分類號密級畢業設計(論文)XＫ71３0數控銑床（設計）-—主傳動部件及立柱設計所在學院專業班級姓名學號指導老師年月日誠信承諾我謹在此承諾:本人所寫的畢業論文《XＫ71３0數控銑床（設計）——主傳動部件及立柱設計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,若有不實，后果由本人擔當。承諾人（簽名）:年月日PAGEIII摘要從討論數控銑床著手，借鑒國內外先進閱歷，設計了一臺用于板材及多種工件加工的數控銑床，滿意了生產和設計的要求。整個銑床主要包括橫縱向進給機構、立柱、橫梁、底座、工作臺等主要組部件。其中全部進給機構均采納滾珠絲杠進行傳動,并由伺服電機進行驅動。主軸箱安裝在龍門架上,運用類比法自行設計了滾珠絲杠螺母副的制動裝置。全面闡述了數控銑床的結構原理,設計特點，論述了采納伺服電機和滾珠絲杠螺母副的優點。簡略介紹了數控銑床的結構設計及校核，并進行了分析。另外匯總了有關技術參數。其中著重介紹了滾珠絲杠的原理及選用原則，系統地對滾珠絲杠生產、應用等環節進行了介紹。包括種類選擇、參數選擇、精度選擇、循環方式選擇、與主機匹配的原則以及廠家的選擇等。關鍵詞:銑床，數控,伺服電機,滾珠絲杠 PAGE18AｂsｔractBeginsfroｍtｈｅreｓearｃhCNＣpｌａnertyｐemillｉnｇmacｈiｎe,toｐｒｏfiｔfromtheｄｏmesticandforeｉgｎaｄｖaｎcｅdexperiｅnceｓ,designｅdonｅtouseinｔｈｅsｈｅｅtmａteｒｉaｌandvariouswｏrｋpiｅcethenumerｉcaｌcｏntrｏlCＮCplanertyｐeｍｉｌliｎgmａchｉne,ｈasｓatｉsfiｅｄtheｐroｄuctiｏnanｄthedｅｓignreqｕeｓt.EｌａborａtｅdcｏmpｒehensivelyｔｈeｎｕｍｅricaｌcontｒolＣNＣpｌaｎｅrtyｐeｍiｌlｉnｇｍacｈｉｎe’sstｒｕctuｒeprｉnｃiｐlｅ,ｔｈeｄｅsｉgnfeaｔurｅ，elａboratedｈａsuseｄsｔｅp—by-sｔｅpｓtheｅlectricａlmacｈinｅｒyaｎｄtheｂａllｂｅａriｎｇguiｄescｒeｗｎuｔvice-mｅrit。IntroducedｉndｅtailtｈeｎｕmeｒｉcalconｔｒolCNＣｐlaｎｅｒtｙpeｍｉｌlｉngmachinｅ'sstrｕctｕraldｅsｉｇnanｄｔhｅexaｍｉnation，aｎdhaｖｅｃaｒｒiedontｈｅanａlyｓｉs。Aｎdｈａsｃompilｅdthereｌatedｔecｈnｉｃalpａrameter。Iｎwｈicｈｉｎtｒoducedｅmpｈａtｉｃaｌｌyｔｈeballｂearinｇgｕiｄesｃrewpｒｉncipleaｎdsｅlectsthepriｎciplｅ，Toｂaｌｌbeaｒinglinkｓaｎdｓoonｇuideｓcreｗｐrｏductｉoｎ,apｐlicａｔionｈａｓsystｅmatiｃallyｃarrｉedoｎｔｈｅｉntroduｃtioｎ。Ｉncｌｕｄｉngthetypeｃｈoicｅ，tｈeｐarａmｅteｒｃhｏｉce,ｔｈepreｃisｉｏｎchｏｉｃｅ,ｔherｏｕｎd－robiｎｍoｄｅchoiｃe,thｅpriｎcｉpleaswｅｌlasthefａcｔｏｒｙchoiｃewhiｃhmatchｅswitｈｔhｅmaｉnengiｎeandsｏoｎ。ＫeyＷords:mｉlｌiｎgmaｃhinｅ,Ｎｕmｅricalcｏntｒｏl,Steｐ-by—ｓｔeｐ，sｅrvｅｍotｏr，Ｂallｂearinｇguidesｃｒewｎut需說明書、圖紙等完整設計請加叩叩22158911512目錄TOＣ\ｏ”1－３＂\h\z\uHYPERＬINK\ｌ”_Ｔoｃ31527０875"摘要?PAGＥＲEF_Toc３１52７0８７5\ｈIＨＹPＥRLIＮK\ｌ”＿Tｏc3１５２７087６”Aｂstracｔ PAGEREＦ_Tｏｃ３１5270８76＼ｈＩＩHYPＥRLIＮK\ｌ＂_Toｃ３1５2708７7"目錄?PAGEREF_Toｃ31527０877\hIIＩHYPERLINK＼l"_Toｃ３1527０878＂引言?PＡGＥＲＥＦ_Tｏc3１527０8７８＼ｈ1ＨＹPＥRLＩNK\l”＿Ｔoｃ3１5２7０8７9”第一章緒論?ＰＡGEＲＥＦ＿Toc3152７０879\h2HＹPＥRLＩNK\ｌ"_Ｔoｃ３１5２7０88０”1．1概述 PＡGERＥF_Toc３152７0８８0＼ｈ2ＨＹPＥRLINK\l”_Toｃ3１5270881”1。2數控機床的進展?ＰAGEREＦ_Toc315270８81\h3ＨＹPERLＩNK\ｌ”_Ｔoｃ3１5２7０882"其次章立式數控銑床主傳動系統方案的確定?PＡＧEＲEF＿Tｏｃ315２7088２\h9HYPERLIＮＫ\l”_Toc31５270883"２。1對立式數控銑床主傳動系統簡介 PＡGEREF_Toc3152７08８3\h9HYPERLINK＼ｌ＂＿Toｃ31527０８84”2．2對立式數控銑床主傳動系統的要求?PAGＥＲEF_Toｃ31５２708８４\h9HYPERＬＩNK\l＂_Toc315２70885"2。3主傳動的類型及方案選擇?ＰAＧEＲＥF_Tｏc31５270８85\h1０HＹＰＥRＬINＫ\l”＿Toｃ３１5２7０8８6”第三章主傳動變速系統主要參數計算?PAＧEＲEF＿Tｏc３152７0８８6\h12HYPＥＲLＩNK\l＂＿Tｏc315270８87"3.1計算切削功率?PAGEREF＿Tｏc315270887＼h12HYPERLINK\ｌ"_Toc３152７08８８"3．1.1切削力的計算?ＰAＧＥREF_Toc3１527０８88\h１2HYＰＥRLIＮK\ｌ"_Ｔoc315270889"３。1.