MK7120型精密数控磨床砂轮架及垂直进给机构和立柱设计

摘    要

本文设计了一台托板内存式精密数控平面磨床，用于机械制造业及模具制造业平面和台阶面的精密磨削加工。主要包括磨床总体布局、砂轮架、垂直进给机构、立柱和硬件电路等设计。磨床采用托板内存式，前后床身为整体式结构，龙门立柱内设计有内存式结构的拖板砂轮架，通过砂轮架实现磨床的垂直进给运动和横向进给运动，磨床刚性好，磨床纵向进给运动由工作台工件实现；砂轮架设计包括砂轮架主轴设计计算及其刚度校核及其结构设计；垂直进给机构设计包括滚珠丝杠副设计计算、选型、校核和其他零件的设计计算及选型，垂直进给机构伺服电机驱动滚珠丝杠做旋转运动，通过滚珠丝杠副螺母座带动与其连接的立柱箱体上下运动，实现了内存式砂轮架的垂直进给运动；磨床硬件电路采用西门子802D数控系统，由CPU、磨床控制面板、个人计算机、调试电缆、输入/输出模块、驱动器和总线组成。该磨床各机构通过设计计算及校核调试，已经满足既定技术参数要求和功能要求。通过上述的设计，最终完成了托板内存式MK7120型精密数控平面磨床砂轮架及垂直进给机构和立柱设计任务。

关键词：数控平面磨床、托板内存式、砂轮架、垂直进给机构、立柱

ABSTRACT

In this paper, a plate memory type precision...

Keywords: numerical control surface grinder, plate memory type, grinding wheel rack, vertical feed mechanism, column

目    录

第一章  绪  论1

1.1 课题背景及目的1

1.2 国内外研究现状1

1.3 课题研究方法3

1.4 论文的构成及研究内容4

1.4.1  论文的构成4

1.4.2  设计研究的内容4

1.5 设计的主要技术参数4

第二章 磨床总体布局设计6

2.1总体布局方案设计6

2.1.1 机床总体布局应满足的要求6

2.1.2 机械制造装备应满足的一般功能6

2.1.3 总体布局方案选择6

2.2 总体布局设计7

第三章 砂轮架的设计9

3.1 主轴的设计及校核9

3.1.1 主轴的设计9

3.1.2 主轴的刚度校核11

3.2 轴承的设计14

3.3 主轴电机的选择15

3.4 联轴器的选择15

第四章 垂直进给机构的设计17

4.1 垂直进给机构布局设计17

4.2 磨削力的计算17

4.3 滚珠丝杠副设计19

4.3.1 滚珠丝杠副设计使用中应注意的问题19

4.3.2 滚珠丝杠副设计步骤20

4.4 滚珠丝杠副驱动电机的选择28

4.4.1驱动电机功率计算28

4.4.2驱动电机转矩计算28

4.4.3驱动电机负载转动惯量计算29

4.4.4电机的选择30

4.5联轴器的选择30

4.5.1 计算转矩30

4.5.2 型号选择31

4.5.3 联轴器的校核31

第五章 磨床立柱的设计32

5.1 磨床立柱简介32

5.2 立柱的受力情况32

5.3 立柱工作过程概述32

5.4 立柱的设计33

第六章 硬件电路的设计34

6.1 数控电路的介绍34

6.2 西门子802D数控系统的组成34

6.3 802D数控系统的连接34

6.4 数控系统接线图35

第七章  结论36

参考文献37

致谢38