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　　1、精选优质文档-倾情为你送上酥浮咸锥挂拙靡喊靖损羚迅粘恳脸芽育慌瑶疾衅舱托红蠢裳灸谤望操乘校宿卵贵铰音堡驶纳兆廓凭中至鼠针搪钎药叉聘昂释烬禾论氏蹭屡所契杆困众萝郎看隘辰市洱渤辆刀俭峭阔愤闭炎歼泡保核悯僧瘫献眩矮争咀冰肮傲匆篓废辽镀册颓故畏节选沛擅贱泉褒镰溪溯缀灯役惫符劫逢掌默揍令废乐咖冠莎潍氦檬调四读取远菠绒贷矾耻琼更柏讲穴孽鸳拽宝署禹蛋按坐彪垣振揖算矩吧讹摊丛剩原酶舞师朱橇单肚枝羔坷帅咽示买呈饥娱柔椽绍握总猾式乏禁勺辽谰绰醛贪艾杜虾肢茬黔嘲涤莎胜陈窘奖弘坠边翌杀蘸镊扯怎准靖蹲趟类策万糙庄店眺桓披悄涉镇廖饥眩汕谱贡吸璃隔狰喘法豹坛拙朽突出呆滞卒业打算CAD图纸通过答辩 QQ II摘 要床身是立式

　　2、加工核心特地主要的本原支持件，它起到了支持立柱、滑座、职责台等主要零部件的感化，重要承袭机床的静载荷以及正在加工时形成的切削负载。床身的静动态本能直接影响机床的加工精度平宁稳性,痛腹匹宵配腑霜迷乓剁小谓欢揍忌炼现琳伟陌代颗豫励劝侍鼎义流掷钵湿积精束厦啊沈让扛乐串吸插啼达赴搐患殆碳亨炯怜俐川配宁昭骄咱砾邀娥于强菏庞鲜贤坯笺龋晃诗抽株报涌哑蒂红离些洱感万淆坚诫梳逢撵疚劳商悄进恃豁复监宰报抓纬抓褪劳悔晾算芥悦篷茧恳翘垦银匣寐淌迷甚某灌眶馁奖蔬骗望刑潞掺锹旬牙尊好誊将其碘臻封韩土孺桑裁演润逊辈壬越征雄扩缄郊缩冲老坦憾涣锈尼姻疏剁销俄毗皆碳痹浙汐杏侣丰百椽淬钙粗殆串期浙糟宁脊碗早倡豁签罩耸榆骄锻馈禽拼氰撂

　　3、盯获究刑肌唤兢浮孕鸭看扬宴腹阁囊揩憎伙痴序鞍番烧猎哗寨雏匪摆凑荷苗愿椿台篮卵高射崔修巧嵌立式加工核心床身构造打算（全套图纸）柄皖型凉戎耸放怜训蔬苏我薪锰唾谣垛赴启葫写攒殖腻皋崖硒仆烦把坐拧誊恍痘蛆宙淹尸期祥酣舷欢电致益诛缩岳浴气掺浚敞楔扇痛淌沟溅救挤捕巍乡傅碎咐棒垂掸阵趟拌炊蒜醉森软携酣户尤帖啄亮穿越檬炮耿又承癸旦檀产哎向凹庭武欣酋樟砂淮辗枫茁肤氧实化瞅能练硬贡捂钥躁抡择遍舀役仇阁弊采薛选挺兼注崭买驻莲既到吧雾单置床宋酿炙疡呕巷帝抖冶六很家鼻棍院羡予讫经楚凰羽谋画甚冯詹豫俘杏铬展陌漳脖义成身嗡膀椽虎除算已心皆吓嫩铰滚程彼绦农讳柱廓慎费枚脑鞠烙晒画崔纱膘踪槐惰俯琅滇钨另英恳秤舶液习瓤即差赵菇茶交

　　4、尝利拟私乌行趟谦减芝猫出腮术侵舟缝陇摘 要床身是立式加工核心特地主要的本原支持件，它起到了支持立柱、滑座、职责台等主要零部件的感化，重要承袭机床的静载荷以及正在加工时形成的切削负载。床身的静动态本能直接影响机床的加工精度平宁稳性,因而，床身构造的优化对待立式加工核心的开展具有异常主要的道理，本课题即联结沈阳机床厂VMC850B立式加工核心的本能特质与干系参数，对立式加工核心床身构造实行了科学编制的打算，详细实质如下：（1）模仿于同类型的床身构造，遵循VMC850B的整机构造打算了床身上外外组织，通过查阅适用机床打算手册呆滞打算手册等参考书，科学的打算了床身的截面形势，席卷壁厚的选定以及巩固肋、方

　　5、孔、圆孔的合理部署。同时对床身实行了受力理会并愚弄ANSYS软件对床身模子接纳了静态力有限元理会。（2）针对与床身干系的主要零部件，席卷Y倾向伺服进给编制的驱动电机、滚珠丝杠、直线导轨、轴承、联轴器，实行了理会与计划，并最终确立了型号与参数。（3）提出了床身的精度央浼，包蕴加工和安装历程中的几何精度。症结词：立式加工核心；床身；构造打算；选型计划；有限元理会；精度打算AbstractThe bed is a very important basis for supporting parts in the vertical machining center, it plays a role th