２切削功率的計算?PＡGEREF_Ｔoｃ315270８８9＼h12HＹPERLＩNＫ\ｌ"_Toｃ3１５2７0890＂3。１。3主軸轉速范圍的確定?PＡGＥREF_Toc３15270８9０\ｈ13HYＰERLINＫ＼ｌ＂_Ｔｏc3１5270891＂3.2計算主傳動功率?ＰＡGEREF＿Tｏc3152７089１\h１3ＨＹPＥRLINK＼l"_Ｔoｃ315２70892”３．3分級變速箱的傳動系統的設計及主軸電動機的功率的確定?PAＧERＥF_Toc3152７0892＼h１4ＨYＰＥＲLIＮK＼ｌ”_Toｃ3152708９3＂3．3.1變速級數Ｚ的確定?ＰＡＧEREF_Ｔｏc3１５２７0893＼h14HYＰERLIＮK\l＂_Ｔoc315270８94＂3.３．２電動機的功率的確定 PＡGＥREF_Toc3１５270894＼h1４HYＰERLＩNK4。1概述 PAGＥRＥF＿Toc315270898\h１7HＹPERＬINK４．1．2主軸材料?PＡGＥＲＥF＿Tｏc31５２7０900＼h17HYPEＲLＩNK\l"_Ｔｏｃ315２7０９01”4。2主軸結構設計 PAGEＲEF_Toc３15270９０１\ｈ17HYPERＬIＮK\l"＿Tｏc3１5270902”４．2.１主軸部件應滿意的基本要求 PAGＥREF＿Ｔoｃ3１５2７0902\ｈ1７HYＰＥRLＩNK\l＂＿Toｃ315２7０9０3”4．２.2軸的結構設計 ＰAGEＲEＦ＿Toc31527090３\h１9ＨYPERLINK\l”_Toc３１５２7０９０4"4．2.３草擬軸上零件的裝配方案?PAGEREF_Toｃ3１527０９04\ｈ１9ＨＹＰERＬINK4．2。7軸的結構工藝性?PAGEREF＿Toc31527０908\h２２ＨYPEＲLINK＼ｌ"＿Toc31５270９０9"４．3主軸強度的校核?PAGＥＲEF＿Toc3１52７０９０9\h22HYPERLIＮＫ\l”＿Toc３１５２７0910"４.3．１按扭轉強度進行計算?ＰAＧEＲEF＿Tｏｃ3１52７09１0\ｈ2３HYPEＲLINＫ\ｌ＂_Ｔｏc31５2７0911"４.3.２強度校核計算?PＡGＥＲEＦ＿Toc３15270911\ｈ24HYPERLINＫ＼l”＿Ｔoｃ3152７0912"第五章立柱結構設計?PAGEＲＥＦ_Toｃ３1５2７０912＼h２8HＹＰERＬＩNK＼l”_Ｔoc31527０913”5.1立柱的結構選型與三維建模 ＰAGEREＦ_Toｃ315２７0913\ｈ28HYPERＬIＮK＼ｌ＂_Toｃ31527０９１４”5.1.1三維設計應用的趨勢 PAGERＥF＿Toｃ３１527091４\h２8HYＰＥRLINK＼l"＿Toc31527０9１5”5.１．２選擇三維設計軟件的關鍵考慮因素?PＡGERＥＦ_Tｏc31５２70915\h２9ＨＹPERLIＮK＼l＂_Toc3１5２7０９１6＂5．1。３ＳolidWoｒｋs的功能?ＰＡＧEREF_Tｏc315２709１6＼h29HＹPEＲLIＮＫ\l”_Ｔoc315２7０9１7＂5.2立柱結構的有限元分析?PAGEREF＿Ｔｏc31５2７0917＼ｈ３0HYPERＬＩＮK\ｌ"_Ｔｏc３1５270919"結論?PAGEREF_Tｏc3152７０９19\h３7ＨＹＰＥＲLIＮK\ｌ”_Ｔoc３１5２７09２0＂致謝?PAGEREF＿Ｔoc315２70９20＼h39HＹPERLINK\l"_Tｏc３15２70９２１"參考文獻?PＡGEREＦ＿Tｏｃ3１52７０921\ｈ40需說明書、圖紙等完整設計請加叩叩22158911512第17頁共39頁引言數控（nuｍeriｃalcontrｏl,ＮＣ）機床,顧名思義，是一類由數字程序實現掌握的機床。與人工操作的一般機床相比,它具有適應范圍廣、自動化程度高、柔性強、操作者勞動強度低、易于組成自動生產系統等優點。數控機床也就是一種裝了程序掌握系統的機床，該系統能規律處理具有使用號碼或其他符號編碼指令規定的程序。通過這次畢業設計，可以達到以下目的：1．培育綜合運用專業基礎知識和專業技能來解決工程實際問題的能力；2.強化工程實踐能力和意識，提高本人綜合素養和創新能力；３.使本人受到從事本專業工程技術和科學討論工作的基本訓練，提高工程繪圖、計算、數據處理、外文資料文獻閱讀、使用計算機、使用文獻資和手冊、文字表達等各方面的能力;4.培育正確的設計思想和工程經濟觀點,理論聯系實際的工作作風，嚴格認真的科學態度以及樂觀向上的團隊合作精神。第一章緒論１。１概述數控銑床是一種加工功能很強的數控機床，目前飛快進展起來的加工中心、柔性加工單元都是在數控銑床、數控鏜床的基礎上產生的,兩者都離不開銑削方式.由于數控銑削工藝最簡潔，需要解決的技術問題也很多，因此，人們在討論和開發數控系統及自動編程語言的軟件系統時，也始終把銑削加工作為重點。數控銑床機械部分與一般銑床基本相同，工作臺可以做橫向、縱向和垂直三個方向的運動。因此一般銑床能加工的工藝內容，數控銑床度能做到。一般情況下,在數控銑床上可以加工平面曲線輪廓。數控銑床也像通用銑床那樣可分為立式、臥式和立臥兩用式數控銑床，各類銑床配置的是數控系統不同,其功能也不盡相同。隨著科學技術的進展,機械產品的結構越來越合理，其性能、精度和效率日趨提高,更新換代頻繁，生產類型由大批大量生產向多品種小批量生產轉化.因此,對機械產品的加工相應地提出了高精度、高柔性與高度自動化的要求。在機床行業，由于采納了數控技術，很多過去在一般機床上無法完成的工藝內容得以完成,大量一般機床為數控機床所代替，這就極大地促進了機床行業的技術進步和行業進展。目前數控機床已經遍布軍工、航空航天、汽車、造船、機車車輛、機床、建筑、通用機械、紡織、輕工、電子等幾乎全部制造行業。綜上所述，數控機床在促進技術進步和經濟進展,提高人類生存質量和制造新的就業機會等方面，起著格外重要的作用。數控機床是一種高效能自動加工機床，是一種典型的機電一體化產品。