N604-桌面型增减材制造机床结构设计 下载积分：100　资料编号： N604

作品包括:

Word版说明书1份，共68页，约32000字

CAD版本图纸，共10张

摘 要

从数控机床诞生开始，和传统机床相比，就已经凭借其加工精度高、使用方便、节省人力资源等特点广泛应用用于金属加工领域。区别与其他特殊的机床制造，常规的数控机床仍有成本高、精度不高等缺点，只能加工常规尺寸的零件。随着社会的发展，机械产品展现出小型化和复合化的发展趋势，而新型增材制造区别于传统制造在于给了复杂零件加工更多的加工方式选择，同时，传统的切削方式也有其特定的优势和更完善的加工工艺，两种制造方式的优缺点正好可以互补，而这种优点又是人们所希望看到的，因此，桌面型增减材制造机床应运而生， 研制机床将以占用最少的场地，耗费最少的能量和材料，高效率的加工生产出高精度的产品为目标。

在计算机三维软件出现以前，我们机械工作者只能通过自己的想象和二维图纸在脑海中模拟零件或者机床的样子，但现在我们比以往省事了许多，我们通过利用三维建模软件进行产品设计，可以更直观的观察机械产品的外观。通过虚拟的模拟，可以大大地减少甚至消除现实装配的时间和成本，极大的提高了产品质量。

软件方面，这次采用在大学里学习过的三维和二维软件来进行设计，应用软件的特有功能和更直观的画面等特点,来达到减少毕设成本，提高设计可靠性，缩短设计时间等目的。

最后，针对这次设计，提出在设计过程中存在的问题并给出一些建议，对更好的产品设计提出自己的展望。

关键词：增材制造；减材制造；复合加工；三维软件；桌面；设计

目录

[1] 绪论 1

• 选题背景 1

• 选题意义 1

• 国内外研究现状 2

[2] 主要内容、研究方法及拟要解决的问题 4

• 主要内容 4

• 研究方法 4

• 拟要解决的问题 4

[3] 基本参数的确定 5

[4] 数控铣床的主轴的设计与校核 6

• 主轴功率的计算 6

• 主轴主要结构参数计算 7

• 选择轴的材料和热处理方法 7

• 主轴最小直径的估算 7

• 轴的结构设计 8

• 轴的装配方案 8

• 确定轴各段的直径 8

• 确定各轴段的长度 9

• 主轴刚度的计算 9

• 主轴的简化和弯曲刚度的计算 9

• 主轴工作原理及技术 11

4.5.1 概述 11

• 工作原理 11

• 电主轴的典型结构 11

• 电主轴的优点 12

• 电主轴相关技术 12

5、工作台，车身和立柱设计 15

1.1. 工作台的设计 15

• 十字滑台特点 15

• T 型槽参数确定 15

1.2. 床身的设计 16

1.3. Z 轴立柱的设计 17

6、进给系统机械部分设计 18

• 铣削力的计算 18

• 铣刀主要参数选择 18

• 铣削用量选择 18

• 铣削力计算 18

• 导轨选型计算 19

• 线性模组特点 19

• 如何选择线性模组 20

• 丝杠螺母副的选用 20

• 伺服电动机的选用 20

• 工作台导轨选型 20

4.1.1 3D 打印部分移动导轨选型 22

4.1.2 数控铣床部分 Z 轴移动导轨设计计算 23

4.2 .滚珠丝杠及电机选型计算 24

• 确定滚珠丝杠副的导程 24

• 计算载荷及转速 24

• 计算预期额定动载荷 24

• 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量m 25

• 估计算滚珠丝杠副的螺纹底 X 25

• 导程精度的选择 26

• 确定滚珠丝杠副规格代号 26

• 电机选择 26

• 滚珠丝杠副的结构与调整 27

• 螺纹滚道型面的形状 27

• 单圆弧型面 28

• 双圆弧型面 28

• 滚珠的循环方式 28

• 轴向间隙的调整和加预紧力的方法 29

7、3D 打印机结构设计 30

• 3D 打印机喷头组成及设计 30

• 送丝结构设计 30

• 加热部分设计 30

• 挤出部分设计 30

• 散热部分设计 31

• 熔融沉积 3D 打印喷头工作原理 32

• 3D 其他部分设计 32

• 机构设计 32

• 控制系统 33

• 3D 打印机喷头堵塞原因及解决方法 34

• 3d 打印机喷头堵塞（出料不畅）的原因： 34

• FDM 3d 打印机出丝不顺的原因和解决方法 35

8、标准件的选型设计 38

• 轴承的设计与计算 38

• 轴承当量动载荷的计算 38

• 验算两轴承的寿命 39

• 连接件的选择 40

9、结论 41

参考文献 42

翻译部分 44

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