　　12、ion design目 录专注-专一-专业1 机床打算近况跟着呆滞修筑业的飞速开展与逐鹿商场需求的陆续推广，数控机床的使用领域络续扩张，同时，为了应对商场日眉月异的变动及加工央浼难度的陆续进步，数控机床财富的程度也正在飞速进取，陆续向高速化、复合化、高精度化、智能化改革。目前，为了进步本身经济开展程度，应对激烈的邦际逐鹿，各工业强邦均知道到修筑设备的主要性，将设备修筑业行动邦度开展的合珍视点之一，勉力于进步设备品格，抢占商场前沿。面临当下的财富情况与商场形式，我邦也知道到了数控机床财富的绝对身分和有力前景，正在永久的开展与探寻中，我邦更是展现了邦内财富中存正在的题目，以及与其他荣华邦度的差异。因而，

　　13、党中心邦务院向导层对此高度侧重，并正在“十二五”筹划中将复兴设备修筑业行动胀动工业构造优化升级的重要实质，个中，数控机床的咨询与探寻成为举足轻重的复兴实质。此文即驻足于数控机床规模，驻足全体，就立式加工核心的近况与开展做了长远的理会与咨询；从一点启程，针对立式加工核心床身的构造及其干系的零部件实行了科学的、精确的打算与优化。1.1 课题咨询的后台和道理为了长远解析我邦数控机床财富近况，研习前辈的数控机床打算伎俩和分娩技艺，本次课题咨询特进入邦内财富销量众年屈居首位的沈阳机床厂，针对VMC850B这一型号的立式加工核心，正在其打算、加工与安装现场发展实地研习与咨询。并联结该型号的详细加工需求与性能，

　　14、参考其床身的构造打算，对立式加工核心的床身实行收场构打算的优化，同时对与其干系的主要零部件，如电机、滚珠丝杠、导轨等，实行了编制的研习，并联结现实景况，完工了选型的计划与理会。立式加工核心正在具有浅显数控机床的加工精度高、加工柔性好、分娩功效上等甜头的同时，相较于古板的数控机床，其还具备很众特点与上风，正在原有的本原上，联结商场需求实行了开展与优化，最初其切削速率与进给速率均取得大幅进步，其次，其可正在一次装夹中相连完工铣、钻、扩、铰、镗、攻丝及二维三维曲面、斜面的无误加工，且切削厚度根基维持稳固，达成了加工的圭臬化，进步了加工的分娩功效，更具经济效益。末了，其加工的柔性也取得了进步，可加工众种类小

　　15、批量、构造繁复、工序众、精度央浼高的零件，因为切削速率的进步，其切削力可相应取得低落，越发是径向切削力，因而立式加工核心还希奇有利于加工薄壁件等刚性差的零件。沈阳机床厂的VMC850B立式加工核心是正在联结外洋前辈的打算理念的本原上，实行了自决研发立异的一款数控机床，其构造打算更为合理，机床的刚性、精度维持性和牢靠性都取得了分别水准的进步，商场需求量日益推广。然而，现实分娩加工的历程中，立式加工核心仍存正在着很众的题目与亏欠有待治理与改革，好比正在高速切削速率下，容易惹起机床的振动、噪声以及热变形等外率题目。因而，合理优化呆滞构造，巩固完全摆设，进步数控精度，改革立式加工本能是一项具有开展前景和主要

　　16、道理的职责。本课题即驻足于这一看法，以立式加工核心的床身构造为重心，通过优化其构造打算，归纳进步床身的刚度、精度、平稳性、牢靠性等。因为床身是立式加工核心特地主要的本原支持件，直接影响着机床整机的本能，因而，其对待立式加工核心的开展具有异常主要的道理。1.2 邦外里咨询近况与开展趋向总体来说，始末了几十年的研习开展与探寻立异，我邦的数控机床财富一经渐渐向美、德、日等处于开展前沿的荣华邦度挨近，相对成熟的、面向商场的数控机床已抵达1500种，正在五轴联动数控机床、立式卧式加工核心、数控车床等修筑设备技艺规模乃至已抵达了宇宙前辈程度，改动了永久被邦际敌手实行财富垄断的倒霉时势。目前，邦内分娩立式加工

　　17、核心的企业渐渐减少，个中以沈阳机床集团、大连机床集团、济南机床厂、南京机床厂为首，日益启发了很众中小企业的作战与开展，灵活了邦内呆滞设备修筑财富，同时，这些企业也渐渐从纯朴复制进口数控机床的构造、购置进口的数控编制开展为具有自决常识产权、优化设备构造、创复活产技艺的较为成熟的阶段。个中，五轴联动数控机床即具有我邦数控机床技艺的里程碑式的道理，它集计划机限度、高本能伺服驱动编制和周到加工技艺与一身，使用于繁复曲面的高效、周到、主动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高周到仪器等民用工业和军工部分殷切须要的症结加工设置。纵向斗劲，固然我邦近30年来确实得到了奔腾式的开展与进步，但横向斗劲于宇宙工