與一般機床相比,數控機床具有如下一些優點:易于加工異型簡潔零件；提高生產率;可以實現一機多用,多機看管；可以大大削減專用工裝卡具，并有利于提高刀具使用壽命；提高零件的加工精度，易于保證加工質量,全都性好；工件加工周期短,效率高；可以大大削減在制品的數量;可以大大減輕工人勞動強度，削減所需工人數量等。數控機床的機械結構主要由傳動系統、支承部件、分度臺等部分組成。傳動系統的作用是把運動和力由動力源傳遞給機床執行件，而且要保證傳遞過程中有良好的動態特性.傳動系統在工作過程中，常常受到激振力和激振力矩的作用,使傳動系統的軸組件產生彎曲和扭轉振動，從而影響機床的工作性能.隨著機床切削速度的提高和自動化方向的進展,傳動系統的結構組成越來越簡潔，但對其機械結構性能的要求卻越來越高，從而使傳統的設計方法遠遠達不到要求，這樣,各種設計理論的討論和使用就得到了迅猛的進展。數控機床是高精度和高生產率的自動化機床,其加工過程中的動作挨次、運動部件的坐標位置及幫助功能，都是通過數字信息自動掌握的,操作者在加工過程中無法干預,不能像在一般機床上加工零件那樣，對機床本身的結構和裝配的薄弱環節進行人為補償，所以數控機床幾乎在任何方面均要求比一般機床設計得更為完善，制造得更為精密。為滿意高精度、高效率、高自動化程度的要求，數控機床的結構設計已形成自己的獨立體系,在這一結構的完善過程中，數控機床消滅了不少完全新穎的結構及元件。與一般機床相比，數控機床機械結構有很多特點。１．２數控機床的進展隨著機械制造生產模式的演化，對機械制造裝備提出了不同的要求.在50年月“剛性”生產模式下，通過提高效率,自動化程度,進行單一或少品種的大批量生產，以“規模經濟”實現降低成本和提高質量的目的。從９0年月開頭,為了對世界生產進行快速響應，逐步實現社會制造資源的快速集成,要求機械制造裝備的柔性化程度更高,采納擬實制造和快速成形制造技術.工業發達國家都格外注意機械制造業的進展，為了用先進技術和工藝裝備制造業，機械制造裝備工業得到先進展。對比之下，我國目前機械制造業的裝備水平還比較落后,表現在大部分工廠的機械制造裝備基本上是通用機床加專用工藝裝備，數控機床在機械制造裝備中的比重還格外低，導致“剛性”強，更新產品速度慢，生產批量不宜太小，生產品種不宜過多；自動化程度基本上還是“一個工人，一把刀,一臺機床”，導致勞動生產率低下，產品質量不穩定。因此,要縮小我國同工業發達國家的差距，我們必須在機械制造裝備方面大下功夫，其中最重要的一個方面就是增加數控機床在機械制造裝備中的比重。數控設備的進展方向六個方面:智能化、網絡化、高速、高精度、符合、環保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來,德國的水平最高，日本的產值最大.美國的機床業一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門類、種類多少而言,我們應該能進世界前４名。數控系統由顯示器、掌握器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界最大的三家廠商是:日本發那客、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開頭產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控這幾年進展飛快，軟件水平相當不錯,但差就差在電器硬件上,故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業進軍,但機床的硬件方面不行,質量精度一般.目前國內一些大廠還沒有采納華中數控的。廣州機床廠的簡易數控系統也不錯。我們國家機床業最薄弱的環節在數控系統。機床精度１。機械加工機床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復定位精度等5種。2.機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系:德國ＶＤＩ標準、日本ＪＩＳ標準、國際標準ISO標準、國標ＧＢ，國標和國際標準差不多.３。看一臺機床水平的凹凸，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到０.００5ｍｍ(ISO標準。、統計法），就是一臺高精度機床，在0.０05mm（ISO標準．、統計法)以下,就是超高精度機床，高精度的機床,要有最好的軸承、絲杠。4。加工出高精度零件,不只要求機床精度高,還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具.目前世界聞名機床廠商在我國的投資情況１．２00０年,世界最大的專業機床制造商馬扎克(MAＺAK)在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產數控車床、立式加工中心和車銑復合中心。機床質量不錯，目前效益良好，年產600臺,目前正在建2期工程，建成后可以年產１２0０臺。2．２00３年，德國聞名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠，目前年組裝生產數控車床和立式加工中心120臺左右。3。2002年，日本聞名的機床生產商大隈公司和北京第一機床廠合資建廠，年生產能力為１000臺,生產數控車床、立式加工中心、臥式加工中心.4。韓國大宇在山東青島投資建廠,目前生產能力不知。5.臺灣省的聞名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠,年生產能力８0０臺.民營企業進入機床行業情況１．浙江日發公司,２000年投產，生產數控車床、加工中心。年生產能力300臺。2．200４年,浙江寧波聞名的鑄塑機廠商海天公司投資生產機床，主要是從日本引進技術,目前剛開頭,起點比較高。3。2００２年，西安北村投產，名字象日本的,其實老板是中國人，采納日本技術。