黃秋實(shí)+王丹

摘 要：數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)是通過主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在主傳動系統(tǒng)中對齒輪的選取，各級轉(zhuǎn)速的確定，最后傳動系統(tǒng)圖，通過對傳動系統(tǒng)確定之后，再根據(jù)這個選取相應(yīng)的零件，再將數(shù)控銑床的整體結(jié)構(gòu)繪制出來，將里邊每個零件拆分之后，再對數(shù)控銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在將整個系統(tǒng)連接起來，對整個系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，設(shè)備試運(yùn)行，最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：主傳動系統(tǒng)；主要零件；總體結(jié)構(gòu)

1 主傳動系統(tǒng)

在對數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，首先要確定幾個參數(shù)，通過這幾個數(shù)據(jù)進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)，確定數(shù)控銑床的生產(chǎn)能力需要大批大量的，設(shè)計(jì)的公比Ф=1.25。

傳動方案的選擇，對數(shù)控銑床的傳動方案通過以下幾個方向進(jìn)行選擇：

（1）保持前密后疏的原則，就是在整個傳動副分配上，要將第一傳動組的轉(zhuǎn)動副最多，后邊的依次遞減，最后一個為1個傳動副。

（2）第二個原則為由大到小，將整體轉(zhuǎn)動系統(tǒng)中的傳動范圍做遞減順序，范圍保持由大到小的傳動范圍。

（3）在傳動系統(tǒng)中避免被動齒輪的直徑太大，如果兩個齒輪的是降速的關(guān)系，保證傳動的傳動比≥1/4，如果是升速傳動，盡量保證兩個齒輪之間的最大傳動比imax=2，要是斜齒輪為2.5。

通過上述的數(shù)據(jù)，最終確定數(shù)控銑床的轉(zhuǎn)速為12級，而主傳動系統(tǒng)圖如圖1。

在對主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后要對齒輪進(jìn)行校驗(yàn)，一個是對齒輪本身是否能承受傳動扭矩，另一個需要對齒輪是否能在機(jī)構(gòu)中碰齒進(jìn)行校驗(yàn)，保證各軸上齒輪副之間不能有碰撞現(xiàn)象，如果設(shè)計(jì)上有碰撞現(xiàn)象，可以將齒輪設(shè)計(jì)成三聯(lián)滑移齒輪，如圖2。

2 主要零件

在確定數(shù)控銑床的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)之后，要對數(shù)控銑床相應(yīng)的主要零件進(jìn)行選擇，首先是對主軸及主軸上零件的選擇，選取主軸的材料為45#鋼，要保證主軸在數(shù)控銑床上的精度和使用壽命，對主軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對主軸也需要進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)公式如下：

主軸上的軸承選取圓柱滾子軸承，這種軸承可以承受徑向的載荷，保證主軸齒輪傳遞時候?qū)S承產(chǎn)生的負(fù)載荷，保證了主軸的選擇和齒輪之間的傳遞，主軸組件的密封采用迷宮式密封方法。

數(shù)控銑床操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在數(shù)控銑床上要對主傳動系統(tǒng)變速進(jìn)行操縱，以便在數(shù)控銑床外進(jìn)行調(diào)速，利用撥叉實(shí)現(xiàn)調(diào)速，通過撥叉調(diào)整三聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑床的變速。

3 總體結(jié)構(gòu)

數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)中必須要包含數(shù)控裝置，數(shù)控裝置的功能是接收控制指令，將指令進(jìn)行識別譯碼，輸送到計(jì)算機(jī)處理，通過信號控制伺服系統(tǒng)，最后對數(shù)控銑床進(jìn)行控制。

進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在數(shù)控銑床進(jìn)行銑削加工時候，要保證銑床的進(jìn)給運(yùn)動平穩(wěn)，進(jìn)給量要精度高，只有保證它的精度，才能保證銑削后表面的粗糙度，進(jìn)給系統(tǒng)選取步進(jìn)電機(jī)作為動力裝置，傳動元件選取滾珠絲杠進(jìn)行傳遞。

數(shù)控銑床的控制系統(tǒng)是由單片機(jī)為核心，在它的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善，把儲存能力進(jìn)行擴(kuò)大，通過程序儲存器和數(shù)據(jù)儲存器，完成指令的儲存和譯碼后數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換，再通過I/O接口，完成對數(shù)控銑床整體的監(jiān)控。

4 結(jié)束語

對于一些工作量小、結(jié)構(gòu)簡單、制圖數(shù)量少的機(jī)床設(shè)計(jì)，是不能突出設(shè)計(jì)中存在的問題，只有通過對這種大型數(shù)控設(shè)備的設(shè)計(jì)才能體現(xiàn)出機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)問題，通過對設(shè)備的查找資料、調(diào)研市場上對設(shè)備的要求，在通過設(shè)計(jì)研討會對方案進(jìn)行分析，論證方案，最后通過整體設(shè)計(jì)，將數(shù)控設(shè)備設(shè)計(jì)成形，是對整個設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想的洗禮和升華。

參考文獻(xiàn)

[1]文懷興，夏田.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2]陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]王愛玲，孫旭東.數(shù)控編程技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]陳洪濤.數(shù)控加工工藝與編程[M].高等教育出版社，2003.