小型数控立式铣床机械结构设计

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小型数控立式铣床机械结构设计 详细的设计步骤 相关的计算 具体说明书小型数控立式铣床机械结构设计 李武波
(华南理工大学 机械与汽车工程学院 ，广东 广州 510640)
摘 要:介绍了-种小型数控立式铣床的总体布局、 主传动系统、 主轴组件以及伺服进给系统等主要
机械结构设计 ，并分析了机床的功能及其应用范围。该机床能够满足于教学上使用 ，有利于提高学生对
数控铣床的认识。
关键词:数控铣床;机械结构设计;进给系统
中图分类号: TG 659 文献标志码:B
Mechanical Structure Design of Small2sized CNC Vertical Mill ing Machine
L I Wubo
(College of Mechanical & Automotive Engineering ， South China University of Technology ， Guangzhou 510640 ， China)
Abstract :This paper int roduces the major mechanical st ructure design of a small2sized CNC vertical milling machine ，
such as the overall layout ， main drive system ， principal axis component s and servo2 feed system. And then the functions and
applications of the machine were analyzed. The machine can meet the requirement s in teaching application ， and is helpful to
improve the student s knowledge of CNC milling machine.
Key words :CNC machine tools ， Mechanical st ructure design ， Servo2 feed system
数控机床作为-种高自动化、 高柔性、 高精度、
高效率的机械加工设备 ，决定了它在现代制造业中
占有越来越重要的作用↑年来 ，我国在中高档数
控机床关键技术上有了较大突破 ，创造出-批具有
自主知识产权的研究成果。目前 ，在实际应用中有
部分工件在加工微型孔或铣削平面时 ，加工精度不
高。如果我们用传统的数控铣床对其加工 ，将导致
加工效率低且加大设备和电力的损耗。根据这种情
况 ，我们设计了-种小型数控立式铣床。该铣床造
价大大低于传统数控机床，还能够满足教学上的使
用 ，提高学生对数控铣床的理解与认识。下文就对
它的机械结构设计作-介绍。
1 机床的总体布局
本机床是-台采用立式布置的小型数控铣床 ，
机床床身尺寸(长 × 宽 × 高)为600 mm × 800 mm ×
1 405 mm ，主要由(如图 1 机床的结构简图所示)机
床底座 ，横向溜板 ， X、 Y、 Z方向进给步进电动机 ，工
作台 ，机床床身 ，三相异步电动机 ，主轴箱以及相关
的电气系统等部分组成。机床的加工过程为:被加
工零件固定于工作台 4 上 ，能够实现横向、 纵向的进
给运动;铣刀装夹在主轴箱 8 上 ，能够沿立柱的上下
移动 ，进行铣削加工。整个加工过程由 PC 进行控
制 ，实现工件的自动加工。
该数控铣床的主要技术参数为:
主轴箱上下移动最大行程:345 mm ;
工作台工作面积:730 mm × 350 mm ;
工作台最大纵向行程:450 mm ;
工作台最大横向行程:250 mm ;
机床底座面积:400 mm ×680 mm ;
主轴变速范围:80 ～ 1 650 r/ min。
图 1 机床的结构简图
2 机床主传动系统及主轴组件设计
2. 1 机床主传动系统
数控铣床主传动系统由主轴电动机、 传动系统
和主轴部件等部分组成 ，它与普通机床主传动系统
相比结构较简单 ，这是由于变速功能主要由无级变
速电动机来承担。机床主传动为主轴的旋转运动 ，