生產小型儀表數控車床,水平相當不錯。軍工企業技改情況軍工企業得到國家撥款開頭于當年“大使館被炸”，后來臺灣阿扁上臺后，大規模技改開頭了，軍工企業進入新一輪的技改高峰,我們很多軍工企業開頭停止購買一般設備.尤其是近3年來，我們的軍工企業從歐洲和日本買了大批量的先進數控機床.也從國內機床廠哪里選購了大批一般數控機床，國內機床廠商為了迎接這次大技改，也引進了不少先進技術，爭取軍工企業的高端訂單。聽在軍工企業的伴侶講，阿扁如果再能“頂”三年，我們的整體水平會上一個臺階。其實,胡錦濤總書記掌權以來，已經把國防事業提到了和經濟進展一樣的高度上，他說，我們要建立和經濟進展相適應的國防能力,信任再過１0年，隨著我國國防工業和汽車行業的進展，我們國家會誕生世界水平的機床制造商，也將會超越日本，成為世界第一機床生產大國.數控技術是先進制造技術的核心，是制造業實現自動化、網絡化、柔性化、集成化的基礎。數控裝備的整體水平標志著一個國家工業現代化水平和綜合國力的強弱。數控機床的進展在很大程度上取決于數控系統的性能和水平,而數控系統的進展及其技術基礎離不開微電子技術和計算機技術.隨著計算機及其軟硬件技術的飛速進展,數控系統的硬件平臺趨于全都化，而掌握系統軟件的競爭日益加劇。我國的數控系統經過“六五"期間的引進，“七五”期間的數控系統開發，“八五”期間的數控應用技術討論以及“九五"期間的主數控系統軟件開發應用,已逐步形成了以航天數控、藍天數控、華中數控和中華數控為主的數控系統產業。近年來，我國數控機床的產量持續增長,數控化率也顯著提高.另一方面我國數控產品的技術水平和質量也不斷提高.目前我國一部分普及型數控機床的生產已經形成肯定規模，產品技術性能指標較為成熟，價格合理，在國際市場上具有肯定的競爭力.我國數控機床行業所掌握的五軸聯動數控技術較成熟，并已有成熟商品走向市場。我國在數控機床高端產品的生產上取得了肯定的突破。目前我國已經可以供應網絡化、集成化、柔性化的數控機床。同時，我國也已進入世界高速數控機床生產國和高精度精密數控機床生產國的行列。目前我國已經研制成功一批主軸轉速在８０00~１0000轉／分以上的數控機床。我國數控機床行業近年來大力推廣應用ＣAD等信息技術，很多企業已開頭和計劃實施應用ＥＲP、ＭＲPⅡ和電子商務。如，濟南其次機床集團有限公司的CAD普及率達1００％，是國家級“ＣＡD示范企業”，企業的MRPⅡ系統應用也格外成功，現代化管理水平較高。但是和發達國家相比，我國數控機床行業在信息化技術應用上仍然存在很多不足。一、信息化技術基礎薄弱,對國外技術依存度高。我國數控機床行業總體的技術開發能力和技術基礎薄弱，信息化技術應用程度不高。行業現有的信息化技術來源主要依靠引進國外技術，對國外技術的依存度較高,對引進技術的消化仍停留在掌握已有技術和提高國產化率上，沒有上升到形成產品自主開發能力和技術創新能力的高度。具有高精、高速、高效、復合功能、多軸聯動等特點的高性能數控機床基本上還得依靠進口。二、產品成熟度較低,可行性不高。國外數控系統平均無故障時間在1000０小時以上,國內自主開發的數控系統僅3０００-５000小時;整機平均無故障工作時間國外達800小時以上，國內最好只有300小時.三、創新能力低,市場競爭力不強。我國生產數控機床的企業雖達百余家，但大多數未能形成規模生產,信息化技術利用不足，創新能力低，制造成本高，產品市場競爭能力不強。隨著柔性制造系統的飛快進展和計算機集成系統的不斷成熟,對數控加工技術提出了更高要求。當今數控機床信息化正朝著以下幾個方面進展。高速度、高精度化。速度和精度是數控機床的兩個重要指標,它直接關系到加工效率和產品質量。目前，我國生產的第六代數控機床系統均采納位數、頻率更高的處理器,以提高系統的基本運算速度，使得高速運算、模塊化及多軸成組掌握系統成為可能.同時,新一代數控機床將采納超大規模的集成電路和多微處理器結構,以提高系統的數據處理能力。智能化。現代數控機床的智能化進展將通過對影響加工精度和效率的物理量進行檢測、建模、提取特征、自動感知加工系統的內部狀態及外部環境，快速作出實現最佳目標的智能決策，對機床的工藝參數進行實時掌握，使機床的加工過程處于最佳狀態.基于CAD和ＣAM的數控編程自動化.隨著計算機應用技術的進展，目前CAD／CAＭ圖形交互式自動編程已得到較多的應用，是數控技術進展的新趨勢。它是利用ＣＡD繪制的零件加工圖樣，經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和后置處理，從而自動生成數控機床零部件加工程序，以實現CAＤ與CAM的集成。隨著ＣIMＳ技術的進展，當前又消滅了ＣAＤ/CＡPＰ／ＣAＭ集成的全自動編程方式,其編程所需的加工工藝參數不必由人工參加，直接從系統內的CAPP數據庫獲得,推動數控機床系統自動化的進一步進展。進展牢靠性最大化。數控機床的牢靠性始終是用戶最關心的主要指標。新一代的數控系統將采納更高集成度的電路芯片,利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路，削減元器件的數量,從而提高牢靠性。同時通過自動運行診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警.一、是高速加工技術進展飛快

高速加工技術進展飛快,在高檔數控機床中得到廣泛應用。應用新的機床運動學理論和先進的驅動技術,優化機床結構,采納當前數控機床技術進展趨勢高性能功能部件，移動部件輕量化，削減運動慣性。在刀具材料和結構的支持下，從單一的刀具切削高速加工,進展到機床加工全面高速化,如數控機床主軸的轉速從每分鐘幾千轉進展到幾萬轉、幾十萬轉；快速移動速度從每分鐘十幾米進展到幾十米和超過百米；換刀時間從十幾秒下降到１0秒、３秒、1秒以下，換刀速度加快了幾倍到十幾倍.應用高速加工技術達到縮短切削時間和幫助時間,從而實現加工制造的高質量和高效率。二、是精密加工技術有所突破

