摘 要

随着磨削技术的发展，磨床尤其是龙门磨床在加工机床中也占有一定的比例。从研究龙门磨床着手，借鉴国内外先进经验，设计了一台用于不锈钢板材加工的小型龙门式抛光磨床，满足生产和设计的要求。

本课题设计的主要内容是小型龙门式抛光磨床的结构设计，整个结构主要包括底座、支撑柱、横梁、导轨、磨头、横纵、竖直向进给机构等主要部件。其中横向、竖直方向进给机构采用滚珠丝杠进行传动，纵向进给机构采用齿轮齿条进行传动，并有伺服电机进行驱动。研究方法：初步计算确定结构的基本尺寸及相关零件的选型依据，并根据选型依据确定各结构尺寸，进行相关零件的选取。然后利用UG对结构进行三维建模，再根据所建立的三维模型来生成二维工程图。

相比传统的大型龙门磨床，该小型抛光磨床具有：可以提高生产过程的磨削效率；结构简单，装配空间小，较易操作；功能强大，适应性强，价格便宜等优点。

关键词：小型龙门式抛光磨床；结构设计；进给机构

Abstract

With the development of grinding technology, grinding machine especially Plano grinder in the machine tool also occupy a certain proportion. Starting from the research on Longmen grinder, domestic and foreign advanced experience for reference design for a small gantry polishing grinder, stainless steel sheet metal processing, to satisfy the production and the design requirements.

The main content of this topic design is the structural design of small gantry polishing grinder, the structure mainly comprises a base, supporting column, beam, guide, grinding head, vertical and horizontal, vertical to feed mechanism and other major components. The horizontal and vertical feed mechanism by ball screw transmission and longitudinal feed mechanism of the gear rack drive, and driven by the servomotor. Research methods: a preliminary calculation basis for the selection of structure to determine the basic dimensions and related parts, and according to the selection, on the basis of determining the structure parameters, choose the relevant parts of the take. Then using UG on the structure of three-dimensional modeling, according to the established 3D model to Generate 2D engineering drawings.

Compared to the traditional large-scale Longmen grinding machine, the small polishing grinding machine has: can improve the grinding efficiency of the production process, the structure is simple, assembly space is small, easy to operate; powerful, strong adaptability, cheap and so on.

Key Words：Small Longmen type polishing grinding machine；Structure design；Feed mechanism

目录

第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 龙门磨床国内外的研究现状 1

1.3小型龙门式抛光磨床设计的目的和意义 2

1.4 本课题研究内容 3

第2章 小型龙门式抛光磨床结构总体方案和布局设计 4

2.1 小型龙门式抛光磨床的结构组成 4

2.2 小型龙门式抛光磨床总体布局设计 4

2.3 总体方案的确定 5

2.3.1 驱动方式的确定 5

2.3.2 传动方式的确定 6

2.4 本章小结 6

第3章 小型龙门式抛光磨床主要结构设计及计算选型 7

3.1 床身底座设计及其导轨选择 7

3.1.1 床身底座设计 7

3.1.2 床身底座导轨选择 8

3.2 横梁立柱的设计 8

3.3 横梁的设计及其导轨选择 9

3.3.1 横梁的设计 9

3.3.2 横梁导轨的计算选型 10

3.4 竖直底座的设计 11

3.5 本章小结 12

第4章 传动部件及驱动部件的选择 13

4.1 传动部件的选择 13

4.1.1 滚珠丝杠计算选型 13

4.1.2 齿轮齿条的选择 16

4.2 驱动部件的选择 16

4.2.1 主轴电机的选择 16

4.2.2 伺服电机的选择 16

4.3 本章小结 17

第5章 主要结构的强度分析 18

5.1 床身底座的强度校核 18

5.2 横梁支撑柱的强度校核 19

5.3 横梁的强度校核 21

5.4 本章小结 22

第6章 全文总结与展望 23

6.1 全文总结 23

6.2 展望 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1 概述

随着航空、航天、高铁、冶金设备等装备制造业的发展,对龙门磨床这类制造设备的加工能力提出了更高的要求即高效率、高精度、低成本。数控机床逐渐成为先进制造技术的载体,而且是生产尖端设备和发展高新技术产业的最基础装备^[1]。龙门型数控磨床主要用于对平面等进行加工。根据龙门磨床的横梁是否移动，龙门磨床的结构则可以分为定横梁和动横梁两种形式。工作台移动龙门磨床整体结构相对稳定性好，加工产品的精度有一定的保证。小型龙门式抛光磨床的最大优点是：可以提高生产过程的磨削效率；结构简单，装配空间小，较易操作；功能强大，适应性强，价格便宜等。

小型龙门式抛光磨床是由床身（机床结构）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置等构成，是一种仿人工操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。