用的轴承............................................................................... 10 （二）电机选择..................................................................................................................... 11 1．主轴电机选取........................................................................................................... 11 2．X 轴电机选取...........................................................................................................13 3、Y 轴电机选取........................................................................................................... 15 4．Z 轴电机选取........................................................................................................... 15 （三）导轨选择..................................................................................................................... 16 1、计算载荷................................................................................................................... 16 2、计算额定寿命........................................................................................................... 17 （四）数控系统选择............................................................................................................. 18 （五）其它部分..................................................................................................................... 19
移动式数控龙门铣床的总体设计
移动式数控龙门铣床的总体设计--------------------------------------------------------------------------------2006.10.08 阅读：24次本文所述的移动式数控龙门铣床是指龙门框架作纵向移动的龙门铣床。
移动式龙门铣床的最大优点是：（1）机床占地面积小。
工作台移动式龙门铣床，整机长度必须两倍于纵向行程长度，而移动式龙门铣床的整机长度只需纵向行程加上龙门架侧面宽度即可。
（2）机床的动态响应好。
移动式龙门铣床采用的是固定工作台，一般与床身整体铸出，龙门框架纵向运动的驱动力矩等值不变，不会因工件的承载重量的改变而变化，从而保证了加工精度和机床的响应性能。
笔者独立设计的移动式数控龙门铣床（图1），现已作为专机投入生产应用，能满足大型铸件、钢件的镗、铣、钻等多工序加工；配上直角铣头，还可对工件的4个侧面进行加工。
由于设计思想正确，配套零部件质量过关，该机床各项指标均已达到数控龙门铣床相关国家标准的要求。
该龙门铣床的主要设计参数如下：工作台面积为1800mm×4000mm，X轴行程为4000mm，Y轴行程为2000mm，Z轴行程为750mm，主轴功率18.5kW，各轴快速进给为10m/min。
一、机械部分设计整机分为床身、龙门架、滑台、主轴箱、三轴进给驱动机构机械部分及相关数控伺服部分。
现把设计过程中的重点阐述如下。
床身是本次设计工作的基础，床身的尺寸设计影响着对整机的设计，而且设计的合理性直接影响到整机的刚度。
床身的截面形状为Π形（图2）。
床身的上平面即工作台面设计有9 条T 形槽，为方便床身工作台面和# 形槽的精刨加工，槽完全贯通。
床身的左、右两下脚各设计有一个狭长平面，用来安放滚动直线导轨副。
笔者把导轨面设计在床身的两下侧，主要是考虑力的传递方向与卸荷问题。
因床身会受到龙门框架的重力、切削力和工件的重力，这样的设计可使龙门框架的重力直接传入到机床的基础上，而床身只受到工件的重力。
龙门数控铣床溜板刚性分析设计任务书
毕—1系机械工程及自动化系主任批准日期毕业设计（论文）任务书机械工程及自动化系机械设计制造及自动化专业机卓111 班学生张旺一、毕业设计（论文）课题龙门数控铣床主轴溜板刚性分析二、毕业设计（论文）工作自2015年2月24 日起至2015 年6月23 日止三、毕业设计（论文）进行地点西安理工大学四、毕业设计（论文）的内容要求数控机床是电子信息技术与传统机床技术相融合的机电一体化产品，具有高效、精密、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成诸特点，因而已成为最重要的基础装备和世界机床市场的主流产品，受到机械制造企业的青睐。
龙门数控铣床是数控加工中常见、也是常用的加工设备，可以进行平面轮廓曲线和空间三维曲面加工，以及进行数控钻、镗、铰、攻螺纹等孔加工操作，具有编程序简单、加工范围较宽等特点。
本次毕业设计结合学生进行的数控综合实践所使用的龙门数控铣床为设计课题，进行机床结构的总体方案和相关部件的具体设计和相应的分析，为以后龙门数控铣床的研究、改进、维修等方面提供资料储备，使学生掌握龙门数控铣床的工作原理、机床的支承形式、运动分析及传动机构的结构特点等内容；实现刀具回转与进给运动，工作台在水平面内进行横向和纵向的进给运动，可以实现三轴连动加工复杂曲面。