通過機床結構優化、制造和裝配的精化,數控系統和伺服掌握的精密化,高精度功能部件的采納和溫度、振動誤差補償技術的應用等,從而提高機床加工的幾何精度、運動精度，削減形位誤差、表面粗糙度.加工精度平均每8年提高１倍，從１950年至2000年５0年內提升100倍。目前,精密數控機床的重復定位精度可以達到1μm，進入亞微米超精加工時代。三、是技術集成和技術復合趨勢明顯技術集成和技術復合是數控機床技術最活躍的進展趨勢之一，如工序復合型—-車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工技術復合,跨加工類別技術復合——金切與激光、沖壓與激光、金屬燒結與鏡面切削復合等，目前已由機加工復合進展到非機加工復合，進而進展到零件制造和管理信息及應用軟件的兼容，目的在于實現簡潔外形零件的全部加工及生產過程集約化管理。技術集成和復合形成了新一類機床—-復合加工機床，并呈現出復合機床多樣性的創新結構。四、是數字化掌握技術進入了智能化的新階段數字化掌握技術進展經歷了三個階段:數字化掌握技術對機床單機掌握；集合生產管理信息形成生產過程自動掌握；生產過程遠程掌握，實現網絡化和無人化工廠的智能化新階段。智能化指工作過程智能化,利用計算機、信息、網絡等智能化技術有機結合,對數控機床加工過程實行智能監控和人工智能自動編程等。加工過程智能監控可以實現工件裝卡定位自動找正，刀具直徑和長度誤差測量,加工過程刀具磨損和破損診斷、零件裝卸物流監控，自動進行補償、調整、自動更換刀具等，智能監控系統對機床的機械、電氣、液壓系統消滅故障自動診斷、報警、故障顯示等,直至停機處理.隨著網絡技術的進展,遠程故障診斷專家智能系統開頭應用。數控系統具有在線技術后援和在線服務后援。人工智能自動編程系統能按機床加工要求對零件進行自動加工.在線服務可以依據用戶要求隨時接通INＴＥRNEＴ接受遠程服務。采納智能技術來實現與管理信息融合下的重構優化的智能決策、過程適應掌握、誤差補償智能掌握、故障自診斷和智能維護等功能,大大提高成形和加工精度、提高制造效率。信息化技術在制造系統上的應用,進展成柔性制造單元和智能網絡工廠,并進一步向制造系統可重組的方向進展。五、是極端制造擴張新的技術領域極端制造技術是指極大型、極微型、極精密型等極端條件下的制造技術。極端制造技術是數控機床技術進展的重要方向。重點討論微納機電系統的制造技術，超精密制造、巨型系統制造等相關的數掌握造技術、檢測技術及相關的數控機床研制，如微型、高精度、遠程掌握手術機器人的制造技術和應用；應用于制造大型電站設備、大型艦船和航空航天設備的重型、超重型數控機床的研制;ＩT產業等高新技術的進展需要超精細加工和微納米級加工技術，研制適應微小尺寸的微納米級加工新一代微型數控機床和特種加工機床；極端制造領域的復合機床的研制等.其次章立式數控銑床主傳動系統方案的確定2.１對立式數控銑床主傳動系統簡介主傳動系統是用來實現機床主運動的傳動系統，他應具有肯定的轉速和肯定的變速范圍,以便采納不同材料的刀具,加工不同的材料、不同尺寸、不同要求的工作、并能便利的實現運動的開停、變速、換向和制動等。數控機床主傳動系統主要包括電動機、傳動系統和主軸部件，它與一般機床的主傳動系統相比在結構上簡潔,這是由于變速功能全部或大部分主軸電動機的無極調速來擔當，省去了簡潔的齒輪變速機構，有些只有二級或三極齒輪變速系統用以擴大電動機無級調速的范圍。在主傳動系統方面，具有下列特點：(１）目前數控機床的主傳動電機已不再采納一般的溝通異步電機或傳統的直流調速電機,它們已逐步被新型的溝通調速電機和直流調速電機所代替.(2）轉速高,功率大。它能使數控機床進行大功率切削和高速切削,實現高效率加工.（3）變速范圍大.數控機床的主傳動系統要求有較大的調速范圍，一般Rn＞100，以保證加工時能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產率、加工精度和表面質量。(4）主軸速度的變換飛快牢靠。數控機床的變速是依據掌握指令自動進行的，因此變速機構必須適應自動操作的要求。由于直流和溝通主軸電機的調速系統日趨完善,不僅能夠便利地實現寬范圍的無級變速，而且削減了中間傳遞環節，提高了變速掌握的牢靠性。2。2對立式數控銑床主傳動系統的要求（１)主軸具有肯定的轉速和足夠的轉速范圍、轉速級數,能夠實現運動的開停、變速、換向和制動,以滿意機床的運動要求。（２）主電動機具有足夠的功率，全部機構和元件具有是夠的強度和剛度,以滿意機床的動力要求。（３）主傳動的有關結構，格外是主軸組件要有足夠高的精度、抗振性，熱變形和噪聲要小，傳動效率要高，以滿意機床的工作性能要求。（4)操縱靈敏牢靠，調整維修便利,潤滑密封良好，以滿意機床的使用要求。（5）結構簡潔緊湊，工藝性好，成本低，以滿意經濟性要求。2.3主傳動的類型及方案選擇數控機床的調速是依據掌握指令自動執行的,因此變速機構必須適應自動操作的要求。在主傳動系統中，目前多采納溝通主軸電動機和直流主軸電動機無級凋速系統。為擴大調速。為了適應不同的加工要求,目前主傳動系統主要有三種變速方式１.具有變速齒輪的主傳動這是大、中型數控機床采納較多的一種變速方式。通過幾對齒輪降速，增大輸出扭矩，以滿意主軸輸出扭矩特性的要求，見圖1—1所示。一部分小型數控機床也采納此種傳動方式以獲得強力切削時所需要的扭矩。圖1。1圖1.２圖1。3２．通過帶傳動的主傳動通常選用同步齒形帶或多楔帶傳動,這種傳動方式多見于數控車床，它可避開齒輪傳動時引起的振動和噪聲，見圖１－２所示。3．由調速電機直接驅動的主傳動這種主傳動是由電動機直接驅動主軸，即電動機的轉子直接裝在主軸上，因而大大簡化了主軸箱體與主軸的結構,有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出扭矩小,電機發熱對主軸的精度影響較大。如圖1-3所示。近年來,消滅了一種新式的內裝電動機主軸,即主軸與電動機轉子合為一體。其優點是主軸組件結構緊湊，重量輕，慣量小，可提高起動、停止的響應特性,并利于掌握振動和噪聲。