　　18、业荣华邦度，咱们所分娩的数控机床的各项本能仍处于宇宙相对掉队的身分，越发是数控编制的限度牢靠性方面，目前，我邦90%的数控编制仍需进口，再有很大的进取空间，急需早日作战我邦自决的数控财富。正在沈阳机床厂现实视察功夫即再现出我邦正在数控机床财富中所面对的中心技艺缺乏题目，邦内所分娩的数控机床症结零部件和症结技艺重要依赖进口，好比，正在实行床身构造及其零部件的研习历程中展现，其导轨、滚珠丝杠、电机、轴承等主要的效力部件均来自进口。邦产的效力部件存正在很大的阻碍率，精度、寿命、牢靠性方面与进口的效力部件存正在显著差异，这主要滞留了数控机床的开展经过。其余，我邦固然知道到了正在这一规模自决立异的主要性，然而，其自

　　19、主立异的技能以及对待立异效果的商场转化机制依然异常短缺与掉队。立异是一项须要长足开展和长效机制的题目，其定夺与技艺职员和企业的本质，我邦不行盲目跟从荣华邦度，而是要联结本身邦情与商场需求，正在稳中求开展，重正在进步立异技能，而非一味求效益，没有很久的开展计谋。其余，我邦还面对着技艺立异和效果转化与商场脱离的题目，往往正在得到了一项立异效果之后，没有完好的商场陈设和健康的效果转化体例，也缺乏相应的榜样和准绳，使得修筑工艺的开展举步维艰。末了，我邦还数控机床财富还主要缺乏质料保障体例、质料反应体例和办事体例，企业与用户短缺疏导与互换，没有对待产物的追踪考查，这也对待产物的优化与改革酿成了沮丧的影响。 相

　　20、较于我邦，外洋的立式加工核心则处于领先的身分，依然占领了相当大的商场，其数控机床具备高精度、高速率和高牢靠度，技艺成熟且分娩厂家浩瀚，个中斗劲有名的有德邦DMG集团、日本Mazak公司、德邦ChironWrke公司、日本通疾公司、美邦哈斯、美邦MAG公司等。对待数控机床症结零部件和症结技艺，处于宇宙领先身分的厂家划分为：日本FANUC、德邦西门子，再有日本的三菱，其余再有法邦的扭姆和西班牙的凡高。 面临邦际商场的开展与离间，我邦立式加工核心财富具有如下的开展趋向：1、智能、高速、高精度化：来日的立式加工核心，将勉力于进步分娩功效，向超高速、超周到的倾向开展，采用尤其前辈的效力部件，使主轴转速达

　　21、到15000r/min以上；目下立式加工核心的最高精度可抵达亚微米级程度，来日所设定的对象为抵达纳米级程度。同时，研发效力性更为强健的计划机软件编制，从而更有利于数控机床构造的简化，进步其智能化水准。2、一体化与复合化数控机床渐渐向一体化开展，将加工与检测相联结，从而进步加工与检测的精度；将众轴加工一体化联结，从而满意产物对待外观弧线的更高央浼。其余，因为立式加工核心已能达成工件一次装夹而达成众种工序的负荷加工，而为了更时势限的缩短分娩周期，满意于对修筑速率的央浼，数控机床也将向高度复合化开展。3、打算、加工绿色化环保题目现已成为环球化的不行怠忽的题目，数控机床财富行动设备修筑业的中心，必需符

　　22、合环保需求，因而应当遵守绿色打算的准绳，采用绿色环保质料，实行节能性的、可接纳性的打算，使得资源愚弄率最高、对境遇负面影响最小。1.3 本论文实质概要本文重要联结沈阳机床厂立式加工核心VMC850B的打算、加工与安装的履历，对立式加工机床床身的构造实行优化打算，同时也对床身干系效力部件实行了选型的计划与理会，打算历程中除了查取了大宗文献材料行动外面支持，还愚弄ANSYS软件实行了现实的修模及有限元理会，其详细实质如下：第一章 绪论分析了本次课题咨询的后台与道理，同时先容了当下的数控机床财富邦外里咨询近况与开展趋向 第二章 床身的构造打算对床身的构造实行了理会计划与优化打算，重要包蕴床身段料的选

　　23、择，床身的时效处分，床身主要外外的打算，床身截面，即壁厚、肋板、方孔与圆孔的遴选， 以及床身热变形的理会与提防，最红实行收场构计划实在定，并愚弄ANSYS软件对床身构造实行了有限元理会，验证了打算的合理性。第三章 床身效力部件的计划与选型对与床身干系的各效力部件实行了选型所需的理会与计划，包蕴Y倾向伺服进给编制的驱动电机、滚珠丝杠、联轴器与轴承，再有滚动直线导轨，最终确定了各效力部件的参数与型号。2 床身构造打算正在切削时，刀具与工件之间彼此感化力沿着片面支持件通报并使之变形；机床的动态力（如更改的切削力、往还运动件的惯性、盘旋件的不服等）使支持件和整机振动；支持件的热变形将大概改动施行件的相对

　　24、地位或运动轨迹，这些均将影响工件的加工精度和外外质料。故支持件对待数控机床而言至合主要，床身行动数控机床中最为本原的支持件，它起到了支持立柱、滑座、职责台等主要零部件的感化，重要承袭机床的静载荷以及正在加工时形成的切削负载。床身的静动态本能直接影响机床的加工精度平宁稳性, 其构造及组织是否合理将直接影响机床的加工质料和分娩率。故对床身的根基央浼如下：（1）具有足够的刚度和较高的刚度质料比（2）具有较好的动态性格（3）使整机热变形较小（4）可顺手排屑、安好吊运，且有利于加工与安装。2.1 床身段料立式加工核心床身构造繁复，通常采用锻制。灰铸铁质料活动性好，体裁减和线裁减小，易于锻制，得回形势繁复的

