立柱移动式MK7125精密数控平面磨床横向进给和纵向进给机构及床身设计

摘     要

数控平面磨床已经向着精密化智能化复合化方向发展，精密平面磨床是重要的制造装备，对于国家的制造业发展具有十分重要的意义。本文档设计课题是设计一台精密数控平面磨床，能用砂轮周边磨削各类平面，可以加工各种难加工材料平面。

首先通过对国内外平面磨床的发展现状进行论述，指出我国与国外在平面磨床发展水平的差距，突显平面磨床研究的意义，引出课题。然后对当前磨床布局的介绍，确定设计中磨床的总体布局。第三章从计算磨削力开始进行磨床砂轮架的设计计算。接着进行垂直进给机构的设计计算，完成之后设计立柱并选用合适的磨床数控系统。最后对设计结论进行总结，并列出了本次设计中参考的文献资料，末尾是对在设计中提供帮助的人的致谢。

关键词：数控平面磨床；横向进给机构；垂直进给机构；数控系统；床身

Abstract

   NC plane grinder ha...

Keywords: NC plane grinder; grinding wheel; the vertical feed mechanism; numerical control system

目  录

第一章 前  言 - 3 -

1.1 课题背景 - 3 -

1.2 国内外数控平面磨床的发展状况 - 4 -

1.2.1 国内数控平面磨床的发展状况 - 4 -

1.2.2 国外数控平面磨床的发展状况 - 5 -

1.3 课题研究的意义 - 7 -

1.4 课题研究内容和方法 - 7 -

1.4.1 课题的研究内容 - 7 -

1.4.2 完成设计课题的方法 - 8 -

1.5 设计的主要技术参数 - 9 -

第二章  总体布局设计 - 10 -

2.1 运动形式的设计 - 10 -

2.2 机床的布局方案 - 11 -

第三章 纵向及横向进给机构的设计 - 12 -

3.1 进给系统应满足的要求 - 12 -

3.2 磨削力的计算 - 12 -

3.2.1 磨削力力学模型的建立 - 12 -

3.3滚珠丝杠副的设计步骤图 - 14 -

3.4 纵向滚珠丝杠的计算及伺服电机的选择 - 14 -

3.4.1 滚珠丝杠副导程的确定 - 14 -

3.4.2 滚珠丝杠副轴向力的计算 - 16 -

3.4.3 滚珠丝杠副当量载荷及当量转速的计算 - 16 -

3.4.4 确定滚珠丝杠副的预期额定动载荷 - 18 -

3.4.5 按精度要求确定滚珠丝杠副的最小螺纹底径 - 19 -

3.4.6 确定滚珠丝杠副的螺母代号及规格代号 - 19 -

3.4.7 滚珠丝杠副预紧力的计算 - 20 -

3.4.8 对预拉伸滚珠丝杠行程补偿值C和预拉伸力Ft的计算 - 20 -

3.4.9 滚珠丝杠副轴承规格型号的选择 - 20 -

3.4.10 滚珠丝杠副工作图的设计 - 21 -

3.4.11 滚珠丝杠副驱动电机的选择 - 22 -

3.4.12传动系统刚度的计算 - 26 -

3.4.13 传动系统刚度的校核及滚珠丝杠副精度的选择 - 27 -

3.4.14 滚珠丝杠副临界压缩载荷的校验 - 28 -

3.4.15 滚珠丝杠副极限转速校验 - 29 -

3.4.16 滚珠丝杠副值校验 - 29 -

3.4.17 基本轴向额定静载荷校核 - 29 -

3.4.18 联轴器的选择 - 30 -

3.5 滚珠丝杠副设计使用中应注意的问题 - 31 -

3.6 导轨的设计 - 31 -

3.6.1 导轨应满足的要求 - 31 -

3.6.2 导轨的具体设计 - 32 -

3.7 纵向进给机构的设计 - 34 -

第四章 磨床床身的设计 - 35 -

4.1 床身应满足的要求 - 35 -

4.2 床身的设计 - 35 -

4.2.1 床身材料的选择 - 35 -

4.2.2 床身壁厚的确定 - 37 -

第五章 数控系统的选用 - 38 -

5.1 数控系统的概述 - 38 -

5.2 数控系统的选用 - 38 -

第六章 设计结论 - 40 -