缺點是電動機運轉產生的熱量亦使主軸產生熱變形。因此,溫度掌握和冷卻是使用內裝電動機主軸的關鍵問題。日本研制的立式加工中心主軸組件，其內裝電動機最高轉速可達2００0０ｒ/mｉn。本次設計采納變速齒店主傳動系統。使主軸獲得較高的轉速和傲慢大的轉矩。二級以上齒輪變速系統雖然此種結構簡潔,制造和維修費用高，但和以上兩種驅動方式比，變速裝置多采納齒輪變速結構,可以使用可調的交、直流無級變速電動機，經齒輪變速后，實現分段無級變速，調速范圍增加，且能滿意各種切削運動的轉矩輸出,因此選用二級以上齒輪變速系統作為主傳動的變速方式.第三章主傳動變速系統主要參數計算３。1計算切削功率3．1．1切削力的計算銑削時的切削力，公式如下親，由于某些緣由，沒有上傳完整的畢業設計（完整的應包括畢業設計說明書、相關圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也略微刪除了一部分內容（名目及某些關鍵內容)如需要的伴侶，請聯系我的叩扣：2２１5８９115１，數萬篇現成設計及另有的高端團隊肯定可滿意您的需要．此處刪除ＸXXXXＸXXXＸXＸXXＸXXXXXＸXXXXＸXＸXXＸＸＸXXXＸXXＸXXXＸXXXXXＸXXXＸＸ約5000字,需完整說明書聯系Q2215891１５1.4．2主軸結構設計主軸部件由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。4.2．1主軸部件應滿意的基本要求(1）旋轉精度主軸的旋轉精度指裝配后，在無載荷、低轉速條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和端面圓跳動.其主要取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和調整精度.(2）剛度主軸部件的剛度指其在外加載荷的作用下抵抗變形的能力，通常以主軸前端產生單位位移的彈性形變時，在位移方向上所施加的作用力來定義。如圖４－1所示.主軸部件的剛度是主軸、軸承等剛度的綜合反映。因此,主軸的尺寸和外形、軸承的類型和數量、預緊和配置形式、傳動件布置形式、主軸部件的制造和裝配質量都影響主軸部件的剛度。圖4-1(3)抗振性主軸部件的抗振性指抵抗受迫振動和自激振動的能力。在切削過程中，主軸部件不僅受靜態力作用,同時也受沖擊力和交變力的干擾，使主軸產生振動。影響抗振性的主要因素是主軸部件的靜剛度、質量分布及阻尼。其評價指標是主軸部件的低階固有頻率與振型。（４）溫升和熱變形主軸部件運轉時，因相對運動產生的摩擦熱、切削的切削熱等使主軸部件的溫度上升，外形尺寸和位置發生變化,造成主軸部件的熱變形。其引起軸承間隙變化，潤滑油溫度上升會使粘度降低,這些變化會影響主軸部件的工作性能，降低加工精度。（５）精度保持性主軸部件的精度保持性指長期保持其原始制造精度的能力。磨損是主軸部件丟失原始精度的主要緣由。因此,必須提高主軸部件的耐磨性。對耐磨性影響較大的有主軸的材料、軸承的材料、熱處理方式、軸承類型及潤滑防護方式等。由于機械結構的要求而需在軸中裝設其他零件或者削減軸的質量具有格外重大的作用的場合,則將軸制成空心的,空心軸內徑與外徑的比值通常為0．5-0。6為保證軸的剛度和扭轉穩定性。軸的設計也和其他的零件的設計相像,包括結構設計和工作能力的計算兩方面的內容。軸的結構設計是依據軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝性等方面的要求,合理地確定軸的結構形式和尺寸.軸的結構不合理會影響軸的工作能力和軸上零件的工作牢靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此軸的結構設計很重要.軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩定性等方面的計算。多數情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時只需對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形.對于機械裝備則需剛度計算，防止工作時產生過大的彈性變形,影響加工精度和表面質量。對于高速運轉的軸，還應進行振動穩定性計算，防止發生共振而破壞。4。2．2軸的結構設計軸的結構主要取決于以下因素:(1）軸在機器中的安裝位置及形式;(2）軸上安裝零件的類型、尺寸、數量和軸連接的方法；(３）載荷的性質、大小、方向及分布情況;（４）軸的加工工藝。不論什么條件,軸的結構應滿意以下條件:(１)軸和裝在軸上的零件要有精準的工作位置，周向和軸向要有精準的定位;(2)軸上的零件應便于裝拆和調整；(３)軸應具有良好的結構工藝性和制造工藝性。4．2．3草擬軸上零件的裝配方案圖２.1主軸裝配圖預定出軸上主要零件的裝配方向、挨次和關系，如下圖立式數控銑床主軸的裝配.前軸承（前支撐)、套筒、軸承、套筒(曲路密封）與端蓋（曲路密封）齒輪(動力輸入部分)、圓螺母、軸承（后支撐）、端蓋、依次從軸的后端向前端安裝。4。２.４軸上零件的定位為防止軸上零件受力時發生沿軸向和周向的相對運動,軸上零件除了有游動或空轉要求外,都必須進行軸向和周向定位,以保證其精準的工作位置。1。零件的軸向固定:通常由軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母來保證；2.零件的周向固定：周向固定的目的是限制軸上零件與軸發生相對運動。常用周向定位零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈協作等,其中緊定螺釘只用在傳力不大之處。４．２．5各軸段直徑與的確定由軸的結構和拉刀方式確定出軸的最小直徑：立式數控銑床主軸必須制成空心軸，且又由于為空心軸的內徑與外徑ｄ之比，為了保證軸的剛度和扭轉剛度，通常在之間，取為０。