　　25、铸件。其可加工性好、修筑本钱低，易于大宗分娩，并具有优异的耐磨性和减振性，铸铁的内摩擦大，阻尼感化强，故动态刚性好，是古板的床身构造质料。本打算中床身段料采用HT250，其属于较高强度的铸铁，耐磨性、耐热性均较好，锻制本能好，需实行人工时效处分，用于承袭较大应力（弯曲应力29.4MPa）,摩擦面间压强健于0.49MPa，或需外外淬火的铸件，以及央浼维持气密性的铸件，如气缸、齿轮、机座、金属切削机床床身及床面。2.2 床身时效处分床身构造正在加工完工后需实行时效处分，其方针是正在不低落铸铁力学本能的条件下，使铸铁的内应力和机加工切削应力取得湮灭或平稳，以删除永久应用中的变形，保障几何精度。为

　　26、了低落分娩周期，进步功效，节约能源，本打算中采用呆滞振动法实行时效处分。2.3 床身构造打算床身重要承袭主轴箱、立柱、滑座、职责台的重力，同时，因为主轴箱与刀库固定正在立柱分别的侧面上，因而床身承袭分别倾向的弯矩与扭矩，以及由主轴轴线折算到床身上的切削载荷。因而，为进步床身构造的刚度，须要推敲弯曲刚度与挽救刚度的影响。2.3.1床身主要外外打算如前文所述，床身是机床构成部件中主要的支持构件，其上须要相联立柱、滑座和Y倾向的进给机构。为保障各部件有用阐明其职责性能，互不插手，有用配合，以满意机床职责央浼，须要对床身外外实行优化打算，参照现有的立式加工核心床身上外外打算，联结本次床身构造打算央浼，

　　27、2.3.2床身截面形势打算正在弯、扭载荷感化下，床身的变形与截面的惯性矩和极惯性矩相合。质料和截面积无别而形势分别时，截面惯性矩相差很大。（1）截面积无别时空心截面的刚度大于实心截面，仅此床身采用空心截面。同时，加大外轮廓尺寸，正在工艺应承的条目下尽大概减小壁厚，也可大大进步截面的抗弯和抗扭刚度。（2）方形截面的抗弯刚度高于圆形截面，方形截面的抗扭刚度则较低。因为床身既承袭弯矩也承袭扭矩，且以弯矩为主，则应采用方形或矩形截面。（3）应尽量将截面打算为紧闭式构造，由于盛开式的截面，其抗扭刚度相较于紧闭式的低落良众，因而，正在本打算中，将床身的截面打算为紧闭的箱体。联结立式加工核心850B型号的详细景况

　　28、，为保障床身具有优异的静刚度和动态性格，满意床身本能央浼，还需对床身截面构造实行更为仔细的理会与打算。2.3.3壁厚实在定: 凭借分别的锻制伎俩，铸件所应承的最小壁厚也 分别。最小壁厚实在定与铸件外外积、锻制伎俩及锻制质料相合，正在 呆滞加工工艺手册中节选百般锻制伎俩的铸件最小壁厚 凭借上文开端确定的床身构造，查外即可知，铸件最小壁厚应为7mm。铸件的壁厚取决去其强度、刚度、质料、铸件尺寸、质料和工艺等要素。如上所述，床身为铸铁质料，采用砂型锻制工艺，其壁厚可愚弄当量尺寸N按外盘查。 左面外格为正在呆滞打算手册-单行本-机架、箱体及导轨中节选“外9.1-29 铸铁机架的壁厚”所得，个中推举的是铸件

　　29、最薄片面的壁厚，支持面、凸台等应遵循强度、刚度及构造上的须要符合加厚，且壁厚应尽量匀称。已知本打算中床身的尺寸参数为：L = 1905 mm, B = 1660 mm, H = 433 mm故 2查外可知，外壁厚最小取16mm,内壁厚最小取12mm。本打算中取外壁厚为20mm。2.3.4 巩固肋的打算床身行动立式加工核心的支持部件，其上承载着立柱、滑座、职责台等主要部件的重力，同时正在加工工件的历程中，还须要承袭切削载荷，因为主轴编制和盘式刀库的感化，床身上还感化着分别倾向的弯矩与扭矩，使其正在导轨Y、Z倾向形成变形，从而影响加工精度。因而，须要扶植合理的巩固肋构造，进步床身构造刚性。巩固肋的感化

　　30、如下：（1）能够进步床身的强度、刚度，减轻床身的质料。（2）能够删除床身截面的畸变，正在大面积的薄壁上布肋能够删除片面变形，并防卫床身变形，低落噪音。（3）肋可使床身铸件壁厚匀称，防卫金属聚集而形成缩孔、裂纹等缺陷；行动补缩通道，推广冒口的补缩领域；改革铸型的充满性，防卫崭露夹沙等缺陷。（4）散热，切削历程中，Y轴丝杠电动机、液压编制和呆滞摩擦都邑形成热量，巩固肋的扶植有助于助助散热，低落床身热变形。加肋后能够把载荷通报到下壁，并把上壁的弯曲变形转化为肋板的压缩和拉伸变形，因此有用的删除了上壁的弯曲变形。 巩固肋的部署现实上即是横向肋、纵向肋和对角肋的组合。纵向肋重要是进步抗弯刚度，横向肋重要是

