余 新 ，蒋 强

（江苏省宜兴中等专业学校，江苏 无锡 214206）

数控机床按功能差异可分为铣床、磨床、钻床、车床等，一体化机床是在一台设备上集成多种功能，其优点为性价比高、可完成复杂的工件加工任务，因而成为推进现代机床实现技术创新的重要方向。但多元化的功能增加了设计难度，探究其结构设计和研发模式有利于促进数控机床的可持续发展，同时降低研发成本，提高研发效率。

1 一体化数控机床结构设计要点

1.1 一体化机床整体设计方案

机床整体结构。以铣钻攻一体化机床为研究对象，整体结构包括机架、工作台、主轴、运动轴、夹具以及直排式刀库[1]。工作模式为三轴联动，运动轴分X、Y、Z三个方向，布局方式为直角堆叠式。机床的整体尺寸受X轴行程的影响。电机为各个运动轴以及主轴提供动力，其电机带有位置编码功能。该机床的主要设计参数如表1所示。

表1 铣钻攻一体化机床主要设计参数

1.2 关键部件选型

1.2.1 机床滚珠丝杠选型

机床的X、Y、Z轴均采用直线运动方式，以滚珠丝杠实现运动轴的直线运动过程控制，相比于齿轮齿条控制模式，滚珠丝杠具有多种优点，包括精度高、转矩强、推力大、不易卡顿等。因此，为机床的三个运动轴均配置了滚珠丝杠，在选型过程中必须关注其定位精度、负载能力以及重复定位精度[2]。以X运动轴的滚珠丝杠选型为例，具体实施步骤如下。

1）确定安装方式和基本参数。根据机床X轴的运动特点，丝杠应采取水平安装，支撑方式为固定—支承形式。……