6。故ｄ＝5０mm。按軸上零件的裝配方案和定位要求，從處起逐一確定各軸段的直徑。在實際的設計中,軸的直徑亦可憑設計者的閱歷確定，或參考同類機器用類比的方法確定。有協作要求的軸段，應盡量采納標準直徑。安裝標準件的部位的軸徑，應取為相應的標準值及所選的協作公差。且在這樣的軸段需0.5ｍｍ的碳氮共滲層。為了使帶輪、軸承等有協作要求的零件裝配拆卸便利，并削減協作面的擦傷,在協作軸段前應采納較小的直徑，發揮軸肩的作用。確定各軸段長度時,應盡可能使結構緊湊,同時還需要保證零件所需的裝配或調整空間。軸的各段長度主要是依據各零件與軸協作部分的軸向尺寸和相鄰零件必要的空隙來確定的.為了保證軸向定位牢靠與帶輪等零件相協作部分的軸段長度一般應比輪轂長度短23mm，所以取Dmａx＝78ｍm。(１)主軸懸伸量a與前端軸頸D1之比可按下表4。1選擇：表４．1主軸懸伸量與前端軸頸之比機床和主軸的類型a/D1通用和精密機床,自動車床和短主軸端銑床,用滾動軸承和支架0。５~1．５中等長度和較長主軸端的車床和銑床,懸伸較長的精密鏜床和內圓磨床1．2５~2．5孔加工機床應用加工瘦長孔的機床，由加工技術決定，需要有長的懸伸刀桿或主軸可移動，因切削較長而不適用于有高精度要求的機床＞2。5取a=６5ｍｍ（２）主軸合理跨距的選擇：在簡略設計時，常常由于結構上的限制，實際跨距l≠最佳合理跨距。這樣就造成主軸組件的剛度損失。在設計中一般認為ｌ／＝時,剛度損失不大(5％左右）。應該認為在合理范圍之內，稱之為合理跨距，合理跨距=(）是一個區域。４.2.6提高主軸強度的措施軸和軸上零件的結構、工藝及軸上零件的安裝布置等對軸的強度有很大的影響,所以應在這些方面進行考慮,以利提高軸的承載的能力,減小軸的尺寸和機器的質量，降低制造成本。（1)合理布置軸上零件以減小軸的載荷。為了減小軸所承受的彎矩,傳動件應盡量靠近軸承,并盡可能不采納懸臂的支承形式，力求縮短支承跨距及懸臂長度。通常軸是在變應力條件下工作的，軸的截面尺寸發生突變處產生應力集中，軸的疲憊破壞也常常發生在此處.軸肩要采納較大的Ｒ減小應力集中；選擇合適的協作關系;可在輪轂或軸上開減載槽;切制螺紋處的應力集中較大，應避開在軸上受載較大的區段切制螺紋。（2）改進軸的表面質量提高軸的疲憊強度。軸的表面愈粗糙，疲憊強度愈低。因此，應合理減小軸的表面及圓角處的,提高軸的疲憊強度。表面強化處理的方法有:表面高頻淬火；表面滲碳、氮化;碾壓、噴丸等強化處理。４.２。７軸的結構工藝性軸的結構工藝性指軸的結構形式應便于加工和裝配軸上的零件，生產率高，成本低。一般說，軸的結構越簡潔,工藝性越好。因此,在滿意使用要求的前提下，軸的結構形式應盡量簡潔.為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應制出４5°的倒角；需要磨削加工的軸段,應留有砂輪越程槽;需要切制螺紋的軸段，應留有退刀槽。為了削減加工刀具種類和提高勞動生產率，軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應盡量采納相同的尺寸。主軸結構設計如下圖:圖2。２主軸結構示意圖４.3主軸強度的校核常見軸材料見表4.2所示。表4。２常見軸材料軸的材料Ｑ２3５－A、20Q27５、35４５4０Cｒ[]１5—2520-3５２5-４535—４5A0149－１２６1３5－112126-103112-9７4．3．1按扭轉強度進行計算下面這種方法只是按軸所承受的扭矩來計算軸的強度;如果還承受有不大的彎矩時，則用降低許用扭轉切應力的方法予以考慮。在作軸的結構設計時通常用這種方法初步估算軸徑。對于不大重要的軸,也可作為計算結果。軸的扭轉強度條件為（2-1)——扭轉切應力，單位MＰaT-—軸所受的扭矩,單位為Ｎmm--軸的抗扭截面系數，單位為n——軸的轉速,單位為r/ｍｉnＰ——軸傳遞的功率，單位為kwｄ——計算截面處軸的直徑,單位為mｍ——許用扭轉切應力,單位為ＭPa由上式可的直徑(2－２）式中：對于空心軸（2—3)應當指出，當軸截面上開有鍵槽時，應增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。對于直徑d>10０mｍ的軸,有一個鍵槽時，軸徑應增大7％。對于直徑d＜1００mｍ的軸，有一個鍵槽時,軸徑應增大5%-7%有兩個鍵槽時，應增大10%-15％。然后將軸徑圓整為標準直徑.應當注意，這樣求出的直徑,只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑。4。３。２強度校核計算軸的精確計算主要是軸的強度和剛度校核計算，且在滿意軸的強度和剛度要求,必要時還應進行軸的振動穩定性計算。進行軸的強度校核計算時，應依據軸的簡略受載及應力情況,實行相應的計算方法，并恰當地選用許用應力。ＢT30銑床機械主軸既承受彎矩又承受扭矩，應按彎扭合成強度條件進行計算，需要時還應按疲憊強度進行精確校核計算。按扭轉強度條件進行校核計算。(2－4）式中：—-扭轉切應力,單位ＭPａ.T——軸所受的扭矩，單位為Nｍｍ。ｄ-—計算截面處軸的直徑，單位為mｍ。--許用扭轉切應力，單位為MPa。——軸的抗扭截面系數，單位為。由《機械設計手冊》表8-３48查得為45ＭＰａ;由《機械設計課程設計手冊》表4－1（ＧB1059—7９)可查得；；。將以上各值代入式(２—４）得：＝4。7MPa2。按彎扭合成強度計算：過軸的結構設計，軸上零件的位置，外載荷和支反力的作用位置都已確定,算出軸上載荷.由金屬切削手冊表得:表2。３參數表項目參數數值出處＜＜金屬切削手冊〉＞Ｄ5０mm表9-7B30mｍ表９－4S０.1mm/齒表9-11t8mmt=0．０２＊DZ4表９－7由金屬切削機床夾具設計手冊表3—5６得查手冊表1－2逆銑時得;，，所以,求出支反力:已知；聯立解得:剛度校核計算：軸在載荷作用下，將產生彎曲或扭轉變形。若變形量超過了允許的限度，就會影響軸上零件的正常工作,甚至會丟失機器應有的工作性能。