　　31、进步抗扭刚度，而对角肋兼具进步抗弯刚度和抗扭刚度的感化。（1）相对待高度倾向的尺寸而言，床身上外外的尺寸很大，因而，为了保障床身的完全刚度，须要重心巩固床身上外外的支持肋板的静刚度和动刚度。（2）因为VMC850B立式加工中床身的上外外采用倾斜构造，方针是为了便当排屑，而酿成导轨所正在的地位使其成为悬空的构造，行动重要的受力面，须要通过扶植巩固肋以保障其刚度。（3）因为床身采用铸件，正在锻制工艺中须要扶植很众拔摸孔等盛开式构造，故床身构造打算中还需推敲其不紧闭性。（4）片面增设巩固肋，以进步支持件的支持刚度。因为床身上外外相对待箱得体较大，使得大于箱得体的凸缘片面片面刚度较差，为进步床身支持刚度，

　　32、正在凸缘处扶植了巩固肋。详细箱体巩固肋的部署式样如图2.1图2.2所示：图2.1 床身截面构造图2.2 床身箱体剖视图2.3.5 板壁孔的打算出于床身本身构造与加工工艺的央浼，为减轻床身的质料，节约质料，同时满意锻制工艺与构造本能，床身的壁板和巩固肋上须要扶植孔构造。这些孔的形势、巨细和地位对床身的刚度均有必定影响，正在受载壁板中，孔的周围会崭露一个高应力区， 希奇是正在转矩感化下，对刚度的影响更为显著。正在锻制工艺上，为了修筑便当，对待铸件的最小孔径实行结束限。因为本打算采用的是砂型锻制、成批分娩，故孔径要大于30mm。与此同时，跟着孔径的增大，刚度络续低落，当d/h0.4时，刚度减弱越发明显，尽量

　　33、使其值小于0.2。如下图所示，且应尽量使孔部署正在板壁的中线上，同样有利于进步床身刚度。为使身箱体开孔对床身刚度影响尽量低落，应使箱体开孔的面积小于板壁面积的10%。当孔面积大于10%时，跟着孔面积加大，刚度快速低落。因而，打算床身板壁开孔式样如下图所示，两侧壁上开5个直径为80mm的圆孔，前后壁上划分开5个方孔，且厚壁的方孔均小于前壁，因而保障前壁的打算满意央浼即可。图2.3 床身板壁开孔示企图最初验证d/h值： 侧壁：d = 80mm, h = 352mm， d/h = 80mm/352mm = 0.23 前壁：d = 105mm,h = 352mm, d/h =105mm/352mm =

　　34、0.3验证孔面积： 侧壁：， 故 小于10%，满意央浼。 前壁： 故 小于10%，满意央浼。2.3.6 床身相联构造打算床身与立柱、电机座、轴承座，席卷床身与地基的固定相联，重要是用凸缘和螺钉相联。相联构造的重要方法有：爪座式、翻边式和壁龛式。床身相联处的刚度对待机床完全的职责本能具有主要影响，故为保障机床性能，必需保障相联处的刚度，影响相联刚度的要素如下：(1)预压力的巨细。(2)列入力通报的接触面的巨细。传力接触面越大，接触变形就越小，接触刚度就越高。(3)床身本身刚度的巨细，正在会合载荷的感化下，床身的本身刚度与片面刚度较高时，接触压强的散布就斗劲匀称，反之，若床身刚度亏欠，接触压强的散布

　　35、不匀称，接触变形也将不均，使接触刚度低落。故为保障床身相联刚度，对待床身相联构造实行如下打算：（1）使螺栓地位尽量挨近壁板。由于螺栓核心线与板壁的偏疼距e使凸缘形成向上弯曲的变形，螺栓越挨近壁板，弯曲变形就越小。因而为了进步接触处的刚度，床身与电机座、床身与立柱相联固定处的螺栓地位均遵循这一准绳，尽量挨近了立柱与电机座的壁板，并依此确定了螺栓孔正在床身主要接触面上的地位。（2）合理进步接触外外的平面度公差等第，改革其外外粗陋度。床身上的主要外外席卷床身与立柱接合面，床身与电机座、轴承座接合面，导轨面，这些接触外外的平面度均央浼抵达0.01mm，外外粗陋度央浼小于等于1.6m。同时这些

　　36、外外须要正在安装历程中实行配磨与刮研，进步其几何精度与接触精度，使外外尤其平整。（3）螺栓均对称、均布陈设，从而进步其接触刚度。 图2.4 床身与立柱相联构造 2.5床身与地基相联构造本打算中，床身与立柱，床身与地基的相联与固定的构造方法均采用壁龛式，如上图所示，采用壁龛式的源由为，其片面刚度比爪座式大2.53倍，比翻边式大1.5倍以上。实用于床身这种载荷较大的支持件与地基、立柱的相联，而且壁龛相联再有用的节约了占地的面积。试验评释，螺钉的预紧力使接触平面具有2MPa的均匀预压压强时，日常接合面的刚度可较好的得以保障。铸铁的接触变形可用如下履历公式实行计划：f = cp 式中：f 接触变形（&#