主轴转速范围85~1600r/min，工作台横向和纵向移动距离分别为300mm和600mm。
本次毕业设计任务主要是数控铣钻床的机械结构设计，包括机床整体方案、主轴和主轴箱、工作台进给系统等内容。
毕业设计达到的基本要求为：1、熟悉数控加工的特点，了解目前国内外最新的数控加工技术发展现状；2、查阅相关资料，了解目前国内外龙门数控铣床的形式、加工参数、加工效率、所采用的机械传动机构以及数控编程等方面的内容；特别要关注采用何种机械传动方式。
3、小型数控钻铣床的设计包括床身的布置、刀具回转和进给运动方式、工作台横向和纵向进给系统及相关机构的具体设计等方面的内容。
4、主传动系统可采用刀具回转并进行轴向进给的运动方式，转速范围85~1600r/min，6级调速，主轴最大垂直移动450mm，最大铣刀直径Φ50mm，主轴锥度3#，进行主轴箱结构的具体设计、计算、分析与校核；5、对工作台横、纵向运动进行分析计算，设计具体的进给系统及相应的零部件。
（说明书）龙门铣床主轴箱、进给系统及工作台的设计
龙门铣床的主轴箱、进给系统及工作台的设计（）摘要：本文主要是针对龙门铣床的主轴箱、进给系统及工作台的设计。
根据特定的设计要求，结合龙门铣床的运动特点，进行一次较为系统设计。
本次设计所有进给机构均采用滚珠丝杠进行传动，并由步进电机电机进行驱动。
本次设计重点是对于主轴箱、进给系统的机械部分进行设计，包括转速图的拟定、齿轮的设计、轴最小轴直径的设计、轴承的选取、滚珠丝杠的选取等。
关键词：龙门铣床；主轴箱；工作台；进给系统；Milling machine headstock, feed systems and the design of thetableLiu Zhendong(Mechanical Engineering School Inner Mongolia University of Science and TechnologyBaotou 014010 )Abstract:This article is mainly for milling machine design. Depending on the specific design requirements, combined with the milling machine movement characteristics, to conduct a more systematic design, including the design of the headstock, the feed system design, table design. The design of all ball screw feed mechanism are used for transmission, motor driven by stepper motors. The design focuses on the mechanical part of the milling machine design, including the speed chart in the formulation, gear design, minimum shaft diameter shaft design, the selection of bearings, ball screw selection and so on.Keywords:Milling machine; headstock; workbench; feed system目录绪论 (1)第一章设计条件 (2)第二章车床主传动系统方案设计 (2)2.1 主传动的组成及要求 (2)2.1.1 主传动的组成 (2)第三章主传动系统的运动设计 (3)3.1 主传动功率 (3)3.2.驱动源的选择 (4)3.3 转速图的拟定 (4)3.3.1传动方案 (4)3.3.2结构网或结构式各种方案的选择 (5)3.3.3.绘制转速图 (6)3.4齿轮齿数的确定 (8)3.5传动系统图的拟定 (8)第四章主运动部件结构的设计 (9)4.1 带传动设计 (9)4.1.1 确定计算功率 (9)4.1.2 选取V带型 (10)4.1.3 验算带速和确定带轮直径 (10)4.2 确定计算转速 (12)4.2.1 主轴 (12)4.2.2 各传动轴 (12)4.2.3 各齿轮 (12)4.3 各传动组齿轮参数的确定 (13)4.3.1 传动组a (13)4.3.1.1 按齿面接触强度设计 (13)4.3.1.2 按齿根弯曲强度设计 (15)4.3.1.3几何尺寸计算 (16)4.3.2 传动组b (17)4.3.2.1 按齿面接触强度设计 (17)4.3.2.2 按齿根弯曲强度设计 (18)4.3.2.3几何尺寸计算 (20)4.3.3 传动组c (20)4.3.3.1 按齿面接触强度设计 (21)4.3.3.2 按齿根弯曲强度设计 (22)4.3.3.3几何尺寸计算 (24)4.4齿轮参数总结 (24)4.5 确定各轴最小直径 (25)4.6 主轴组件设计 (26)4.6.1 各轴结构的计算 (26)4.6.1.1.主轴 (26)4.6.1.2. Ⅰ轴 (31)4.6.1.3. II轴 (32)4.6.1.4. Ⅲ轴 (32)第五章进给系统设计 (33)5.1进给系统的设计要求 (33)5.2滚珠丝杠的选择 (34)5.3 工作台的进给运动 (34)5.3.1 工作台的设计 (34)P (36)5.3.1 滚珠丝杠副的导程h5.3.2 滚珠丝杠副的载荷及选丝杠： (36)5.4 横梁的垂直进给运动 (42)P (42)5.4.1 滚珠丝杠副的导程h5.4.2 滚珠丝杠副的载荷及选丝杠： (42)5.5主轴箱在横梁上的水平进给运动 (47)P (47)5.5.1 滚珠丝杠副的导程h5.5.2 滚珠丝杠副的载荷及选丝杠： (48)参考文献 (54)致谢 (55)绪论1.龙门铣床的发展趋势龙门铣床是一种用于对工件进行铣削加工的机床，能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。