文档介绍：目录
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计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 12
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8. 课程设计总结 14
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工作台、工件和夹具的总质量m=918kg,其中,工作台的质量510kg;工作台的最大行程Lp=600 mm;工作台快速移动速度18000mm/min;工作台采用贴塑导轨,,;工作台的定位精度为30μm,重复定位精度为15μm;机床的工作寿命为20000h(即工作时间为10年)。机床采用主轴伺服电动机,,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径125mm,主轴转速310r/min。切削状况如下:
数控铣床的切削状况
切削方式
进给速度
时间比例(%)
备注
强力切削

10
主电动机满功率条件下切削
一般切削

30
粗加工
精加工切削
1
50
精加工
快速进给
20
10
空载条件下工作台快速进给

为了满足以上技术要求,采取以下技术方案:
工作台工作面尺寸(宽度×长度)确定为400mm×1200mm。
工作台导轨采用矩形导轨,在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙,在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙,并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。
对滚珠丝杠螺母副采用预紧,并对滚珠丝杠进行拉伸预。
采用伺服电动机驱动。
采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。

(1)计算主切削力Fz。
根据已知条件,采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削(铣刀直径D=125mm),主轴具有最大扭矩,并能传递主电动机的全部功率,此时铣刀的切削速度为:(,主轴计算转速n=310r/min。)
根据公式得刀具的切削速度为:

取机床的机械效率为:,则由式得主切削力:

(2)计算各切削分力
工作台的纵向切削力、横向切削力和垂向切削力分别为

在切削状态下坐标轴导轨摩擦力的计算可以查课程设计指导书:
(1)根据式(2-8a)计算在切削状态下的导轨摩擦力。此时导轨动摩擦系数,查表2-3得镶条紧固力,则

(2)按式(2-9a)计算在不切削状态下的导轨摩擦力和

(1)按式(2-10a)计算最大轴向负载力

(2)按式(2-11a)计算最小轴向负载力

1)确定滚珠丝杠的导程
根据已知条件取电动机的最高转速得:

2)计算滚珠丝杠螺母副的平均转速和平均载荷
(1)各种切削方式下滚珠丝杠的轴向载荷。
强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷,快速移动和钻镗定位时的轴向载荷定为最小轴向载荷。一般切削(粗加工)和精细切削(精加工)时,滚珠丝杠螺母副的轴向载荷分别可按下式计算:

并将计算结果填入表2
表2 数控铣床滚珠丝杠的计算
切削方式
轴向载荷/N
进给速度/(m/min)
时间比例/(%)
备注
强力切削

10
一般切削(粗加工)

30
精细切削(精加工)

50
快移和镗钻加工
1575
10
(2)计算滚珠丝杠螺母副在各种切削方式下的转速。

(3)按式(2-17)计算滚珠丝杠螺母副的平均转速。

(4)按式(2-18)计算滚珠丝杠