面．功能发展方向．结构体系发展方向．高速高效高精度高可靠性发展方向型数控机床是开环式的数字程序控制车床。能进行内外圆柱面圆锥面圆弧面圆柱螺纹和圆锥螺纹等加工。机床主轴的启动停止和变速，纵向和横向进给运动的行程和速度，刀具的变换和冷却，都可以自动控制。并具有直线锥度直螺纹和锥螺纹等自动循环机能。型数控机床有床头箱变速箱进给机构刀架控制箱等组成。床头箱中由操纵油缸中的活塞杆带动拔叉来控制双向内齿离合器的接通或放松，使主轴实现四级变速。主运动采用分离传动从而使变速箱实现四级变速。进给机构由床鞍纵向进给电液脉冲马达滚珠丝杠副和中间传动齿轮副组成。关键词数控技术床头箱变速箱进给机构滚珠丝杠摘要目录绪论.本课题的研究内容和意义.国内外的发展概况.本课题应达到的要求总体方案.的现状和发展.卧式车床的总体方案主轴箱的设计.主轴箱的运动设计已知条件结构分析式拟定转速图确定转速图确定各变速组传动副齿数.齿轮传动设计渐开线直齿轮设计斜齿轮设计.主轴传动设计确定主轴最小直径主轴最佳跨距的确定主轴刚度的校核.带传动设计.滚珠螺母丝杠滚珠丝杠副的种类与结构内循环式外循环式滚珠丝杠副的结构参数滚珠丝杠副的结构特点滚珠丝杠副的安装支撑方式变速箱的设计.运动部分计算参数确定的步骤和方法.传动设计传动结构式结构网的选择主传动顺序的安排传动系统的扩大顺序的安排传动组的变速范围的极限植最后扩大传动组的选择.转速图的拟定主电机的选定双速和多速电机的应用电机的安装和外形常用电机的资料齿轮传动比的限制.带轮传动部分的设计带轮直径确定的方法步骤三角带传动的计算选择三角带的型号确定带轮的计算直径.齿轮传动部分的设计.电磁离合器的选择按扭距选择步骤.轴的设计计算轴Ⅱ的设计计算轴Ⅶ的设计计算.纵向进给系统的设计计算纵向进给系统的设计纵向进给系统的设计计算结论与展望.结论.不足之处及未来展望致谢参考文献绪论.本课题的研究内容和意义数控机床通常由控制系统，伺服系统，检测系统，机械传动及其他辅助系统组成。数控机床相比较于普通机床有以下特点加工精度高，拥有稳定加工质量拥有多坐标的联动，能加工较为复杂的工件加工时间短生产效率高自动化程度高，减轻劳动强度数控机床的控制方式有很多种，主要分为开环控制，闭环控制和半闭环控制。开环控制系统没有反馈装置，系统不会计算误差，精度不高，但属于经济型闭环控制系统和半闭环控制系统都装有反馈装置，他们区别在于反馈检测装置安装位置不同，闭环控制系统的反馈装置在工作台上，而半闭环控制系统的反馈装置在轴端或者丝杆上。本次研究的型数控机床的控制就属于开环控制系统。型数控车床，是车床中应用最广泛最典型的种数控车床。该机床是开环式的数字控制车床。能进行内外圆柱面圆锥面圆弧面圆柱螺纹和圆锥螺纹等加工。机床主轴的起动停止和变速，纵向和横向进给运动的行程和速度，刀具的变换和冷却，都可以自动控制。并具有直线锥度直螺纹和锥螺纹等自动循环功能。在该机床中采用液压卡盘液压尾座快换刀架和机床外对刀装置。该机床使用于加工形状复杂的中小批量的零件。数控机床的主传动方式分为集中传动方式和分离传动方式。集中传动是指主传动和变速传动在同个主轴箱内的传动方式，其优点在于结构紧凑，便于实现集中操作，安装调整方便，主要用于普通精度的大中型机床分离传动是指主传动的大部分传动和变速传动安装于远离主轴的单独变速箱内，通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，其优点在于变速箱内各传动件所产生的的振动和热能不直接传给或少传给主轴，有利于提高主轴工作精度，主要运用于对精度要求高的机床。型数控机床就是采用了分离传动，来提高工作精度。.国内外的发展概况数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业生物产业航空航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径。目前，欧美日等工业化国家已经先后完成数控机床产业化进程，而我国是从世纪年代才开始起步，处于发展阶段。国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平质量精度性能等方面与国外先进水平相比落后了年在高精尖技术方面的差距则达到了年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时，中国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训服务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业的发展。十二五期间我国将持续投入，且力度加大，力争通过年的时间，实现由机床工具生产大国向机床工具强国转变，实现国产中高档数控机床在国内市场占有主导地位等系列中长期目标。在数控机床制造方面，德国和日本直处于领先地位，德国是老牌工业强国，其锻压机械种类齐全，基本上每种锻压设备都有代表世界最先进水平的产品，比如通快的钣金成形机床舒勒的大型覆盖件压力机多工位压力机和冲压自动生产线米勒万家顿的电动螺旋压力机奥姆科的热模锻压力机哈森克勒佛的离合器式螺旋压力机拉斯科的锻锤辛北尔康普的大型液压机瓦格纳班宁的碾环机雷菲尔德的旋压机的旋锻机等等的锻压机械。