XKA5750数控铣床主传动系统设计

XKA5750数控铣床主传动系统设计

摘要

本文介绍了XKA5750立式数控铣床的一些基本情况，简述了机床主传动系统方面的原理和类型，分析了各种传动方案的机理。XKA5750立式数控铣床主传动系统包括主轴电动机、主轴传动系统和主轴组件三部分。本文详细介绍了立式数控铣床主传动系统的设计过程，该立式数控铣床主轴变速箱是靠齿轮进行传动的，传动形式采用集中式传动，主轴变速系统采用多联滑移齿轮变速。齿轮传动具有传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确等优点。文中介绍了立式数控铣床主传动系统各种传动方案优缺点的比较、主传动方案的选择和确定、主传动变速系统的设计计算、主轴组件的设计、轴承的选用基润滑、关键零件的校核、以及主轴电动机的控制等设计过程。

关键词：数控铣床，主传动系统，主轴组件

The main drive system design of XKA5750 CNC milling machine

Author:Han Liguo

Tutor:Yan Cunfu

Abstract

This paper introduces some basic situations of the XKA5750 vertical CNC milling machine, briefly discusses the principles and types about spindle driving system of machine tool and analyzes the mechanism of various transmission scheme. The main driving system of XKA5750 CNC milling machine includes three parts that is spindle motor, spindle driving system and spindle components. This paper describes the main driving system design process of the XKA5750 CNC milling machine in detail. The spindle gearbox of this vertical CNC milling machine is driven by gear, and the driving mode adopts a centralized transmission, the spindle speed system uses multi sliding gear transmission. The advantages of gear drive are high transmission efficiency, compact structure, reliable, long life and accurate transmission ratio and so on. This paper compares the advantages and disadvantages of the various transmission scheme for vertical CNC milling machine system, introduces the selection and identification of main drive program, gearshift design and calculation of the main drive, the design of the spindle components, the selection and lubrication of the bearing, verification of critical parts, and the control of spindle motor, and so on.

Key words：CNC milling machine, spindle driving system, spindle components

目录

1 绪论 (1)

1.1我国数控机床的发展现状 (1)

1.2课题提出的意义和目的 (2)

2 XKA5750数控铣床主传动系统方案的确定 (3)

2.1数控铣床主传动系统简介 (3)

2.2对数控铣床主传动系统的要求 (3)

2.3主传动的类型及方案选择 (4)

3 主传动变速系统主要参数计算 ........................................................ 错误！未定义书签。

3.1计算切削功率 ................................................................................ 错误！未定义书签。

3.1.1切削力的计算 .......................................................................... 错误！未定义书签。

3.1.2切削功率的计算 ...................................................................... 错误！未定义书签。

3.1.3主轴转速范围的确定 .............................................................. 错误！未定义书签。

3.2计算主传动功率 ............................................................................ 错误！未定义书签。

3.3分级变速箱的传动系统的设计及主轴电动机的功率的确定 .... 错误！未定义书签。

3.3.1 变速级数Z的确定................................................................. 错误！未定义书签。

3.3.2 电动机的功率的确定 ............................................................. 错误！未定义书签。

3.3.3 电动机参数 ............................................................................. 错误！未定义书签。

3.3.4 分级变速箱的传动系统变速机构的确定 ............................. 错误！未定义书签。

4 主轴组件设计 .................................................................................... 错误！未定义书签。

4.1概述................................................................................................. 错误！未定义书签。

4.2主轴组件应满足的基本要求......................................................... 错误！未定义书签。

4.3主轴的设计..................................................................................... 错误！未定义书签。

4.3.1轴的分类 .................................................................................. 错误！未定义书签。

4.3.2主轴材料选择 .......................................................................... 错误！未定义书签。

4.3.3主轴结构设计 .......................................................................... 错误！未定义书签。

4.3.4主轴强度的校核 ...................................................................... 错误！未定义书签。

4.4轴承设计......................................................................................... 错误！未定义书签。

4.4.1轴承的类型选择 ...................................................................... 错误！未定义书签。

4.4.2 轴承游隙等级的选择 ............................................................. 错误！未定义书签。

4.4.3轴承布局 .................................................................................. 错误！未定义书签。

4.4.4轴承装置的设计 ...................................................................... 错误！未定义书签。

5 数控铣床主轴电气控制系统设计 .................................................... 错误！未定义书签。

5.1控制方式选择................................................................................. 错误！未定义书签。

5.2PLC概述......................................................................................... 错误！未定义书签。

5.2.1 可编程控制器的由来及现状 ................................................. 错误！未定义书签。

5.2.2 PLC按I/O点数和结构形式的分类 ...................................... 错误！未定义书签。

5.2.3 可编程控制器的特点 ............................................................. 错误！未定义书签。

5.2.4 PLC的应用领域...................................................................... 错误！未定义书签。