传动齿轮及液压油缸结构毕业设计

传动齿轮及液压油缸结构毕业设计

1 引言

1.1 加工中心发展简史

当今社会，科技日新月异，生产迅速发展，机械产品的性能得到不断提高，结构不断改进。因此，对零件的加工质量要求也越来越高，产品的更新换代也不断加快，为了保证产品的零件，提高产品的生产率和降低成本，需要机床不仅具有良好的通用性和灵活性，而且要求加工过程自动化。基于上述原因，加工中心应运而生。

1952年世界上出现了第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性自动化和效率上产生了巨大变革。

1.2 加工中心优点

目前，数控机床已经显示了它的巨大效益和潜力，引起世界各国的普遍重视，发展现代数控机床是当代机械制造业技术改造、技术必由之路，是未来工厂自动化的基础，数控技术作用为计算机集成制造（CAM）技术的基础之一，正在注入新的血液。因此，应用微电脑技术，发展数控机床已为我国机械行业迎接新技术革命的一项重要任务。

科学技术和社会生产的迅速发展，促使我国自改革开放以来加快了对数控机床的引进和研制。数控机床在国内大小企业中得到了较为完整的普及和使用。但是，就目前情况而言，国内生产厂家研制生产的卧式加工中心精度普遍不高，高精度的加工中心的成套设备主要依靠进口，昂贵的价格限制了进口的数量和大面积的推广使用。所以，本次设计将着重于设计提高卧式加工中心精度的机械部分。

从第一台数控机床问世以来，世界上主要工业国家的数控机床已经进入了大批生产。机床的数控化率不断提高，到1998年，日本生产的数控化率就已经达到了70%。因此，要想使我国机械行业跟上世界前进的步伐，必须大力发展数控机床，以便能及时适应产品零件变换的要求。

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1.2 设计内容

本次设计包括：床身、立柱、工作台。X、Y、Z向进给丝杠的计算及结构设计，另外，还设计了主轴及主轴运动换向机构，在机构设计的基础上海考虑了运动部件的润滑和主轴箱的配重问题。

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2 设计总体方案的确定

2 设计总体方案的确定

2.1 卧式加工中心主要技术参数

表1 主要技术参数

工作台外形尺寸 T形槽槽宽及其槽数 工作台左右行程（X轴） 工作台前后行程（Y轴） 主轴上下行程（Z轴） 定位精度 启动、加速时间 主轴锥孔 主轴转速 最大快速移动速度（X、Y、Z） 重复定位进度 脉冲当量 工作台最大承重 主轴变速级数

mm mm mm mm mm μm s mm m/min μm mm/pulse kg 500?500 18?4 600 500 450 8（±4） 0.05～0.5 7:24 ≦6000 15 6（±3） 0.001 300 二级 2.2 主要内容

1.确定加工中心的X、Y、Z 三坐标的传动形式，滚珠丝杠选型，伺服电机选型，轴承结构及计算选型，滚动导轨计算选型。

2.加工中心床身结构，立柱结构，配重计算选型。

3.主轴箱结构，传动齿轮及液压油缸结构，主轴结构设计，轴承设计计算。 4.刀库结构选型设计，换刀机构选型。 5.关键零件设计计算，滚珠丝杠选型。 查阅相关资料，设计加工中心的机械部分

包括：液压自动变速主轴箱、主轴机构、夹刀结构，X、Y、Z 方向的驱动机构，滚珠丝杠的选型计算，伺服电机选型计算，导轨机构的设计，集中润滑系统选型的计算。

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2 设计总体方案的确定

2.3 拟定方案

确定本机床的结构与选型的设计原则；

总体布局流畅、结构合理不松散，实现机电一体化，外形美观。 结构简单、功能齐全。操作方便。

满足功能，造型和技术参数要求，便于制造、安装和维修。

2.4 确定总体方案

床身与立柱通过双头螺柱联结，进给系统采用直线滚动导轨，三个进给方向均采用交流伺服电机驱动，因其维护性好。主轴系统采用二级滑移齿轮变速机构，主轴采用FANUCzc8型直流伺服电机驱动。

整个机床用防护罩罩起，起到了保护床体和美观的作用。三个进给方向通过伺服电机及联轴器带动滚珠丝杠转动，从而带动工作台做X、Y、Z 方向的直线运动。主轴箱的上下移动实现 Z 向德进给，其配置采用单柱塞液压缸实现，放于立柱体内，以利于外观紧凑。润滑油采用单独液压泵提供三方面进给。主轴自动换刀装置采用Jcs-013 型自动换刀数据系统（立式镗铣床的换刀装置）。

以上为总体设计方案，在设计中会根据不同的实际问题和具体的情况作出改动，力争使设计到达完美。

2.5 机床总体布局的基本要求

1.机床总体布局首先必须满足用户提出的各种要求。如机床的加工的范围、工作精度、生产率和经济性等。

2.确保实现既定工艺方法所要求的工件和刀具的相对运动。在经济合理的条件下，尽量采用较短的传动链，以简化机构，提高传动精度的传动效率。

3.确保机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度、抗震性、热变形及噪声水平。

4.通用机床必须满足参数标准和系列型谱中关于机床布局方面的规定。同时，还应该最大限度地考虑机床的系列化和部件通用化程度。

5.对于生产率和自动化程度较高的机床或专用机床，应力求变与自动上下料及纳入自动线

6.应便于观察加工过程；便于操作、调整和维修机床；便于运输、装卸工件和

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