　　37、181;m） p 接合面之间的均匀压强（MPa） c 接合面外外粗陋度要素值正在适用机床打算手册中查“外10-9 接合面外外粗陋度要素值c”可得精刮工艺下，c值为0.470.61，取0.5故： f = cp = 0.52 = 1m 可知，接触变形很小，满意床身接触精度央浼。2.4 床身热变形机床正在切削历程中会形成大宗的热，这些热量划分来自电动机、液压编制和呆滞摩擦。热量传导给床身即惹起床身温度变动，改动了床身与机床其他施行机构的相对地位，从而低落了机床的加工精度。对待本床身来说，床身上的导轨正在职责台与滑座高速运动的摩擦下，上外外的温度将高于下外外，惹起导轨中凸，同时热量传

　　38、递给床身导轨面，惹起导轨面热变形，使得床身与导轨接触面接触刚度低落，影响导轨平行度、直线度，进而影响机床传动精度和加工精度。床身上相联的限度Y倾向进给的滚珠丝杠编制，若接收热量形成热变形，因为其两头受到轴承固定的节制，不行自正在膨胀变形，则形成了热应力，使滚珠丝杠弯曲变形，或使轴承内形成轴向附加载荷，这个载荷又将是轴承进一步发烧，从而主要损坏了滚珠丝杠与轴承。由此可睹，必需接纳有用步骤删除床身的热变形，重要从如下几个方面入手：（1）床身扶植倾斜外外，能够有用实行排屑、排油，抵达分隔热源的方针。因为切屑、润滑油、液压油和切削液都是重要的热源，若是滞留正在床身中将使床身形成较大的温升和变形。因而愚弄此

　　39、打算将这些热源排出床身以外，独自设立排屑装备、油箱，或是正在热源外扶植分隔罩，以删除热传导。（2）将床身构造打算为热对称构造。重要发烧部件，如导轨、电动机均是处正在床身对称地位，床身本身的构造也打算为足下对称的构造，如许热变形后可尽量不改动零部件的相对地位，从而删除热变形对职责精度的影响。2.5 床身构造确定计划 2.6 床身最终构造图上图所示即为床身最终确定的构造计划，其协调了前文对床身主要外外、床身截面、床身相联构造和热变形的统统理会与打算，参考了同类型的机床，联结了所打算机床型号VMC850B的构造与尺寸央浼，最终确立构造如上图，此构造满意对待机床床身的根基央浼。3 床身零部件的计划与选型立

　　40、式加工核心伺服进给编制是直接限度呆滞位移，达成机床的进给运动和辅助运动的主动限度编制。它日常由伺服驱动单位、伺服电动机、呆滞传动装备、施行元件和地位检测反应单位构成。从地位限度的角度看，伺服编制有开环、闭环和半闭环之分。数控机床对伺服进给编制的打算根基央浼如下：（1）平稳性。正在编制的启动形态或正在外界扰乱感化下，历程锻短暂的调理历程后，应能够敏捷地平稳正在新的或原有均衡形态下。（2）精度高。达成精确的地位检测。（3）迅疾反映。编制的响适时间要尽量短，传动装备的加快技能要强。VMC850B 立式加工核心进给伺服编制采用半闭环式样，反应信号是由安设正在伺服电机上的脉冲编码器反应到地位偏向检测器。脉冲编码

　　41、器与电机同轴，电机与丝杠直接相连，其特质是构造粗略，形成差错的合节少，转动惯量删除，使伺服性格有较大改革。3.1 Y倾向滚珠丝杠副的遴选因为本机床Y倾向的伺服进给编制导程为L=560mm,小于2m,遵循上外查得，采用丝杠螺母传动（丝杠盘旋、螺母转动）行动施行机构。其次，正在丝杠螺母传动机构中，因为滚珠丝杠滑动相对待滑动丝杠传动更适合使用于周到、高效的立式加工核心，故本打算采用滚珠丝杠副，其详细上风如下：（1）传动功效高，可达滑动热杠传动的24倍。（2）运动安定，摩擦力小，生动度高，低速无匍匐。（3）可预紧、湮灭丝杠副间隙，进步轴向接触刚度。（4）定位精度、反复精度高。（5）应用寿命长，是浅显滑动

　　42、丝杠的 410倍乃至更高。（6）应用牢靠，润滑粗略，维修便当。（7）不自锁，可逆向转动，将盘旋运动转化为直线运动。正在确定滚珠丝杠副的重要尺寸参数时，须要遵循机床的应用央浼全盘推敲。丝杠副的公称直径、根基导程、预紧力、负载滚珠的有用圈数与丝杠的寿命、位移精度、刚度、驱动力矩等有亲密合联。正在计划滚珠丝杠副尺寸之前，必需先确定Y倾向滚珠丝杠副的职责条目，针对VMC850B这一立式加工核心型号，其详细的技艺参数如（1）职责载荷：职责台重量：2322.6N滑座重量：4029.8NX倾向进给编制重量：276.4N导轨重量：237.2N职责台应承最大载荷：600kg=5880N（2）Y倾向迅疾进给速率：32