日本的锻压机械和德国样，在世界上居于领先地位，尽管在大型和重型锻压设备方面不如德国，但在数控锻压机械，尤其在伺服驱动压力机方面具有很高的技术水平。而在我国沈阳大连两市已基本成为全国数控车床加工中心的中央综治委开发基地在长江三角洲地区已成为数控磨床电加工机床板材加工设备等的主要生产基地。.本课题应达到的要求本课题主要研究型数控机床的设计，主要设计主轴箱和变速箱，还有涉及到进给机构的设计，以及些零部件的设计。而主要问题是相关文献资料的缺乏，对些结构设计部分的具体设计指导，以及制图软件的高级运用技巧。图.型数控机床总体方案.的现状和发展数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电体化产品其技术范围复盖很多领域机械制造技术信息处理加工传输技术自动控制技术伺服驱动技术传感器技术软件技术等。计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业具有广阔的发展天地。数控技术的发展趋势智能化网络化集成化微机电控制系统数字化。我国数控产业发展的思考注重系统配套注重产品的可靠性提倡创新，加强服务。.卧式车床的总体方案由于该设计给出的已知条件是级变速，对于主轴箱的设计采用双联齿轮拨叉电磁离合器实现主轴的变速正转反转。进给部分用数控系统控制纵横两方向的步进电机，实现两方向的进给运动刀架采用四方刀架参考的普通机床拆除其中的丝杠光杠进给箱溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副在主轴后端加主轴编码器，以便加工螺纹。车床的主参数规格尺寸和基本参数，最大的工件回转直径是刀架上最大工件回转直径大于或等于主轴通孔直径要大于或等于主轴头号是.最大工件长度是主轴转速范围是级数范围是级主轴前端孔锥度是公制号纵向进给量刀架横进给量范围在直径上是刀架纵向和横向进给的脉冲当量.主电机功率是。本设计主要着重于主轴箱变速箱和进给机构的设计。型数控机床主要结构图如图.图.型数控机床主主轴箱的设计.主轴箱的运动设计已知条件低转速为，高转速为，转速调整范围为.取确定公比选定主轴转速数列的公比为.求出主轴转速级数取结构分析式确定结构式根据拟定转速图的原则筛选结构式.极限传动比极限变速范围原则.确定传动顺序及传动副数的原则“前多后少”的原则.确定传动顺序与扩大顺序相致的原则“前密后疏”的原则.确定最小传动比的原则“前慢后快”降速，“前快后慢”升速的原则。经整理得拟定转速图选定电动机般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。系列电动机高效节能起动转矩大噪声低振动小运行安全可靠。根据机床所需功率选择，其同步转速为。分配总降速传动比总降速传动比为.,为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。确定各级转速并绘制转速图由.确定各级转速。本设计有四种传动机构，四段无级变速下拨叉左下拨叉右先来确定轴的转速取取根据转速图跟结构式，可确定轴的转速为确定轴的转速因为轴跟轴是传递，所以轴的转速等同轴转速。确定轴的转速由轴传递到轴可以得到四级转速由轴传递到轴可以得到四级转速取取所以轴的转速确定为确定轴的转速由轴经轴直接传递到轴可以得到四级转速由轴经轴传递到轴可以得到八级转速由轴经轴传递到轴再传递到轴可以得到四级转速确定轴的转速为确定转速图图.转速图确定各变速组传动副齿数轴时时可取,于是可得轴齿数为于是可得轴上的齿轮齿数为轴，时可取，于是可得轴上齿轮的齿数为于是，得轴上齿轮的齿数为轴轴时可取得轴齿轮齿数为由得轴齿轮齿数为轴时可取.得轴齿轮齿数为由得轴齿轮齿数为根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可有如下系统图图.床头箱传动系统图.齿轮传动设计渐开线直齿轮设计选择齿轮材料及精度等级因为是传递,所以两齿轮材料选择致齿轮选用合金钢调质，硬度为选级精度，要求齿面粗糙度模数的确定在轴上齿数的齿轮最容易受损，所以应以齿数齿轮位代表进行模数计算，因为.查机械设计基础表.“载荷系数”得，因为.式子中为主动轴的传输功率为从动轴的的转数轴的计算转速为则有.查机械设计基础表.得查机械设计基础表.“标准外齿轮的齿形系数”得当时所对应的外齿轮齿形系数查机械设计基础表.“标准外齿轮的应力修正系数”得当时所对应的外齿轮的应力修正系数查机械设计基础图.得查图.得查表.得因为所以经整理得取于是轴齿轮的直径为因为是渐开线标准直齿轮,所以轴齿轮的模数也为.校核齿轮按齿根弯曲疲劳强度校核如果，则校核合格。确定有关系数与参数齿形系数查表.得应力修正系数查表.得许用弯曲应力由图.查得由表.查得由图.查得由式可得故齿根弯曲强度校核合格.验算齿轮的圆周速度查表可知,选级精度是合适的.斜齿轮设计选择齿轮材料及精度等级按表查得选择齿轮的材料为小齿轮选用钢调质，硬度为大齿轮选用钢正火，硬度为