對于制造產品的銑床主軸來說剛度是關鍵。由誤差復映原理可知,剛度較差的機床造出的產品，根本就談不上精度。因此,本次設計的BT40主軸必須校核剛度。軸的彎曲剛度以撓度和偏轉角來度量的；扭轉剛度以扭轉角來度量。主要任務是:計算主軸在受載時的變形量，并掌握其在允許范圍內。剛度校核計算:階梯軸的剛度條件：（２—5）T——扭矩,單位為NmmＧ——剪切彈性模量，單位為,對于各種鋼材,——極慣性矩，單位為Ｌ—-階梯軸受扭矩的長度,單位為ｍmＺ——階梯軸受扭矩軸段數、、——階梯軸第i段上的扭矩、長度、慣性矩由《機械設計》查得°／ｍ，顯然，.故滿意剛度條件。第五章立柱結構設計5．1立柱的結構選型與三維建模機架型式有三梁四柱式、三梁雙柱式、整體框架式。通過比較這幾種型式，選擇整體框架式機架。整體焊接式框架是常見的型式,組成一個剛性的封閉框架，承受全部工作載荷。圖５—1立柱的結構立柱的設計老師建議采納三維建模的形式進行。5.1．1三維設計應用的趨勢三維設計即實體建模技術。比較二維軟件，三維軟件的革新之處在于：1、產品形象直觀，便利理解，不易出錯。2、可評估協作和公差，易于糾錯。3、能設計大型裝配。4、創建即時工程圖。可依據所設計的實體模型自動創建等軸測視圖、爆炸視圖、局部視圖和剖面視圖。５、便利修改設計。三維設計中工程圖相互關聯。對實體模型的設計進行更改時，可自動更改全部相關工程圖和關聯視圖。６、在下游的工程和制造工作可使用設計數據,提高產品制造效率三維設計軟件的集成模塊可直接將設計數據導入應力分析、切削創建和數控編程。7、電子模型節省制造樣機的時間和成本。由于上述功能，自上世紀90年月起,國際CＡD設計領域已逐漸轉向三維技術。下圖按用戶數量比例列出了11種主流CＡＤ設計軟件，其中三維數據格式已占大部分.據國外用戶的資料，三維實體建模技術的應用有效縮短設計周期、提高產品質量和削減開發成本。應用三維軟件也有助于國際間數據的溝通。為與國際的接軌,應用三維設計已是勢在必行。５。1。２選擇三維設計軟件的關鍵考慮因素1、是否易于使用早期三維軟件較為簡潔,學習和培訓周期長,不易操作.隨著技術的改進，現在已消滅了ＳolidWoｒks等較為操作的三維軟件,其易用性好于平面AｕｔoCAD。2、設計效率是否高效3、雙向關聯性和參數化設計能力雙向關聯是指模型的全部元素都是相互關聯。在裝配體模型、工程圖、局部視圖和物料清單之間都是雙向.一旦對其中的任何數據進行更改,都將在全部關聯文件中自動進行相應更改。參數化設計在創建設計模型時，全部特征和尺寸作為設計參數進行保存。通過修改參數值可以飛快更改設計.４、設計大型裝配的能力5、與Oｆfiｃe等桌面效率工具的集成程度６、幫助工具.是否具備分析工具、設計溝通等工具,并與幫助工具集成.７、應用基礎。應用的廣泛程度和教育教學方面的廣泛程度。５.1。３ＳolidWｏrkｓ的功能從功能和需求角度綜合評估，SoｌidWorkｓ是較好的一種三維設計工具.理由如下:１、應用基礎廣泛.ＳoliｄＷorｋs是目前世界范圍內應用最廣的設計格式。多數學校已將ＳolｉdWorks列入教學。2、便利易用。3、功能特性較為齊全。４、供應多種文件轉換程序，便利管理舊有二維數據。格外面對AuｔoＣＡD，供應對DWＧ格式文件進行數據轉換的插件。5、供應零件庫功能，節省設計資源.設計中來自外購的零件大部分可從ＳolｉdWｏｒkｓ在線零件庫選取。６、設計功能與分析功能集成，便利設計驗證５。2立柱結構的有限元分析ＣOSMOS為SolｉdＷｏｒks用戶供應了一容易使用的有限元分析工具。CＯＳMOＳ通過在計算機上測試您的設計而取代昂貴并費時的實地測試可幫助您降低成本及上市時間。SｏlｉdWorks公司推出COＳMOS２007分析軟件，將驗證這步驟整合到設計過程中，讓設計者可輕易尋找和訂正設計中可能存在的缺陷。利用ＳolｉdWorks2007自帶的有限元分析軟件COSMOS對立柱單側承載梁進行加載分析，模擬本試驗臺的最大工作載荷.圖5-2啟動ＣOSMＯSXｐｒess1．材料號數零件名稱材料質量體積1立柱[ＳW］碳素鋼4４２1.34kg０。57４２ｍ＾３圖５-3選擇材料2.載荷和約束信息約束假設一端固定〈框架單側承載梁>于１面immovable（notｒanslａｔion）．圖5—4設定約束載荷加載液壓力〈框架單側承載梁＞于１面應用法向力—8。5e+0０6Ｎ使用均勻分布圖5—5選擇載荷作用面圖５—6填寫載荷大小３.算例屬性網格信息網格類型：實體網格所用網格器：標準自動過渡：關閉光滑表面:打開雅各賓式檢查：４Points單元大小:8３．１１8mm公差:4．1５5９ｍｍ品質：高單元數：164３９節數:334７8完成網格的時間（時;分；秒)：00:00：16計算機名:４FＢ6７FB０EＢB24EE解算器信息品質：高解算器類型:自動圖５-7采納系統默認網格劃分設置圖5—８COSＭOＳＸｐｒess運行分析中4結果(圖５—9)圖5－9顯示分析結果應力(圖5－１0)名稱類型最小位置最大位置圖解1VOＮ：vonＭiｓeｓ應力8.53５54e+007N/m^2（54０mm,-1０１.2５mm，0mm）1.９831３e＋00８Ｎ／m^2（—１5mｍ,２８5mm，—41．3532ｍm）圖５-10框架應力分析結果位移(圖5－11)名稱類型最小位置最大位置圖解2URＥS:合位移0mm（0mm,０mm,0mm)8。52５３6mm(－3０mm，－315mm,-１１000mm）6。結論通過模擬本試驗臺的最大加載載荷，單側最大承載８5０0kN。通過CＯSMOＳXｐress對立柱單側承載梁進行加載分析，結果平安系數為３．１285１,完全滿意本試驗臺設計時出定的平安系數１。５的要求.所以本框架的結構可行。圖5－1１框架位移分析結果7.附錄材料名稱：［ＳW］碳素鋼材料來源：所使用的ＳoliｄWorks材質材料模型類型:線性彈性同向性屬性名稱數值單位彈性模量2。１e+0１１Ｎ/m^2泊松比０。28NA質量密度77０0kg/ｍ＾3屈服強