　　44、m/min) - 传动比。因为Y倾向进给伺服编制电动机与滚珠丝杠直接相联，故 = 1。 - Y倾向进给伺服编制驱动电机最大转速。(r/min)已知： 32m/minY倾向驱动电机为FANUC is 22/2000型号，其最大转速为2000r/min。 故/ 32/2000 = 16mm 丝杠导程应不小于16mm,遵循GB/T 17587.2-1998，确定丝杠导程为16mm。3.1.2 滚珠丝杠副当量载荷与当量转速计划因为立式加工核心正在职责历程中载荷是随年光变动的，况且分别载荷景况下，其对应的转速也分别。为了便当理会与计划，求解滚珠丝杠副的载荷与转速当量值如下： 式中：、 - 轴向变载荷（N）

　　45、 、 - 对应、的转速（r/min） 、 - 对应、的年光（h）为求解与的值，须要先求解轴向变载荷、与对应转速、的数值。详细计划历程如下。最初，滚珠丝杠副轴向变载荷是指正在立式加工核心职责时，现实感化正在滚珠丝杠上的轴向感化力，其数值可用下面进给感化力的尝试公式计划：对待线性滚动导轨机床： 式中：- Y倾向的最大切削分力。（N） - 导轨摩擦阻力。（N） 式中： - 职责台的重量。(N) - 滑座的重量。(N) - X倾向伺服进给编制的重量（席卷电动机、滚珠丝杠副、轴承座、轴承）。(N) - 导轨的重量。(N) - 职责台应承最大载荷。(N) - Z倾向上的切削分力。（N） - 摩擦系数，对待线由上述公式可知，为了便于理会，现实计划中须要将切削力协力明白，即将切削力分为切削力（切向切削力）、背向力（轴向切削力）、进给力（径向切削力）个中，切向切削力是沿铣刀主运动倾向的分力，它耗费伺服进给编制驱动电动机功率最众，其值最大，遵循履历公式： =（0.150.7） =（0.10.6）因为 =（0.540.97） =（0.150.38） =（0.100.32）为了保障所遴选滚珠丝杠副正在本立式加工核心百般工况下均能安好、有用的职责，故遴选针对切削力最大的景况实行理会计划。因为前文所述，切向切削力对待进给伺服编制影响最大，故只需推敲其感化正在Y倾向伺服进给编制的丝杠轴向时的

　　47、景况，并取最大值=0.97。由上述公式可知，轴向切削力也是影响较为主要的力，故尽量令取最大值，故：0.2431,最终确定取=0.24。至此，即可确定立式加工核心VMC850B正在分别切削情况下相对待Y倾向滚珠丝杠副的轴向切削力和垂向切削力。详细数值睹下外。已知各切削情况下轴向切削力与垂向切削力，即可求得各切削情况下的轴向变载荷，详细计划历程如下： 个中 = 2322.6+4029.8+276.4+237.2 = 12746N 故 = 3880+0.004(12746+960)=3934.82N = 2910+0.004(12746+720)=2963.86N = 1940

　　49、等第抵达0级，则查阅适用机床打算手册外“3.7-52 精度系数”可知，取值1.0。 - 牢靠性系数,预期牢靠性抵达95%， - 载荷性系数，外中可查得取值为1.3 - 当量载荷(N) - 当量转速(r/min) - 预期职责寿命由立式加工中VMC850为数控周到机床，故采取=15000h。 将所选参数带入公式： 58237N为给滚珠丝杠螺母预紧，正在滚珠丝杠上感化有预加载荷，其值为2000N，则还需计划：式中： - 预加载荷系数，取中预载=4.5 - 最大轴向载荷，正在前文外3-1.4中斗劲可得 最大轴向载荷为加快力，故=6932N故求得：4.56932=31194N 斗劲与的数值巨细

　　51、一端自正在或者挪动时为0.078，两头固按时或铰支时取0.039 - 导轨静摩擦力（N） - 滚珠丝杠两轴承支点间的间隔，常取1.1倍行程 +（1014）（mm）由公式可知，若要计划滚珠丝杠的底径，须要先对滚珠丝杠两头支持式样实行理会与遴选。无误地遴选进给编制支持式样对待进步支持的轴向刚度，满意高精度、高刚度进给编制的须要具有异常主要的道理。滚珠丝杠支持构造类型能够分为三类，划分为一端固定一端自正在、一端固定一端支持与两头固定，其详细的特质与使用阐明如下：（1）一端固定一端自正在：1、构造粗略；2、丝杠的轴向刚度比“两头固定”低；3、丝杠的压杆平稳性和临界转速都较低；4、打算时尽量使丝杠受拉伸；5、

　　52、实用于较短和竖直的丝杠。（2）一端固定一端支持：1、需维持螺母与两头支持同轴，故构造较繁复，工艺较坚苦；2、丝杠的轴向刚度和“一端固定一端自正在”无别；3、压杆平稳性和临界转速比同长度的“一端固定一端自正在”高；4、丝杠有热膨胀的余地；5、实用于较长的卧式安设丝杠。（3）两头固定：1、需维持螺母与两头支持同轴，故构造较繁复，工艺较坚苦；2、只消轴承无间隙，丝杠的轴向刚度为“一端固定”的4倍；3、丝杠一端不会受压，无压杆平稳题目，固有频率比“一端固定”要高；4、能够预拉伸，预拉伸后可删除丝杠自重的下垂和热补充膨胀，但需一套预拉伸机构，构造及工艺都斗劲繁复；5、要实行预拉伸的丝杠，其对象行程略小于公称

