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天津职业技术师范大学 课 程 设 计 专 业： 机电技术教育 班级学号：机工1011-02、12、22 学生姓名：韦宏亮 徐培钧 高文科 指导教师： 孙宏昌 二〇一三年六月 天津职业技术师范大学本科生课程设计 立式数控铣床工作台（X轴）设计 Vertical CNC milling machine table（X shaft）design 专业班级：机工1011 学生姓名：韦宏亮 徐培钧 高文科 指导教师：孙宏昌 学 院：机械工程学院 2013 年 6月  第一章 绪 论 若主传动链的机械效率，可计算主切削力； （2）计算各切削分力。 根据表2-2（查阅《数控机床课程设计》[1]表2-1）可得工作台纵向切削力、横向切削力和垂向切削力分别为 表2-2 工作台工作载荷与切向铣削力的经验比值 切削条件 比值 对称端铣 不对称端铣 逆铣 顺铣 端铣 圆柱铣、立铣、盘铣和成形铣 --- --- --- 2.2.2导轨摩擦力的计算 （1）按式计算在切削状态下的导轨摩擦力。此时，导轨动摩擦力系数， 、---主切削力的垂向切削分力（N）和横向切削分力（N）； W---坐标轴上移动部件的全部重量（包括机床夹具和工件的重量，N）； ---摩擦系数，随导轨形式不同而不同，对于帖塑导轨，=0.15；对于滚动直导轨，=0.01； ---镶条紧固力（N）,其推荐值可查表2-3得镶条紧固力=1500N，则 表2-3 镶条紧固力推荐值 导轨形式 主电动机功率/kw 2.2 3.7 5.5 7.5 11 15 18 贴塑滑动导轨 500 800 1500 2000 2500 3000 3500 滚动直线导轨 25 40 75 100 125 150 175 按式,计算在不切削状态下的导轨摩擦力和导轨静摩擦力。 2.2.3计算滚珠丝杆螺母副的轴向负载力 按式，---主切削力的纵向切削力 按式N计算最小轴向负载力 2.2.4滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算 1）确定滚珠丝杆的导程 根据已知条件，取电动机的最高转速，则由式得： 2)计算滚珠丝杆螺母副得平均转速和平均载荷 （1）估算在各种切削方式下滚珠丝杆的轴向载荷。 将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。粗加工和精加工时，滚珠丝杆螺母副的轴向载荷、分别可按下列公式计算： ，，并将计算结果填入表2-4。 表2-4 数控铣床滚珠丝杆的计算 切削方式 轴向载荷/N 进给速度/() 时间比例/(％) 备注 强力切削 1182.92 10 一般切削（粗加工） 384.81 30 精细加工（精加工） 207.38 50 快移和定镗定位 148.23 10 计算滚珠丝杆螺母副在各种切削方式下的转速 （3）按式计算滚珠丝杆螺母副的平均转速。 按式计算滚珠丝杆螺母副的平均载荷。 3)确定滚珠丝杆预期的额定动载荷 （1）按预定工作时间估算。查表2-5得载荷性质系数。已知初步选择的滚珠丝杆的精度等级为2级，查表2-6得精度系数。查表2-7得可靠性系数，额定寿命则由式得 表2-5 载荷性质系数 载荷性质 无冲击（很平稳） 轻微冲击 伴有冲击或振动 1~1.2 1.2~1.5 1.5~2 表2-6 精度系数 精度等级 1、2、3 4、5 7 10 1 0.9 0.8 0.7 表2-7 可靠性系数 可靠性/(％) 90 95 96 97 98 99 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21 因对滚珠丝杆螺母副将实施预紧，所以可按式估算最大轴向载荷。查表2-8得欲加动载荷系数，则 表2-8 欲加动载荷系数 欲加载荷类型 轻预载 中预载 重预载 6.7 4.5 3.4 （3）确定滚珠丝杆预期的额定动载荷。 取以上两种结果的最大值，即=9114.87N 4）根据定位精度和重复定位精度的要求估算允许的滚珠丝杆的最大轴向变形。 (1)已知工作台的定位精度为15，重复定位精度为8，根据公式重复定位精度和定位精度及定位精度和重复定位精度的要求，得 ， 取上述计算结果的较小值，即。 （2）估算允许的滚珠丝杆的最小螺纹底经。 本机床工作台（X）轴滚珠丝杆螺母副的安装方式拟采用两端固定式。滚珠丝杆螺母副的两个固定支承之间的距离为 L=行程+安全行程+2×余程+螺母长度+支承长度≈（1.2～1.4）行程+（25～30） 取L=1