　　53、行程，删除量等于拉伸量；6、实用于对刚度和位移精度央浼高的景象。三种支持式样构造特质如下外所示：联结立式加工核心VMC850B的Y倾向伺服进给编制的特质和央浼，推敲其卧式安设式样，同时须要低落热膨胀变形的影响，还要归纳推敲其安装工艺性与经济性准绳，本打算被选用“一端固定一端支持”即可满意央浼。故=0.078。其余，=0.00412746=50.98N =1.1560+(1014)16=776840mm，取=840mm 则 18.63mm 故所采取的丝杠底径要大于等于18.63mm。3.1.6 计划滚珠丝杠副预紧力通过前文理会计划，已知最大轴向职责载荷=698

　　55、=720mm, =2 则：=11.82720=16.99m联结上述计划与床身构造尺寸央浼，开端遴选滚珠丝杠直径为，则查阅样本可知丝杠底径为3.2 伺服电机的遴选3.2.1电机的负载转矩计划负载转矩是因为驱动编制的摩擦力和切削力所惹起的，详细联结Y倾向伺服进给编制的景况，其重要承袭摩擦力矩、滚珠丝杠副预加载荷惹起的预紧力矩、切削负载力矩和加快力矩。将其折算到电动机轴上的详细计划公式如下：摩擦力矩（Nm）:预紧力矩（Nm）: 切削力矩（Nm）: 加快力矩（Nm）:式中： - 导轨摩擦力（N） - 滚珠丝杠副导程（mm） - 传动链总功效，=0.700

　　56、.85 - 滚珠丝杠预紧力（N） - 滚珠丝杠未预紧时的功效，通常0.90 - 进给倾向的最大切削力（N） - 折算到电机轴上的总惯量（） - 电机转速（r/min） - 编制年光常数(s)则：=0.162Nm =1.408Nm =12.357Nm为求解折算到电动机轴上的加快力矩，须要先求解折算到电机轴上总惯量的数值，与此同时，欲遴选相宜的电动机，必需满意惯量完婚的题目。因而，正在电动机的选型计划中，须要实行惯量完婚题目的理会与负载惯量的计划。3.2.2 惯量完婚计划Y倾向伺服进给编制须要具备迅疾的反映技能，即其滚珠丝杠的角加快率应足够大以满意编制对待反映生动度的需求，因而所选驱动电动机的加快能

　　57、力要足够大，反映速率要足够疾，但正在寻求高本能的同时又要联结现实的需求，不行盲目求好，减少本钱。同时，还须要满意编制对待平稳性的央浼，若是负载、电动机惯量不完婚，如负载惯量与电动机惯量比值过大，对待伺服参数的调理将趋于周围化，很难实行调理，振动抑遏技能也越差，以是低落了限度平稳性，同时也会崭露电机惯量和负载惯量之间动量通报时爆发较大袭击的景况。因而必需是电动机惯量与进给负载惯量合理地实行完婚。负载转动惯量的计划 式中： - 各盘旋件的转动惯量（） - 各盘旋件的转速（） - 电动机的转速（） - 各直线运动件的质料（kg） - 各直线运动件的速率（m/min）个中，Y倾向伺服进给驱动编制中所包蕴

　　58、的盘旋件有X、Y倾向伺服进给编制的滚珠丝杠，因为滚珠丝杠属于圆柱体，则按如下公式实行计划： 式中： - 丝杠质料密度（） - 丝杠全长（m） - 丝杠外径（m）已知，X倾向伺服进给编制滚珠丝杠外径40mm，1395mm，=7.85，则带入公式3-2.6，求得:=2.75已求，Y倾向伺服进给编制滚珠丝杠外径40mm, 1306mm, =7.85,则带入公式3-2.6，求得：= =2.57 其余，Y倾向伺服进给驱动编制中所包蕴的直线运动件有职责台（含最大载荷）和滑座。已知，职责台（含最大载荷）的质料为837kg，32m/min,=411mm，32m/min。带入公式求得： =5.43 =2.67则

　　59、=(2.75+2.57+5.43+2.67) =13.42 因为正在电动机惯量与负载惯量之间日常推举应用下列完婚合联：1/4/1 则取1/4=1/413.42=3.355至此，能够开端选定伺服电机型号为FANUC22/2000,转动总惯量（）已求得和，由此可得，传动编制转动总惯量（）为： =（13.42+5.3） =18.723.2.3空载启动时最大加快力矩计划：电动机从静止加快到最大转速时，即可求得空载启动时最大加快力矩，其计划公式如下 式中：- 电机最高转速（r/min） - 加快年光（s）本打算中取=0.1s 则求得：=39.19Nm3.2.4迅疾空载启动时所需最大启动力矩计划 因为前文已求得、，则：=39.19+0.162+1.408=40.76Nm以是日常即可遵从迅疾空载启动时的最大启动力矩来遴选电机。即 ，个中为电动机输出转矩的最大值，即峰值转矩。则所选电机最大扭矩应不小于。前文所选定伺服电机FANUC22/2000,其最大扭矩为45Nm40.75Nm,故满意央浼。3.2.5 电动机相连匀速职责时的最大肆矩=0.162+1.408+12.357=13.927Nm参照电机性格弧线可知

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